Коэффициент пористости грунта – это соотношение между объемом твердых составляющих и пустот. Для определения пористости можно воспользоваться экспериментальным лабораторным методом или же провести вычисление пористости грунта путем измерения объемов, массы и плотности взятых образцов. Пористость влияет на ряд других качеств и характеристик грунта.
Что такое пористость грунта
Пористость описывается как объем свободного пространства, имеющегося между твердыми частицами почвы. Это пространство может быть заполнено воздухом или газом или же жидкостью: водой или нефтью. Определение пористости играет важную роль в обнаружении залежей полезных ископаемых и геологических изысканиях.
Виды пористости грунта
Разные типы грунтов отличают различные свойства. Это касается и пористости, которая может быть очень низкой у скальных пород и высокой у рыхлых осадочных разновидностей.
На объем пор влияют такие показатели как форма и размер частиц. Если они мелкие и округлой формы, пространства между ними меньше, следовательно, и поры мелкие. При крупных элементах неправильной формы с большим числом выступов и впадин поры окажутся многочисленными и большими.
Пористость почвы влияет на следующие показатели:
- Несущая способность.
- Усадка и сжимаемость.
- Сопротивление сдвигу.
- Влагоемкость.
- Водопроницаемость.
- Склонность к коррозии.
Пористые материалы накапливают жидкость с солями, которые могут проникать в металлические конструкции, постепенно их разрушая. Это нужно учитывать при прокладке трубопроводов и возведении сооружений на основе металлов и их сплавов.
Типы пористости грунта:
- Активная.
- Вторичная.
- Динамическая.
- Критическая.
- Насыщенная.
- Неэффективная.
- Эффективная.
- Общая.
- Трещинная.
Каждый тип имеет собственные характеристики и должен учитываться при проведении работ и оценке участка.
Виды грунтовых пор
Грунтовые поры могут быть следующих видов:
- Открытые, которые расположены между твердыми частицами и способны свободно пропускать воздух или жидкости.
- Закрытые заключены внутри породы или конгломерата.
Закрытые поры снижают плотность грунта, но не оказывают влияния на его влагоемкость и проницаемость для жидкостей. Давление не влияет на объем закрытых пор, однако при разрушении они превращаются в открытые и изменяют характеристики грунта.
По расположению относительно твердых частиц грунта поры бывают:
- Межагрегатными, находящимися между плотными агрегатами осадочных пород, растительными или животными окаменелостями.
- Межгранулярными, расположенными между элементами зернистых осадочных пород.
- Межзерновыми, образующимися при нарушениях кристаллической структуры скальных грунтов.
По размеру поры делятся на следующие разновидности:
- Макро.
- Мезо.
- Микро.
- Ультракапиллярные.
Существует также дробное деление на субкапиллярные, капиллярные и сверхкапиллярные поры, размер которых определяется в микронах.
Определение пористости
Общая пористость П – степень заполнения материала порами вычисляется по формуле: П = Vп / Vо, где Vп – объем пор в материале; Vо – объем материала в естественном состоянии.
Открытая пористость По определяется как отношение суммарного объема пор, насыщающихся водой, к объему материала Vо:
Закрытая пористость Пз: Пз = П – По.
Существует два способа определения общей пористости: экспериментальный и экспериментально-расчетный.
Экспериментальный (прямой) способ основан на замещении пространства пор в веществе сжиженным газом (гелием) и требует применения сложных приборов для проведения испытаний.
Экспериментально-расчетный метод определения пористости использует найденные опытным путем значения истинной плотности материала ρ и его средней плотности ρо в сухом состоянии.
Значение пористости
Пористость является одним из важнейших показателей прочности грунта и его несущей способности. Почвы с различными показателями пористости используются для разных целей: строительства, использования с сельскохозяйственным или техническим назначением. От этого показателя зависит проницаемость грунта и уровень насыщения его влагой, что сказывается на направлении использования. Песчаные почвы легко пропускают воду, но не удерживают ее, а глинистые практически водонепроницаемые.
Частые вопросы и ответы
Как оценивается пористость?
Показатель пористости представляет собой соотношение в процентах между объемом пустот и общим объемом изучаемого грунта.
Какая бывает пористость?
Пористость бывает следующих типов:
- Абсолютная, или полная. Она представляет собой объем всех имеющихся в горной породе пор.
- Открытая – это объем пор, которые сообщаются друг с другом.
- Закрытая – поры внутри конгломератов или породы.
