С другой стороны, аргилы обладают уникальной способностью удерживать соли, которые находятся в микроэлементах. Эта способность особенно важна в контексте ожирения и других заболеваний, связанных с обменом веществ. Аргилы образуют стабильные соединения с органическими остатками, что в сочетании с почвенными промоинами, способствующими глубокому увлажнению, формирует оптимальные фракции, необходимые для поддержания продуктивности почвы.
Особенности глинистых грунтов и их влияние на фундамент
При проектировании фундаментов для домов важно учитывать не только назначение и характеристики здания — такие как его размер, форма, количество этажей и внутреннее распределение пространств, а также стройматериалы, используемые для стен. Не менее важными аспектами являются геологические параметры местности, которые включают в себя несущую способность почвы и её природно-механические свойства. Вопрос о том, какой тип фундамента оптимален для строений на глинистых почвах, является одним из самых сложных, с которым сталкиваются строители. Например, независимо от того, идет речь о глиноземных, каменистых или песчаных грунтах, проектировка фундамента требует внимательного подхода, так как он должен компенсировать возможные деформации здания, которые могут возникнуть вследствие естественного движения грунта. Это означает, что фундаменту необходимо выдерживать значительное давление, оказываемое со стороны земли. К тому же, в условиях глинистых грунтов возможно явление замещения воздуха, что делает традиционные решения, такие как бетон или древесина, недоступными из-за их недостаточной устойчивости к таким нагрузкам.
Перед тем как рассчитывать строительство фундамента, крайне желательно провести геологическое исследование местности. Часто достаточно визуального осмотра территории, чтобы можно было выводить о наличии глины в почве, однако этого недостаточно для того, чтобы принять обоснованное решение. На практике же почвы редко бывают однородными; слои глины могут чередоваться с песком. Важно также учитывать, что даже если почва кажется однородной, уровень влажности может сильно различаться, что в свою очередь влияет на стабильность фундамента. Поэтому, глубина закладки глиняного слоя и его состав становятся критически важными факторами при выборе соответствующего типа фундамента. Существует несколько способов, с помощью которых можно определить тип почвы на конкретном участке.
1. Получение информации от местных властей, касающейся геологических данных по региону, где находится ваш участок.
2. Проведение эксперимента с использованием почвы методом тестирования. Для этого нужно собрать образцы грунта из различных участков вашего земельного надела и с разных глубин, желая покрыть как можно больше вариаций. Общий процесс включает в себя замачивание образцов в воде до момента, когда они становятся пластичными, после чего можно сформировать из них «колбаску» и наблюдать за её поведением.
- Если полученная масса не способна принять какую-либо четкую форму, стремясь растечься, при этом оставаясь чистой, это свидетельствует о рыхлой и песчаной почве.
- Если масса не катится и оставляет частицы на руке, это значит, что у нас песчаная почва.
- Если она катится, но делает это плохо, а при попытке сформировать кольцо распадает, это говорит о наличии глины.
- Если образцы образуют формы, однако не соединяются друг с другом, это так же указывает на отсутствие глины.
- Если масса хорошо формируется в виде колбасы и не разрушает форму кольца, то это свидетельствует о глинистой почве.
3. Привлечение экспертов для выполнения измерений и анализа своеобразной методом. Это могут быть специалисты с необходимым оборудованием, которые проведут более детализированные исследования почвы и предоставят вам максимально полную информацию о её подвижности, водопроницаемости, глубине промерзания и наличии водоносных горизонтов. Экспертная оценка поможет выяснить, является ли ваш участок естественным формированием или насыпанным грунтом.
Существует ряд видов фундаментов, подходящих для строительства на глинистых почвах, среди которых ленточные, плитные и сваи, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки при определённых условиях. Наилучший тип фундамента будет зависеть от глубины залегания подземного водоносного слоя: если уровень водоносного горизонта близко к поверхности, это может усложнить или даже сделать невозможным строительство в данный момент. Фундаменты для такого типа почвы должны моделироваться более глубоко, что требует значительных затрат на дополнительные земляные работы.
Ленточные фундаменты представляют собой полосы железобетона одинакового сечения, которые проходят по периметру здания и укладываются под несущими внутренними стенами. Они могут быть как мелкими, так и глубоко заглубленными. Такой тип фундаментов может быть залит на месте в процессе строительства, используя железобетонной смеси с применением специальной опалубки или могут состоять из сборных железобетонных блоков.
На глинистой почве ленточный фундамент должен быть исключительно заглубленным, так как его необходимо размещать ниже уровня промерзания в зимний период, чтобы предотвратить разрушение конструкций. Ширина ленточного фундамента в идеале должна превышать ширину базового слоя примерно на 30% для повышения устойчивости и предотвращения подъема почвы под воздействием морозов.
Следующий вариант — это плитный фундамент, который представляет собой единую монолитную плиту из железобетона, верхняя поверхность которой выполняет роль полов. Плитные конструкции могут быть как монолитными, так и сборными, но они, как правило, имеют малую глубину. При проектировании плитного фундамента необходимо учитывать, что швы перекрытий должны проходить в местах проемов колонн.
Для глинистых почв нельзя использовать мелкозаглубленные фундаменты, за исключением случаев, когда это касается железобетонных плит. Эти так называемые плавающие фундаменты работают не за счет высокой прочности, а благодаря их пластичности и способности поглощать движения грунта, которые могут возникнуть в результате естественных изменений; это позволяет предотвратить обрушение здания даже при наличии вертикальных колебаний.
Третьим вариантом могут стать сваи, представляющие собой длинные металлические трубы с лопастями на конце, напоминающими резьбу. Чтобы установить сваи, необходимо вбить их в грунт до тех пор, пока они не достигнут радикального слоя или подземного водоносного слоя на уровне промерзания. При этом сваи располагаются вдоль линий пересечения внешних и внутренних стен здания, а также по контуру, который несет основную нагрузку от всего здания.
Сваи проникают глубоко в землю, обеспечивая надежное основание благодаря поддерживающему способу, что особенно актуально для участков с глинистым грунтом, поскольку глина может приносить определенные трудности в строительстве, если не采取 надлежащие меры.
Глинистые почвы — это не приговор! Несмотря на свои недостатки, глина способна обеспечить отличную поддержку здания при условии правильного подхода к строительству. Ключом к долговечности и десятилетиями безрезультатного существования конструкции является соблюдение технологий, принимающих во внимание все характеристики почвы на данной территории.
Данная почва считается одной из наиболее распространенных в мире. Она находится на разработке в большинстве стран, что объясняется не только простотой добычи, но и широким спектром ее применения в строительстве и других сферах.
Грунты делятся на три основные категории: каменные, дисперсные и ледяные (по стандартам ГОСТ 25100-2011).
- Каменистые грунты включают в себя магматические, метаморфические, осадочные, вулканические осадки и искусственные породы, обладающие сильными структурными связями кристаллизации и цементации.
- Дисперсные почвы представляют собой осадочные, вулканические осадки, а также искусственные скальные породы, у которых есть водные, коллоидные и механические структурные связи.
Эти почвы могут дополнительно быть разделены на липкие и неконсолидированные (свободно текучие).
- Замерзшие почвы представляют собой тот же тип, что и каменные и дисперсные почвы, с предложением криогенной (замороженной) связи.
Также, почвы, имеющие исключительно криогенную связь, называются ледяными почвами. Скальные грунты представляют собой достаточную несущую способность для возведения сооружений без фундамента, так как сами выступают в качестве фундамента.
Однако, земля может быть только сезонной, поэтому нет смысла строить на замерзшей земле.
Постоянный ледяной слой обладает несущей способностью подстилающих пород и может использоваться в качестве надежного фундамента.
Категории дисперсных почв могут быть разделены на следующие группы:
- Минеральные — это как грубые, так и мелкие почвы, в том числе пылеватые и глинистые.
- Органические минеральные — односоставные и многосоставные почвы, такие как торфяные пески, алевриты, сапропели, глины, содержащие торф.
- Органические — только органические почвы, например, торф и сапропель.
Органические почвы склонны к разложению, а их состояние может изменяться в зависимости от потери объема и плотности. Это сочетание структурного строения органических и органо-неорганических почв происходит либо через проведение конструкций через эти слои, либо их замещение минералами.
Именно поэтому минеральные грунты (первая группа дисперсных грунтов) рассматриваются как надежное основание для зданий и сооружений.
Минеральные дисперсные почвы представляют собой состав геологических элементов различных происхождений и определяются физико-химическими свойствами и геометрическим размером частиц, из которых они состоят.
Перед дальнейшей классификацией грунтов необходимо установить, что относится к песку, что к пыли, а что к гравию или щебню.
В соответствии с российскими стандартами (ГОСТ 12536) происходит классификация названий элементов согласно размеру частиц, из которых состоит данный элемент (например, см. Рисунок 4).
Стоит отметить, что крупные фрагменты одинакового размера могут иметь разные названия. Если их поверхности гладкие и округлые, их именуют камнями, галькой и гравием. Если же они не овальные — это уже камни, щебень или другие глыбы.
Дальнейшая классификация почв зависит от преобладающих в них частиц.
В реальных условиях строительства грунты могут встречаться как в чистом виде, так и в смеси различных типов (см. Рисунок 5).
Крупные булыжники формируют так называемые крупнобулыжные почвы. Они характеризуются очень высоким уровнем проницаемости для воды, низкой степенью сжимаемости и низкой чувствительностью к воде, так как такие частицы с низким содержанием влаги и насыщенности ведут себя одинаково.
Мелкие булыжные частицы образуют песчаные почвы, которые демонстрируют высокую проницаемость, минимальную сжимаемость и не имеют способность к набуханию.
За исключением мелких частиц булыжника, песок ведет себя довольно стабильно и не набухает в случае замерзания. Свойства частиц зависят от крупности песка, а не от минералов (таких как кварц, базальт, порфирит), входящих в его состав.
На следующем этапе таблица 1 описывает типы почвы и размер их частиц.
Супесчаные и суглинистые почвы
При высокой влажности глинистые почвы могут находиться в различных состояниях: твердом, пластичном и текучем. Песчаные же почвы могут быть только в рыхлом или текучем состоянии. Влажные глинистые почвы медленно разрушаются, в отличие от песчаных, которые быстро теряют свою структуру. При высыхании глинистые почвы сжимаются и трескаются, в то время как песок сохраняет свои размеры. Влажные глинистые грунты испытают значительную осадку под статическими нагрузками, тогда как песчаные почвы демонстрируют меньшую осадку.
Сильные глинистые грунты под воздействием нагрузки дают осадки, которые медленно уменьшаются со временем, что известно как вековая осадка, в то время как песчаный грунт может мгновенно потерять свою форму после приложения нагрузки.
При строительстве до 85-90% осадочных отложений приходятся на песок, до 50% — на глину, а остальная часть — на период эксплуатации. Песчаные почвы обладают высокой проницаемостью в любом состоянии, в то время как твердые и пластичные глинистые почвы практически не пропускают воду, что делает песок более предпочтительным для строительства.
Существует таблица 3, отображающая типы почвы и размеры их частиц.
Высокая пластичность почвы может вызвать усадку фундаментов и растрескивание стен зданий. Это свойство особенно важно при использовании глины в керамической промышленности, где предпочтение отдается тяжелым сортам глины, поскольку они значительно легче формуются в изделия.
Процесс добычи и перевозки
Перед тем как осуществлять использование определенного месторождения, полезные ископаемые тщательно исследуются с целью оценки их внешнего вида, что позволяет определить их свойства и ожидаемое количество различных типов почвы. После завершения всех работ по разведке на участке убираются лишние слои почвы и различная растительность.
Процесс добычи обычно не требует использования сложного и специализированного технического оборудования; достаточно экскаватора. После извлечения из естественного месторождения почва подлежит дальнейшей обработке.
На заводских мощностях происходят следующие действия:
Как определить суглинку на своем участке
Визуальное определение состава почвы представляет собой достаточно сложную задачу. Однако, именно от этого показателя зависит способность почвы поддерживать рост растений. Для этого существуют разные методы.
- Метод обмотки кольцами или бечевкой. Это простой метод, который подходит многим землевладельцам, особенно тем, кто занимается весомыми сельскохозяйственными культурами. Для начала возьмите небольшую порцию почвы и слегка увлажните ее, чтобы добиться консистенции, напоминающей тесто. Сформируйте из этой массы ком и оберните его нитью. Затем попытайтесь свернуть этот ком в кольцо. Если это удается, значит, почва имеет глинистую структуру. В зависимости от определенного типа кольцо может оказаться хрупким (легким) или плотным (тяжелым), но с трещинами. Если края кольца не трескаются, это указывает на высокое содержание глины.
- Сенсорное управление. Этот вариант может считаться менее практичным, однако его применяют. Здесь необходимо смочить руки водой и потереть немного грязи между двумя пальцами. Если данный процесс создает жирную текстуру, то это свидетельствует о глинистом составе почвы. Преобладание песчаных частиц указывает на то, что присутствует песок в глине.
- Экспериментальный метод. Это наиболее точный и информативный вариант. Для этой процедуры подготовьте мерный валик, затем добавьте в него собранную почву. После этого добавьте воду и тщательно перемешайте. Если полученная суспензия будет очень мутной, это указывает на наличие глинистых обломков. В случае глинистой почвы песчаная составляющая опустится вниз. В случае песчаной глины мутность будет менее выраженной, и почти все составляющее массы сразу опускается на дно.
В зависимости от содержания природной глины, SF можно классифицировать на легкую глину (20-30% глины), глинистую или среднюю глину (30-40%) и тяжелую глину (40-50%). Песчаники, как правило, характеризуются разными физическими, физико-химическими и природными свойствами, что обусловлено различным прокачиванием фракций.
Глинистые почвы обладают всеми преимуществами песчаных и глинистых почв, однако лишены характерных недостатков. При процентном содержании глины между 20-50% они образуют плодородную основу для сельского хозяйства, обеспечивая отличные условия для роста всех фруктовых культур, ягод и овощей. Если содержание глины превышает 70%, такие почвы уже квалифицируются как глинистые.
Структура подобных почв уникальна: она состоит как из мелких пылевидных компонентов, так и из более крупных частиц, что обеспечивает хорошее удержание и поглощение влаги, а также оптимальную аэрацию. Эти аспекты являются крайне важными для дыхания корней растений и достижения максимального усвоения питательных веществ из более глубоких почвенных слоев.
К особенностям таких территорий можно отнести следующие плюсы:
- Хорошие условия для роста растений, так как содержание питательных веществ в них высокое.
- Глинистая почва прогревается равномерно на протяжении всего года.
- Оптимизация глинистых почв может быть относительно простым процессом.
Главным недостатком является потребность в частом рыхлении глины, поскольку её частицы склонны к слепанию, что делает полив и подогрев затруднительными. Другим недостатком для глинистых почв является высокая кислотность, на которую стоит обращать внимание, и регулярный контроль уровня pH. В основном для глин характерна текстура частиц, которая не превышает 0,002 мм в диаметре. Эти мелкие фракции называют аргилами. Если содержание аргил в почве превышает 50%, то плотность почвы считается очень высокой и тяжелой.
С одной стороны, аргилы имеют способность удерживать соли, содержащиеся в микроэлементах, что важно в случае ожирения; эти вещества способствуют формированию определенных соединений с органическими остатками, которые вместе с почвенными промоинами помогают создать оптимальные условия для роста растений.
Хотя глина обладает мелким диаметром частиц и сама по себе не обеспечивает нормальную циркуляцию воды, добавление песка в глину значительно улучшает её пористость, что, в свою очередь, спасает грунт от избыточной влаги. Однако пористость в основном зависит от глубины промерзания почвы: как правило, чем выше уровень замерзания, тем более пористый грунт можно наблюдать. Поэтому важно учитывать климатические особенности конкретного региона.
Классификация
Глинистые почвы имеют множество применений, как в производстве керамических изделий, так и в строительстве. Они также идеальны для садов и ландшафтных культур. Однако их состав может быть разнообразным, что определяет и различие полезных свойств. Основным критерием для их различения служит процентное содержание глинистого материала в грунте.
- Легкие глины содержат 20-30% глины. Эти почвы тенденцируют к раздроблению и легко разлагаются при механическом воздействии.
- Умеренные (30-40%) указывают на то, что почва представляет собой глину средней плотности. Отличается плотной текстурой, которую легко распознать. Эти почвы неприятно сжимаются и не поддаются деформации, оставляя заметные отпечатки пальцев лишь при значительном усилии.
- Тяжелые глинистые почвы имеют содержание глины до 50%. Они легко формируются в шары, кольца и шнуры, которые не рассыпаются и не разрушаются.
Для сельскохозяйственных нужд наиболее проблематичными являются мягкие, пластичные глины, так как такая почва требует дополнительной обработки и внесения как минеральных, так и органических удобрений.
При отсутствии должного ухода за такими почвами, растения в них могут сгнить от переизбытка влаги и недостаточной аэрации, несмотря на высокое содержание питательных веществ.
Как улучшить на участке?
Глинистые почвы, хотя и плодородные, требуют регулярной обработки, известкования и выполнения других агрономических мероприятий, особенно при высоком уровне содержания глины.
- Во-первых, необходимо выровнять участки для предотвращения застоя воды.
- Перекопка земли должна проводиться в осенний период, перед началом сезонных дождей, при этом не стоит разбивать комья, так как структура комков улучшится за зиму, что позволит почве быстрее прогреться и высохнуть после таяния снега. Также желательно проводить рыхление почвы и весной.
- При обработке почвы следует аккуратно обращать внимание на слой грунта, который находится ниже, не изворачивая его наружу. В то же время, стоит добавлять минеральные удобрения для улучшения структуры грунта; можно использовать измельченную кору, сено, кустарники или порционные фрагменты кирпича, чтобы улучшить качество почвы.
- Для повышения плодородности можно вносить разложившийся темный торф с низким содержанием железа или органики в расчете 2 ведра на 1 квадратный метр. Орошение верхнего слоя глины не должно превышать 10-12 см — это позволит поддерживать полезные микроорганизмы, которые положительно повлияют на структуру почвы.
- Небольшое количество опилок (до 1 ведра на квадратный метр) также может быть полезным для улучшения структуры грунта, особенно если они использованы в качестве подстилки для животных, так как помощь микроорганизмов, присутствующих в почве, позволит поддержки азотной реакции.
- Внесение навоза в почву значительно обогатит её, но применять следует только ферментированный овечий или конский навоз для достижения оптимальных результатов.
- Для улучшения тяжелых глинистых почв добавляйте компост и песок в правильных пропорциях, которые будут соответствовать особенностям каждой усаживаемой культуры.
- Зеленые удобрения — такие как озимая рожь — помогут обогатить почву: их нужно будет перекапывать весной.
- Также следует укрывать корневую зону растений — это будет оптимальным способом предотвращения роста сорняков, минимизируя необходимость частого прополки, рыхления и полива, а также избавляя от проблемы излишней влаги.
Обработка известью (то есть нейтрализация кислоты) должна проводиться раз в четыре года, в осенний период. Это обеспечивает не только нормализацию кислотности почвы, но и повышение ее урожайности благодаря кальцию. Щелочные вещества добавляют в соответствии с механическим составом, уровнем кислотности и содержанием кальция в исходном грунте.
Чаще всего для этих целей применяют доломитовую муку, гашеную известь, золу и даже цементный порошок.
Основной недостаток глинистых почв заключается в том, что их необходимо часто рыхлить. Однако это крайне важно, поскольку такая практика поможет улучшить температурный режим и повысить влагопроницаемость.
Сферы применения суглинка
Глинистые почвы широко применяются в следующих областях:
- Дорожное строительство,
- Строительство жилых и коммерческих зданий,
- Производство и приготовление различных строительных смесей,
- Сельское хозяйство, в частности для создания искусственных почвенных смесей,
- Строительство сложных технических объектов, так какGround условия могут создать изоляционные свойства, которые помогли бы укрепить берега рек, дамбы, насыпи,
- Улучшение земель, в том числе для создания природных водоемов и для свалок,
- Химическая индустрия, где используется создание инертных объектов, устойчивых к агрессивным химическим соединениям,
- Медицина, в частности для производства абсорбирующих веществ и косметических препаратов.
Способы определения суглинка на своем участке
Определение типа почвы по зрению является достаточно непростой задачей. Однако от правильного определения зависит возможность успешного занятия сельским хозяйством, а также качества фундамента для построек. Существует несколько методов, позволяющих правильно классифицировать почву на земельном участке.
Почему нельзя определять почву по цвету
Попытка идентифицировать почву, основываясь на её цвете, часто приводит к ошибкам. Этот способ затрудняет точное определение доли глинистых частиц в составе почвы. Цвет зачастую объясняется не только процентным составом глины, но и особым минералогическим составом. Например, содержание железа или алюминия значительно влияет на окраску. Сильно увлажненные почвы могут образовывать сине-серые горизонты, что является следствием реакции между железом и глинистыми минералами. Появление рыжих пятен связано с соединениями железа и марганца. Такой цвет не свидетельствует о высоком содержании глины, а наоборот, может быть признаком токсичности для растений, в то время как глинистый песок часто имеет похожий оттенок, но его свойства существенно отличаются.
Методы струнных или кольцевых тестов
Этот простой метод может использовать каждый собственник земли. Он основывается на оценке одного из свойств материала — пластичности. Алгоритм действий следующий:
- Возьмите небольшое количество почвы и
- смачивайте её с использованием пульверизатора для получения пластичной консистенции.
- Попробуйте сформировать из этой массы кольцо.
Если вам удалось обернуть массу вокруг струны, это свидетельствует о наличии глины. В зависимости от типа, полученное кольцо может быть хрупким или плотным, но на поверхности могут быть трещины. Если на краях кольца не наблюдается трещин, это указывает на то, что на данном участке почва по большей части состоит из глины.
Метод сенсорного тестирования.
Этот вариант считается менее практичным и эффективным. Здесь нужно смочить руки и потереть сырой грунт между пальцами. Если полученный материал ощущается как жирный, значит это глина. Если же в основном преобладает песок, это сигнализирует о наличии песчаной почвы.
Глина – это вязкая масса, в которой отчетливо ощущается присутствие кварцевого песка.
Методы экспериментальной оценки.
Этот метод является наиболее информативным и точным. Для его выполнения вам понадобится мерный валик с добавлением небольшого количества сухого кварцевого песка.
- Залейте в мерный валик небольшое количество почвы.
- Добавьте воду и тщательно перемешайте.
Если суспензия становится мутной, это говорит о наличии глинистых частиц. В случае наличия песка, глинистая компонента опустится вниз. В случае песчаных глин мутность будет малозаметной, и почва быстро опустится на дно.