Пластичность – это способность грунта под действием внешнего усилия изменять свою форму без изменения объема и образования трещин и сохранять измененную форму после устранения внешнего воздействия. Глинистые грунты проявляют свойство пластичности при увлажнении, причем в зависимости от влажности проходят три состояния (или консистенции) – твердое, пластичное и текучее (рис. 1.4).
Построив шкалу изменения влажности грунта от 0 до 1, мы можем отметить на ней две характерные влажности: влажность на границе пластичности (раскатывания) wp, и влажность на границе текучести wL. Влажность на границе текучести wL соответствует влажности, при которой грунт из пластичного состояния переходит в текучее. Эта влажность – верхний предел пластичности грунта. Влажность на границе пластичности (раскатывания) wp соответствует влажности, при которой грунт теряет свою пластичность. Это нижний предел пластичности грунта.
Рис. 1.4. Состояния глинистого грунта в зависимости от влажности
|
|
Сами по себе эти влажности не являются характеристиками пластичности грунта. Однако диапазон влажности, в котором грунт будет пластичным, имеет для глинистых грунтов первостепенное значение. Этот диапазон характеризуется числом пластичности Ip. Число пластичности равно разности между влажностью на границе текучести wL и влажностью на границе пластичности (раскатывания) wp:
Ip = wL - wp. (1.22)
Число пластичности обычно выражают в процентах.
Число пластичности тесно связано с содержанием в грунте глинистой фракции и поэтому используется в классификации для определения наименования глинистого грунта (супесь, суглинок, глина).
Показатель текучести глинистых грунтов
В зависимости от естественной влажности (ее положения на шкале влажности) глинистый грунт может находиться в том или ином состоянии, то есть иметь ту или иную консистенцию (рис.1.4).
Консистенция (состояние) грунта характеризуется показателем текучести IL, который определяется сравнением естественной влажности грунта с влажностями на границах текучести и раскатывания по формуле
. (1.23)
Из рис. 1.4 видно, что при w < wp показатель текучести IL < 0, и консистенция грунта твердая; при w > wL IL > 1 и консистенция текучая, а при wp < w < wL и 0 < IL < 1 – пластичная. Для суглинков и глин изменение их свойств в интервале пластичной консистенции очень существенно, и для них указанный интервал дополнительно разделяется на четыре состояния: полутвердое, тугопластичное, мягкопластичное и текучепластичное.