第三章 土的物理性质和分类.ppt

第三章土的物理性质及分类
土的三相组成
土的物理性质指标
土的物理状态指标
土的压实性
地基土(岩)的工程分类
土的三相组成
本节主要内容:阐明组成土的三相(固体颗粒、水、气)的特性及其与工程性质的关系。
一、土的固体颗粒

1)原生矿物:母岩经物理风化而成,、云母、长石;其成分与母岩相同,分为单矿物颗粒,多矿物颗粒。
2)次生矿物:母岩经化学风化而成,、伊里石、蒙脱石。其成分与母岩不同,为一种新矿物颗粒。主要是粘土矿物。D<
漂石、卵石、圆砾等粗大土粒都是母岩的碎屑,其矿物成分与母岩相同;
砂粒大部分是母岩中的单矿物颗粒,如如石英、云母、长石;
粉粒的矿物成分是多样性的,主要是石英和MgCO3、CaCO3等难溶盐的颗粒;
2. 土颗粒的大小和形状
在自然界中存在的土,都是由大小不同的土粒组成的,土的粒径由粗到细逐渐变化时,土的性质相应地发生变化。因此可将大小相近,性质相似的颗粒划归为一组,称为粒组,划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。常用200、20、2、、:漂石(块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、圆砾(角砾)颗粒、砂粒、粉粒及粘粒。见下表。
土的三相组成
粘土的矿物成分主要有粘土矿物、氧化物、氢氧化物和各种难溶盐类,它们都是次生矿物。
20
20
土的三相组成
3. 土的颗粒级配(粒径级配)
土粒大小及其组成情况,通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总量的百分数)来表示,称为土的颗粒级配。
用途:这是决定无粘性土工程性质的主要因素。用它作为确定土的名称和选用建筑材料的重要依据。
4. 粒径分析方法
颗分试验:(1)筛分法:粒径>。
(2)比重计法或移液管法:粒径<。
颗分曲线:根据颗分试验成果,可以绘制颗粒级配曲线。如下图。
土的三相组成
土的三相组成
级配良好的判别:
由曲线的坡度大致可判别土的均匀程度,如曲线较陡,则表示粒径大小相差不多,土粒较均匀;反之,曲线平缓,则表示粒径大小相差悬殊,土粒不均匀,即级配良好。
定量判别:
土的三相组成
Cu<5 级配不良;Cu>5 级配良好。
Cc反应曲线的整体形状,过大或过小都表示缺乏中间粒径。
对砂类土,当同时满足
3
~
1
5
=
c
u
C
C
和
时,级配良好。
>
60
10
2
30
10
60
/
d
d
d
C
d
d
C
c
u
=
=
.
二、土中的水和气
(一)土中水:

存在于矿物结晶中的水,只有在高温(>105 C)下,才能从矿物中吸出,故可把它视作矿物本身的一部分。

受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。
0
土的三相组成
-
毛细水
重力水
自由水
弱结合水
强结合水
与土粒表面结合的水
结合水
土粒矿物内部的水
-
结晶水
土中水
土的三相组成
强结合水
弱结合水
自由水
(1)强结合水:没有溶解盐类的能力,不能传递静水压力,牢固地吸附于土粒表面,其性质接近于固体,具有极大的粘滞度、弹性和抗剪强度。
(2)弱结合水:厚度较强结合水大,具有较高的粘滞度、抗剪强度,仍不能传递静水压力。当含量较多时,使土具有一定的可塑性。

(1)重力水:在土中流动的水,受重力作用。
(2)毛细水:由于水和空气分界处弯液面上产生的表面张力作用,土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升,形成毛细水。
它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。