Коэффициент пористости в чем измеряется

Измеряемые характеристики грунтов

Удельный вес грунта

Удельным весом грунта γ называется вес единицы объема грунта, измеряется в кН/м³.

Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:

γ = ρ * g

где ρ — плотность грунта, т/м³;
g — ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².

Плотность сухого (скелета) грунта

Плотность сухого (скелета) грунта ρ_d — природная плотность за вычитанием массы воды в порах, г/см³ или т/м³. Устанавливается расчетом:

ρ_d = ρ / (1+0,01W)

где W — природная (естественная) весовая влажность грунта, %;
ρ — природная (естественная) весовая плотность грунта, г/см³ (т/м³).

Коэффициент пористости грунта

Коэффициент пористости — это отношение объема пустот к объему твердых частиц в долях единицы. Устанавливается расчётом:

e = (ρ_s — ρ_d) / ρ_d

Принимаемая плотность частиц ρ_s (г/см³) для грунтов

Грунт	Плотность частиц ρs (г/см³)
песчаные грунты	2,66
супеси	2,7
суглинки	2,71
глины	2,74

Коэффициент пористости е, для песчаных грунтов разной плотности

Песок	Гравелистый, крупный и средней крупности	Мелкий	Пылеватый
Плотный	e ≤ 0,55	е ≤ 0,6	е ≤ 0,6
Средней плотности	0,55 0,7	е > 0,75	е > 0,8

Степени влажности грунта

Степень влажности грунта S_r — отношение естественной (природной) влажности грунта W к влажности, соответствующей полному заполнению пор водой (без пузырьков воздуха):

S_r = (W * ρ_s) / (е * ρ_w)

где ρ_s — плотность частиц грунта (плотность скелета грунта), г/см³ (т/м³);
е — коэффициент пористости грунта;
ρ_w — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³ (т/м³);
W — природная влажность грунта, выраженная в долях единицы.

Грунты по степени влажности

Грунт	Степень влажности
Маловлажный	0 WP) грунт становится пластичным и начинает терять свою устойчивость под нагрузкой. Границу текучести и границу раскатывания называют также верхним и нижним пределами пластичности.

Определив влажность на границе текучести и границе раскатывания, вычисляют число пластичности грунта I_P. Число пластичности представляет собой интервал влажности, в пределах которого грунт находится в пластичном состоянии, и определяется как разность между границей текучести и границей раскатывания грунта:

I_P = W_L — W_P

Чем больше число пластичности, тем более пластичен грунт. Минеральный и зерновой составы грунта, форма частиц и содержание глинистых минералов существенно влияют на границы пластичности и число пластичности.

Деление грунтов по числу пластичности и процентному содержанию песчаных частиц приведено в таблице:

Грунт	Число пластичности IP	Содержание песчаных частиц (2-0,5мм) % по массе
✦ Супесь
песчанистая	1 — 7	≥ 50
пылеватая	1 — 7	27	не регламентируется

Текучесть глинистых грунтов

Показать текучести I_L выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов. Определяется расчетом из формулы:

I_L = (W — W_P) / I_P

Показатель текучести для грунтов разной плотности

Грунт	Показатель текучести IL
✦ Супесь
твёрдая	IL ≤ 0
пластичная	0 ≤ IL ≤1
текучая	IL > 1
✦ Суглинок и глина
твёрдые	IL ≤ 0
полутвёрдые	0 ≤ IL ≤ 0,25
тугопластичные	0,25 1

Статьи о грунте

Поставка сыпучих строй материалов

Непрерывное изучение рынков спроса и предложения позволяет нам своевременно реагировать на происходящие в нем изменения, расширять число товаров и услуг, улучшать сервис и регулировать цены.

Контактные данные

Юридический адрес:
МО, Балашихинский р-н, п/о Черное, ул.Агрогородок, д.10, вл 2А

Москва, ул. Дорожная, д.3 к.10 info@ckhb.ru +7 (495) 665 0332, +7 (499) 707 7634

Источник

Нефть, Газ и Энергетика

Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам

Виды пористости горных пород

Общая (полная, абсолютная) пористость – суммарный объём всех пор ( V пор ), открытых и закрытых.

Коэффициент общей (полной, абсолютной) пористости ( m _п ) зависит от объема всех пор:

Для зернистых пород, содержащих малое или среднее количество цементирующего материала, общая и эффективная пористость примерно равны. Для пород, содержащих большое количество цемента, между эффективной и общей пористостью наблюдается существенное различие.

Для коэффициентов пористости всегда выполняется соотношение:

Для хороших коллекторов коэффициент пористости лежит в пределах 15-25%. Поровые каналы нефтяных пластов условно подразделяются на три группы:

По крупным (сверхкапиллярным) каналам и порам движение нефти, воды, газа происходит свободно, а по капиллярам – при значительном участии капиллярных сил.

В субкапиллярных каналах жидкость удерживается межмолекулярными силами (силами притяжения стенок каналов), поэтому практически никакого движения не происходит.

Породы, поры которых представлены в основном субкапиллярными каналами, независимо от пористости практически непроницаемы для жидкостей и газов (глины, глинистые сланцы).

Источник

Вычисляемые характеристики грунтов

Краткое содержание статьи

Вычисление удельного веса грунта

Удельным весом грунта γ называется вес единицы объема грунта, измеряется в кН/м³.

Удельный вес грунта вычисляется через его плотность:

где ρ — плотность грунта, т/м³; g — ускорение свободного падения, принимаемое равным 9,81 м/с².

Определение плотности сухого (скелета) грунта

Плотность сухого (скелета) грунта ρ_d — природная плотность за вычитанием массы воды в порах, г/см³ или т/м³.

где W — природная (естественная) весовая влажность грунта, %; ρ — природная (естественная) весовая плотность грунта, г/см³ (т/м³)

Определение коэффициента пористости грунта

Коэффициент пористости e — это отношение объема пустот к объему твердых частиц в долях единицы. Устанавливается расчётом:

где ρ_s и ρ_d — соответственно плотность частиц и плотность сухого (скелета) грунта, г/см³ (т/м³).

Плотность частиц ρ_s принимается равной для песчаных грунтов 2,66 г/см³, супесей — 2,7 г/см³, суглинков — 2,71 г/см³, глин — 2,74 г/см³

Песчаные грунты по плотности сложения

Пе­сок	Ко­эф­фи­ци­ент по­ри­сто­сти е, (в до­лях еди­ни­цы)
	Гра­ве­ли­стый, круп­ный и сред­ней круп­но­сти	Мел­кий	Пы­ле­ва­тый
Плот­ный	e ≤ 0,55	е ≤ 0,6	е ≤ 0,6
Сред­ней плот­но­сти	0,55 0,7	е > 0,75	е > 0,8

Определение показателя текучести глинистых грунтов

Показать текучести I _L выражается в долях единицы и используется для оценки состояния (консистенции) пылевато-глинистых грунтов.

Определяется расчетом из формулы:

где W — природная (естественная) влажность грунта; W_p — влажность на границе пластичности, в долях единицы; I _p — число пластичности.

В зависимости от показателя текучести пылевато-глинистые грунты могут иметь плотность сложения согласно таблице 7.

Глинистые грунты по плотности сложения

Грунт		По­ка­за­тель те­ку­че­сти I L
Су­песь	твер­дая	I L ≤ 0
	пла­стич­ная	0 ≤ I L ≤1
	те­ку­чая	I L >1
Су­гли­нок и гли­на	твер­дые	I L ≤ 0
	по­лутвер­дые	0 ≤ I L ≤0,25
	ту­го­пла­стич­ные	0,25 1

Определение степени влажности грунта

Степень влажности грунта S_r — отношение естественной (природной) влажности грунта W к влажности, соответствующей полному заполнению пор водой (без пузырьков воздуха):

где ρ_s — плотность частиц грунта (плотность скелета грунта), г/см³ (т/м³); е — коэффициент пористости грунта; ρ_w — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³ (т/м³); W – природная влажность грунта, выраженная в долях единицы.

Источник

Коэффициент пористости грунта

Коэффициент пористости грунта – это соотношение между объемами пустот и твердых частиц грунта. Его определяют экспериментальным путем или с помощью вычислений по плотности, массе и объему образцов. Показатель характеризует пористость грунта, которая влияет на многие другие свойства материала.

Что такое пористость грунта

Пористость – это объем пустого пространства, которое располагается между твердыми частицами грунта. Оно заполнено водой или воздухом. Вблизи месторождений полезных ископаемых в порах также могут находиться природный газ или нефть.

Пористость обозначается буквой n, измеряется в процентах и вычисляется по следующей формуле:

Пористость формируется в процессе выветривания. У скальных грунтов она очень низкая, но резко увеличивается при появлении трещин и разрушении породы. Если грунт образовался из вулканических (пепла, туфа) или органических (известняка, ракушечника) отложений, его пористость изначально высокая.

Пористость дисперсных грунтов всегда выше, чем скальных. Она уменьшается по мере удаления от поверхности земли. На глубине грунт плотнее, так как испытывает давление верхних слоев. Кроме того, степень выветривания грунта здесь всегда ниже.

Влияют на показатель и органические примеси. Так, плодородные почвы обладают высокой пористостью, они дополнительно разрыхляются организмами, живущими в верхних слоях земли. Один из самых высоких показателей у торфяников из-за особенностей сложения полуразложившихся остатков растений.

Пористость влияет на многие свойства грунта, поэтому определение ее коэффициента – это одно из важнейших геодезических исследований.

Ведь от показателя зависят такие характеристики как:

Для грунтов, которые используются в строительных работах, высокая пористость является недостатком. Единственное исключение – установка дренажных систем. Ведь грунт вокруг них должен иметь разную пористость, чтобы пропускать и фильтровать воду.

В садово-огородных работах также используются пористые почвы. Они способны накапливать воду и воздух, необходимые для роста и развития растений. Но слишком высокий показатель здесь также нежелателен, так как почва с большим количеством открытых пор обладает большей водопроницаемостью. Влага при этом быстро уходит в нижние горизонты, а верхние в это время пересыхают.

Показатели пористости колеблются в широких пределах – от 0,5-3% (у скальных грунтов из магматических и метаморфических пород) до 90% (у торфа).

В таблице даны показатели пористости самых распространенных материалов.

Таблица пористости грунтов

Название грунта	Пористость, %
Дисперсные
Гравий и галька	мин. – 19, макс. – 55, ср. – 22-38
Песок	мин. – 20, макс. – 81, ср. – 26-48
Супесь	40-45
Суглинок	45-50
Глина	мин. – 22, макс. – 91, ср. – 32-60
Лессовидный	мин. – 34, макс. – 64, ср. – 35-50
Илистый	мин. – 35, макс. – 90, ср. – 38-70
Скальные
Базальт	3-6
Габбро	0,02-1,5
Гранит	0,06-2
Диорит	0,1-3,5
Гранодиорит	0,2-5
Доломит	3,4-12,4
Известняк прочный	5-13,7
Известняк слабый	10-22
Кварцит	4,8-8,8
Мрамор	0,1-1
Опока	39-49
Пироксенит	0,1-1
Порфирит	0,4-4,3
Песчаник прочный	1,6-10
Песчаник слабый	16-26

Разновидности скальных грунтов по пористости

Разновидность грунта	Пористость, %
Непористый	До 4
Слабопористый	4-10
Среднепористый	11-30
Сильнопористый	От 30

Таким образом, если соотнести две таблицы, мы увидим, что:

Также существует разделение грунтов в зависимости от размера пор.

Они могут быть:

Во многих дисперсных грунтах, особенно с преобладанием мелких частиц, присутствуют поры разного размера. Поэтому такое разделение всех материалов на мелко- и крупнопористые является довольно условным.

Дальше вы узнаете об основных видах пористости.

Виды пористости грунта

Пористость грунта бывает:

Кроме разных типов пористости существуют и свои разновидности грунтовых пор. О них вы узнаете в следующей части статьи.

Виды грунтовых пор

Грунтовые поры – это пустые пространства неправильной формы. Они могут располагаться между отдельными частицами или внутри породы.

По расположению относительно твердых частиц их разделяют на:

Также пустоты в грунтовом массиве могут сообщаться между собой внешней средой или быть изолированными.

По этому свойству поры разделяют на:

Открытые поры располагаются между твердыми частицами. Через них свободно проходят вода и воздух, обеспечивается фильтрация. Закрытые поры образуются внутри породы или конгломератов. Они уменьшают плотность грунта, но не влияют на его водопроницаемость и влагоемкость. При давлении объем закрытых пор остается стабильным. Он может уменьшиться лишь в том случае, когда частицы грунта разрушаются, и поры открываются.

Грунтовые поры разделяются и по размерам. Основные характеристики этих разновидностей даны в таблице.

Характеристики грунтовых пор

Тип пор	Размер	Расположение относительно твёрдых частиц	Влияние на движение воды и воздуха	Тип грунта
Макропоры	Больше 1 мм	Между крупными обломками горных пород, органическими остатками (нередко окаменевшими)	Вода свободно движется под действием гравитации, не поднимается по капиллярам	Крупнообломочные грунты, известняки, лёссы, плодородные почвы
Мезопоры	1-0,01 мм	Между песчаными, иногда пылеватыми частицами, органическими остатками	Движение воды происходит при незначительном напоре (в меньшей мере под действием гравитации), жидкость может подниматься по капиллярам на небольшую высоту	Пески, супеси, лёссы, плодородная почва
Микропоры	10-0,1 мкм	Между пылеватыми и крупными глинистыми частицами, мелкими комками гумуса и органическими остатками	Вода не передвигается в нижние горизонты под действием гравитации, только при значительном напоре; капиллярный подъем медленный, на большую высоту	Плодородная почва, глинистые грунты (глины, суглинки)
Ультракапиллярные	Меньше 0,1 мкм	Между микроагрегатами и микроблоками	В порах находится связанная вода	Глинистые

Мелкие поры иногда также разделяют на:

В следующей части текста мы расскажем, как определяется коэффициент пористости с помощью вычислений и экспериментальным путем, приведем показатели для некоторых типов грунтов.

Что такое коэффициент пористости грунта

Коэффициент пористости грунта – это соотношение объема пор к объему твердой части, выраженное в долях единицы. Он обозначается буквой е. Экспериментальным путем его определяют для скальных грунтов. Для этого измеряют объем воды при полном насыщении влагой грунта. Он соответствует объему пор.

Затем показатель высчитывают по формуле:

где n – объем пор грунта, m – объем твердых частиц.

Согласно ГОСТ 25100-2011, коэффициент пористости вычисляется по формуле:

Как определяют плотность разных компонентов, вы можете прочитать в нашем разделе Плотность грунта.

Для определения коэффициента пористости можно воспользоваться и готовыми данными для разных типов грунтов:

Как видно из приведенных цифр, коэффициент пористости не превышает единицы. Это значит, что объем пустот в грунте всегда меньше, чем его твердая часть. Исключение составляют лишь некоторые почвы с высоким содержанием торфа или грунты на основе вулканического пепла.

Коэффициент пористости – это один из показателей, по которому проводится классификация песчаных грунтов. В таблице даны его значения в зависимости от разновидности материала.

Название песчаного грунта	Показатель коэффициента пористости (е)
	Плотный	Средней плотности	Рыхлый
Песок крупный, средний и гравелистый	Меньше 0,55	0,55-0,7	Больше 0,7
Мелкий песок	Меньше 0,6	0,6-0,75	Больше 0,75
Пылеватый песок	Меньше 0,6	0,6-0,8	Больше 0,8

Песчаный грунт с пористостью больше 0,7-0,8 считается непригодным для строительства. При насыщении водой он легко теряет связность, разжижается под механическим воздействием. Такой песчаный (иногда супесчаный) материал называется плывуном.

В сельском хозяйстве, наоборот, предпринимают меры, чтобы повысить показатель пористости почв. Ведь растения могут нормально развиваться лишь в почвогрунтах с достаточным количеством пустот, заполненных водой и воздухом. При этом желательно, чтобы большая часть пор была закрытой. Почвы с открытой пористостью быстро пропускают воду в нижние горизонты, а верхние слои при этом пересыхают.

Источник