ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Механика глин и глинистых горных пород из "Элементы физико-химической механики природных пористых сред" Теоретические основы физико-химической механики глин... [c.82] Глинистые породы своими специфическими свойствами (низкая проницаемость, способность к набуханию, пластичность во влажном состоянии и др.) обязаны наличию в их составе глинистых минералов. Глинистые минералы, представляющие собой водные алюмосиликаты кальция, магпия, калия и патрия, структурно оформлены в виде тонких листовых частиц (от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров в диаметре и нескольких нанометров но высоте). Благодаря изоморфным замещениям в кристаллической решетке глинистых минералов эти частицы обычно несут электрический заряд (как правило, отрицательный), который компенсируется катионами, адсорбированными на поверхности частпц и способными прп гидратации полностью или частично диссоциировать и образовывать двойной диффузионный слой [10, 13]. [c.82] Прежде чем перейти к теоретическому рассмотрению механики глин, представим хотя бы простейшую геометрическую модель структуры глинистых пород. Другими словами, заменим реальную глпну на фиктивную среду так, чтобы сохранить нри этом некоторые важнейшие свойства глинистой породы, папример, способность глинистых минералов в ее составе к набуханию. [c.82] Известно [32], что в состав глинистых пород наряду с глп-нпстымп входят п другие минералы, причем, как правило, в большем процентном соотношении. Будем изображать неглинистые минералы породы в впде твердых частиц, поверхность которых покрыта пленками глинистых минералов различной толщины. Объем между твердыми частицами с глипистыми пленками на них образует свободные, или транспортные, поры, поскольку фильтрация будет протекать главным образом по этим порам. Их доля, отнесенная к единице объема среды в целом, дает свободную (транспортную) пористость. Объем воды, заполняющей пространство между частицами глинистых минералов в самих глинистых пленках (межслоевой воды), формирует пористость, которую назовем глинистой пористостью (полностью отдавая отчет в том, что этот термин не самый удачный тем не менее будем им пользоваться, поскольку нам здесь важно то содержание, которое в него вкладывается). Фильтрацией воды между частицами глинистых минералов, если это специально пе оговаривается, будем пренебрегать по сравнению с фильтрацией воды по свободным порам. Получающаяся геометрическая модель структуры глинистых пород приведена на рис. 6. [c.83] Теоретические основы физико-химической механики глин... [c.84] Теоретические основы физико-химической механики глин... [c.86] Здесь p - давление в жидкости, П - расклинивающее (дополнительное к гидравлическому) давление в водных прослойках между глинистыми частицами, физический смысл введения jl будет раскрыт ниже. [c.86] Теоретические основы физико-химической механики глин... [c.90] Уравнения (2.2.11) играют роль реологических соотношений, позволяющих получить замкнутую систему уравнений для фильтрационной консолидации глин на первой стадии. [c.90] Теоретические основы физико-химической механики глин... [c.92] Теоретические основы физико-химической механики глин... [c.94] Здесь сг Tff, постоянную сг/ можно трактовать как давление набухания для глин, - физико-химическая часть упругой константы. Таким образом, с определенными оговорками можно сказать, что в глинах с точностью до констант (с точностью до давления набухания) работает известная эмпирическая схема М. С. Хаптуша [41], однако ее пснользованпе всякий раз будет требовать уточнения согласно соотношениям (2.2.16). [c.94] Вернуться к основной статье