Markó Iván: Földművek - védelem (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1975)
4. Földmunka biztosítása és víztelenítése szivárgókkal
mértékben ellensúlyozzák (az agyag „nem adja le vizét”). Ez annyit jelent, hogy víztartalom-változás csakis térfogatcsökkentéstől kísérve jöhet létre; az agyagból eltávozó víz térfogata mindvégig egyenlő a hézagok térfogatának csökkenésével. Ez a folyamat a konszolidáció, külső terhelés hatására. A telített agyagra ható nyomást először a víz veszi fel. Agyagban a víztelenítés létrejöhet a szabad felületről való párolgás következtében is; ezt a folyamatot azonban, egy bizonyos határig szintén térfogatváltozás, zsugorodás kíséri és a pórusok e határig itt is vízzel telítettek maradnak. A térfogatváltozást ekkor a felületen kialakuló meniszkuszok hidrosztatikus nyomása hozza létre. A víztelenítés jelentőségét a 4.8. ábra szemlélteti, amely az agyag és egy homok egyirányú nyomószilárdságának a víztartalommal való változását ábrázolja. Az agyag víztartalmának w = 25%-ról w = 20%-ra való csökkentésével a szilárdság 80—100%-kal megnövekedik. Homokban a víztelenítés révén a talaj, mint említettük, háromfázisúvá változik és a meniszkuszok révén látszólagos kohéziót nyer, ami különösen akkor, ha a talaj 2—5 s.% finom szemcsét (D < 0,02 mm) is tartalmaz, bizonyos kis víztartalmak mellett jelentős értéket is elérhet. Tiszta homok kapilláris hatások következtében létrejövő látszólagos kohéziója teljes kiszáradás esetén megszűnik. Durvaszemcsés talajok — kavics, homokos kavics, durva homok — víztelenítés szempontjából nem jelentenek különösebb feladatot. Áteresztőképességük nagy, a hézagok között a víz a nehézségi erő hatásának engedelmeskedik és ha a hidraulikus esés a kritikus, a talaj vázát is megmozgató értéket nem lépi túl, a víztelenítés a nehézségi erő hatására végbemegy. Ebben az esetben érvényes a Darcy-féle törvény, ahol v = kj, v a szivárgó víz sebessége; k a vízáteresztő képességi együttható, m/s; J a hidraulikus esés. Telítettség S= w-tfs/e 4.9. ábra. Iszapos homokliszt relatív áteresztőképessége a telítettség függvényében Finomszemcsés talajokban azonban a nehézségi erő ellenében is lehetséges vízmozgás: a pórusok méretének csökkenésével túlsúlyra jutnak a felületi erőhatások, amelyek az előbbi esetben a kis fajlagos felület miatt nem érvényesülhettek. Ez a kapilláris feszültség okozza finomszemcsés talajokban azt, hogy vizüket nem tudjuk gravitációs úton a kívánt mértékben eltávolítani; a víz jórésze a talajban marad, egy háromfázisú átmeneti zóna keletkezik (I. a 4.1. ábrát). Ebben a tartományban a telítettségi fokot is figyelembe kell vennünk. A vízmozgás jellemzésére háromfázisú talajban az ún. relatív áteresztőképesség használható, ami az S telítettségű és az S = 1 teljesen telített talaj áteresztőképességi együtthatójának viszonya: f, __ ^effektiv K'~k ''telített 4.8. ábra. Agyag és homok egyirányú nyomószilárdsága a víztartalom függvényében A Darcy-törvény háromfázisú állapotban v = krki formára módosul. Egy iszapos homokliszt relatív áteresztőképességét a telítettség függvényében ábrázolva, a 4.9. ábrán látható görbét kapjuk. Az összefüggés jól bizonyítja, hogy a víztartalom csökkentésével az áteresztőképesség igen erősen csökken, így a gravitációs úton való víztelenítés rendkívül megnehezedik és időben elhúzódik. A relatív áteresztőképesség ma még csak kísérleti úton, a 4.10. ábrán feltüntetett telítettségi görbével való mérések meghatározása alapján számítható; elméleti módszert nem ismertünk. Ha tehát egy olyan szemcsés talaj gravitációs 180
