Физико-химическая теория формирования массообменных и тепловых свойств криогенных грунтов

  • Автор:
  • Специальность ВАК РФ: 04.00.07
  • Научная степень: Докторская
  • Год защиты: 1999
  • Место защиты: Москва
  • Количество страниц: 369 с. : ил.
  • Стоимость: 250 руб.
Титульный лист Физико-химическая теория формирования массообменных и тепловых свойств криогенных грунтов
Оглавление Физико-химическая теория формирования массообменных и тепловых свойств криогенных грунтов
Содержание Физико-химическая теория формирования массообменных и тепловых свойств криогенных грунтов
Введение
Оглавление

...5.
РАЗДЕЛ 1. Состояние разработки теории формирования свойств криогенных грунтов
Глава 1. Изученность основных факторов формирования свойств криогенных грунтов и анализ теоретических основ управления ими
1.1. О фазовом составе мерзлых грунтов
1.2. О строении мерзлых грунтов
1.3. О свойствах криогенных грунтов и основах управления ими
Глава 2. Известные методы исследования фазового состава, строения и свойств мерзлых грунтов
2.1. Способы изучения фазового состава и криогенного строения грунтов
2.2. Методы исследования свойств криогенных грунтов
РАЗДЕЛ 2. Методические основы разработки теории формирования свойств криогенных грунтов
Глава 3. Основные положения методики научных исследований
3.1. Методологические аспекты решения проблемы
3.2.Постановка комплексного исследования
3.3. Стандартная характеристика объекта исследования (грунтов)
Глава 4. Специальные методы и технические средства, разработанные и примененные в ходе исследований
4.1. Методика исследования фазового состава и строения грунтов
4.2.Методика изучения свойств грунтов
4.3. Методика подготовки образцов грунтов к опытам
РАЗДЕЛ 3. Физико-химическая теория формирования фазового состава и строения мерзлых грунтов
Глава 5. Теория формирования фазового состава воды в мерзлых грунтах
5.1. Механизмы формирования количества незамерзшей воды
5.2. Закономерности формирования количества незамерзшей воды в грунтах различного состава, строения и геолого-генетического типа.. 128.

5.3. Классификация форм связи влаги в мерзлых грунтах
Глава 6. Статика и динамика криогенного строения грунтов
6.1. Структура и дефектность строения мерзлых грунтов
6.2. Динамика криогенного строения мерзлых грунтов
6.3. Типизация криогенных текстур мерзлых грунтов
Глава 7. Физико-химическая модель мерзлого грунта
РАЗДЕЛ 4. Физико-химическая теория формирования массообменных и тепловых свойств криогенных грунтов
Глава 8. Природа формирования массообменных свойств криогенных грунтов 190.
8.1. Механизм и закономерности формирования влагопроводных свойств криогенных грунтов
8.2. Механизм массопереноса при компрессии мерзлых грунтов
Глава 9. Фильтрационно-осмотическая теория криогенного влагопереноса и морозного пучения грунтов
9.1. Теория криогенного влагопереноса в промерзающих грунтах 230.
9.2. Математическое моделирование процесса промерзания и морозного пучения грунтов
Глава 10. Теория формирования тепловых свойств мерзлых грунтов
10.1. Механизм и закономерности формирования температурных деформаций мерзлых грунтов
10.2. Физика и закономерности изменения кондуктивной теплопроводности грунтов при их промерзании и оттаивании
РАЗДЕЛ 5. Научные основы управления свойствами криогенных грунтов физико-химическими методами (на примере применения в качестве стабилизатора грунтов поливинилового спирта)
Глава 11. Теоретические основы создания грунтовых композиционных систем в криолитозоне физико-химическими методами
11.1. Общие положения технической мелиорации грунтов криолитозоны
11.2. Основы типизации мерзлых грунтов по степени устойчивости к внешнему воздействию
11.3. Основы закрепления и стабилизации криогенных грунтов физикохимическими методами
Глава 12. Физико-химические основы управления свойствами криогенных грунтов добавками поливинилового спирта (ПВС)
12.1. Кинетика фазовых переходов и термограмма водного раствора

12.2. Кинетика льдообразования в водном растворе ПВС
12.3. Стабилизация и закрепление грунтов добавками ПВС
Глава 13. Научно-технологические рекомендации по управлению свойствами криогенных грунтов добавками поливинилового спирта
13.1. Рекомендации по созданию профилактического покрытия грунтов для защиты от ветровой и водной эрозии и рекультивации земель
13.2. Рекомендации по повышению несущей способности мерзлых грунтов и льдов как оснований инженерных сооружений
Заключение
Литература
344.

1. Связанная вода. 1.1. Кристаллизационной решетки (конституционная, кристаллизационная). 1.2. Адсорбционная (мономолекулярной и полимолекулярной адсорбции).
2. Вода переходного состояния (от связанной к свободной). 2.1. Осмотически» -поглощенная (или вода диффузных слоев ДЭС). 2.2. Капиллярная (капиллярной конденсации и впитывания).
3. Свободная вода (замкнутая - «иммобилизованная» в крупных порах и текучая).
С использованием форм связи воды в грунтах Р.И. Злочевская и В.А. Королев (1991) представили распределение связанной воды в различных грунтах в виде фазовых диаграмм (рис. 4).
Как поясняет Р.И. Злочевская, связанная вода удерживается в грунте за счет химических и физико-химических сил, действующих со стороны минеральной поверхности. К химически связанной воде она относит немолекулярную форму воды типа ОН кристаллической решетки, воду кристаллогидратов и воду, связанную координационно-ненасыщенными атомами и ионами кристаллической решетки минералов. Эти виды воды не образуют поверхностных жидких пленок.
Следует напомнить, что Л.И. Кульчицкий (1975) к химически связанной воде относит всю гигроскопическую воду (равновесную Р/Р0 = 0,9), энергия связи которой с минеральной поверхностью глины, по его данным, соответствует теплоте гидратации безводных форм кристаллогидратов. Только дальнейшее увеличение влажности глин приводит к появлению жидкообразной формы воды.
Р.И. Злочевская, завершение формирования связанной воды моно- и бимолекулярной адсорбции, определяет по Р/Ро = 0,5, а полимолекулярной- 0,9-0,94, когда теплота смачивания приближается к нулю. При этом среднюю толщину пленки воды полимолекулярной адсорбции она оценивает величиной 1-2 нм. Следует отметить, что толщина адсорбционной пленки на кварцевом стекле (Дерягин, Чураев, 1984) достигает величин 8 - 10 нм. Предположение Р.И. Злочевской о том, что эти существенные расхождения связаны с особенностями порового пространства дисперсных структур, не раскрывает существа вопроса, так как, по мнению автора настоящей диссертационной работы, не учитывает роли диффузного слоя ионов в этом явлении (на поверхности кварца он отсутствует).
Кроме того, Р.И. Злочевская, как и большинство других авторов, рассчитывают толщины пленок связанной воды простым делением влажности на удельную поверхность грунта, считая ее плоской. Однако, как показано в нашей работе (Ершов, Чеверев, 1973), при учете капиллярности грунта, зависимость

Рекомендуемые диссертации данного раздела