Кристаллизационные (химические) структурные связи

Возникает при заполнении пространства между зернами прочным цементирующим веществом, которое скрепляется за счет химических связей с наружными плоскими сетками кристаллических решеток цементируемых зерен.

Ковалентные связи – образуются за счет обобществления атомами своих валентных электронов.

Ионная связь – образуется за счет сил притяжения противоположено заряженных ионов.

Металлическая связь – формируется за счет несвязных с катионами подвижных электронов.

Водородная связь – образуется посредством атома водорода, где с одной стороны он связан ковалентной связью с ионом, а с другой водородной.

Водно-коллоидные структурные связи

Данный тип связей характерен для глинистых грунтов.

Магнитные связи - в тонкодисперсных системах могут возникнуть силы магнитного характера. Их возникновение связано с наличием в глинистых грунтах ферромагнетиков (гематита, гетита, гидрогетита), образующих на поверхности глинистых частиц тонкие (0,05–0,5 мкм) пленки. Такие пленки обладают жесткими магнитными моментами, которые переносят коагуляционный эффект между частицами. Величина магнитных сил невелика, и она играет роль только на стадии седиментации.

Электростатические связи - на сколах глинистых кристаллов образуются электростатически активные центры, плотность и знак которых зависит от реакции среды. В кислой и нейтральной средах сколы кристаллов глинистых минералов несут положительный поверхностный заряд, а базальные поверхности кристаллов –отрицательный. В щелочной среде сколы кристаллов глинистых минералов несут отрицательный заряд, и базальные поверхности тоже отрицательно заряжены.

Капиллярные связи - возникают в грунтах за счет действия сил поверхностного натяжения водных менисков на контактах частиц.

Ионно-электростатические связи - возникают за счет электростатического притяжения отрицатель-

но заряженных частиц находящимися между ними катионами.

Механические

Структурные связи механической природы характерны для грубообломочных и песчаных пород, которые относятся обычно к сыпучим (несвязанным) системам. Структурное сцепление их невелико и обусловливается эффектами чисто механической природы – это взаимное сцепление частиц вследствие микронеровностей их поверхностей.

10.Прочность

Прочностные свойства грунтов характеризуют поведение грунта под нагрузками, равными или превышающими критические, и определяются только при разрушении грунта. Потеря прочности материала осуществляется, как правило, путем его разрыва и (или) сдвига.

В практике прочность грунтов принято оценивать следующими показателями: прочностью на одноосное сжатие и растяжение, сцепление и угол внутреннего трения.

Прочность грунтов на одноосное сжатие относится к прочностным свойствам грунтов. Прочность грунтов часто определяют путем их раздавливания в условиях свободного бокового расширения. Разрушающая сила при этом действует только в одном направлении, поэтому такое испытание называют одноосным

сжатием, т. е. выполняется условие предельного состояния грунтов σ1 > σ2 = σ3 = 0.

Расчет сопротивления сжатию производится на основе предположения об однородном напряженном состоянии образца грунта по формуле

где Рразд – усилие раздавливания;

F – площадь поперечного сечения образца, м2.

Прочность на одноосное сжатие представляет до известной степени условную характеристику прочности грунта, зависящую от многих факторов. Тем не менее, определение σсж в инженерно-геологической практике широко распространено, так как позволяет приближенно оценить несущую способность фундамента на скальных грунтах, определить сцепление и угол внутреннего трения породы и

оценить ее прочность как строительного материала.