Пористость

Суммарный объем всех пор в единице объема грунта, независимо от их величины и характера взаимосвязи, называется общей пористостью, или просто пористостью грунта (n). Количественно пористость обычно выражают процентным отношением объема пустот (Vn) к общему объему грунта (V). Пористость грунта так же может характеризоваться отношением объема пустот (Vn) к объему твердой фазы (Vs). Эта величина называется приведенной пористостью и выражается обычно в долях единицы.

Для глинистых грунтов способов непосредственного лабораторного определения пористости не существует. Их пористость вычисляется по плотности и плотности минеральной части. Для остальных пород пористость может определяться и непосредственно насыщением пор водой или другой жидкостью, но обычно вычисляется по тем же формулам что и пористость глинистых грунтов.

Пористость и коэффициент пористости характеризуют структуру грунта. Показатели, характеризующие пористость грунтов, используются в грунтоведении и механике грунтов для различных целей. Они служат классификационными показателями и используются для расчетов водопроницаемости и сжимаемости грунтов. Коэффициент пористости используется при определении нормативного давления на грунт основания, при построении компрессионной кривой и расчета показателей компрессии.

Пористость вычисляется по формулам:

,

.

Коэффициент пористости:

,

,

.

ρS - плотность минеральной части грунта, ρск - скелета грунта, W – естественная влажность.

Определение пористости песков методом насыщения

1. Сухой чистый стаканчик (объемом около 50 см³ для песков рыхлого сложения и 250 см³ для песков плотного сложения) наполнить исследуемым песком. наполнение производить небольшими порциями с утрамбовкой или через воронку, в зависимости от того, в каком состоянии требуется определить пористость песка при плотном или рыхлом сложении. После наполнения сравнять линейкой поверхность песка с краями стаканчика.

2. При помощи бюретки насытить песок в стаканчике водой до появления тонкого слоя воды на поверхности песка.

3. Количество воды, израсходованной на насыщение песка, будет соответствовать объему его пор (Vn)

4. Удалить песок из стаканчика и при помощи той же бюретки измерить объем пустого стаканчика, что будет соответствовать объему всей породы (V)

5. Рассчитать пористость по формуле:

6. Данные занести в журнал определения плотности песков (см. табл. 6).

Необходимое оборудование: стеклянный стаканчик с ровными краями объемом 50 см и металлический стакан объемом 250 см, бюретка.

Таблица №6

Журнал определения пористости песков

№ опыта	Объем воды израсходованный на насыщение породы, см3	Объем стаканчика, см3	Пористость
	Vn	V

Степень плотности песков

Строительные свойства песчаных грунтов зависят от степени их сложения, т.е. рыхлые пески или плотные. Для оценки песчаных грунтов используют понятие относительной плотности или степени плотности D. Степень плотности величина отвлеченная и выражается в долях единицы.

Рассчитывается степень плотности по формуле:

n, e - пористость и коэффициент пористости песка естественного сложения; n_max, e_max - то же, при рыхлом сложении песка; n_min, e_max – то же, при плотном сложении песка.

Таким образом, для вычисления степени плотности по формулам, необходимо, предварительно, определить максимальную, минимальную и естественную пористость грунта. Минимальная и максимальная плотность определяется на образцах с нарушенной структурой в двух состояниях: уплотненном и разрыхленном.

Для определения способности песков к уплотнению используется показатель, называемый уплотняемостью песка(F), который рассчитывается по формуле:

.