1、一、土粒的表面積一、土粒的表面積作為分散體系的土，固體相的土粒構成分散體系中的分散相，液體相的空隙溶液構成分散介質。分散相由分散程度不同的顆粒組成，通常用比表面積來表示其分散程度。假設土粒呈球形，d為其有徑，則比表面積：土粒的比表面積與粒徑土粒的比表面積與粒徑d成反比。成反比。 一定量的粘粒表面水化膜總體積要大于同體積的粗砂或粉土的水化膜總體積數(shù)十倍至數(shù)百倍。因此，兩者工程地質性質就有很大的差別：粘粒具有可塑性、脹縮性、內聚力等特性，而砂粒和礫粒則不具有這些性質。由此，粒度成分不同的土，其工程地質性質必然要有差別。土粒的比表面積除受土粒的大小控制外，土粒的形狀也是重要的因素：球形顆粒每單位單位

2、體積的表面積最?。话鍫罨蚱瑺铑w粒的表面積最大。粘粒顆粒細小又多成片狀或桿狀，所以比表面積較大，具有巨大的表面能，比粉粒、砂粒具有更大的活動性。 比表面積與顆粒形狀的關系比表面積與顆粒形狀的關系二、粘粒的膠體特性二、粘粒的膠體特性土中的粘粒組(小于0.005mm)包括粘土礦物、游離氧化物及少量的石英、長石、云母等原生殘余礦物的細小顆粒，以及有機質等物質。由于其顆粒細小，接近于膠體膠體的顆粒(1500m的顆粒常稱準膠體膠體顆粒)，表現(xiàn)出一系列膠體的特性，如具有吸附能力。粘粒表面就借助于這種力場把它與其周圍物質吸引住，這就是吸附作用。粘粒表面由于具有這種游離價的原子或離子，且處于不對稱的靜電引力場中

3、而具有吸引外界極性分子和離子的能力，即所謂的表面能。比表面積大，表面能也大，吸附作用也強，粘粒表面的離子也可能被溶液中的離子替換，發(fā)生離子交換作用，引起土體的一系列工程地質性質的變化。粘粒與溶液相互作用后，溶液中的反離子同時受著兩種力的作用：種是粘粒表面的吸著力，使它緊靠土粒表面；另一種是離子本身熱運動引起的擴散作用力，使離子有離開顆粒表面，擴散到溶液中去的趨勢。這兩種力作用用的結果果使粘粒周圍的反離子濃度隨著與粘粒表面距離的增加而減小，在表面以外的溶液中則呈平衡分布。粘粒弱結合水自由水強結合水 三、影響粘粒擴散層厚度的因素三、影響粘粒擴散層厚度的因素 1土粒的礦物成分與分散程度土粒的礦物成分

4、與分散程度 顆粒的分散程度愈高，比表面積愈大，對一定量的土來說，擴散層的總體積也愈大。顆粒的比表面積與顆粒的大小、形狀有關，顆粒的形狀又與礦物成分有關，所以礦物成分是決定的因素。 土粒的礦物成分決定著表面電荷形成的方式，從而決定著水溶液中哪些化學成分或者多大的PH值對決定擴散層厚度有重要意義。 2溶液的化學成分溶液的化學成分 對于由選擇性吸附而形成的雙電層的礦物而言，介質中可被選擇吸附的離子濃度愈大，則熱力學電位愈大擴散層愈厚；反之，擴散層則愈薄。 3溶液的濃度溶液的濃度 當溶液中反號離子的濃度增加時，可對擴散層中的反號離子起排斥作用，結果使擴散層中的離子被迫進入固定層，擴散層變薄。 4溶液的

5、溶液的PH值值 由二氧化硅、游離氧化物、粘土礦物組成的粘粒，其溶液的pH值將決定著雙電層的熱力學電位，從而影響到擴散層的厚度。就次生二氧化硅而言，溶液的PH值愈大，其解離程度愈高，則熱力學電位愈大電位也愈大。若溶液的pH值小，即氫離子濃度增高，則次生二氧化硅的解離程度小，因此熱力學電位小，擴散層變薄。一、土中的離子交換粘粒與水溶液相互作用后，吸附在其表面的陽離子(或者陰離子)可與溶液中的離子(或者陰離子)進行交換，這種現(xiàn)象稱離子交換。如：離子交換是可逆反應，并且服從質量作用定律。離子交換作用發(fā)生在反離子層與溶液中相同符號的離子之間，這些離子都稱交換性離子。一般認為離子交換是在擴散層與溶液之間進行的。2. 懸液中帶電符號相反的兩種粘粒，可直接相互吸引而形成集合體，這種作用稱“相互聚沉”。聚沉的程度與兩者含量的比例有關，只有當兩者的含量相等，相反電荷互相抵消，聚沉才最完全。3. 土在干燥過程中，由于蒸發(fā)逐漸失去水分，孔隙溶液的濃度迅速增加，促使土粒的擴散層變薄，產生聚沉現(xiàn)象，稱“干燥聚沉”。4. 在負溫的條件