2.2.5. Налипання грунтів

Під налипанням ґрунтів розуміють їх здатність при певному вмісті води прилипати до поверхні різних предметів. Ця властивість найхарактерніший для зв'язних (глинястих і лесових) ґрунтів. Вона з'являється при відносно невеликих зовнішніх навантаженнях (0,1 - 0,5 МПа) при вологості, що більше нижньої межі пластичності, а при значних навантаженнях (одиниці і десятки МПа) - при вологості меншої величини максимальної молекулярної вологоємності. При подальшому збільшенні вологості налипання сильно зростає, і, досягнувши максимального для даного ґрунту значення, досить різко змень­шується.

Налипання виявляється тільки у вологих ґрунтів. Воно обумовлено силами взаємодії, які виникають між молекулами зв'язаної води і частинками ґрунту, з одного боку, і молекулами води і поверхнею предмету, з дру­гого. Вирішальну роль у прояві налипання грає слабкозв’язана вода.

Кількісною характеристикою налипання ґрунтів є зусилля (в ньютонах на квадратний сантиметр), потрібне для відриву прилиплого предмету від ґрунту. Показниками є вологість початкового прилипання, вологість максимального прилипання і максимальне значення налипання.

Величина налипання ґрунтів неоднакова. Максимальне значення налипання досягається у різних ґрунтів при різній вологості. Величина налипання і характерні значення вологості визначаються гранулометричним і мінеральним складом ґрунту, складом обмінних катіонів, станом ґрунту (його вологістю, густиною, структурою і ін.), матеріалом з якого складається прилипаючий предмет, характером його поверхні, величиною навантаження, що притискує цей предмет до ґрунту, і ряд інших чинників. При цьому необхідною умовою прояву налипання ґрунтів є наявність у них глинястих мінералів і органічних високодисперсних частинок і води, кількісно перевищуючої максимальну гігроскопічність. Всі інші чинники впливають лише на абсолютну величину налипання.

Налипання ґрунтів у значній мірі залежить від їх грануло­метричного складу. Це пояснюється тим, що клейкість різних гранулометричних фракцій з різною питомою по­верхньою і гідрофільною, - неоднакова. Клейкість пісків і пісковин мала у порівнянні з клейкістю глинястих ґрунтів, у яких вона змінюється від 0,2 - 0,3 до 5 - 6 Н/см2 (найбільш часто 0,5 - 2 Н/см2 при навантаженнях до 0,8 МПа). Ґрунти з непорушеною структурою завжди характеризуються меншим налипанням у порівнянні з тими ж ґрунтами порушеного стану. Налипання ґрунтів залежить від виду порового розчину. Найбільша її величина характерна для ґрунтів, в порах яких знаходиться во­да, якнайменша при присутності неполярних рідин. Залежність клейкості глинястих ґрунтів від концентрації порового розчину носить екстремальний характер.

Вплив на налипання ґрунтів має вели­чина зовнішнього тиску, діючого на прилипаючий предмет. Із збільшенням притискуючого навантаження абсолютна величина клейкості достатньо сильно зростає, а вологість початкового прилипання і вологість максимальної клейкості зменшуються. Цей зсув достатньо чітко виявляється при невеликій різниці зовнішнього тиску і вказує на динамічний (рухомий) характер основних параметрів, які характеризують лип­кість ґрунтів (у зв'язку з цим завжди необхідно указувати ту вели­чину вертикального навантаження, з якою притискався штамп до ґрунту в процесі дослідів).

На величину налипання зволожених ґрунтів з порушеним складанням істотний вплив має час дії навантаження на штамп, причому вплив цього чинника неоднаковий для ґрунтів різного мінерального складу. Величина налипання залежить також до якого предмету прилипає ґрунт (до металевого, гумового, шкіряного, дерев'яному і ін.).

Налипання ґрунтів є одним з чинників, що визначають умови роботи дорожніх машин. Прилипання ґрунтів до поверхні робочих елементів грунторийних і транспорт­них машин і механізмів викликає зниження їх продуктивності при виконанні викривних робіт на кар'єрах, при ритті котлованів і т.п.