Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 39 - Stabilisering av kohesionsjordar, av Lennart Andersson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
ändrade fysikaliska egenskaper på grund av
ändrade absorptionsförhållanden.
Ett jonbyte i en lersuspension åtföljs i regel
av betydande ändringar av fysikalisk natur.
En leras konsistens vid en given vattenhalt
regleras av de elektriska potentialförhållanden
som råder i och kring partikelkomplexet.
Utöver den termodynamiska potentialen,
härrörande av partiklarnas laddning, uppträder en
annan potential, z-potentialen, vars storlek
beror av partikelkomplexets omgivning, medan
den termodynamiska potentialen ej påverkas
av denna.
Samspelet mellan dessa potentialer reglerar
förhållandena i en suspension.
Partikelkomplexet med dess vattenfilm och motjoner kan
betraktas som en kondensator vars z-potential
beror av partiklarnas laddning, vattenfilmens
tjocklek och dielkonstant samt av
jonkoncentrationen. Genom att många variabler kan påverka
z-potentialens storlek kan mycket
komplicerade förhållanden uppstå. Konsistensändringarna
kan genomlöpa flera maxima och minima.
Är z-potentialen hög, är partikeln starkare
hydratiserad; mera vatten omger varje
partikel. Lersuspensionen är stabil och
konsistensen är en sols. Är z-potentialen låg, är
partiklarnas vattenfilm tunnare; de kan komma
varandra närmare tills en direkt kontakt uppstår.
Leran koagulerar till ett gel. Viskositeten stiger
avsevärt och konsistensen ändras från flytande
till plastiskt eller fast tillstånd, beroende på
vattenhalten. Vattnet som "lossnat" från
partiklarna finns nu i hålrummen mellan de av
koagulerade partiklar bestående aggregaten.
Vid tillsats av joner till en suspension ändras
z-potentialen beroende på jonernas valens och
koncentration och lösningens pH. De olika
jonslagen har olika bindpingsstyrka eller
ad-sorptionsenergi som varierar med
hydratations-talet och avtar efter samma lyotropiska serie
som tidigare nämnts.
Vid absorption av monovalenta joner, såsom
K* och Na% är de nämnda maxima och minima
i konsistensförändringarna särskilt utpräglade.
Vid en liten tillsats av joner ökas först
z-poten-tialen, varvid en svag ökning av viskositeten
till följd av partikelns ökade hydratisering kan
märkas. När z-potentialen nått maximum
kommer en ökad jontillsats att medföra en mycket
stark viskositetsminskning på grund av att
dessa joner genom sin starka hydratisering har
dispergerande eller peptiserande verkan.
Viskositeten når ett minimum och partiklarna
verkar vara omgivna av en vattenfilm. Detta
område utnyttjas för keramiska gjutmassor3.
Vid ytterligare jontillsats ökar viskositeten
igen genom att z-potentialen sjunker och
partiklarnas egen vattenfilm minskar. En
utflockning eller koagulering inträffar vid tillräckligt
hög jonkoncentration. Om en koagulerad
suspension späds ut starkt kan jonkoncentrationen
åter minskas, varvid den omnämnda
urlak-ningseffekten blir märkbar och z-potentialen
åter ökar. Suspensionen kan därigenom
åter-peptiseras med en sänkning av viskositeten
Hrympnimj
Vallenhall
som följd. Denna effekt torde ej vara utan
betydelse för uppkomsten av tjälskott vid jordar
med beläggning av monovalenta alkalijoner.
Vid divalenta joner, såsom Ca2+, som endast
har en svag peptiseringsförmåga vid låg
koncentration, men en starkt utflockande verkan
vid hög koncentration, förekommer inget
maximum i z-potentialen. En tillsats av ett stort
överskott av kalk till en lera medför därför en
stark koagulering och en kraftigt förstyvande
konsistensändring. Risken för en
återpeptise-ring vid stark utspädning är även mindre dels
genom överskottet på Ca-joner och dels på
grund av dessas ringa peptiserande verkan vid
låg koncentration.
En med ett överskott av Ca-joner koagulerad
lera påverkas därför väsentligt mindre av
vatten än en lera med monovalenta motjoner,
såsom Na+ eller K\ Mättas en med Ca-joner
koagulerad lera med vatten, kommer hålrummen
att fyllas på samma sätt som vid kapillär
uppsugning, medan de koagulerade partikelaggre-
Tabell 1. Gränser enligt Atterberg för några
svenska leror
Kalk Vattenhalt för
PL’ LL* pr
»/o %. «/o «/o
Styv lera, Sala.......... 0 28,4 66,9 38,5
5 55,0 91,3 36,3
Styv mellanlera, Sala . .. 0 20,6 42,8 22,2
5 39,6 54,1 14,5
Mullhaltig styv mellan-
lera, Sala ............. 0 29,0 50,5 21,5
3 43,4 59,3 15,9
5 46,4 58,7 12,3
Moig mjäla, Avesta ..... 0 17,2 24,8 7,6
3 20,4 30,1 9,7
5 20,2 33,9 13,7
7 20,6 31,7 11,1
Sandig lättlera, Jönköping 0 14,6 25,4 10,8
5 22,0 34,5 12,5
7 20,8 34,1 13,3
Mellanlera, Dylta ....... 0 20,3 42,0 21,7
3 33,7 46,7 13,0
5 35,0 43,8 8,8
Blålera, Skå-Edebv ..... 0 25,1 57,8 32,7
vattenhalt 80 °/o 4 53,2 98,0 44,8
Fig. 3.
Krymp-kurvor för lera,
-
obehandlad, –-kalkbe-
handlad lera.
* PL plasticitetsgräns, LL flytgräns och Pl plasticitetstal.
1052 TEKNISK TIDSKRIFT 1 960 H. 38
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
