【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質(zhì)組成。 ? 有機質(zhì)含量的測定： ?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粒。孔隙中可溶鹽濃度越低，離子成分的作用越大。 ?黏土礦物對土的工程性質(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 ? 類型： 主要為硅酸鹽等造巖礦物，常見的有石英、長石、角閃石、云母等，有時有方解石、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)量不超過總質(zhì)量的 50%，粒徑大于 50%的土稱為砂土?？衫?塑性圖 對細粒類土進一步劃分。因此，一般認為， d10為最具有代表性的粒徑。 ?試驗要求：應(yīng)符合 《 土工試驗方法標準 》 （ GB/T501231999）的規(guī)定。 ?主要設(shè)備：是一套標準分析篩，篩子的孔徑分別為： ?粗篩： 60、 2mm ?細篩： 、 、 、 。 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、水、波浪、冰川或重力搬運而形成的沉積物稱為 運積土 。土的工程性質(zhì)復雜多變： ? 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。因此，成因類型和地質(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 。當細分散顆粒與水作用時，在固、液相界面上具有很強的物理 — 化學活性。 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來，并計算出各粒組的百分含量，以確定土的粒度成分，同時根據(jù)粒度成分分析結(jié)果進行土的分類與定名（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公式來確定各粒組相對含量的方法。 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： ?累計曲線形態(tài)能較直觀地表示出土的粒度級配： ?累計曲線平緩，說明土中各粒組的含量差別不大，土的分選性較差，級配良好； ?累計曲線窄陡，土的分選性好，土粒均勻，級配不良。其中，礫粒組含量大于砂粒組的土為 礫類土 ；礫粒組含量不大于砂粒組的土為 砂類土 。進一步劃分為： ?粒徑 200mm的顆粒質(zhì)量超過總質(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 ,可起到膠結(jié)作用，加強土顆粒的結(jié)構(gòu)連結(jié)，提高土的強度。 ? (4) 有機質(zhì) ? 按其分解程度可分為未分解的動植物殘體、半分解的泥炭及完全分解的腐殖質(zhì)。 ?含有機質(zhì)土的工程性質(zhì)有很大的變化。 ?粉粒組都是由抗風化能力強、物理 —化學穩(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 。 ? 高齡石單位晶胞的厚度為 （ ）。蒙脫石的顆粒極細小，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入晶胞間，晶胞間的膨脹性很弱。 ? 若夾雜的是蒙脫石 ， 則當細粒含量達到 4%就可使承載力較純砂土顯著下降 。 ? 固體相化學成分采用 “ 全量化學分析法 ”測定 ：提取小于 2?m的黏粒，測定硅、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，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)生過剩的未飽和的負電荷。由于靜電引力的作用，在帶電的膠核周圍又吸附一層符號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。 ?擴散層的厚度對黏性土的工程性質(zhì)有直接的影響 。 ? 2）溶液的化學成分及其濃度 ? 擴散層厚度主要取決于介質(zhì)溶液中離子的類型、濃度及其離子價。 ? 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，有的顆粒帶負電荷，使粒間連接增強；同時在帶負電荷顆粒表面的擴散層中含有 H+、 Al3+等離子，而帶正電荷顆粒表面的擴散層中含有 OH離子，它們都可使擴散層厚度變薄，土粒連接較牢固。因此，黏性土的強度與變形，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。當土中含有 H+時稱為“非飽和土”。因此， 可以利用離子交換來改變土的物理力學性質(zhì)，從而達到土體改良的目的 。 若將電極直接插入黏土塊中，通電后，陽極周圍土逐漸變干，陰極周圍土變得更濕。靜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。 ? 對分子作用凝聚的必須加大擴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間稱為觸變期，是衡量土的觸變性的指標。 ? 導致陳化的原因很多，如黏粒結(jié)晶生長、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 。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)都是土體物理力學性質(zhì)的薄弱面；導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、團粒狀、柱狀、割裂狀、片狀等多種結(jié)構(gòu)類型。 ? c）殘積、洪積、冰積等形成的土體具有無序狀結(jié)構(gòu)，其特點是粗、細顆?；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；土粒間一般沒有粘聚力 ， 但土粒相互依靠支撐 ， 內(nèi)摩擦力較大；受壓力時土體積變化較小 ， 同時由于有較強的透水性 ， 孔隙水易排出 ， 在荷載作用下壓密過程很快 。 ? （ 2）按連結(jié)力的性質(zhì)分為： ? 化學連結(jié) ? 靜電連結(jié) ? 離子 — 靜電連結(jié) ? 毛細力連結(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)凝聚的集聚體通過離子交換使擴散層變厚 ，土粒分散 。 電解質(zhì)凝聚 是通過離子交換使擴散層變薄產(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 預測由于工程建筑影響自然條件改變而引起的土的物理力學性質(zhì)的改變，從而在工程建筑中提出適當?shù)念A防措施 。 ? 在干旱半干旱地區(qū)，由于土面蒸發(fā)強烈，地下水中的鹽類通過毛細作用在表土層中積累，形成鹽堿土，富含 Na+，潮濕時由于 Na+可使擴散層增厚而導致土層泥濘不堪。 ? 離子交換容量測定：在土中進行離子交換測定時，必須反復添加所需溶液，如測定土的交換容量和交換陽離子成分時，通常采用飽和醋酸銨（ NH4COOH）溶液與 1g的土反復作用，直至交換后溶液中沒有 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)） 。 ? 黏性土的膠體化學特性及其工程意義 ? 黏性土的膠體化學特性主要有： ? 水化膜 ? 離子交換 ? 電場作用下的電動現(xiàn)象 ? 凝聚與分散 ? 觸變與陳化 ? 黏性土的膠體化學特性使黏性土具有其它土所沒有的復雜多變的工程性質(zhì)。 ? 溶液中反離子的濃度越大，使擴散層厚度壓縮，更多的陽離子進入固定層。 ? 影響?zhàn)ちU散層厚度的因素 ?擴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)正負電荷相平衡。 當 PH=， Al(OH)3不發(fā)生離解，此時的 PH值稱為等電PH值。 ? 主要的影響為