Información relacionada: Fiestras de madeira feitas segundo o teu proxecto. · Fiestras de madeira e aluminio feitas por encargo. · Fiestras personalizadas para casas, proxectos e exportación. · Portas de madeira e madeira-aluminio feitas por encargo. · Enviar unha solicitude de cotización.
Fases dos materiais no solo
O solo consta de tres fases: sólido, líquido e gasoso. A fase sólida está representada por partículas sólidas, auga líquida e a fase gasosa por aire pechado ou vapor de auga nos poros do solo. Certos tipos de solo poden consistir nunha, dúas ou tres fases, o que significa que o solo pode ser un sistema monofásico, bifásico ou trifásico. As propiedades físicas do solo dependen das fases individuais. O solo incoherente, como area ou grava completamente seca, consiste só nunha fase: partículas sólidas. O aire que existe nos poros dese solo non está pechado e non se opón ao movemento de partículas sólidas, polo que non se pode considerar unha fase. O solo húmido coherente por riba do nivel freático, que consiste en partículas sólidas e poros pechados, cheos parcialmente de auga e en parte de aire ou vapor de auga, é o solo do sistema trifásico. No caso dos sólidos en movemento, a auga e o aire nos poros do solo son opostos ao mesmo tempo. O solo por debaixo do nivel freático, cuxos poros están completamente cheos de auga, polo que non hai aire nin vapor de auga neles, é un sistema bifásico. Suponse que o solo das capas máis profundas é un sistema de dúas fases, porque o aire pechado nos poros do solo a maiores profundidades non ten un efecto significativo nas súas propiedades físicas, que nese caso están determinadas polas propiedades das fases sólida e líquida.
Composición granulométrica
Os ingredientes sólidos do solo son materias minerais ou orgánicas de diferentes tamaños, que van desde grandes pedras e bloques, do tamaño de centos e miles de milímetros ata o tamaño dunha molécula. Como sabes, unha molécula é unha millonésima parte dun milímetro, un milimicrón. Considérase que o tamaño máis pequeno dos sólidos do solo é 20 mou micras.
O tamaño das partículas sólidas do solo ten unha gran influencia nas súas propiedades físicas. Esta grosería exprésase pola composición granulométrica, que representa a relación entre o tamaño dos grans individuais polas súas partes de peso e o peso total do solo. A división do solo segundo a súa composición granulométrica é diferente en diferentes países. A nosa división é a seguinte:
Límites de tamaño de partículas
Tamaño2 mm- a fronteira entre o solo de gran groso e de gran fino. Partículas sólidas de ata2mmmostra a subida capilar da auga no chan. O chan de gran groso non ten capilaridade. Tamaño0,2 mm– límite entre area de gran groso (afiada) e de gran fino (branda). Tamaño0,02 mm- o límite ata o que os grans individuais do chan poden ser recoñecidos a simple vista. Tamaño0,002 mm– Límite entre solo solto e arxila Tamaño0,0002 mm– O límite entre a arxila e a arxila coloidal. Ingredientes sólidos do tamaño inferior0,002 mmteñen unha gran influencia nas propiedades físicas do solo. Estes ingredientes dan cohesión ao solo, e se son máis pequenos e abundantes no solo, máis cohesionado é o solo. Non obstante, a cohesión do solo tamén depende da composición mineral de partículas sólidas máis pequenas que0,002 mm. Se estas partículas se forman pola descomposición de minerais moi duros como o cuarzo, a súa cohesión é moi baixa ou inexistente, e a súa absorción de auga tamén é relativamente baixa. Se as partículas están por debaixo0,002 mmformados pola descomposición de materiais de arxila, entón teñen propiedades de unión que son tanto máis fortes se as partículas son máis pequenas, mentres que a absorción de auga destas partículas é moi alta. A composición granulométrica do solo proporciona datos importantes e fiables sobre algunhas das súas propiedades físicas. Se o chan está dominado por partículas de arxila dun tamaño inferior0,002 mm, entón xa en base a iso pódese concluír que tal solo é plástico, coherente, higroscópico, ten alta capilaridade, baixa permeabilidade e ten un ángulo de rozamento interno baixo. A composición granulométrica do solo está representada polas liñas da composición granulométrica (Fig.1).
Sl.1- Liñas de composición granulométrica do solo:1- area de grava;2- area poeirenta;3- po de area;4- chan arxiloso;5- arxila
As ordenadas das liñas de composición granulométrica mostran a fracción ponderal das partículas sólidas menor que o diámetro representado pola abscisa do punto dado. Por exemplo, no punto A da recta4a ordenada amosa que existe92%tamaño de partícula menor que2 mm, e que os restantes8%tamaño superior2 mm.
Clasificación do solo segundo a composición granulométrica
Os solos que conteñen partículas sólidas superiores a 2 mm clasifícanse segundo a división xeral do solo por composición granulométrica, mostrada na fig. 1. Para iso, adóptase como fracción básica a que está máis representada no solo, mentres que as outras son adicionais. Por exemplo, se a granulación xeral do solo é principalmente area cunha cantidade menor de grava, entón este solo clasifícase como area de grava, mentres que o contrario sería grava areosa. Na clasificación tamén se poden indicar as participacións das fraccións individuais no solo. Por exemplo, se un solo contén 15% arxila, 45% po, 30% area e 10% grava, pódese clasificar como un chan arxiloso con 15% arxila e 10% grava.
Non obstante, para os solos de gran fino que conteñen partículas sólidas menores que 2 mm, a clasificación en función da súa composición granulométrica adoita facerse segundo un diagrama triangular. Existen varios diagramas deste tipo, dos cales enumeraremos o máis básico da Oficina de Solos dos Estados Unidos, fig. 2.
Fig. 2 - Diagrama triangular da Oficina de Solos dos Estados Unidos
O diagrama consta de tres eixes de coordenadas pregados nun triángulo equilátero, no que cada eixe representa unha fracción, é dicir, area, po e arxila en % en peso da masa total do solo. A superficie do diagrama divídese en zonas 10, cada unha das cales representa un tipo de solo separado. Cada lado do triángulo representa unha abscisa da que se levantan ordenadas paralelas ás outras dúas abscisas.
Cada punto deste diagrama ten3coordenadas que representan as porcentaxes indicadas3fraccións nun solo determinado e determinar o tipo de solo. Así, por exemplo, o punto M do diagrama representa a arxila. Obtense da forma que a partir do diagrama da composición granulométrica fig.1determinar faccións individuais, que neste caso serían (liña4na fig.1):35%arxila,25%po,40%area, onde a cantidade de8%grava descoidada xa que ascende a menos de10%.
Esta clasificación refírese ás fraccións de area, po e grava segundo a división americana, pero adóptase como tal polos valores comparativos e pola experiencia que ten con tal clasificación.
Grao de desnivel do solo
Segundo Allen Hazen, o grao de desigualdade do solo é a relación (fig.3)
U=d60/d10
onde d60diámetro de gran correspondente á ordenada60%, e d10 diámetro de gran correspondente á ordenada10%.
Para U< 5 tlo je ravnomernog sastava,
para U =5-15a composición do chan é moderadamente irregular,
para U >15o solo é de composición irregular.
Cando a liña de composición granulométrica é empinada, o valor do grao de desnivel U é pequeno, mentres que para unha liña plana é grande. O valor máis pequeno para U é1. Se a liña de composición granulométrica é máis plana, o valor de U é maior. Para a area adoita ser U=1-15, para solos arxilosos U=10-90, pero no caso de solos de composición moi irregular, U pode ter valores moi grandes.
Sl.3- Determinación do diámetro do gran d60e d10
Regra de filtrado
Esta regra baséase na composición granulométrica do filtro, cuxa tarefa consiste en reducir o gradiente hidráulico no contacto entre o chan e a capa de drenaxe de pedra polo tamaño de gran de transición, co fin de evitar o lavado de pequenas partículas do solo polas augas subterráneas. As condicións básicas que debe cumprir a capa filtrante son que sexa permeable á auga e estable. Existen varias regras para a composición dos filtros, entre as que só a regra de Terzaghi figurará aquí como a máis coñecida.
A regra de Terzaghi
A regra de Terzaghi di: A granulación do filtro debe ser tal que os seus grans na cantidade15%partes en peso da masa total do filtro (F15) ser o menos4veces maior que as partículas de solo máis grosas sobre as que se apoia o filtro (bases) na cantidade15%de partes en peso da base (B15), sen ser maior que4veces B85, é o tamaño das partículas máis pequenas en85%partes en peso da base. Esta regra pódese expresar polas relacións:
F15/B15>4e F15/B85< 4.
A primeira proporción garante a permeabilidade á auga do filtro, mentres que a segunda garante a súa estabilidade.
Sl.4- A regra do filtro de Terzaghia
As partículas máis pequenas e maiores da base preséntanse na fig.4liñas de fronteira1e2. As liñas límite do filtro son3e4. Condición F15>4_B15_ represéntase polo punto a na liña límite3, condición F15< 4_B85_ tačkom b na liniji 4.
Recoméndase que a liña da composición granulométrica do filtro sexa aproximadamente paralela á liña da composición granulométrica da base.
En lugar de dúas liñas extremas da composición granulométrica da base como na fig.4, pode ser unha liña de granulado medio. Nese caso, os puntos B15 e B85 están na mesma liña (como na fig.5).
Na maioría das veces, a diferenza de granulación entre a base e a capa de drenaxe é tal que unha zona de filtro non é suficiente para a transición entre a base e a capa. Neste caso, o filtro consta de varias zonas de filtro, que se determinan segundo a mesma regra, ata que se alcance o maior tamaño de gran do depósito de drenaxe.
Sl.5- Exemplo de cálculo de capas filtrantes
As divisións, tamaños límite e regras anteriores transfírense dunha fonte histórica e non son un substituto dunha clasificación xeotécnica actual, informe de laboratorio, deseño de filtros ou plan de rendemento. O sistema de solo e drenaxe real require a toma de mostras representativas, as probas adecuadas, a comprobación das augas subterráneas e superficiais, a erosión e a estabilidade interna, así como a avaliación por un experto autorizado segundo a normativa e condicións aplicables do proxecto específico.