Chương II: TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT potx

1
Ch¬ngii
TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA ĐẤT
2
Chơngii.TíNH CHấTCƠLýCủAđất
Chơngii.TíNH CHấTCƠLýCủAđất
N i dung:
N i dung:
I.
I.
Sự hình thành đất
Sự hình thành đất
II.
II.
Một số tính chất cơ bản của đất th ờng dùng trong
Một số tính chất cơ bản của đất th ờng dùng trong
xây dựng.
xây dựng.
III.
III.
Phân loại đất (đá)
Phân loại đất (đá)
3
I. Sù h×nh thµnh ®Êt
Đất được hình thành do kết quả của quá trình
phong hoá các loại đá gốc, sau đó được vận
chuyển và lắng đọng lại trong quá trình trầm tích
trên bề mặt Trái đất.
Chúng là những mảnh vụn rời rạc chưa được
gắn kết với nhau trong quá trình trầm tích.
Các yếu tố quan trọng trong sự hình thành

đất là khí hậu, vật liệu gốc, địa hình, sinh vật và
thời gian.
4
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:

Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất tàn tích (eluvi):
gồm các sản phẩm
phong hoá khác nhau
của đá còn lại tại chỗ.
I. Sù h×nh thµnh ®Êt
5
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:

Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất sườn tích (deluvi):
gồm các sản phẩm
phong hoá khác nhau
được vận chuyển xuống
sườn dốc hoặc chân
sườn dốc do tác dụng
của nước mưa hay tuyết
tan rồi lắng đọng lại.
6
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:

Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất bồi tích (aluvi):
gồm các sản phẩm được
thành tạo ở sông.

7
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:

Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất lũ tích (proluvi):
gồm những trầm tích
được thành tạo từ dòng
lũ bùn đá của các sông
miền núi hay các dòng
chảy nhất thời.
8
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:

Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất hồ tích (lacustrine):
gồm các sản phẩm được
thành tạo trong các hồ
nước.
9
Theo nguồn gốc và điều kiện hình thành, chia ra:

Trầm tích lục địa: gồm các loại đất thành tạo trong đất liền.
- Đất phong thành
(aeolian): gồm các sản
phẩm được thành tạo
do hoạt động vận
chuyển và tích tụ của
gió. Đụn cát.
10


Trầm tích vũng vịnh: là dạng đặc biệt của trầm tích thềm lục
địa, bao gồm: Trầm tích vũng vịnh, trầm tích tam giác châu,
trầm tích cửa sông.

Trầm tích biển: là những loại đất được thành tạo ở biển.
11

M t s c i m c b n c a tộ ố đặ đ ể ơ ả ủ đấ

Các thành phần chủ yếu của đất:
•
Hạt rắn;
•
Nước trong đất;
•
Khí trong đất.
12

Các thành phần chủ yếu của đất:
•
Hạt rắn:
Là những mảnh vụn đá có thành phần khoáng vật, hình
dạng và kích thước khác nhau.
Nó quyết định tính chất xây dựng của đất.
-
KV thạch anh và Felspat ít có tác dụng với nước bao quanh;
-
KV monmorilonit tác dụng mạnh với nước làm đất trương nở.
-
Kích thước hạt quyết định tỷ bề mặt. Hạt càng nhỏ thì tỷ bề

mặt càng lớn. Khi găp nước, lượng nước bao quanh các hạt sẽ
lớn, sự tương tác giữa các hạt với nhau càng nhiều, càng
mạnh hơn.
13

Các thành phần chủ yếu của đất:
•
Nước trong đất:
Tồn tại trong đất dưới nhiều dạng khác nhau, có thể chia
ra:
-
Nước trong khoáng vật của hạt đất: tồn tại trong tinh thể
khoáng vật của hạt đất dưới dạng các ion hay phân tử, không
bị tách ra khỏi đất bằng biện pháp cơ học và ít ảnh hưởng tới
tính chất của đất.
-
Nước kết hợp mặt ngoài hạt đất: là loại nước được giữ trên
bề mặt hạt đất do tác dụng hoá học, hoá lý, lực điện phân tử,
tính chất khác nước tự do và không chịu tác dụng của trọng
lực. Theo cường độ lực điện phân tử chia ra:
14

Nước hút bám: bám chặt vào mặt ngoài hạt đất;

Nước kết hợp mạnh: bám rất chắc vào hạt đất;

Nước kết hợp yếu: bao bọc bên ngoài nước kết hợp
mạnh, không khác nhiều so với nước thường.
-
Nước tự do: Là loại nước nằm ngoài phạm vi tác dụng

của lực điện phân tử, chia ra:

Nước mao dẫn: dâng lên theo các lỗ rỗng nhỏ giữa các
hạt đất, di chuyển trong đất nhờ tác dụng của lực mao dẫn;

Nước trọng lực: là nước tự nhiên nằm trong các lỗ rỗng
của đất, di chuyển trong đất nhờ tác dụng của trọng lực.
15
Các d ng t n t i :ạ ồ ạ
N c trong n n t á có th c 3 tr ng thái : r n, l ng v ướ ề đấ đ ểở ả ạ ắ ỏ à
h i.ơ
N c có th c liên k t v i các h t t á d i các ướ ểđượ ế ớ ạ đấ đ ở ướ
d ng : liên k t trong m ng tinh th các khoáng v t (m t ạ ế ạ ể ậ ặ
trong) v i s l ng tùy thu c v o lo i khoáng v t.ớ ố ượ ộ à ạ ậ
N c liên k t trên b m t c a các h t keo (d<0.002mm) ướ ế ề ặ ủ ạ
(n c liên k t v t lý- do l c hút t nh i n)ướ ế ậ ự ĩ đệ
N c mao d n, n c t do (v n ng theo th n ng c a ướ ẫ ướ ự ậ độ ế ă ủ
tr ng l cọ ự
Tính liên kết của nước trong đất
16
N c liên k t m t trong :ướ ế ặ N c n y không tính ướ à
trong m c a n n t á ( CaSOđộ ẩ ủ ề đấ đ
4
.2H
2
O;
Fe
2
O
3

.nH2O)
N c liên k t m t ngo iướ ế ặ à : Ch y u do s phân ủ ế ự
c c b m t c a h t keo t o nên l c hút t nh ự ề ặ ủ ạ ạ ự ĩ
i n.đ ệ
+
+
+
+
-
-
-
OH
-
H+
H+ OH
-
Hạt keo
Hạt
keo
Các dạng tồn tại nước trong đất (tiếp):
17
N c liên k t m t ngo iướ ế ặ à : c chia th nh 2 lo i : đượ à ạ
liên k t m nh (n c h p ph ) v liên k t y u (n c ế ạ ướ ấ ụ à ế ế ướ
m ng m ng).à ỏ
N c liên k t m nhướ ế ạ c h p ph ngay sát b m t đượ ấ ụ ề ặ
c a các h t keo, v i b d y ủ ạ ớ ề à
t 11 n 23 phân t . i v i ừ đế ử Đố ớ
t sét chi m v o kho ng (10-20)%,đấ ế à ả
t sét pha (5-7)%, cát kho ng 0.5%đấ ả
N c n y c tính v o m c a t.ướ à đượ à độ ẩ ủ đấ

Yếu
Hạt
keo
Mạnh
Các dạng tồn tại nước trong đất (tiếp):
18
N c liên k t m t ngo iướ ế ặ à : c chia th nh 2 lo i : liên đượ à ạ
k t m nh (n c h p ph ) v liên k t y u (n c m ng ế ạ ướ ấ ụ à ế ế ướ à
m ng).ỏ
N c liên k t y uướ ế ế c h p ph ngay sát b m t ngo i đượ ấ ụ ề ặ à
c a l p n c h p ph , khi các h t cóủ ớ ướ ấ ụ ạ
b d y m ng m ng khác nhau mề à à ỏ à
chúng ti p xúc nhau thì các phân t ế ử
n c có kh n ng d ch chuy n sang ướ ả ă ị ể
m ng m ng h n (truy n m ng)à ỏ ơ ề à
Yếu
Hạt
keo
Mạnh
Các dạng tồn tại nước trong đất (tiếp):
19
S có m t c a lo i n c liên k t v t lý (m t ngo i) ự ặ ủ ạ ướ ế ậ ặ à
l cho t ( t dính) có các tính ch t c bi t : à đấ đấ ấ đặ ệ
tr ng n , dính, d o, kh n ng th m kém . . .ươ ở ẻ ả ă ấ
Trương nở
Giảm kích thước
hiệu quả của lổ
hổng nên làm giảm
khả năng thấm của
đất

Các dạng tồn tại nước trong đất (tiếp):
20

Các thành phần chủ yếu của đất:
•
Khí trong đất:
Tồn tại trong các lỗ rỗng của đất khi đất chưa bão hoà
nước.
Khí từ khí quyển hoặc từ dung nham magma.
Nói chung khí ít ảnh hưởng tới tính chất xây dựng của
đất.
21

Kin trỳc ca t:

Kiến trúc hạt đơn: hình thành do sự lắng chìm các hạt t ơng
đối thô trong môi tr ờng n ớc. Trọng l ợng giữa các hạt lớn hơn lực
hút giữa chúng, nên các hạt sắp xếp theo kiểu hạt nọ đè lên hạt
kia.

Kiến trúc tổ ong: hình thành do sự lắng chìm các hạt t ơng
đối nhỏ trong n ớc, các hạt ở trạng thái không ổn định, tạo thành
nhiều lỗ rỗng nh tổ ong.

Kiến trúc bông: hình thành khi kích th ớc hạt t ơng đối nhỏ, khi
gắn lại với nhau tạo thành đám hạt nhỏ có lỗ rỗng rất lớn.

Liên kết kiến trúc: tuỳ thuộc vào thời gian hình thành mà các
liên kết đ ợc chia thành liên kết nguyên sinh và thứ sinh. Sự phá
huỷ đất chính là sự phá huỷ các lực liên kết kiến trúc của đất

chứ không phải phá huỷ bản thân các hạt tạo nên đất, vì c ờng
độ chịu lực của các hạt th ờng lớn hơn lực liên kết giữa chúng rất
nhiều. Vì vậy, khi thí nghiệm phải bảo vệ kiến trúc của đất,
tránh xáo trộn để giữ trạng thái nguyên trạng của nó.
22

Cu to ca t:

Cấu tạo lớp: gồm các lớp có chiều dày, thành phần vật chất, màu
sắc khác nhau. Nằm ngang hoặc nghiêng, kéo dài theo một ph ơng nào
đó.

Cấu tạo khối: khi các hạt sắp xếp hỗn độn theo các ph ơng tạo
thành một khối.

Cấu tạo phức tạp: gồm cấu tạo porphyr, tổ ong,

Th nm:
Lớp phủ, các tầng, lớp, thấu kính, các lớp kẹp, Các lớp có thể
nằm ngang, nghiêng, xiên hay vát nhọn,
23

Các loại đất th ờng gặp:
1. Đất rời (đất loại cát)
- Dăm sạn;
- Cuội sỏi;
- Cát:
Đặc điểm: không có tính dính, tính dẻo, độ rỗng lớn, thấm
n ớc và thoát n ớc tốt; Khi chịu tải đất loại cát bị nén chặt
nhanh nh ng độ lún không lớn, nh ng khi bị chấn động độ

lún của cát tăng lên rõ rệt.
Cát khi bị bão hoà n ớc dễ bị hiện t ợng cát chảy.
Cát đ ợc sử dụng phổ biến trong xây dựng.
24

Các loại đất th ờng gặp:
2. Đất dính (đất loại sét)
- Đất cát pha: hàm l ợng hạt sét từ 2 - 10%;
- Đất sét pha: hàm l ợng hạt sét từ 10 - 30%;
-
Đất sét: hàm l ợng hạt sét > 30%.
Đặc điểm: có tính dẻo, dính, tr ơng nở mạnh, tính thấm n ớc
rất kém nên th ờng đ ợc dùng làm vật liệu chống thấm; Khi
chịu tải trọng, đất sét bị lún nhiều và lâu ổn định trong suốt
thời gian dài.
25

Các loại đất th ờng gặp:
3. Đất có thành phần, trạng thái và tính chất đặc biệt
Bao gồm đất bùn, đất than bùn, đất nhiễm muối, nhiễm
phèn, đất tr ơng nở và co ngót, đất lún ớt, Khi xây dựng đ
ợc thí nghiệm riêng và thiết kế biện pháp xử lý đặc biệt.