Ma Savo Kusić a fa ablakokra, fa-alumínium ablakok, egyéni ablakok, ajtó és ajánlatkérés. Ez a szöveg műszaki archívum marad, és nem kínál geotechnikai tervezést, laboratóriumi vizsgálatot vagy földmunkát.
Anyagok fázisai a talajban
A talaj három fázisból áll: szilárd, folyékony és gáznemű. A szilárd fázist szilárd részecskék, folyékony víz, a gáznemű fázist pedig zárt levegő vagy vízgőz képviseli a talajpórusokban.
Bizonyos talajtípusok egy-, két- vagy háromfázisúak lehetnek, ami azt jelenti, hogy a talaj összetétele lehet egyfázisú, kétfázisú vagy háromfázisú rendszerű. A talaj fizikai tulajdonságai az egyes fázisoktól függenek.
Az inkoherens talaj, például teljesen száraz homok vagy kavics, csak egy fázisból áll - szilárd részecskékből. Az adott talaj pórusaiban lévő levegő nem zárt, és nem áll ellen a szilárd részecskék mozgásának, így nem tekinthető fázisnak.
A talajvízszint feletti, szilárd részecskékből és zárt pórusokból álló, részben vízzel, részben levegővel vagy vízgőzzel feltöltött nedves összefüggő talaj a háromfázisú rendszer talaja. Mozgó szilárd anyagok esetén a talaj pórusaiban a víz és a levegő egyszerre áll szemben.
A talajvízszint alatti talaj, melynek pórusai teljesen feltöltődnek vízzel, így nincs benne levegő vagy vízgőz, kétfázisú rendszer. A mélyebb rétegekben a talaj kétfázisú rendszernek tekinthető, mivel a nagyobb mélységben a talaj pórusaiban lévő zárt levegő nincs jelentős hatással annak fizikai tulajdonságaira, amelyeket ebben az esetben a szilárd és folyékony fázis tulajdonságai határoznak meg.
Granulometrikus összetétel
A talaj szilárd összetevői különböző méretű ásványi vagy szerves anyagok, a nagy kavicsoktól és tömböktől, a több száz és több ezer milliméterestől az egy molekula méretűig. Mint tudják, egy molekula milliméter milliomod része, egy millimikron. A talaj szilárd anyagának legkisebb mérete 20 m vagy mikron.
A szilárd talajrészecskék mérete nagyon nagy hatással van annak fizikai tulajdonságaira. Ezt a durvaságot a granulometrikus összetétel fejezi ki, amely az egyes szemcseméretek tömegrészenkénti arányát jelenti a talaj teljes tömegéhez viszonyítva. A talaj granulometrikus összetétele szerinti felosztása országonként eltérő. Divíziónk a következő:
Részecskeméret-korlátozások
Méret2 mm- a durva és finomszemcsés talaj határa. Szilárd részecskék legfeljebb2mmmutasd meg a víz kapilláris emelkedését a talajban. A durva szemcsés talajnak nincs kapillárisa.
Méret0,2 mm– határ a durva szemcsés (éles) és finomszemcsés (lágy) homok között.
Méret0,02 mm- az a határ, ameddig a talajban lévő egyes szemcsék szabad szemmel felismerhetők.
Méret0,002 mm– határ a laza talaj és az agyag között
Méret0,0002 mm– az agyag és a kolloid agyag határvonala.
Szilárd összetevők az alábbi méretben0,002 mmnagy hatással vannak a talaj fizikai tulajdonságaira. Ezek az összetevők a talaj kohézióját adják, és ha kisebbek és nagyobb mennyiségben vannak a talajban, akkor a talajkohézió kifejezettebb. A talaj kohéziója azonban a nál kisebb szilárd részecskék ásványi összetételétől is függ0,002 mm. Ha ezek a részecskék nagyon kemény ásványok, például kvarc bomlásakor keletkeznek, akkor kohéziójuk nagyon alacsony vagy egyáltalán nem létezik, és vízfelvételük is viszonylag alacsony. Ha a részecskék alul vannak0,002 mmagyagos anyagok bomlásával keletkeznek, akkor kötő tulajdonságaik annál erősebbek, ha a részecskék kisebbek, miközben az ilyen részecskék vízfelvétele nagyon magas.
A talaj granulometrikus összetétele fontos és megbízható adatokat szolgáltat egyes fizikai tulajdonságairól. Ha a talajban 0,002 mm alatti agyagszemcsék uralkodnak, akkor már arra a következtetésre juthatunk, hogy az ilyen talaj képlékeny, koherens, higroszkópos, magas kapillárisságú, alacsony áteresztőképességű és kis belső súrlódási szöggel rendelkezik.
A talaj granulometrikus összetételét a granulometrikus összetétel vonalai ábrázolják (1 ábra).
ábra. 1 - Granulometrikus talajösszetétel vonalai: 1-kavicsos homok; 2-poros homok; 3-homokos por; 4-agyagos talaj; 5-agyag
A granulometrikus összetétel ordinátavonala az adott pont abszcisszája által képviselt átmérőnél kisebb szilárd részecskék tömeghányadát mutatja. Például a 4 egyenes A pontjában az ordináta azt mutatja, hogy 92% részecske kisebb, mint 2 mm, és a fennmaradó 8% nagyobb, mint 2 mm.
Talajosztályozás granulometrikus összetétel szerint
Az 2 mm-nél nagyobb szilárd részecskéket tartalmazó talajokat a talaj granulometrikus összetétel szerinti általános felosztása szerint osztályozzuk, amint az ábra mutatja. 1. Ennek során a talajban leginkább képviselt frakciót veszik át alapfrakciónak, míg a többit kiegészítik. Például, ha a talaj általános granuláltsága többnyire homok, kisebb mennyiségű kavicsos, akkor az ilyen talaj a kavicsos homok, míg az ellenkezője a homokos kavics. Az osztályozásban az egyes frakciók talajban való részesedése is feltüntethető. Például, ha egy talaj 15% agyagot, 45% port, 30% homokot és 10% kavicsot tartalmaz, akkor az 15% agyagot és 10% kavicsot tartalmazó agyagos talajok közé sorolható.
A 2 mm-nél kisebb szilárd részecskéket tartalmazó finomszemcsés talajok esetében azonban a granulometrikus összetételük alapján történő osztályozás általában háromszögdiagram szerint történik. Számos ilyen diagram létezik, amelyek közül a legalapvetőbbet soroljuk fel az Egyesült Államok Talajügyi Hivatalától, 4. ábra. 2.
ábra. 2 – Amerikai Talajügyi Hivatal háromszögdiagram
A diagram három egyenlő oldalú háromszögbe hajtogatott koordinátatengelyből áll, amelyekben minden tengely egy töredéket jelent, nevezetesen homokot, port és agyagot a teljes talajtömeg tömegszázalékában. A diagram felülete 10 zónákra van felosztva, amelyek mindegyike külön talajtípust képvisel. A háromszög mindkét oldala egy abszcisszát ábrázol, amelyből a másik két abszcisszával párhuzamos ordináták emelkednek ki.
E diagramon minden pont rendelkezik 3 koordinátákkal, amelyek a megadott 3 frakció százalékos arányát jelentik egy adott talajban, és meghatározzák a talajtípust. Így például a diagram M pontja agyagot jelöl. Úgy kapjuk meg, hogy a granulometrikus összetétel diagramjából a 3. ábra. 1 meghatározza az egyes frakciókat, amelyek ebben az esetben a következők lennének (4 sor az 1 ábrán): 35% agyag, 25% por, 40% homok, miközben a 8% mennyisége kevesebb, mint a kavics. 10%.
Ez a besorolás az amerikai felosztás szerinti homok-, por- és kavicsfrakciókra vonatkozik, de az összehasonlító értékek és az ilyen osztályozással kapcsolatos tapasztalatai miatt továbbra is ilyenként alkalmazzák.
A talaj egyenetlenségének mértéke
Allen Hazen szerint a talaj egyenetlenségének mértéke az arány (3 ábra)
U=d60/d10
ahol d60 az 60% ordinátának megfelelő szemcseátmérő, d10 pedig az 10% ordinátának megfelelő szemcseátmérő.
ehhez: U < 5 tlo je ravnomernog sastava,
a U = 5 – 15 esetén a talaj közepesen egyenetlen összetételű,
U > 15 esetén a talaj egyenetlen összetételű.
Ha a granulometrikus összetétel vonala meredek, az egyenetlenség mértéke U kicsi, míg egy sík vonal esetében nagy. A U legkisebb értéke 1. Ha a granulometrikus összetétel vonala laposabb, akkor az U értéke magasabb. Homok esetében leggyakrabban U=1-15, agyagos talajoknál U=10-90, de nagyon egyenetlen összetételű talajoknál az U igen magas értékeket is elérhet.
Sl.3- Szemcseátmérő meghatározása d60és d10
Szűrési szabály
Ez a szabály a szűrő granulometrikus összetételén alapul, melynek feladata, hogy a talaj és a kővízelvezető réteg érintkezésénél az átmeneti szemcsemérettel csökkentse a hidraulikus gradienst, hogy megakadályozza a talajvíz által a kisméretű talajszemcsék kimosását. A szűrőréteg alapfeltétele, hogy vízáteresztő és stabil legyen. A szűrők összeállítására több szabály is létezik, ezek közül csak Terzaghi szabálya lesz itt a legismertebb.
Terzaghi szabálya
Terzaghi szabálya így szól: A szűrő granuláltságának olyannak kell lennie, hogy a szemcsék a mennyiségben legyenek15%a teljes szűrőtömeg tömegrészei (F15) legyen a legkevesebb4szor nagyobb, mint azok a legdurvább talajrészecskék, amelyeken a szűrő nyugszik (alap) mennyiségben15%az alap tömegrészei (B15), anélkül, hogy nagyobb lenne, mint4alkalommal B85, azaz a legkisebb részecskék mérete85%az alap tömegrészei. Ez a szabály a következő összefüggésekkel fejezhető ki:
F15/B15 >4és F15/B85< 4.
Az első arány biztosítja a szűrő vízáteresztő képességét, míg a második a stabilitást.
Sl.4- Terzaghia szűrőszabálya
A bázis legkisebb és legnagyobb részecskéi a 2. ábrán láthatók.4határvonalak1és2. A szűrő határvonalai a3és4. Feltétel F15 >4_B15A -t a határvonal a pontja képviseli3, feltétel F15< 4_B85 tačkom b na liniji 4.
Javasoljuk, hogy a szűrő granulometrikus összetételének vonala megközelítőleg párhuzamos legyen az alap granulometrikus összetételének vonalával.
Az alap granulometrikus összetételének két szélső vonala helyett, mint az 1. ábrán látható.4, egy sor átlagos szemcsézettség lehet. Ebben az esetben a B15 és B85 ugyanabban a sorban vannak (mint az ábrán.5).
Leggyakrabban az alap és a vízelvezető réteg közötti granulálási különbség olyan, hogy egy szűrőzóna nem elegendő az alap és a réteg közötti átmenethez. Ebben az esetben a szűrő több szűrőzónából áll, amelyeket ugyanazon szabály szerint határoznak meg, amíg el nem érik a vízelvezető lerakódás legnagyobb szemcseméretét.
Sl.5- Példa a szűrőrétegek kiszámítására
A fenti felosztások, határméretek és szabályok történeti forrásból származnak, és nem helyettesítik az aktuális geotechnikai osztályozást, laboratóriumi jelentést, szűrőtervet vagy teljesítménytervet. Az aktuális talaj- és vízelvezető rendszer reprezentatív mintavételt, megfelelő vizsgálatot, a felszín alatti és felszíni vizek, az erózió és a belső stabilitás ellenőrzését, valamint az arra feljogosított szakértő által végzett értékelést igényel az adott projekt vonatkozó előírásai és feltételei szerint.