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[科普中国]-飞絮状结构

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絮状结构,也称二级蜂窝结构,是指那些粒径极细的粘土颗粒(粒径小于0.005mm)在水中长期长期悬浮,这种土粒在水中运动,互相碰撞而吸引逐渐形成小链环状的土集粒,质量增大而下沉,当一个小链环碰到另一个小链环时相互吸引,不断扩大形成大链环状。

简介土的结构是指土颗粒之间的相互排列和联结形式,一般可以分为单粒结构、蜂窝结构、絮状结构。絮状结构是指粒径小于0.005mm的粘土颗粒,在水中长期悬浮并在水中运动时,形成小链环状的土集粒而下沉。这种小链环碰到另一小链环被吸引,形成大链环状的絮状结构,此种结构在海积粘土中常见。小链环中有孔隙,大链环中有更大孔隙,可以形象地称为二级蜂窝结构。絮状结构还可以根据孔隙的大小和多少将其进一步划分为紧密的絮状结构和松散的絮状结构。具有这种结构的粘性土孔隙比大,含水量高,压缩性高,抗剪强度低,渗透性低。土粒间的联结强度会由于压密和胶结作用而得到加强。1

土的结构天然的土体是地壳表层的岩石经历长期(特别是第四纪以来)的风化、搬运、磨蚀和沉积作用形成的,由固体颗粒、颗粒周围的水分和颗粒与颗粒之间为气体所充满的孔隙组成。土的结构包括土团粒或颗粒的几何排列(即组构)及粒间结合力两方面。或指在沉积过程中所形成的土粒空间排列及其联结形式。与组成土的颗粒大小、颗粒形状、矿物成分和沉积条件有关。

蜂窝结构当土颗粒较细(粒径在0.02mm以下)时,在水中单个下沉,碰到已沉积的土粒,因土粒之间的分子引力大于土粒自重,则下沉的土粒被吸引不再下沉。依次一粒粒被吸引,形成具有很大孔隙的蜂窝结构。

颗粒结构土壤颗粒呈单粒排列、互不黏结的状态。其颗粒较粗,缺乏有机质和黏粒等胶结物质,砂土及砂田土壤多属此种结构。土壤中大孔隙多,细孔隙少,通气透水性好,而持水能力很差,不利于作物生长。或指粗土粒在水或空气中下沉而形成的土的结构。颗粒间几乎无联结。根据密实程度分密实和疏松。常见于颗粒较粗的粉土和无粘性土中。1

有关性质渗透性渗透性是生物膜所具有的特性,指由浓度差引起的水分净移动的能力,如土壤和多孔岩石,指其允许水通过的能力;对于空气扩散器而言,是指允许空气通过的能力。从广义说,除了水以外,在外部环境的影响下,如:地震、自然界(太阳、风、雪、闪电等)同样可以使材料有渗透性。渗透性同溶质引起的渗透压大小与溶质分子或离子的数目多少成正比。影响土的渗透性的因素有很多,如土的类别、密度、应力状态、水的流态及水力坡降等。

孔隙岩石是一种天然的多孔材料,其内部包含着大量不规则、跨尺度的孔隙,这些孔隙直接影响着岩石的宏观物理、力学和化学性质,如强度、弹性模量、渗透性、电导率、波速、颗粒吸附力、岩石储层产能等。探明孔隙结构与岩石宏观物理力学性质之间的内在关系,对于解决石油、地质、采矿、冶金、土木和水利工程中的实际问题具有十分重要的意义。孔隙是岩土固体矿物颗粒间的空间。岩土中直径大于1毫米、重力水可于其中自由运动的孔隙,是大孔隙(macro-pore,large pore)。岩土中直径为0.01~1毫米、重力水和毛管水可存其中的孔隙,是小孔隙(small pore)。岩土中直径为0.1~10微米、无重力水但毛管现象明显的孔隙,是微孔隙(micropore)。岩土中直径为0.1微米~1毫米、具毛管特性的孔隙,称毛管孔隙(capillary pore)。粘性土中直径小于0.1微米、充满结合水的孔隙,是超微孔隙(ultramicropore),又称超毛管孔隙(uhracapillarypore)。孔隙分为原生的和次生的两种。2

本词条内容贡献者为:

宋春霖 - 副教授 - 江南大学