Báo Cáo - Mối Liên Quan Của Khoáng Vật Với Tính Chất Của Đất. Chú Trọng Vào Các Loại Đất Đặc Biệt Như Đất Nhiễm Mặn, Đất Bùn Hữu Cơ, Đất Lún Ướt, Đất Trương Nở
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.58 MB, 37 trang )
<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">
<b>Khoa Xây dựng và Cơ học ứng dụngBáo cáo</b>
<b>Mối liên quan của khống vật với tính chất của đất. Chú trọng vào các loại đất đặc biệt như đất nhiễm </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4"><b>I. Khái niệm:</b>
<b>- Đất mặn là những loại đất có độ dẫn điện lớn hơn 4 m / dS ở 25 ° C </b>
(Richards 1954).
- Các loại muối hòa tan muối phổ biến nhất hiện nay trong đất mặn là
<b>clorua và sunphát canxi, natri và magiê. Nitrat có thể có mặt với số </b>
lượng hiếm.
<b>- Natri và Clorua là các ion chiếm tỉ lệ nhiều nhất và có chứa lượng đáng kể của thạch cao. </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5"><b>Định nghĩa được sử dụng phổ biến hơn</b>
- Đất mặn là đất chứa nhiều muối hòa tan (1 – 1,5% hoặc hơn ).
- Những loại muối tan thường gặp trong đất là NaCl, Na<sub>2</sub>SO <sub>4</sub>, CaCl<sub>2</sub>, CaSO<sub>4</sub>, MgCl<sub>2</sub>, NaHCO<sub>3</sub>…). Những loại muối tan thường gặp trong đất là NaCl, Na<sub>2</sub>SO <sub>4</sub>, CaCl<sub>2</sub>, CaSO<sub>4</sub>, MgCl<sub>2</sub>, NaHCO<sub>3</sub>…
- Những loại muối này có nguồn gốc khác nhau (nguồn gốc lục địa, nguồn gốc biển, nguồn gốc sinh vật…), nhưng nguồn gốc nguyên thủy của chúng là từ các thành phần khoáng của đá núi lửa.
</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7"><b>• Nguyên nhân khách quan:</b>
- Đất bị nhiễm mặn do sự tích tụ q mức bình thường của các loại
<b>muối hòa tan trong đất. Các muối này chủ yếu là muối của các ion </b>
<b>Cl <small>-</small>, SO<sub>4</sub><small>2-</small>, Ca<small>2+</small>, Mg<small>2+</small>, K<small>+</small>, Na<small>+</small>… </b>
- Ở nước ta, đất mặn lại có nguyên nhân là đất nhiễm mặn từ biển, bị nước biển xâm thực…nước biển theo các đường sông, nước ngầm vào sâu trong nội địa…
- Các vùng đất trũng, thấp, thường tích tụ nhiều vật chất từ các nơi khác cũng là những vùng đất có nguy cơ bị mặn hóa cao
=> Các ion muối khống có trong đất bị các tác động bên ngồi như mưa, lũ, gió rửa trơi xuống các vùng trũng thấp, do là các vùng trũng thấp nên các muối này bị giữ lại và lắng xuống, tích tụ ngày một nhiều. làm cho đất trở thành đất mặn.
</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8"><b>III. Đặc điểm:</b>
<b><small>1.Hóa chất a. muối trung tính bao gồm các clorua và sunphát canxi, natri và magiê chiếm tỉ lệ cao </small></b>
<small>trong thành phần ion của đất mặn.</small>
<b><small>b. pH của đất mặn thấp hơn 8.5 </small></b>
<b><small>c. Độ dẫn điện của đất mặn luôn lớn hơn 4 m / dS ở 25 ° C.d. tỉ lệ trao đổi Natri: ESP < 15.</small></b>
<b><small> Tỉ lệ hấp phụ Natri: SAR < 13</small></b>
<small>e. . Mặc dù Na thường là cation hòa tan chiếm ưu thế, các giải pháp đất cũng chứa số lượng đáng kể các cation hóa trị hai, ví dụ như Ca và Mg. </small>
<small>Đất có thể chứa một lượng đáng kể các hợp chất canxi hịa tan ít, ví dụ như thạch cao. </small>
<b><small>2. Vật lý </small></b> <small>a. . Trong sự hiện diện của muối hịa tan vượt q trung tính làm phá vỡ cấu trúc của đất. </small>
<b><small>b. . Tính thấm của đất nước và khơng khí kém hơn so với đất bình thường.</small></b>
<b><small>3. Địa lý phân phối </small></b> <small>. Đất mặn có xu hướng chiếm ưu thế ở các vùng khô cằn và bán khơ hạn. Ngồi ra cịn phân bố ở những vùng trũng, cửa sông, ven biển…</small>
<b><small>4. Chất lượng nước mặt đất </small></b>
<small>. Nước ngầm ở các khu vực chi phối bởi đất mặn có nồng độ điện nói chung và nồng độ các muối cao.</small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9"><b>* Đặc điểm của một số nhóm đất mặn: </b>
<small>• Diện tích khoảng 105,318ha</small>
<small>• Chiếm 0,34% diện tích đất tự nhiên và 10,63% diện tích của nhóm đất mặn. </small>
<small>• Có phản ứng trung tính và kiềm yếu, hữu cơ</small>
<small>• Diện tích khoảng 133,288ha</small>
<small>• Chiếm 0,42% diện tích đất tự nhiên và 15,0% diện tích đất mặn.</small>
<small>• Có Clˉ lớn hơn 0,25% , tổng số muối tan lớn hơn 1%• Chứa các chất dinh dưỡng trung bình đến khá. </small>
<small>* Diện tích khoảng 732,584ha</small>
<small>* Chiếm 2,4% diện tích đất tự nhiên và khoảng </small>
</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10"><b>IV. Phân loại:</b>
* Chỉ tiêu phân loại: Dựa vào các chỉ số EC, ESP, SAR, và pH để phân loại đất mặn.
- Q trình tích lũy các loại muối trung tính hịa tan được gọi là q trình mặn hóa. Các muối này bao gồm chủ yếu là các anion Cl, SO<sub>4</sub><small></small>
2-và các cation Na<small>+</small>, Mg<small>2+</small>, Ca<small>2+</small> và K<small>+</small>. Nồng độ các muối này trong đất mặn rất cao, làm ngăn cản sự sinh trưởng của thực vật. EC của dịch trích baoxl hịa >4dS/m
- Ca và Mg chiếm tỉ lệ cao trong phức hệ trao đổi của đất mặn, do đó ESP thường nhỏ hơn 15 và pH thường lớn hơn 8.5
- Đôi khi nồng độ Na<small>+</small> trong đất mặn cao hơn Ca<small>2+</small> và Mg<small>2+</small> do sự hiện diện của muối Na hòa tan. Tuy nhiên do ái lực của Ca và Mg cao nên
<b> SAP < 13.</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11"><b>Theo USDA, độ mặn của đất được chia làm 4 cấp độ.</b>
<b>Cấp độ mặnQuy ước<sub>EC</sub><sub>se</sub><sub>(mS/cm)</sub>Tổng muối hòa </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12"><b><small>* Đối với đất mặn: Chỉ cần rửa </small></b>
<small>với nước có chứa Na thấp.</small>
<b><small>* Đối với đất mặn kiềm: làm </small></b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14"><b>I. Khái niệm:</b>
• Đất bùn hay bột là các loại hạt đất hay đá với kích thước xác định trong một khoảng nhỏ (xem kích thước hạt).
• Trong thang đo Wentworth, các hạt đất bùn có kích thước trong khoảng 1⁄256 tới 1⁄16 mm (3,9 tới 62,5 μm), lớn hơn hạt sét nhưng nhỏ hơn cát.
• Đất bùn hữu cơ là trầm tích nguồn gốc đầm lầy có yếu tố biến chất hữu cơ, phải có: màu sẩm, mùi bùn và hàm lượng hữu cơ cao trên 30-35%.
</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15"><b>II. Sự hình thành:</b>
- Đất hữu cơ, thường là những trầm tích hồ, hồ-đầm lầy, đầm lầy, chủ yếu là các đất hạt mịn hoặc đất cát pha sét có chứa di tích động-thực vật đã phân hủy ở di tích động-thư mức độ khác nhau.
- Các di tích thực vật và các vi sinh vật hiếm khí đã bị phân hủy hồn tồn làm cho đất có đặc trưng rất dễ nhận biết, đó là: đất khi ẩm có mùi hơi và có mầu xám nâu đen, xám xanh đen, xám đen; các di tích thực vật chưa bị phân hủy hồn tồn thì có cấu trúc dạng sợi hoặc xơ
</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16"><b>III. Phân loại:</b>
<i><b>• Gồm các loại đất có chứa hàm lượng hữu cơ từ </b></i>
<i><b>10 % đến 50 % khối lượng khơ.</b></i>
<b>• Chia thành 3 phụ nhóm:</b>
<b>• Đất có hàm lượng hữu cơ thấp:10%- 25 %</b>
<b>• Đất có hàm lượng hữu cơ trung bình:25 %-40 %• Đất có hàm lượng hữu cơ cao: 40 % - 50 %</b>
<b>Nhóm đất </b>
<b>hữu cơ</b>
• Gồm các loại đất có hàm lượng hữu cơ bằng
<i><b>hoặc nhiều hơn 50 % khối lượng khơ.</b></i>
<b>• Phân thành 3 phụ nhóm :</b>
<b>• Có chất hữu cơ phân hủy thấp : Dhc ≤ 20%</b>
<b>• Có chất hữu cơ phân hủy trung bình: 20 < Dhc ≤ </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17"><b>Nhóm đất hữu cơ Nhóm than bùn</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18"><b>IV. Thành phần và tính chất</b>
- Đặc trưng của đất bùn hữu cơ là có hệ số rỗng , chỉ số chảy lớn, mềm nhão, sức chịu tải không đáng kể.
- Hàm lượng chất hữu cơ đất và độ bền cấu trúc liên quan chặt chẽ với
</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21"><b>I. KHÁI NIỆM:</b>
- Là đất khơng bão hịa và chịu sự biến đổi lớn khi bão hịa.
- Là đất có sự lún phụ thêm đáng kể và xảy ra nhanh chóng khi nó bị làm ướt nước dưới tải trọng đang xét.
- Lún ướt khơng phải là tính
</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22"><b>II. HIỆN TƯỢNG LÚN ƯỚT</b>
- Hiện tượng lún ướt là sự biến đổi về kết cấu độ chặt của sét pha cát hồng thổ, khi nó bị nén chặt tiếp dưới tác dụng của quá trình ẩm ướt lâu dài.
- Lún ướt là khả năng lún nhiều và đột ngột của một số loại đất do bị nước tẩm ướt, có thể vẫn biểu hiện khi đã được nén chặt dưới tác dụng của tải trọng.
</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23"><small> </small>
<b>Tẩm ướt ngẫu nhiên. </b>
- Nước mưa, nước tuyết tan.
- Dòng chảy trên mặt bị rối loạn.
</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24"><b>III. TÁC HẠI:</b>
• Gây ra lún sụt, lún khơng đều q mức ,cịn có thể gây nên các khe nứt trong đất nền và trong cơng trình đất đắp trên đó.
• Tập trung tại các khe nứt ở đập đất hồ chứa, đê sông, đê biển và sẽ là ẩn họa khó lường.
</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26"><b>IV. ĐẶC ĐIỂM VỀ THÀNH PHẦN:</b>
- Đất lún ướt có nguồn gốc từ các loại đá đỏ, đất bồi tụ,lũ tích nên có thành phần hóa hoc cũng như khống vật khá phong phú
- Hàm lượng khoáng chất cao
<i><b>Vd: Đất nâu đỏ có thành phần cơ giới </b></i>
- <b>Một số khống vật điển hình như: </b>Sét cao lanh, sét gạch ngói và các loai khống vật có giá trị lớn như bơ-xít , vàng ,…..
</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28"><b>I. KHÁI NIỆM:</b>
- Đất trương nở là loại đất trong đó có khống vật sét và khống vật háo
<i><b>nước hợp lại, đồng thời có hai loại đặc tính: hút nước trương nở hoá mềm rõ rệt, và mất nước co rút cứng lại nứt nẻ.</b></i>
- Đất có tính dẻo cao của đất sét bị ướt trương nở, bị khơ co rút thay đổi thuận nghịch.
- Khống vật chủ yếu có tính háo nước và quyết định tính trương nở của loại đất này là khoáng vật
<b>- montmorillonite.</b>
<b>+ Monmorilonit – (Al, Mg)<sub>2,</sub></b>
<b>[Si<sub>4</sub>,O<sub>10</sub>][OH]<sub>2</sub>.2H<sub>2</sub>O thường</b>
được tạo thành từ các khoáng vật
<b>giàu Fe, Mg (tro núi lửa) </b>bị thủy phân trong môi trường bazơ, tinh thể không rõ ràng, tập hợp có
màu trắng, phớt xám đến hồng lục.
</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">+ Trong các khoáng vật sét trên, khi tương tác với nước, các khoáng vật
<b>đều trương nở, khả năng giảm dần từ monmorilonit => ilit => cao linit.</b>
+ Khả năng trương nở liên quan với đặc điểm ưa nước của các khoáng vật sét cấu thành đất dính và diện tích bề mặt rất lớn của các hạt sét.
<b>- Phân bố: Đất trương nở gặp nhiều ở đồng bằng. </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30"><b>II. THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ KHỐNG VẬT</b>
<b>- Đất trương nở là một loại đất có khả năng thay đổi thể tích lớn liên </b>
quan trực tiếp đến sự thay đổi hàm lượng nước.
- Khi hàm lượng nước giảm thì thể tích của đất cũng giảm theo hay co lại, chủ yếu là đất sét.
<b>- Trương nở là kết quả hiđrat hoá của đất, chủ yếu là do sự tạo nên </b>
màng nước liên kết rời xung quanh các hạt keo và sét, làm giảm lực dính giữa chúng, đẩy chúng ra xa nhau và chính vậy, gây nên sự tăng thể tích đất, có thể làm tan rã đất.
</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">- Do thành phần của hạt sét được cấu tạo chủ yếu từ các khoáng vật là
<b>monmorilolit, hydromica và giữa các hạt sét này mối liên kết rất </b>
<b>yếu trong đó yếu nhất là monmorilolit, khi gặp nước, nước nhảy vào phá vỡ các liên kết kiến trúc monmorilolit làm cho thể tích hạt sét </b>
<b>tăng (tính hấp phụ vật lý và hóa học) tạo nên sự trương nở. </b>
<b>- Một số nghiên cứu chỉ ra rằng thể tích khi trương nở của đất có thể </b>
<b>đạt tới 30%, và lực kìm hãm sự trương nở (lực trương nở) có thể </b>
<b>đạt tới 10-11kG/cm2. </b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32"><b>III. NGUYÊN NHÂN HÌNH THÀNH:</b>
- Do thành phần của hạt sét được cấu tạo chủ yếu từ các khoáng vật là
<b>monmorilolit, hydromica và Kaolinit, giữa các hạt sét này mối liên </b>
<b>kết rất yếu trong đó yếu nhất là monmorilolit, khi gặp nước, nước </b>
<b>nhảy vào phá vỡ các liên kết kiến trúc monmorilolit làm cho thể tích </b>
<b>hạt sét tăng (tính hấp phụ vật lý và hóa học)=> trương nở. </b>
<b> Kaolinit Hydromica</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33"><b>* Nguyên nhân sâu xa của trương nở:</b>
<b>• Là sự khác nhau về nồng độ muối trong dung dịch lỗ rỗng của đất và trong nước bao quanh đất. Nếu nồng độ dung dịch bao quanh càng </b>
<b>nhỏ hơn nồng độ dung dịch nước lỗ rỗng, đất trương nở càng nhiều. </b>
<b>Khi gặp quan hệ ngược lại, có thể xảy ra sự nén co, giống như khơ </b>
ngót.
</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35"><b>* TÍNH CHẤT:</b>
• Trong tự nhiên, nếu như đất có độ ẩm lớn hơn độ ẩm giới hạn dẻo hoặc độ ẩm trương nở thì đất hầu như khơng bị trương nở.
• Tính co ngót ngược lại.
• Tính tan rã của đất là tính chất mà dưới tác dụng của nước nó bị tan rã và phân hủy thành từng cục, hòn, hạt hoặc từng khối sét lẫn cát không
- <b>Độ ẩm trương nở </b>(là độ ẩm ứng với khi mẫu đất trương nở hoàn toàn) - <b>Lượng trương nở. (tính = hc-hd/hd; trong đó hc và hd là chiều cao </b>
<b>mẫu đất trong dao vịng trước khi trương nở và khi trương nở hồn </b>
<b>- Giới hạn ngót khơ ,thời gian tan rã, tốc độ tan rã</b>
</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36"><b>V. ẢNH HƯỞNG ĐẾN CƠNG TRÌNH:</b>
• Phần lớn đất trương nở có đặc tính siêu cố kết nguyên thuỷ làm cho trong khối đất chứa đựng ứng suất ban đầu tương đối cao.
Þ Do đó, đất trương nở thường thường có đặc tính biến dạng dẻo rõ rệt, sau khi bị đào xong sản sinh biến dạng dẻo tương đối lớn.
• Trong đất trương nở có nhiều loại hình thái khe nứt, là khối đất có nhiều khe nứt nhất.
• Trong khối đất bị ln phiên khơ ướt sản sinh hiện tượng phồng lên, co lại:
<b>lực vi nham tăng lên. có các hiện tượng phơ biến như: nứt vỡ, xô vào </b>
<b>trong, sụt nở và trương nở cùng một số biến dạng khác.</b>
<b>phá hoại lớn, thời gian liên tục kéo dài và sửa chữa rất khó khăn </b>
v.v…
</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">
