土中的水
土中水和气体是土的基本组成部分,随外界条件的变化,二者比例相继变化,使土的状态和性质也发生改变,土中水对土的性质影响较为显著,气体则不太明显。
一、土粒与水的相互作用
1、粘粒的带电性质
土中的粘土颗粒在电场中向阳极泳动的现象称为电泳。而土中的液体渗向阴极,称为电渗。这两种现象是同时发生的,称为电动现象。
粘粒表面产生电荷的原因:1、吸附;2、离解;3、同晶替换
2、土粒的比表面积
单位质量或单位体积土颗粒所拥有的表面积称为比表面积。即
3、双电层
粘粒具有较大的比表面积,与孔隙溶液相互作用时,在其表面形成双电层,粘粒双电层是粘粒表面所带负电荷构成电场的内层(决定电位层)与其吸附的反离子形成电场的外层(反离子层)所构成。
其中反离子层又有两部分组成,一部分紧靠粘粒的反离子被牢固地吸附着排列在粘粒的表面上,电泳时和它一起移动称为固定层;另一部分距颗粒表面较远的反离子分布在颗粒周围,具有扩散到自由溶液中的趋势,称之为扩散层。
图1-5 双电层结构图
如果从作为主体的水分子着眼,反离子层又可称为结合水层。固定层为强结合水层,扩散层为弱结合水层。
二、土中水的类型
按土中水的存在形式、状态、活动性及其与土的相互作用将土中水划分为矿物成分水、结合水、液态水、气态水、固态水等类型。
三、土中的气体
土中气体主要为空气与水气,一般与大气连通,处于动平衡状态,对土的性质影响不大。少数情况下土中存在封闭气体时对土的性 质有一定的影响,主要表现在透水不畅,加固土时不易使土压实等。另外封闭气体的突然逸出可造成意外的沉陷。总之,土中气体对土性质的影响不如固体颗粒与土 孔隙中的水。