Zmenšit – nabobtnat kapacitu - Shrink–swell capacity
Psychiatra-zvětšit kapacitu půd se vztahuje na rozsah některých jílových minerálů se bude rozšiřovat mokré a zatažení v suchém stavu. Půda s vysokou kapacitou smršťování je bobtná a je známá jako půda smršťující se bobtnající nebo expanzivní . Množství některých přítomných jílových minerálů, jako je montmorillonit a smektit , přímo ovlivňuje schopnost půdy zmenšovat a bobtnat. Tato schopnost drasticky měnit objem může způsobit poškození stávajících konstrukcí, jako jsou praskliny v základech nebo stěny bazénů.
Popis
Vzhledem k fyzikálním a chemickým vlastnostem některých jílů (například skupiny Lias ) dochází při absorpci vody k velkému bobtnání. Naopak, když voda vyschne, tyto jíly se smršťují (smršťují). Přítomnost těchto jílových minerálů umožňuje půdám zmenšovat se a bobtnat. Některé z těchto jílových minerálů jsou: smektit , nontronit , bentonit , chloritan , montmorillonit , beidellit , attapulgit , ilit a vermikulit . Množství těchto minerálů v konkrétní půdě také určí závažnost kapacity smršťování. Například půdy s malým množstvím expanzivních jílových minerálů se při vystavení vlhkosti nerozšíří tolik jako půda s velkým množstvím stejných jílových minerálů. Pokud by se půda skládala z alespoň 5 procent hmotnostních těchto jílových minerálů, mohla by se zmenšovat a bobtnat.
Tato vlastnost se měří pomocí hodnot koeficientu lineární roztažnosti (COLE). Pokud má půda hodnotu COLE větší než 0,06, může to způsobit poškození struktury. Hodnota COLE 0,06 znamená, že 100 palců půdy se za mokra rozšíří o 6 palců. Půdy s touto kapacitou smršťování spadají do půdního řádu Vertisolů . Když tyto půdy vyschnou, mohou se na povrchu vytvářet hluboké trhliny, které pak umožňují vodě pronikat do hlubších úrovní půdy. To může způsobit, že se bobtnání těchto půd stane cyklickým s obdobím zmenšování a bobtnání.
Poškození
Hliněné skupiny s vysokou schopností zmenšovat a bobtnat mají tendenci poškozovat plodiny během suchých kouzel, jak se půda stahuje, roztahováním kořenů. Půdy se smršťovací schopností mohou způsobit technické problémy nebo poškození stávajících konstrukcí. Bobtnání může způsobit, že se struktury zvednou nebo zvednou, a zmenšení může nerovnoměrně usazovat sediment pod základy, což může způsobit selhání struktury. Některé běžné stavby, které poškozují půdu, jsou základy, stěny, příjezdové cesty, bazény, silnice, potrubí a podlahy suterénu. Zhruba polovina domů ve Spojených státech je postavena na půdě, která je považována za nestabilní, a polovina z nich utrpí poškození půdou. Toto poškození zahrnuje velké praskliny ve zdech a základech, vybočení příjezdových cest a silnic a zablokování dveří a oken.
Mělké potrubí, které je zakopáno v zóně sezónního kolísání vlhkosti, je vystaveno stresu zmenšující se půdou, která může způsobit prasknutí vodovodního nebo kanalizačního potrubí. I díky tomuto tlaku mohou prasknout skořápky bazénu a netěsné bazény mohou také v průběhu času vnášet do okolních půd hodně vody, což by mohlo skončit zvedáním bazénových palub a blízkých základů. Odhaduje se, že ročně dojde ke škodám způsobeným jílovitě smrštitelnými půdami ve výši 7 miliard dolarů. Všechna tato poškození jsou způsobena silou vyvíjenou rozpínající se půdou nebo zemním zdvihem.
Expanzivní půdy jsou nejproblematičtější v regionech s velmi definovaným obdobím mokra a sucha, na rozdíl od oblastí, které udržují určitou úroveň vlhkosti po celý rok, protože tento roční cyklus způsobuje, že se půdy každý rok rozšiřují a bobtnají. Voda může být také zaváděna do půdy prostřednictvím lidí nebo jejich infrastruktury. Poškození je často způsobeno rozdílným bobtnáním, které je způsobeno kapsami mokré půdy umístěnými hned vedle suché půdy. Mezi příklady lokalizovaných vodních zdrojů patří sprinklerové systémy, žumpy, netěsná potrubí a bazény.
Identifikace
Majitelé nemovitostí a potenciální kupci mohou zkontrolovat rozsáhlé půdy konzultováním průzkumu půdy , z nichž mnohé jsou vytvářeny a udržovány Ministerstvem zemědělství USA - službou na ochranu přírodních zdrojů (USDA-NRCS). V průzkumu půdy by měla být uvedena hodnota koeficientu lineární roztažnosti (COLE). Profesionální vědci v oboru půdy mohou také analyzovat vzorky půdy a určit její kapacitu smršťování. Expanzivní půdy budou během suchých období vytvářet na povrchu půdy velké trhliny ve zhruba polygonálních tvarech. Nedostatek těchto trhlin však neznamená, že půda není expanzivní.
Zmírnění
Může být použito mnoho metod ke zmírnění nebo prevenci škod způsobených rozsáhlými půdami. Pokud jde o základy, jedním z řešení je rozšířit základy budov do hloubky, kde jsou pod zónou fluktuace obsahu vody. To je podporuje, když se půda zmenšuje, a kotví je, když půda nabobtná. Dalším řešením je odstranit již existující expanzivní půdu a nahradit ji expanzivní půdou, ale pokud je hloubka expanzivní půdy příliš hluboká, je tato možnost velmi nákladná. Dalším řešením je udržování konstantní vlhkosti půdy, čehož lze někdy dosáhnout tím, že umožníte dešťové vodě řádně odtékat z nemovitosti, opravovat oblasti kolem konstrukcí, které mají špatné drenážní vlastnosti, opravovat netěsnosti potrubí, zabraňovat nadměrnému zavlažování okolních rostlin a vysazovat stromy. v určité vzdálenosti od jakékoli struktury. Ještě dalším řešením je proces zvaný stabilizace půdy , při kterém se do půdy přidávají další materiály, které omezují její schopnost smršťovat se a bobtnat. Materiály pro stabilizaci zahrnují cement , pryskyřice , popílek , vápno , puzolán nebo směs vápno-puzolán, v závislosti na podmínkách lokality a cílech projektu.
Viz také