Физико-механические свойства торфов

Деформационные и прочностные свойства торфа зависят в основном от показателей плотности и влажности торфа с учётом его степени разложения ,дисперсности и водопроницаемости. Степень разложения характеризует уровень распада волокнистых фракций торфа. Её влияние на механические свойства торфа очень существенно, т.к. с ней тесно связаны показатели плотности и влажности. Твёрдые частицы в торфе не образуют сплошной массы, как в твёрдых породах, а занимают лишь часть объёма грунта, поэтому торф, как и другие рыхлые породы, характеризуется пористостью. В торфяной залежи, ниже уровня грунтовых вод поры практически полностью заполнены жидкостью, Выше уровня грунтовых вод присутствует газовая фаза, заполняющая поровое пространство незанятое жидкостью. Твёрдые частицы в торфе связаны между собой через молекулы воды. Эта связь во много раз слабее внутренних молекулярных связей внутри частиц. От пористости зависит и плотность торфа. Различают три вида плотности: объёмная (γ); твёрдого ( условно беспорового) вещества (γ_s) и плотность сухой твёрдой фазы в объёме всего образца (γ_d), которую иногда называют плотностью скелета торфа. Другие важные свойства торфов это содержание органической части (Q ,%), зольность (А, %) и процентное содержание фракций размером более 250 мкм. (D₂₅₀).

Таким образом – торф это 3-х фазная система, все фазы которой могут изменять свои параметры.

Рис 1.1 Модель строения торфа

V₁ - объём твёрдой фазы

V₂ - объём жидкой фазы

g₁ - масса твёрдой фазы

g₂ - масса жидкой фазы

1).Влажность торфа

W= 100g₂/g_{1 ,}% -весовая влажность торфа

2). Объёмная плотность торфа

Это отношение массы торфа и воды к их объёму

3). Плотность частиц (твёрдой фазы) в их объёме

4). Плотность сухого вещества( твердой фазы) в единице объёма образца

5). m - объём твёрдых частиц ( скелет торфа ) в единице объёма

торфа

6) .n - пористость – объём пор в единице объёма торфа

m + n = 1

m = 1 – n

n = 1 – m

7). Коэффициент пористости

Считают, еслиe < 0,5- это плотные тела,

еслиe > 0,5 -рыхлые

8). Объём пор

Объём пор определяют, используя коэффициент пористости.

Ршая систему

m + n = 1

e = n/ ( 1 – n ), :

9). Объём твёрдых частиц, из той же системы: