土力学第二章粘性土的物理化学性质内容丰富

第二章粘性土的物理化学性质内容提要本章主要讨论决定粘性土的宏观物理化学性质的微观结构特征。主要包括：

键力的基本概念粘土矿物颗粒的结晶结构粘土颗粒的胶体化学性质粘性土工程性质的利用和改良粘性土特有的性质及成因

粘性土随着含水量的不同会呈现不同的物理状态。这种性质主要取决于粘粒粒组的含量与粘粒的矿物成分。比表面积

所谓比表面积就是单位体积内颗粒表面积的总和。颗粒越细，比表面积越大，表面能越大。粘土矿物的粒径小于0.005mm，具有很大的比表面积。粘性彻土物穷理化透学特暑性的慌本质粘旷土笼矿虫物当可尘分耳为蒙脱箱石、伊利钻石和高岭哲石三种叼类型五。它尚们各铅自具山有不颈同的悼结晶正结构惨特征凡。结晶总结构恐特征童：即帖组成受矿物域的原贺子和秃分子妙的排缓列以及愿它们傍之间匹的联结舱力。粘雕性补土姨的巷各兔种疫工州程脸性姜质稻（耳可前塑绢性烤、形压刑缩盗性堪、手强舞度笛等底）延主敲要百受询组啊成牢粘什性卵土妇的粘土胖矿物雄的结仓晶结校构特首征以祥及矿系物艺颗墙粒腹与替周论围不介充质继的忙相册互裁作绞用所制兆约。键惠力第栗一嗽节伏键冬力荡的存基光本店概跌念所滋谓版键成力拖是敌指姜组谅成以粘箭土呼矿锻物扭的待原扫子顷与关原滚子塑之耐间轨或悔分尼子困与浓分辱子剃之林间芦的小一腹种猴联异结以力伍。键力姓的类叠型：化学粮键分子跑键氢萌键化助学驾键原鹊子眯与斜原他子荷之淘间孟的台联园结奸称侦为化拖学吃键，也鸽称为主杠键或高删能活键。根萍据释联溪结配的赛形卖式骨又砌可问分演为离唇子昏键、共价踪蝶键和金属到键三种钉。离远子终键离子团键是邀一种劳化学植联结骑。不同歌元素摔的原仁子通百过化狸学反化应，撒一种娘元素恐的原女子失拉去其廉最外怜电子游层中谅的一蕉个或凳多个炉电子太成为迅阳离脏子，摩而另莫一种顿元素施的原伯子获古得一厚个或锄多个渣电子低成为纽奉阴离虚子。阳离食子与助阴离扇子之朽间的充静电薄引力乒所形激成的门键力坏即为阅离子冈键。离忠子掘键揭是晃无屯方妄向翻性柴的妥。共价应键共男价剖键惩是素同趋一唤种塑元符素洽的希两绑个纠原违子让以届共堂有幅的妥外灾层给电清子乐联咽结犁而费成桃同涂种康元钥素勿的龙分物子受。共恩价萍键今是蹲有俱方民向杨性区的册，肥方知向涉角窝称沿为键角。金属意键金属残元素刷中的熔自由百电子爽将金蛙属原套子或恩离子型联结眉而成蚀金属冲晶格绪，这周种联送结力正即为金属格键。总稼结不同咐元素驴的原竿子通挥过化断学反眉应构鼻成一窃种新壶的物挑质分驳子，军异性舅原子德之间腾的联滔结力禾称为离碰子剩键。两期个音同起性萍原栋子难形门成找同窃一牺元家素激分街子键的敞联厅结泰力泊称勿为共配价箩键。通过束自由配电子叨将原柏子或状离子针联结裁成金剖属晶夫格的再联结兔力为金属慌键。离栋子国键遵、认共姥价海键祸和流金茂属茫键寸都狱属某于主逝键。主考键流的锅影膝响断范里围问最膊小还，舌约疮为0.析1~符0.病2μ轻m，而旁其联锯结能欧最大形，相益当于8网.旁4～84险J/带km汪ol。总秧结分子刷键分溉子成键奸又助称范德华（Va泳nD怪e匹rW抬a境a握l集s）鸣键或次键、低能便键。所谓槽分子普键就崖是指到分子窜与分锯子之先间的县联结没力。分子配间键再力的公影响挣范围席比离霸子键锻力大派得多脂，约阴为0.沫3～1招0μm，但李其替键辟能耻则产比虏离雪子咽键毫能西小终得更多箱，适约赚为2酱.杨1～2取1膨J户/弓k气m尖o洒l。分贯子贤键吊的芽形滨成惑与誉影卷响煌因瓜素由于液分子遇的正区电荷缓与负景电荷示的分样布不籍对称党形成极性荣分子，在淋极性挺分子播间相恒反电先荷的补偶极日端相迁互接匆近时板相互蛇吸引返就产脾生分丽子键锁。分演子介键悄的归产即生乖是索与书分姐子拳的定月向米作佣用、诱导跑作用和分散微作用有关汗。分子粥键的拣能量娇大小市与温秒度有革关，剃当温诸度升守高时网，其家能量名就减摆小。氢伴键氢键丙是介算于主苏键和驾次键缓之间崖的一昼种键城力。氢原匪子失史去一土个电狗子成金为一揪个裸示露的黑原子凳核，赔当它子与带险负电达荷的伞原子勾相互仗吸引绪时，玻即构侄成特讯殊的祝氢键硬。由于屋氢离考子尺葛寸小典，只多允许兄与两真个相耍邻原肾子靠阻拢，绵故氢龄键只题能连辨接两侧个原筹子。氢键购的影粗响范动围很启小，慢约为0.瓣2～0.踢3μm，键能料达21～42惕J/踢km插ol。键力爱与强宿度土熊粒停本训身遍的村强悔度编是具由主键形成帜的；土粒膏与土否粒之姐间、布土粒慰与水扬分子渡之间挨的吸悉引力况由次费键和氢键形卡成临；土粒遥之间惕的联压结力腰远小录于土躁粒本呢身的烘强度衡，土照体的氧强度交主要菊取决鼓于土粒捆之间语的联赌结。第二武节逢粘土弊矿物毫颗粒胁的结倦晶结脖构粘土鉴矿物限结晶喇结构恒组成粘土招矿物阀结晶拆结构富的基天本结迷构单何元：硅嫌氧夸四穴面业体氢氧觉化铝库八面贴体（锣三水惭铝石碎八面加体）硅卫氧眼四似面奶体绒晶妇体泡单勾元四泻个膏氧带离柿子包构俯成烤一雨个傲等册边池的拆四猪面距体凭，畅四农面板体宝四鸟个私面挡均蜘为余等备边熔三樱角扛形蛋，用在环四项面恳体兄的刚中余心蝴位烈置啄有令一徒个傲硅带离粮子霸。(硅-氧四默面体)六个布硅-氧蚕四延面巡寿体计组昆成衡一戒个硅卵片，每西个四患面体扔底面塞上有淹一个危氧离番子与怜相邻院四面步体共皱用。氢祝氧录化等铝隔八修面扶体蕉结盗晶竞单理元由6个氧秆或氢氧谣离子壤以相漫等的胶距离献排列假，铝宿原子椅居中怠。（铝—氢氧亭八面魄体）4个铝—氢暂氧杜八泡面例体禽组补成徐一暂个铝片，每铜个氢宪氧离缓子都艘被相怖邻两乔个铝来离子嗽所共纠有。粘土咐矿物送的结吊晶结乒构粘土雷矿物睬根据触四面岩体片壮（硅既片）颈与八港面体关片（刑铝片列）的垦不同最组合据堆叠朝形式怪，形忠成了蜂三种放主要慰的粘庸土矿红物：高浸岭叉石蒙凡脱喉石伊专利挪石高厌岭清石由乌一型个市四右面圆体堂片壶与饭一判个警八凝面迅体壶片扰重演复躁堆过叠痛而趁成岂。称泉为1:炭1型汪结屯构产单低位慨层绪，塌也怀称坦为树二谢层河结励构骡型纪。蒙盈脱石由两羊个四偏面体竖晶片配中间辈夹一载个八财面体致晶片窜堆叠轻而成字。称盆为2:器1型结专构单土位层膀，亦掌称为渔三层蚕结构源型。蒙脱石伊工利钩石伊利播石的烂晶格浸构造涨与蒙或脱石歌相似屯，同拌属2:膜1型亦结雾构严单监位雕层恩，兽但闸在恢四箭面像体绵片打之晴间库六饥角臣形隔网兰格应眼压中沿央恳嵌蜂有瓦一酬个崇钾叉离块子混。三种孤粘土漆矿物井物理敞性质锹的比盒较粒浴径比沙表赴面芦积胀咐缩伙性强廉度压瓜缩浅性大1具0台-蜂2筝0范m2/夫g小大小中80槐-1敏00骂m2/炸g中中中小8晌0脾0砍m2/碌g大小大高需岭室石伊利续石蒙论脱辜石9克蒙塔脱土简的总扇表面争积大梁约与栽一个湾足球以场一狭样大分崭析四面日体片五和八袋面体锈片之列间都罢是共榨用一赏个原勒子，挪所以足四面胖体片袭与八魂面体悠片间糟的键思力为齿主键事联结荣，但景结构妄单位晴层间耳的联乒结则狱比较公薄弱拆。当具俘有不缺同晶浆体结潮构的粉粘土镰矿物肝与周古围介净质接优触时抢，就阿会显竖示出悄不同婶的工批程性皂质。高毕岭才石费的颈物端理腿性怕质高比岭宰石菌类醒粘垦土荐矿赛物衡中愤，战结聚构牵单谢位骂层只之皆间朗为呀氧们与叠氢话氧覆或鞋氢主氧辜与照氢暗氧击离纺子欺相棉联晨结继，妻单姿位鸟层呀与酿单楼位屡层疏之后间挺除范消德脸华寻键外，侮还有氢键，盖能休提洋供虽较杯强击的驶联悟结饲力虽。高执岭警石杨在违水期中故，丝式结贯构乡丰单乏位部层纹之冬间方不乡丰会死分直散沈，鸭晶崭格盲活杠动担性灵小什，皆浸针水歼后鼻结设构静单杏位范层井间角的骨距刮离罗变时化痒很肆小悔，章所共以高疑岭洗石颠的竹膨静胀辫性遗和纠压纷缩流性知都常很霜小。蒙脱沃石的就物理堤性质蒙脱辆石类岁粘土驶矿物让中，拐结构航单位周层之申间为丸氧与利氧联站结，刮其键抚力很赠弱，中易为旁具有暮氢键筒的强辛极化耗水分郊子楔歪入所把分开起。组蓬成程蒙膨脱撕石特类柏粘糟土渴矿里物笋的券八绝面嫂体宇结型构眉单虚元袖中兼会虚产拢生盯水障化局阳颠离衣子魂，家水针化味阳馆离否子各进作入顿结谁构沟单留位怀层良之提间石使仗层揭间资距吃离惕增株大赚。蒙赶脱贿石钓的览晶塔格马活吸动下性杰极轿大撒，路膨食胀骗性谎与慢压倾缩万性浪都波比音高谁岭科石祸大橡得别多并。伊允利子石宴的尘的宁物永理脚性涨质伊利趣石矿富物在蔽单位娘层面赢之间哗嵌有寄带正帮电荷吉的钾究离子羡，单错位层闭之间床的联庭结强饮度介耕于高你岭石同和蒙脂脱石德之间确，其株膨胀殃性及剂压缩筹性也料介于弃高岭勺石和据蒙脱传石之翅间。第三倒节抹粘土鬼颗粒县的胶怠体化烦学性巧质粘土升颗粒纠的粒腰径非挽常微闻小（浓小于0.贡00祥5m落m），助在介兰质中蜂具有刑明显锻的胶畏体化砍学特芝性（袖如具平有吸摧附氧能装力），木这起昏源于粘土趁颗粒妇表面惹带电拨性。粘土杜颗粒障表面涂带电况的成倚因边缘翅破键欣造成青电荷秩不平基衡同晶亏置换所作用水惜化旧解在离宫作蔑用选择蛮性吸纵附边多缘饮破签键扭造惩成纲电火荷热不距平乞衡理藏想样晶退体维的售内姜部背正惨负纺电反荷姓是萄平胀衡考的阿，竞粘朝土睁颗路粒盏粒敲径喘非轮常土微碍小妇，酬是鸡一棚个老高卖分祝散眼体辰系假，隶在栏颗驶粒芬外欣部洋边肚缘酬处祥结女晶槐格培架守的袜连柿续顶性斯受稠到落破泊坏米，步从诱而粮造闻成悔电华荷熟的许不虚平罩衡蹈。刚这放些锡被灯破齿坏思的泉键切常朗使精粘堵土擦颗大粒急带验有凉净其负蛙电蚕荷宴。颗从粒蜓越桶细器，愁破豪键纽奉越颈多踩，援所文以通比渔表娘面只越晨大纱，落表座面愚能宴就粉越访大甲。同倒晶员置蜻换稻作肢用硅氧割四面睁体中扩的硅草原子议常为甜铝或敞其它捧低价支的阳任离子排置换扔；氢绳氧化内铝八储面体丙中的重铝原突子又朴常为绞铁、安镁离焦子所肉置换弓，置狠换后稻引起哑电荷练的不锣平衡互，在简颗粒驱表面灭产生法了过央剩的每未饱皂和负茂电荷骨，使匀粘土交颗粒已表面库带负蝴电。水化灶解离接作用粘售土贺矿薪物彻颗摊粒畅表旷面滚与铃水愈作蒙用浩，裁会敏形岔成起一影层但偏逃硅名酸党（H2S为i角O3）丈，曾偏冲硅掀酸宫在堵水粱中鸡离讨解巷为H＋和S幅i液O32－离利子患，H＋向水认溶液泼中扩宾散，早而硅转酸根Si婆O32－与晶捞格不仍分离遗，从犬而使帮颗粒者表面疾带有凉负电之荷。选择淋性吸传附选择客性吸窄附所高谓厦选唤择曾性拜吸骨附秀，至就帝是术颗拨粒东只貌吸箩附肉与静其浙本扯身踢晶它格央中隔离擦子祝成拉分睛相避同可或见相荐近验的围离优子酒。例如饰，CaC晒O3在N怖a2C阻O3溶液草中只薯吸附C瞎O32－，如声把CaC掌O3置于CaCl2溶液对中，娇则吸貌附Ca2臣+。三类宾粘土械矿物含工程柱性质户的比拆较矿怠物工颗泉粒侵的鲁直押径给：咬高绘岭贼石>伊利命石>蒙挖脱膏石酱。蒙斜脱算石裙的歇比茅表候面读积芽为殿高渔岭岛石洽的80倍反，车为肿伊机利为石绞的10倍。蒙脱每石塑盾性指辉数可引达10沃0～65规0；压陈缩性到为高柄岭石羊的5～15倍；世有效买内摩伏擦角弊也最肯小。双秃电妈层赞的钓概赖念土中线水与盟矿物昆颗粒概的相猛互作寄用粘澡土谋矿耳物翁晶俘格捷构宪造蹲不僵同潜，窄对烦工杀程确性淘质滤的板影足响租，觉本科质招上脖是厨这怖些痰矿周物善的展颗练粒华与浪土热中映水某相考互杠作否用极的厉反椒映胀。土中拿水与散固体布颗粒末之间祖并不报是机门械地矩混合壶，而伍是有循机地巨参加谊土的道结构推，是爆一种挪复杂波的物直理化匪学作制用。土的命性质绪不仅披取决流于水拳的绝侦对含剪量，崭而且剧取决猫于水持的存助在形喘态、贼结构怀以及财介质逐的物垫理条酷件和玩化学炕成分蛇。水亭分术子展的溪极哀性水具堂有许炼多特使点，术如介捧电常动数高选、表愁面张掘力小冠、压俗缩性袋低等贴。水局分同子露是鞭一椅个厅极替性五分延子哄，桥氢妙原惭子敌一酿端谷显旗示羞正楼电放荷陶，惰氧卷原长子挠一处端葵显配示嫩负魂电淋荷就，体在浆电爽场弹作束用胜下丘具璃有千定小向洒排侮列挪的端特犹性务；质同蚂时祸它辽极不易阔与宰被研溶渠解稼的险物接质旷，亦如田水鸡中象的祸阳仓离矛子嘉结伪合少而线形垒成震水饰化调离纱子。结合春水的军形成由挂于本土要颗价粒奋表悔面霜通敲常林带榨有教负趣电孕荷脸，己因面此练水显在虎带今电满固累体哲颗悔粒庭之剖间属受裳到付电猴荷汪电董场峰的闭（吸储引）朴作沿用转，损水剂分讲子急和削水肢化叹阳盆离甚子谊就昏会袋向义颗字粒蛋周傻围陕聚敲集桂。土中粱水的纸类型根据诊受土蔑颗粒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