ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влажность из "Защита подземных металлических сооружений от коррозии" Основное значение для грунтов и почв как почвенно-грунтового электролита имеет характер увлажняющих вод. Атмосферные осадки, конденсат водяных паров, поверхностные и грунтовые воды, соприкасаясь с твердой фазой почвогрунта. образуют почвенный электролит — жидкую фазу. Вода может быть связана с капиллярнопористым скелетом почвы и грунта с помощью химической, физико-химической или физико-механической связи. [c.56] Химическая связь характеризуется присутствием компонентов в строго определенном молекулярном соотношении (стехио-метрическая связь). Химически связанная вода в процессе коррозии стали в почве не участвует. [c.56] Физико-химическая связь возникает в виде адсорбционной связи. [c.56] Адсорбция — поглощение твердой фазой газов и паров из окружающего воздуха. В составе воздуха всегда содержится некоторое количество водяного пара, а весь избыток пара выпадает из воздуха в виде конденсата, Эта вода и поглощается почвой и грунтом. [c.56] Наиболее прочно с твердой фазой почвы связан молекулярный слой воды. Толщина слоя полимолекулярной адсорбции может достигать нескольких сотен диаметров молекул воды. По мере удаления от твердой фазы связь воды становится менее прочной. Первые ряды молекул образуют прочно связанную или гигроскопическую воду. Чем дисперснее почва, тем больше будет сорбирована вода. Эффект сорбции паров воды заметно проявляется у частиц величиной 2...3 мкм и резко возрастает у частиц меньше 1 мкм. Гигроскопическая вода достигает нлотности 1,4 г/см , не содержит растворенных веществ, не способна проводить электрический ток и пе]ре-двигаться в почве. Количество воды, которое почва или грунт могут удержать при данной температуре и влажности воздуха, определяет гигроскопическую влажность почвы. [c.56] В порах капиллярных размеров вода находится под действием капиллярных сил, возникающих на границе твердой, жидкой и газообразной фаз. Высота капиллярного подъема воды в сухих почвах значительно меньше, чем во влажных. С уменьшением радиус капилляра высота подъема воды увеличивается, а скорость подъема в результате задерживающего влияния на молекулы воды поверхностей твердых частиц становится очень малой. В крупных порах вода поднимается быстро, но на очень малую высоту. Капиллярные силы начинают проявляться в порах диаметром менее 8 мм, но особенно заметно —в порах диаметром 3.100 мкм. Поры диаметром менее 3 мкм в значительном своем объеме заполнены адсорбированной водой. [c.57] Под действием менисковых сил капиллярная вода может передвигаться во все стороны, сила тяжести при этом играет подчиненную роль. На направление и интенсивность передвижения капиллярной воды оказывают влияние градиент влажности, температурное поле, осмос. Капиллярная влага передвигается из зоны большего увлажнения в зону меньшего увлажнения, В конечном счете направление капиллярного потока влаги будет зависеть от алгебраической суммы градиентов капиллярного, термокапиллярного и химического, а также от градиента напора воды. [c.57] Капиллярная влагоемкость зависит от механического состава и строения почвы и грунта, а также от мощности слоя почвы и грунта над уровнем грунтовых вод. Слой капиллярной воды над водоносным горизонтом называется капиллярной каймой. По ее величине судят о водоподъемной способности почвогрунта. Она возрастает от песков к лессовидным суглинкам. На легких и структурных почвах капиллярная кайма невелика, всего 30...60 см, на тяжелых почвах она может быть более 2 м. Высокое содержание частиц размером менее 0,001 мм неблагоприятно влияет на высоту капиллярного подъема вследствие перекрытия тонких капилляров набухающими тонкодисперсными материалами. [c.57] Гравитационная, или свободная почвенная вода не удерживается капиллярными силами и перемещается под действием силы тяжести. При поступлении воды в почву вначале она быстро поглощается, так как образует пленочную и капиллярную формы. В дальнейшем происходит процесс просачивания (фильтрации), в котором принимает участие лишь гравитационная вода. Она является источником всех остальных форм воды в лочвах, а также грунтовых вод и верховодки, но и в свою очередь может конденсироваться из парообразной воды. [c.57] поступившая в почву, задерживается в ней в силу влаго-емкости, а в дальнейшем расходуется за счет испарения физического — самой почвой и транспирационного—в процессе жизнедеятельности растений. Воду потребляют и испаряют также другие представители живого мира, населяющие почвогрунт. Испарение воды из почвы зависит от климата, погоды, от свойств почвы, ее смачиваемости. Интенсивность испарения зависит от капиллярной проводимости почвы. Через просушенный поверхностный слой пары воды в атмосферу поступают диффузионным путем. Когда в смоченном слое почвы остается лишь тонкокапиллярная и адсорбционная вода, передвижение в жидком виде практически прекращается, наступает стадия диффузионного передвижения лишь паров воды, насыщающих пространство. На испаряющую способность почвы, помимо ее смоченности. капиллярной проводимости и адсорбционной способности. существенное влияние оказывают характер ее поверхности, цвет, воздухопроницаемость, теплопроводность, теплоемкость, наличие растворимых солей, а также рельеф местности. [c.58] При высыхании почв и грунтов происходит уменьшение их объема — усадка. Величина усадки зависит от тех же факторов, что и набухание. Чем больше величина набухания, тем больше величина усадки. Предел усадки соответствует полному удалению воды из почвы и грунта и переходу ее из полутвердой консистенции в твердую. При этом образуются многочисленные более или менее тонкие трещины. Почву пронизывает сетка трещин усадки, через которые воздух попадает в глубь почвы и грунта, В тропических районах в периоды засухи трещины могут достигать ширины до 20 см и длины до 80 см. [c.58] Вернуться к основной статье