Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Геокриология (мерзлотоведение) | Тезисы
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Ломоносовские чтения - 2010. Секция "Геология"


СВОЙСТВА ПЛЕНОК СВЯЗАННОЙ ВОДЫ В ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМАХ ПРИ РАЗ-НЫХ МЕХАНИЗМАХ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ И ГРАНИЧНЫЕ УСЛОВИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПОЛЕВЫХ МЕТОДОВ

Т.Г. Макеева

Одним из актуальных вопросов инженерной геологии при изучении глинистых грунтов с различными механизмами фазовых переходов связанной воды является получение достоверной информации об их свойствах прямыми и косвенными методами. В связи c развитием новых представлений о закономерностях изменения плотности связанной воды в дисперсных системах [1] и о свойствах пленок связанной воды [2] повышение достоверности информации с использованием прямых методов связано с усовершенствованием научно-методической основы существующих лабораторных методов определения свойств дисперсных грунтов. Повышение достоверности информации, полученной косвенными методами, возможно за счет развития теоретических представлений о гидратации гетерогенной поверхности дисперсных систем в различных интервалах связанной воды и термодинамический условий (P, Т, С), а также за счет создания комплексной модели диэлектрической проницаемости дисперсных грунтов на основе экспериментальных данных.

Сформулированы новые концептуальные положения теории гидратации гетерогенной поверхности с полярным упорядочением слоев, которые находятся в согласии с теорией фазовых переходов Ландау. Экспериментальные и теоретические представления о плотности связанной воды и о толщине водной пленки в дисперсной системе, по сути, позволили свести изучение этой проблемы к теоретическим представлениям об эффективном заряде электрона [3,4]. Адсорбционные свойства связанной воды на гетерогенной поверхности определяются положением уровня Ферми - это принципиально новое положение о гидратации гетерогенной поверхности дисперсных систем. В отличие от теории фазовых переходов Ландау установлены простые определяемые и контролируемые параметры. Установлена связь между определяемыми параметрами и плотностью связанной воды [1]. Получены условия достижения равновесия на двух термодинамических границах прочно связанной воды и воды переходного состояния в дисперсных системах: полного или частичного; однородного или неоднородного в зависимости механизма фазовых переходов связанной воды [2,3]. Причиной фазового перехода в пленке связанной воды является молекулярно-структурная перестройка в пределах гетерогенной поверхности, которая контролируется диэлектрической проницаемостью и вязкостью. На этой основе проведен анализ достоверности определения плотности связанной воды прямыми и косвенными методами [3], проведена оценка точности и достоверности определения плотности твердой фазы дисперсных грунтов по стандартному методу (ГОСТ 5180-84) [5] и по экспресс-методу В.Я. Калачева [6]. Для дисперсных систем с фазовым переходом связанной воды I рода близкого ко II, прямыми и косвенными методами невозможно получить достоверные значения плотности связанной воды [3], извлечь достоверные значения ПТФ грунтов существующими лабораторными методами [4-6]. Это обусловлено невозможностью достижения термодинамического равновесия в точке Кюри или трикритической точке, которая описывается с помощью теории Ландау-Гинсбурга. Для таких дисперсных систем невозможно повысить разрешающую способность георадарного метода. При постоянной частоте излучения поглощение электромагнитных волн прочно связанной водой в дисперсных системах с фазовым переходом I рода подобного II в несколько (5) раз больше, чем с фазовым переходом связанной воды I рода.

Установлены механизм и причины, а также контролируемые параметры фазовых переходов связанной воды в дисперсных системах. Результаты являются основой для повышения достоверности информации при изучении глинистых грунтов лабораторными и полевыми методами. Данные позволяют предложить классификацию, достоверные поправки на плотность связанной воды глинистых грунтов, установить область применимости существующих методов, расширить область применимости определения плотности твердой фазы (экспресс-метод В.Я. Калачева).

Список литературы
1. Макеева Т.Г., Гончарова Л.В., Трофимов В.А., Егоров Ю.М. Природа и закономерности изменения плотности связанной воды в дисперсных системах. // Мат-лы науч. конф. <Ло-моносовские чтения>. М. МГУ. 2008. С.103, http://www.geol.msu.ru/conferences/index.html
2. Makeeva T.G. Theoretical substantiation of adhesive water density change in the dispersal system. // International conf. , Zvenigorod, ab-stracts, 2009. P. 209.
3. Макеева Т.Г. Определение плотности связанной воды дисперсных грунтов прямыми и косвенными методами. // Журнал Естественные и технические науки. 2010. N 1. C. 149-168.
4. Макеева Т.Г., Гончарова Л.В., Трофимов В.А., Егоров Ю.М.Оценка погрешности опре-деления плотности твердой фазы дисперсных грунтов разными методами. // Вестн. Моск. Ун-та. Серия Геология. 2010. N 2. С. 37-44 .
5. Макеева Т.Г. Методические новации для уменьшения погрешности определения плот-ности твердой фазы дисперсных грунтов стандартным методом. // Журнал Естественные и технические науки. 2009. N 5. С. 179-188.
6. Макеева, Т.Г. О сходимости существующих методов определения плотности твердой фазы дисперсных грунтов. // Журнал Естественные и технические науки. 2009. N 6. C. 286-298.


Проект осуществляется при поддержке:
Геологического факультета МГУ,
РФФИ
   
TopList Rambler's Top100