岩土工程师考试辅导：矿物成分

更新时间：2009-10-19 15:27:29 来源：|0

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　　土的固体颗粒-矿物成分

　　(2)矿物成分土粒的矿物成分主要取决于母岩的成分及其所经受化学风化的程度。不同矿物成分对土的性质有着不同的影响,特别是细颗粒士尤为重要,详见表12-1-2 所示。

　　土粒的矿物成分表12-1-2

土粒名称	矿物成分	与水相互作用能力
漂石卵石　　圆砾角砾	岩石的碎屑,其矿物成分与母岩相同	不强
砂粒	母岩中单矿物颗粒,如石英、长石、云母等	其中石英抗化学风化能力强,亲水性不强
粉粒	主要是石英、MgC03、CaC03等,难溶盐	因颗粒较细,有一定的亲水能力,表现在湿时有微弱黏性和毛细性
黏粒	1.黏土矿物　　(次生矿物) 蒙脱石伊利石高岭石　　2.氧化物和氢氧化物　　3各种盐类　　4有机物	亲水性强,特别是蒙脱石型的蒙古士矿物,能吸附大量的水分子而膨胀、干燥时大量收缩。使土具有塑性和勃性。毛细作用强,渗透性低

　　从表中可以看出,粗颗粒土的性质主要与颗粒粒径及其级配有关;而细颗粒土,矿物成分起着非常重要的作用。这是因为和土颗粒都是由化学风化形成的次生矿物:高岭石、伊利石和蒙脱石所组成,颗粒粒径非常微小,在电子显微镜下观察到的都呈鳞片状或片状,内部具有层状晶体构造。蒙脱石的颗粒最小,长度约为0.05μm,厚仅为0.001μm; 伊利石次之,高岭石颗粒最大。这些微粒表面都带负电荷,因此具有很强的与水和水溶液中的水化阳离子相互作用的能力,称为表面能。如果用单位体积内颗粒总表面面积定义为比表面,颗粒愈细比表面愈大,表面能愈强。例如,若将1cm3的颗粒分割成棱边为 0.001mm的微粒,这些微粒总的表面积可达6 X 104cm2。由此可见,含蒙脱石的教性土亲水性强于伊利石和高岭石。

　　黏土颗粒的亲水性与胶体的电化学性质相似,所以黏土颗粒又称为胶粒。在黏土颗粒粒组中还包括氢氧化物、盐类和有机质。这些物质也具有胶体性质;氢氧化物和盐类还能起到颗粒与颗粒之间的胶结和固化作用,使土的骨架具有一定的强度。例如我国西北的黄土,颗粒成分为粉土,但胶结物为碳酸盐,这种土干燥时强度很高,可以形成很陡的边坡,但浸水时由于碳酸盐的软化或溶解,土的结构破坏、强度丧失,压缩性增加,使这类土具有"湿陷"的特性。

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