для какого грунта характерна самая большая высота капиллярного поднятия

Капиллярные явления

Капиллярное явление у смачиваемой стенки сосуда.

Поднятие воды в капилляре.

Чем тоньше капилляр, тем больше капиллярная сила, тем выше поднимется вода вверх.

Эффект капиллярного поднятия влаги в грунте

Высота подъёма капиллярной влаги зависит от типа грунта: в глинистых грунтах она достигает 1,5 м а в песчаных ограничивается 30 см. Это связано с тем, что в песчаных грунтах поры слишком большие и капиллярная сила мала. Частички глины гораздо меньше песчинок, поэтому в глине поры меньше, а капиллярный эффект больше.

Капиллярный эффект нужно учитывать при заложении фундамента: влага от уровня грунтовых вод может подниматься на 1,5 м выше (в случае глины), и если основание фундамента оказывается ниже этого уровня, то фундамент окажется во влажном грунте. А это означает снижение несущей способности грунта и угрозу переувлажнения фундамента. Для того, чтобы защитить фундамент от влаги необходима гидроизоляция.

Капиллярный эффект в бетоне

К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 2)

Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя. Они оказывают негативное воздействие на свойства грунта и фундаменты домов, уровень грунтовых вод необходимо знать и учитывать при заложении фундамента.

Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Высота капиллярного поднятия h ртути, например вокруг контакта, определяется краевым углом О. [2]

Высота капиллярного поднятия ( впитывание жидкости) зависит и от формы капилляра, и от способа попадания в него жидкости. [3]

Высота капиллярного поднятия определяется для общей характеристики почвогрунтов и используется для установления глубин детального наблюдения за влажностью. На подходе к подпертой капиллярной кайме и в ее пределах пробы грунта для расчета параметра л отбираются через 10 см по вертикали. [8]

Высота капиллярного поднятия зависит от температуры воды, а также от минерального состава, ориентации, формы и укладки частиц грунта. Водопроницаемость такой глины настолько мала, что для капиллярного поднятия воды в ней до максимального уровня требуется много лет. Если открытый конец трубки, наполненный песком, погрузить в воду ( фиг. В капиллярной зоне между АВ и CD вода находится под действием силы натяжения. При атмосферном давлении, равном нулю, давление в капиллярной зоне считается отрицательным. Скелет грунта подвержен вертикальному сжатию в той же мере, что и стенки капиллярной трубки. В капиллярной зоне давление скелета грунта превышает общее давление в грунте на величину, равную капиллярному натяжению воды. [11]

Высота капиллярного поднятия устанавливается путем погружения капиллярной трубки того же диаметра, что и трубка осмометра ячейки, в испытуемую жидкость. При очень точной работе следует учесть, что удельный вес коллоидного раствора может отличаться от удельного веса дисперсионной среды. [12]

Высоту капиллярного поднятия приходится иногда учитывать также при подземной фильтрации жидкости. [13]

Высоту капиллярного поднятия или опускания иногда приходится учитывать при подземной фильтрации жидкости или же при движении жидкости в капиллярных трубках некоторых приборов. [14]

Высоту капиллярного поднятия воды Нъ определяют лабораторным путем. [15]

Источник

Для какого грунта характерна самая большая высота капиллярного поднятия

Лабораторная работа №5 капиллярные свойства грунтов

Под каппллярнымп свойствами грунтов следует понимать высоту и скорость капиллярного поднятия в них воды [1 ].

Высота и скорость капиллярного поднятия воды в грунтах зависят от их гранулометрического состава. Мелкозернистый грунт имеет меньшие поры и, соответственно, большую высоту капиллярного поднятия. Скорость капиллярного поднятия воды, наоборот, больше в крупнозернистых грунтах и меньше в мелкозернистых.

Кроме гранулометрического состава, на водоподъемную способность влияют влажность, температура и другие факторы. Во влажном грунте капиллярное поднятие воды совершается быстрее и достигает большей высоты, чем в сухом. Повышение температуры увеличивает скорость поднятия воды в грунтах, но понижает предельную высоту поднятия.

Определение капиллярных свойств имеет большое практическое значение при инженерно-геологических изысканиях, определении глубины заложения фундаментов, проектировании гидроизоляции и дренажей

1. Привести испытуемые грунты в воздушно-сухое состояние.

3. Грунт необходимо загружать в трубку так, чтобы не происходило сортировки зерен, падающих внутрь трубки. Для этого надо присоединить к концу воронки резиновую трубку и вначале опустить ее на дно трубки, а затем, по мере загрузки, приподнимать кверху.

5. Заметив время погружения трубки в воду, следить за скоростью поднятия воды по окраске песка, изменяющейся вследствие увлажнения его поднимающейся водой. При неравномерном поднятии воды отсчеты брать по среднему уровню. Считать следует не от погруженного конца трубки, а от поверхности воды.

6. Положение уровня воды отмечать сначала через 5; 10; 20; 30 мин, а затем через часовые и суточные промежутки.

7. Данные опытов заносятся в журнал (табл. 5.1).

Определение высоты капиллярного поднятия воды

Источник

Определение высоты капиллярного поднятия в трубке

Под капиллярными свойствами грунтов понимают скорость и высоту капиллярного поднятия в них воды.

Высота капиллярного поднятия, или мощность капиллярной зоны, тем больше, чем больше поверхностное натяжение воды и чем меньше радиус капилляров и плотность воды (закон Жюрена):

Определение капиллярных свойств грунтов имеет большое практическое значение при инженерно-геологических изысканиях на дорожных пучинах, при изысканиях для мелиорации земель, для определения глубины заложения фундаментов, проектирования гидроизоляции и дренажей.

Подготовка к испытанию

1. Обвязать стеклянную проградуированную трубку диаметром 2-3 см и высотой 0,5-1,0 см с одного конца марлей и наполнить через воронку воздушно-сухим грунтом. Грунт слегка утрамбовать лёгким постукиванием по трубке резиновым пестиком.

Грунт загружать так, чтобы не происходило сортировки зёрен, падающих внутри трубки. Для этого присоединить к концу воронки резиновую трубку и вначале опустить её на дно стеклянной трубки, а затем, по мере загрузки, приподнимать кверху.

2. Укрепить наполненную песком трубку в штативе.

1. Опустить нижний конец трубки в воду на 0,5-1,0 см. Указанный уровень необходимо поддерживать в течение всего опыта.

2. Заметив время погружения трубки в воду, следить за скоростью поднятия воды по окраске песка. При неравномерном поднятии воды отсчёты брать по среднему уровню. Считать следует не от погружённого конца трубки, а от поверхности воды.

3. Положение уровня воды отмечать через 5, 10, 15, 20, 25, 30 мин.

4. Данные опыта занести в таблицу

По полученным результатам построить график зависимости высоты капиллярного поднятия воды от времени

Источник

Просачивание и капиллярный подъем воды в песках

А. Газен делал опыты над скоростью вертикального просачивания воды через различные пески. Он экспериментировал как с песка­ми природными, представляющими естественные смесп разнородных зерен, так и с фракциями определенного диаметра, полученными отсеиванием и отмучиванием из естественных смесей. Газен пришел к заключению, что всякую естественную песчаную породу, состоящую из разно­образных зерен, можно заменить породой искусственной, состоящей из зерен одного определенного диаметра, причем скорость просачивания в этой последней будет такая же, как к в естественной породе. Если мы естественную породу разобьем на фракции при помощи сит и отметим диаметр того сита, которое задержало на себе 90% песчинок и про­пустило 10 %. то через песок из зерен такого диаметра вода будет просачиваться так, как через всю природную смесь. Диаметр зерен, соответствующий диаметру сит, пропускающих только 10 % породы, Газен назвал действую­щим (эффективным — d_ef ) диаметром. Оказалось, что для расчетов значение действующего диаметра имеет огромное значение. Если пропускать воду через два сорта песка, из которых у одного действующий диаметр равен 0,1 мм, а у другого 0,2 мм, то скорость движения воды во втором случае будет в 4 раза большей, чем в первом; другими словами, скорости просачивапия относятся как квадраты действующих величин.

где R — радиус капилляра; А — капиллярная постоян­ная жидкости, равная высоте подъема ее в смачивающейся трубке радиусом в 1 мм; р — плотность жидкости; g — ускорение силы тяжести.

Для воды А = 15,4 при 0° С. Поры определенной величины (вероятно, 0,005—0,1 мм) проводят воду скорее всего; при более узких капиллярных порах вследствие усиления трения и прилипания, а также при более широких порах вследствие уменьшения поверхност­ного натяжения капиллярное поднятие воды замедляется.

Из изложенного выше видно, что величины, найден­ные для капиллярного поднятия влаги в воздушно-сухой породе (как это обыкновенно практикуется в лаборатории), не применимы к полевым условиям, так как в последнем случае вода движется в более или менее увлажненной среде.

При повышении температуры породы скорость капил­лярного поднятия воды несколько возрастает, но оконча­тельная высота поднятия уменьшается. Это явление нахо­дится в зависимости от уменьшения удельной вязкости воды при повышении ее температуры.

Набор трубок для изучения капил­лярного поднятия воды

Глубина, с которой может подниматься вода, различна для разных грунтов, но в общем не превышает, по Ротми­строву, 1 м глубины. Атмосферные осадки, просочившиеся глубже этого предела, называемого Ротмистровым «крити­ческим горизонтом», уже не могут подняться вверх капил­лярным путем.

Найденная Ротмистровым величина, очевидно, относит­ся только к условиям одесского опытного поля, где работал этот исследователь. По данным других исследователей, капиллярная вода может подняться, хотя и очень медлен­но, до 2—3 м (в лессах) или не достигнуть высоты 1 м (например, в песке). Предел поднятия воды в наиболее мелкозернистых грунтах, по лабораторным исследованиям, лежит на высоте около 2 м. В естественных условиях, по наблюдениям Измаильского и Высоцкого, можно допустить, что в плотных мелкозернистых грунтах вода капиллярно может подняться (хотя и очень медленно) до высоты около б м.

В начале поднятия вода движется в почве (черноземе) со скоростью около 1—2 см/мин; высоты в 50 см вода достигает за 2—3 дня и движется па этой высоте со скоро­стью около 1 мм/ч; чтобы подняться воде до высоты 1 м, требуется уже 2—3 месяца при скорости движения в пос­леднее время менее 0,5 см/сут; наконец, для достижения высоты 2 м необходимо около года, причем скорость движе­ния воды на этой высоте менее 1 мм/сут. По скорости поднятия воды на различные высоты можно приблизитель­но определить количества воды, доставляемые почвами на ту или иную высоту, считая при этом, что для смачива­ния известного объема почвы (чем выше, тем меньше) требуется, по данным некоторых авторов, от 25 до 15% воды по объему.

Водные свойства глин и глинистых пород существенно отличаются от свойств песков. Уже при рассмотрении капиллярных свойств грунтов мы видели, насколько они разнятся в песках и глинах. Также отличны и другие свойства этих двух групп пород. Гидрогеологи и теорети­чески и практически занимаются преимущественно порода­ми группы песков. Гидродинамические явления в послед­них изучены уже довольно хорошо. Что же касается глини­стых грунтов, то гидрогеологическая практика в отноше­нии их крайне ограничена. В настоящее время водные свойства этих грунтов изучаются почти исключительно грунтоведами и почвоведами, у которых гидрогеологи и черпают свои сведения

Источник