毛细管水

更新时间:2023-08-31 23:35

土壤中粗细不同的毛细管孔隙连通一起形成复杂的毛细管体系。当土壤含水量逐渐增大,超过最大分子持水量的那部分水,在毛细管力的作用下,保持在土壤的毛细管孔隙中,不受重力作用的支配,这种靠毛细管力保持在土壤毛细管孔隙中的水就称为毛细管水。

简介

毛细管水,又称毛细水。由于毛细作用保持在土层或岩层毛细空隙中的地下水。毛细管水能传递静水压力,并能在毛细空隙中运动。毛细管水在砂土和粉土层中较多,孔隙大的砂砾层中较少。孔隙过小的粘土其孔隙多为结合水所占据,毛细管水也较少。毛细管水易被植物利用。地下水面离地表较浅时,毛细管水有时会引起土壤沼泽化或盐碱化,以及道路冻胀和翻浆等。毛细管水的研究在农业和工程建筑方面都有重要意义。

毛细管水也可以是指硬化水泥浆体毛细管中所含的可蒸发水。可用水泥浆体的可蒸发水总量与其凝胶水量之差计算其含水量。由于水灰比及养护时间等的不同,其含量不同。当水化开始时其量为原始水的用量,随水化进程毛细管水逐渐减少,到达极限时所有毛细管均为固体的水化产物所填充则降为零。用标准的热力学方法测定得毛细管水的比容是常数,在1.0左右。毛细管水的结合力较弱,脱水温度也较低(一般在105℃下即易失去)。随水化程度的增加,即随水化物填充量增加,而逐渐减少,相应会提高浆体的强度和降低其渗透性。

有关影响

在土壤中未充满水的毛细孔隙中,由于存在液体弯月面的表面张力,形成毛细管水,其形成过程通常用物理学中毛细管现象解释。若这种力处于不平衡状态,会使毛细管水运动;若这种力处于平衡状态,则使毛细管水保持在土壤的孔隙中。分布在土壤内部相互贯通的孔隙,可以看成是许多形状不一、直径各异、彼此连通的毛细管。毛细管水的上升高度和上升速度与很多因素有关,其中土壤颗粒愈细,毛细管水上升高度愈大,另外也与土壤中孔隙的大小和形状、土壤颗粒矿物成分以及水的性质有关。有关毛细管水上升的高度以及上升规律的研究,对建筑工程防潮、防渗、土的强度、农业上降水入渗、 土壤水的变化都有重要的意义。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下,沿着细的孔隙向上及其他方向移动的现象,土能够产生毛细现象的性质称为土的毛细性。土的毛细现象在以下几个方面有影响:毛细水的上升是引起路基冻害的因素之一;对于房屋建筑物,毛细水的上升会引起地下室过分潮湿;毛细水的上升可能引起土的沼泽化和盐渍化,对工程及农业经济都有很大影响。

毛细水带

土层中由于毛细现象所润湿的范围称为毛细水带。毛细水带根据形成条件和分布状况可分为3种,即正常毛细水带、毛细网状水带和毛细悬挂水带。

正常毛细水带

它位于毛细水带的下部,与地下潜水连通。这一部分的毛细水主要是由潜水面直接上升而形成的,毛细水几乎充满了全部孔隙。正常毛细水带会随着地下水位的升降而作相应的移动。

毛细网状水带

它位于毛细水带的中部,当地下水位急剧下降时,它也随之急剧下降。这时在较细的毛细孔隙中有一部分毛细水来不及移动,扔残留在孔隙中,而在较粗的孔隙中因毛细水下降,孔隙中留下空气泡,这样使毛细水呈网状分布。毛细网状水带中的水可以在表面张力和重力作用下移动。

毛细悬挂水带

它位于毛细水带的上部,这一带的毛细水是由地表渗入而形成的,水悬挂在土颗粒之间,它不与中部或下部的毛细水相连。当地表有大气降水时,毛细悬挂水在重力作用下向下移动。

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