Vízügyi Közlemények, 1960 (42. évfolyam)

1. füzet - VI. Rétháti László: A talaj kapillaritásának mérnöki vonatkozásai

A talaj kapillaritásának (mérnöki vonatkozásai 121 a kisebb keresztmetszetű pórusok ezekből nyerik vizüket; később a sebesség csökkenésével a szűkebb járatokban előresiető vízoszlopok légbuborékokat zárnak körül. Ezek mennyisége állandóan nő, míg egy bizonyos magasságon túl — ez éppen a zárt és nyílt zóna határvonala —• az atmoszférával érintkező „üres" hajszálcső-rendszerek alakulnak ki. Későbbi szerzők a zárt kapilláris tartomány magasságának megfelelő túlnyomást azonosították a talaj durva pórusainak megfelelő felületi nyomással. Kögler [11] szerint a kapillariméterekben alkalmazott nyomáskülönbség ezt a ^,páeszív" kapilláris emelkedési magasságot adja meg. Ma sincs egységes definíció az irodalomban a nyílt kapilláris zóna felsőhatárvonalára, vagyis a teljes kapilláris emelkedésre. A következő meghatározások a legismertebbek. Terzaghi [33] a határvonalat ott vonja meg, ahol a vízszálak önálló, hidrosztatikailag független cseppekké bomlanak. Lambe [16] szerint a maximális emelkedést annak a pórusjáratnak függőleges vetülete adja meg, mely még kommunikál a talajvízzel. Kézdi [8] szerint a nyílt zóna ott végződik, ahol a talaj már csak a maximális molekuláris vízkapacitásnak megfelelő vizet tartalmaz. Zunker [38] szifon-analógiájából arra következtethetünk, hegy gyakorlati határnak olyan minimális víztartalmú zónát tekint, melynek vízs2 állító képessége közel zérus. Rode [29] szerint a maximális magasság felett a víztartalom-eloszlási görbe függőleges lesz (ez a megállapítás egyébként Lambe felfogásával sincs ellentétben, vö. 8. ábra). Briggs és Lapham ([38] p. 100.) mérték különböző hosszúságú nedves minta felszínén a párolgást, és azt a magasságot fogadták el maximális emelkedésnek, melynél a párolgásban csökkenést tapasztaltak. Erre a kérdésre, laboratóriumi vizsgálataink során még visszatérünk (7. fejezet). 4. A zárt kapilláris tartomány telítettségi foka Zunker definíciója nyitva hagyta azt a kérdést, hogy milyen mértékig telített a kapilláris szegély alsó sávja, a zárt kapilláris taitomány. A legtöbb szerző teljes telítettséget tételez fel (Terzaghi, Weilancl, Kézdi, Goldstein). Taylor [32] szerint kétséges, hogy ez a feltételezés helyes-e, Krynine [14] szerint gyakorlatilag igen. Lambe [15] homoktalaja 80%-ig telítődött, ebből merészen általánosít, egy évvel később megjelent könyvében [16] ezt a jelenséget mint törvényszerűséget említi (vö. 8. ábra). Figyelemre méltóak Vasziljev ([29] p. 304.) zavaitalan mintán végzett mérései: a vizsgált iszap relatív nedvessége a vízfelszívás után г = 0,82—0,88 volt. Az irodalomból vett néhány példa azt bizonyítja, hogy a zárt zóna telítettségét illetően a vélemények igen eltérőek. Az alább ismertetendő laboratóriumi kísérletekből szerző arra a kérdésre kívánt választ kapni, telített-e az alsó kapilláris tartomány, és ha nem, a részleges telítés véletlen jellegű-e, vagy függ a -talaj valamely fizikai jellemzőjétől. A kísérleteket zavart szerkezetű szemcsés talajokkal végeztük. Az egyik talaj (A-jelű) dunai kvarehomok, a másik (ß-jelü) szélfújta — eredeti fekvésében makroporózus — lösz volt. Az eredeti A-talajt különböző lyukbőségű szitákkal a következő frakciókra bontottuk : Ad-frakció : D = 0,29 — 0,50 mm Ae-frakció.: D = 0,217 — 0,29 mm A/-frakció : D = 0,145 — 0,217 mm A (/-frakció : D = 0,08 —0,145 mm