3.1. Tớnh húa mềm
Do tiếp xỳc với nước, đất đỏ cú thể khụng bị trương nở nhưng cường độ của chỳng cú thể giảm đi, tớnh chất đú cũn được gọi là tớnh húa mềm của đất đỏ.
k n bh n hm σ σ η =
Dựa vào hệ số húa mềm cú thể chia đất đỏ ra làm 3 loại:
+ Húa mềm yếu:ηhm = 1ữ0.9
+ Húa mềm trung bỡnh : ηhm=0.9ữ0.75
+ Húa mềm mạnh : ηhm < 0.75
Khi bĩo hũa nước, đất đỏ bị tỏch ra thành lớp hoặc rĩ ra thành mảnh và khụng thể tiến hành thớ nghiệm được. Hệ số húa mềm của cỏc loại đỏ này như vậy bằng khụng và ta đặc trưng chỳng như đỏ thực tế khụng chịu được nước. Cú hiện tượng húa mềm là do : khi bĩo hũa nước, đỏ chịu tỏc dụng của cột nước mạnh. Cột nước này gõy ra ứng suất bờn trong và làm giảm độ bền cơ học của đỏ. Hơi nước khi nhập vào vi khe nứt và lỗ rỗng cũng gõy tỏc dụng phỏ hoại do tỏc dụng chốn của cỏc màng mỏng. Trị số ỏp lực chốn cú thể đạt tới hàng chục, hàng trăm kG/cm2 và lớn hơn độ bền chống kộo. Trong đỏ trầm tớch, nước làm mềm và hũa tan vật liệu gắn kết, giảm độ bền của đỏ. Phần lớn cỏc đỏ trầm tớch khi bị ẩm ướt hoặc bĩo hũa nước cú khả năng thay đổi thể tớch của đỏ trong chừng mực nhất định. Do bị ẩm ướt khụng đều, sự thay đổi thể tớch của phần ngồi và phần trong một thể tớch đỏ cũng khỏc nhau. Vỡ vậy ở trong đỏ phỏt sinh ứng suất cú tỏc dụng mở rộng cỏc vi khe nứt hiện cú, tạo nờn cỏc vi khe nứt mới và kết quả là độ bền của đỏ bị giảm xuống. Bĩo hũa rồi lại sấy khụ lặp đi lặp lại nhiều lần cũng gõy ra hiện tượng “mỏi” do ứng suất bờn trong trựng lặp và ảnh hưởng độ chịu nước, độ bền của đỏ. Sự giảm độ bền sau khi bĩo hũa nước quan sỏt thấy ở tất cả cỏc kiểu đỏ và đặc trưng cho mức độ chịu nước của chỳng. Thật vậy, độ rỗng của đỏ càng thấp, thỡ độ chịu nước của nú càng cao.
3.2. Tớnh tan rĩ
Tớnh chất tan rĩ là tớnh chất khi gặp nước, thỡ đất bị phỏ hủy thành từng hũn cục, từng hạt rời rạc, trong khối đất giữa cỏc phõn tử mất đi hết tớnh dớnh. Hiện tượng này liờn quan đến độ ẩm ban đầu của đất; đất càng khụ, đất nửa cứng hoặc cứng, tan rĩ càng mạnh, đất ẩm ướt thường khụng tan rĩ. Nguyờn nhõn gõy tan rĩ rất khỏc nhau, do sự tăng độ dày tầng khuếch tỏn, do cỏc muối hũa tan, do sự húa mềm mối liờn kết giữa cỏc hạt, do từ tớnh, do nước ngấm sõu vào khối đất theo cỏc lỗ hổng lớn, cỏc khe nứt, v.v. gõy ra cỏc ứng suất cục bộ trong khối đất.
Tựy theo từng loại đất, tựy theo thành phần cấu trỳc của đất mà tốc độ hỡnh thức tan rĩ của đất khỏc nhau. Cỏc đất loại sột liền khối, tớnh thấm nhỏ, thỡ sự tan rĩ xảy ra chậm chạp và phỏt triển dần từ ngồi vào trong, tan rữa thành hạt, ớt khi thành cục cú kớnh thước lớn. Đất cú cấu tạo lớp, lỳc ban đầu ta rĩ thành lớp, hoặc lớp mỏng. Khoỏng vật càng ưa nước, hạt càng khụng đều thỡ tan rĩ càng nhanh.
Tớnh tan rĩ phụ thuộc vào thành phần húa học và nồng độ ion trong nước.
Trong dung dịch cỏc ion Na+, K+ đất tan rĩ dễ dàng thành hạt nhỏ và khụng phụ
thuộc vào độ ẩm ban đầu của đất; trong dung dịch chứa Al3+, Fe3+ thỡ đất tương đối ổn định.
Thời gian tan rĩ : Là khoảng thời gian mà ở trong nước mẫu đất đỏ mất tớnh dớnh kết và phõn rĩ thành cỏc phõn tố cú kớch thước khỏc nhau.
Đặc điểm tan rĩ : Phản ảnh hỡnh thức tan rĩ của đất đỏ.
Đ 4. KHÁI NIỆM TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA ĐẤT ĐÁ
Tớnh chất cơ học của đất đỏ là tớnh chất chống lại ngoại lực tỏc dụng lờn chỳng.
Ngoại lực cú thể gõy nờn biến dạng đất đỏ và nếu đủ mạnh cú thể phỏ huỷ chỳng. Như vậy tớnh chất cơ học của đất đỏ đặc trưng bằng tớnh biến dạng và độ bền của đất đỏ dưới tỏc dụng của ỏp lực tỏc dụng lờn chỳng.
Tớnh biến dạng đặc trưng cho trạng thỏi đất đỏ khi ngoại lực nhỏ hơn 1 giỏ trị tới hạn nào đú (P < Pth). Khi giỏ trị ngoại lực đạt hoặc vượt qua giỏ trị tới hạn (P ≥
Pth), thỡ đất đỏ chuyển qua trạng thỏi phỏ huỷ, cỏc phần tử của chỳng sẽ trượt lờn nhau. Trong cỏc tớnh chất cơ học của đất đỏ thỡ khả năng chống nộn và cắt là những tớnh chất chủ yếu của chỳng, hai chỉ tiờub này rất quan trọng để đỏnh giỏ độ bền của đất đỏ khi xõy dựng, khai đào mỏ.
Khi chịu tỏc dụng của ngoại lực thỡ trong đất đỏ xuất hiện nội lực chống lại, hỡnh thành ứng suất trong chỳng.
Khối đất đỏ bị biến dạng hoặc phỏ hoại khi ngoại lực tỏc dụng lờn chỳng lớn hơn nội lực. (lực liờn kết cỏc phõn tử của đất đỏ, lực ma sỏt,…). Nếu nội lực bằng ứng suất gõy ra do ngoại lực thỡ đất đỏ ở trạng thỏi ứng suất tới hạn.
Trong điều kiện tự nhiờn, đất đỏ thường ở trạng thỏi ứng suất 3 hướng khi ứng suất cỏc hướng như nhau, đất đỏ sẽ cú trạng thỏi đẳng ứng suất.
Đ 5. TÍNH BIẾN DẠNG CỦA ĐẤT ĐÁ
Tớnh biến dạng là khả năng bị thay đổi thể tớch, hỡnh dạng của đất đỏ khi cú ngoại lực tỏc động lờn chỳng. Mức độ và tốc độ biến dạng phụ thuộc vào độ ẩm, cấu trỳc, độ lỗ rỗng, thành phần hạt, khoỏng vật,…của đất đỏ và đặc tớnh của ngoại lực.
Dưới tỏc dụng của tải trọng , thỡ đất đỏ bị co ộp lại và thay đổi hỡnh dạng cũng như kớch thước. Thể tớch cỏc lỗ hổng trong đất bị giảm nhỏ do cỏc hạt khoỏng vật dịch chuyển tương đối tương đối với nhau, do biến dạng của chớnh cỏc hạt đất và do nước hay khớ chứa trong cỏc lỗ rỗng
Đất thụng thường được nộn chặt chủ yếu do thể tớch lỗ rỗng giảm, nờn biến dạng nộn của đất được biểu hiện qua trị số biến đổi của hệ số rỗng, cũn đối với đất bĩo hồ nước thỡ được biểu hiện thụng qua trị số biến đổi của độ ẩm.
Tớnh biến dạng của đất thường đỏnh giỏ bằng cỏc chỉ tiờu nộn lỳn. Cỏc chỉ tiờu đặc trưng của biến dạng như : hệ số nộn lỳn, modun biến dạng … cho phộp ta dự tớnh độ lỳn, độ ổn định và khả năng chịu tải lớn nhất của nền đất