Ryc. 76. Szkic struktury muskowitu (wg R. E. Grima, 1968): 1 — tlen, 2 — grupa OH, 3 — glin, 4 — potas. 5 — krzem w jednej czwartej zamieniony na glin
Tab. 47. Klasyfikacja głównych minerałów ilasty.
(wg K. Kulesza-Wiewióry, 1990 i B. Velde, 1995)
Główne elementy budowy minerałów |
Minerały (grupa i podgrupa) |
1) Odległość międzypłaszczyznowa w stanie suchym: 10 A (typ pakiem 2 : 1) |
a) Miki (lyszczki) illit glaukonit seladonit b) Smektyty - dioktaedryczne montmorillonit beidclit nontronit - tioktaedrycznc vermikulit |
2) Odległość międzypłaszczyznowa w stanic suchym: 7 A (typ pakiem 1 : 1) |
a) Kaolinity (kaolinit, dickit, nakrył, haloizyt) b) Szamozyt |
3) Odległość międzypłaszczyznowa w stanie suchym: 14 A (typ pakiem 2:1 + 1) |
a) Chloryt |
2.3. Skład mineralny frakcji iłowej gruntów spoistych
Większość gruntów spoistych występujących w Polsce charakteryzuje się poli-mineralnym składem frakcji iłowej. Istnieją jednak pewne prawidłowości w stosunkach ilościowych minerałów ilastych występujących w gruntach o różnej genezie. W większości mineralnych gruntów czwartorzędowych, a zwłaszcza w glinach zwałowych i iłach zastoiskowych, stwierdzono przewagę minerałów z grupy łyszczyków (illitu) nad montmorillonitami oraz niewielką domieszkę kaolinitu. Pozostałe grunty czwartorzędowe (lessy, mady) mają zmienne proporcje ilościowe illitów w stosunku do montmorillonitów, często z przewagą montmorillonitów oraz domieszki chlorytu i kaolinitu. W gruntach trzeciorzędowych (iły plioceńskie, iły mioceńskie) charakteryzujących się także w przeważającej masie polimineral-nym składem frakcji iłowej, dość często obserwuje się przewagę montmorillonitu, zwłaszcza w iłach miocenu morskiego, w których stwierdzono w wielu profilach wkładki bentonitów, a więc prawie czystych iłów montmorillonitowych.
W badaniach inżyniersko-geologicznych gruntów spoistych jest zatem niezbędne dokładne oznaczenie składu mineralnego frakcji iłowej, zwłaszcza przy stwierdzeniu jej znacznej zawartości. Pozwala to nie tylko na ocenę przyczyn kształtowania się określonych właściwości fizyczno-mechanicznych badanych gruntów, lecz także na prognozę zachowania się ich w zmienionych warunkach inżyniersko-geologicznych, między innymi przy zmianach wilgotności.
W celu zilustrowania wpływu składu mineralnego frakcji iłowej na kształtowanie się właściwości gruntów na rycinie 77 przedstawiono zależność ściśliwości (wyrażonej zmianą wskaźnika porowatości) od składu mineralnego. Wykresy na rycinie 78 ilustrują zmianę wilgotności granic płynności i plastyczności' w zależności od składu mineralnego i kompleksu sorpcyjnego próbek modelowych. W tabeli 48 pokazano zmianę plastyczności frakcji mniejszych od 0,002 mm o różnym składzie mineralnym.
Tab. 48. Plastyczność cząstek o różnym składzie mineralnym wg A. Attcrbcrga
Minerał |
Wymiar cząstek. |
Granica płynności |
Granica plastyczności |
Wskaźnik plastyczności |
Bioty t |
< 0,002 |
87 |
44 |
43 |
Chloryt |
< 0,002 |
72 |
47 |
25 |
ICaolinit |
< 0,002 |
63 |
43 |
20 |
Limonit |
< 0,002 |
36 |
27 |
9 |
Kwarc |
< 0,002 |
35 |
35 |
0 |
221