【正文】 ? 硅 — 氧四面體片 ?鋁（鎂） 氧（氫氧）八面體片 ? （ 2）四面體片和八面體片的排列方式 ? 配位相連形成結(jié)構(gòu)單元層，即單位晶胞。 ?黏粒組幾乎全部由次生礦物及有機(jī)質(zhì)組成。 ? 有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定： ?重鉻酸鉀容量法 ? 土的礦物成分與粒度成分的關(guān)系 ? 不同粒徑具有不同的礦物成分。在酸溶液中能凝聚成較大的球狀團(tuán)粒?？紫吨锌扇茺}濃度越低，離子成分的作用越大。 ?黏土礦物對(duì)土的工程性質(zhì)影響很大，即使在土中含量不大，也能表現(xiàn)出明顯的控制作用。 ? (1) 原生礦物 ? 類(lèi)型： 主要為硅酸鹽等造巖礦物，常見(jiàn)的有石英、長(zhǎng)石、角閃石、云母等，有時(shí)有方解石、白云石等碳酸鹽礦物。土樣中 2mm的顆粒含量為8%+22%=30%，超過(guò)了 25%，但不到 50%，因此，該土樣應(yīng)定名為礫砂土。 ? (2) 砂土 ? 粒徑大于 2mm的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)量的 50%，粒徑大于 50%的土稱為砂土?？衫?塑性圖 對(duì)細(xì)粒類(lèi)土進(jìn)一步劃分。因此，一般認(rèn)為， d10為最具有代表性的粒徑。 ?試驗(yàn)要求：應(yīng)符合 《 土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) 》 （ GB/T501231999）的規(guī)定。 ?主要設(shè)備：是一套標(biāo)準(zhǔn)分析篩，篩子的孔徑分別為： ?粗篩： 60、 2mm ?細(xì)篩： 、 、 、 。 巨大的礫石 — 漂石 掃描電鏡 ? 粒組劃分與粒度成分 ? (1) 粒組 ? 按粒徑的大小劃分的組稱為粒組。 ? 3） 透水性大 —— 土屬于多孔介質(zhì)，內(nèi)部存在無(wú)數(shù)的相互連通的孔隙。 內(nèi)部能量與其土粒體積成正比 ， 而 表面能量則與土粒的表面積成正比 。 ? 分散體系的性質(zhì)隨著分散程度的變化而變化 。 ? 由風(fēng)、水、波浪、冰川或重力搬運(yùn)而形成的沉積物稱為 運(yùn)積土 。土的工程性質(zhì)復(fù)雜多變： ? 作為建筑地基，有的可以修建高樓大廈，有的連平房都承受不起；作為建筑材料，有的可以作為混凝土的骨料，有的可以燒制磚瓦，有的很難派上用場(chǎng)。因此，成因類(lèi)型和地質(zhì)歷史的研究是分析鑒定土的工程性質(zhì)的基礎(chǔ)。 ? 3）土是分散體系 ? 由二相或更多相所構(gòu)成的體系，其一相或某一些相分散在另一相中，稱為 分散體系 。當(dāng)細(xì)分散顆粒與水作用時(shí)，在固、液相界面上具有很強(qiáng)的物理 — 化學(xué)活性。 土與其它連續(xù)介質(zhì)的建筑材料（如鋼材等）相比，具有以下三個(gè)方面的工程特性： ? 1） 壓縮性高 —— 在相同外部荷載作用下，土的壓縮量遠(yuǎn)大于常用的建筑材料如混凝土，反映在變形模量 E上，土的壓縮模量較建筑材料要小，而且不同類(lèi)型的土之間的壓縮性存在較大的差別。大到數(shù)百至數(shù)千 mm的漂石、塊石，小到不足千分之一的黏土顆粒。 %100??bammx? 粒度分析方法 ? 粒度分析 的定義： ? 又稱顆粒分析，采用不同的方法將構(gòu)成土的各粒組劃分開(kāi)來(lái)，并計(jì)算出各粒組的百分含量，以確定土的粒度成分，同時(shí)根據(jù)粒度成分分析結(jié)果進(jìn)行土的分類(lèi)與定名（尤其粗粒土和巨粒土）。 ? 原理：根據(jù)土粒在懸液中的沉降速率與粒徑的平方成正比的 Stocks公式來(lái)確定各粒組相對(duì)含量的方法。 粒度成分曲線020406080100120 1 10粒徑 dx （ mm ）累積百分含量xd（%）系列1系列2系列3d10 d10 d60 d50 d50 d60 ?用途： ?累計(jì)曲線形態(tài)能較直觀地表示出土的粒度級(jí)配： ?累計(jì)曲線平緩，說(shuō)明土中各粒組的含量差別不大，土的分選性較差，級(jí)配良好； ?累計(jì)曲線窄陡，土的分選性好，土粒均勻，級(jí)配不良。其中，礫粒組含量大于砂粒組的土為 礫類(lèi)土 ；礫粒組含量不大于砂粒組的土為 砂類(lèi)土 。進(jìn)一步劃分為： ?粒徑 200mm的顆粒質(zhì)量超過(guò)總質(zhì)量的 50%的土為漂石土（顆粒以圓形及亞圓形為主）或塊石土（顆粒以棱角形為主）。 ?粒徑 總質(zhì)量的 50%的土為粉砂土。 ? 次生礦物根據(jù)其與水作用的關(guān)系可分為可溶的和不可溶的兩種。 ? (2) 不可溶的次生礦物 ?是原生礦物經(jīng)氧化、水化、水解、溶解等化學(xué)作用而形成的新的礦物成分，不能溶解在水中。 ? 難溶鹽或中溶鹽以固體形式時(shí) ,可起到膠結(jié)作用，加強(qiáng)土顆粒的結(jié)構(gòu)連結(jié)，提高土的強(qiáng)度。 ? (4) 有機(jī)質(zhì) ? 按其分解程度可分為未分解的動(dòng)植物殘?bào)w、半分解的泥炭及完全分解的腐殖質(zhì)。 ?含有機(jī)質(zhì)土的工程性質(zhì)有很大的變化。 ?粉粒組都是由抗風(fēng)化能力強(qiáng)、物理 —化學(xué)穩(wěn)定高的原生礦物石英組成。 黏土礦物的這種活性 ， 不僅在于其有很大的比表面 ，而主要還在于其晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 。 ? 高齡石單位晶胞的厚度為 （ ）。蒙脫石的顆粒極細(xì)小，一般為 ~?m，具有巨大的比表面積，親水性大。因此，水分子等極性分子不能進(jìn)入晶胞間，晶胞間的膨脹性很弱。 ? 若夾雜的是蒙脫石 ， 則當(dāng)細(xì)粒含量達(dá)到 4%就可使承載力較純砂土顯著下降 。 ? 固體相化學(xué)成分采用 “ 全量化學(xué)分析法 ”測(cè)定 ：提取小于 2?m的黏粒，測(cè)定硅、鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉等組成黏土礦物的主要元素。 ? 土中的氣體 ? 土中的氣體主要為空氣和水汽，有時(shí)還有較多的 CO沼氣、 H2S等。 ?黏土礦物中含有 Al2O3和 SiO2成分，在與水接觸時(shí)，黏土礦物基面、斷口處 Al2O3和 SiO2離解而使黏土礦物帶電，電荷的性質(zhì)與介質(zhì)的 PH值有關(guān)。臵換的結(jié)果是 引起電荷不平衡，在顆粒表面產(chǎn)生過(guò)剩的未飽和的負(fù)電荷。由于靜電引力的作用，在帶電的膠核周?chē)治揭粚臃?hào)與電位離子相反的離子層，稱為 反離子層 ，其中的離子稱為反離子。 ?擴(kuò)散層的厚度對(duì)黏性土的工程性質(zhì)有直接的影響 。 ? 2）溶液的化學(xué)成分及其濃度 ? 擴(kuò)散層厚度主要取決于介質(zhì)溶液中離子的類(lèi)型、濃度及其離子價(jià)。 ? 在濕熱地區(qū)，土中黏粒主要為高嶺石和游離氧化物，土溶液常呈酸性，因而有的顆粒表面帶正電荷，有的顆粒帶負(fù)電荷，使粒間連接增強(qiáng)；同時(shí)在帶負(fù)電荷顆粒表面的擴(kuò)散層中含有 H+、 Al3+等離子，而帶正電荷顆粒表面的擴(kuò)散層中含有 OH離子，它們都可使擴(kuò)散層厚度變薄，土粒連接較牢固。因此，黏性土的強(qiáng)度與變形，取決于土中水化膜的厚薄。通常用每 100g干土中具有交換性離子的毫摩爾數(shù)表示。當(dāng)土中含有 H+時(shí)稱為“非飽和土”。因此， 可以利用離子交換來(lái)改變土的物理力學(xué)性質(zhì)，從而達(dá)到土體改良的目的 。 若將電極直接插入黏土塊中，通電后，陽(yáng)極周?chē)林饾u變干，陰極周?chē)磷兊酶鼭瘛ｌo電引力凝聚主要是電性不同的膠粒在靜電引力作用下的凝聚，如酸性條件下，黏土礦物基面與斷口帶異號(hào)電荷，形成不同性質(zhì)的雙電層，發(fā)生異電作用凝聚，結(jié)果使黏粒邊 — 面結(jié)合。 ? 對(duì)分子作用凝聚的必須加大擴(kuò)散層的厚度以增大離子靜電引力及水化膜楔入壓力使顆粒分散 。從液化到重新凝聚的時(shí)間稱為觸變期，是衡量土的觸變性的指標(biāo)。 ? 導(dǎo)致陳化的原因很多，如黏粒結(jié)晶生長(zhǎng)、土的分散性降低等使顆粒變粗大，親水性降低；脫水而體積縮小，使黏性土的膠體體系發(fā)生變化；等等。 ? 土體結(jié)構(gòu)是 土的宏觀結(jié)構(gòu)特征 。是一種暫時(shí)性的連結(jié)，融化后失去。因此，根據(jù)顆粒排列的緊密程度不同，可將單粒結(jié)構(gòu)分為松散結(jié)構(gòu)和緊密結(jié)構(gòu)： ?土粒堆積的松散程度取決于沉積條件和后來(lái)的變化作用。 ?是聚集作用的結(jié)果。 土體結(jié)構(gòu) ? 1)土體結(jié)構(gòu)的類(lèi)型 ? 土體結(jié)構(gòu)可分為 原生結(jié)構(gòu) 和 次生結(jié)構(gòu) 兩大類(lèi) 。如河流沖積形成的土體，常含有透鏡體或者土層的尖滅現(xiàn)象，土體無(wú)論在橫剖面還是在縱剖面上都布穩(wěn)定，相變較大；由湖、海堆積作用形成的層理比較穩(wěn)定；冰水作用形成的層理也比較穩(wěn)定。 在外力作用下 ， 土體結(jié)構(gòu)的變化可引起土體工程性質(zhì)的變化 。 ? 5)土體結(jié)構(gòu)對(duì)土體工程性質(zhì)的影響 ?土的原生結(jié)構(gòu)和次生結(jié)構(gòu)都是土體物理力學(xué)性質(zhì)的薄弱面；導(dǎo)致土體的不均勻和各向異性；含水；等。 ?由于不連續(xù)面切割了土體，往往形成塊狀、碎裂狀、團(tuán)粒狀、柱狀、割裂狀、片狀等多種結(jié)構(gòu)類(lèi)型。 ? c）殘積、洪積、冰積等形成的土體具有無(wú)序狀結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是粗、細(xì)顆?；祀s，極不均勻。 ? 2)土體結(jié)構(gòu)研究意義 ? （ 1） 土體結(jié)構(gòu)特征反映了土體在力學(xué)性質(zhì)和其他工程性質(zhì)的各向異性或土體各部分的不均勻性 。也稱聚粒結(jié)構(gòu)。 ? （ 3） 單粒結(jié)構(gòu)土的工程性質(zhì) ?具有單粒結(jié)構(gòu)的土 ， 空隙度 和 空隙比 比較小 ， 但孔隙較大 ， 透水性較強(qiáng)；土粒間一般沒(méi)有粘聚力 ， 但土粒相互依靠支撐 ， 內(nèi)摩擦力較大；受壓力時(shí)土體積變化較小 ， 同時(shí)由于有較強(qiáng)的透水性 ， 孔隙水易排出 ， 在荷載作用下壓密過(guò)程很快 。 ? （ 2）按連結(jié)力的性質(zhì)分為： ? 化學(xué)連結(jié) ? 靜電連結(jié) ? 離子 — 靜電連結(jié) ? 毛細(xì)力連結(jié)、分子連結(jié) ? 磁性連結(jié)；等 ? 上述連接劃分涉及連結(jié)的本質(zhì)。是土的重要結(jié)構(gòu)特征，決定著土的性質(zhì)。 ? 土的結(jié)構(gòu)主要是 土的微觀特征 。 ? 土的觸變是由于黏粒間的結(jié)合水在震動(dòng)力的作用下部分轉(zhuǎn)化為自由水，使土的結(jié)構(gòu)破壞，顆粒間失去連接。 ? 電解質(zhì)凝聚的集聚體通過(guò)離子交換使擴(kuò)散層變厚 ，土粒分散 。 電解質(zhì)凝聚 是通過(guò)離子交換使擴(kuò)散層變薄產(chǎn)生的凝聚 。 ? 電滲沉樁 —— 利用正在下沉的樁作為陰極，使流向陰極的水降低樁的摩擦力，以提高施工效率。 ? 了解離子交換還可 預(yù)測(cè)由于工程建筑影響自然條件改變而引起的土的物理力學(xué)性質(zhì)的改變，從而在工程建筑中提出適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施 。 ? 在干旱半干旱地區(qū)，由于土面蒸發(fā)強(qiáng)烈，地下水中的鹽類(lèi)通過(guò)毛細(xì)作用在表土層中積累，形成鹽堿土，富含 Na+，潮濕時(shí)由于 Na+可使擴(kuò)散層增厚而導(dǎo)致土層泥濘不堪。 ? 離子交換容量測(cè)定：在土中進(jìn)行離子交換測(cè)定時(shí)，必須反復(fù)添加所需溶液，如測(cè)定土的交換容量和交換陽(yáng)離子成分時(shí)，通常采用飽和醋酸銨（ NH4COOH）溶液與 1g的土反復(fù)作用，直至交換后溶液中沒(méi)有 Ca2+為止。 ? 相鄰黏粒的水化膜可以部分重合，形成公共水化膜，是黏粒相互連接的一種方式，其連接強(qiáng)度取決于水化膜的厚度（與土的含水率有關(guān)） 。 ? 黏性土的膠體化學(xué)特性及其工程意義 ? 黏性土的膠體化學(xué)特性主要有： ? 水化膜 ? 離子交換 ? 電場(chǎng)作用下的電動(dòng)現(xiàn)象 ? 凝聚與分散 ? 觸變與陳化 ? 黏性土的膠體化學(xué)特性使黏性土具有其它土所沒(méi)有的復(fù)雜多變的工程性質(zhì)。 ? 溶液中反離子的濃度越大，使擴(kuò)散層厚度壓縮，更多的陽(yáng)離子進(jìn)入固定層。 ? 影響?zhàn)ちU(kuò)散層厚度的因素 ?擴(kuò)散層的厚度決定黏性土很多重要的特性如集聚穩(wěn)定性、膨脹性、收縮性、塑性、壓縮性等。 ?膠體的結(jié)構(gòu)如右圖所示。 ?（ 4） 邊緣破鍵電荷不平衡 ?理想晶體內(nèi)正負(fù)電荷相平衡。 當(dāng) PH=， Al(OH)3不發(fā)生離解，此時(shí)的 PH值稱為等電PH值。 ? 主要的影響為