Виды выветривания

Процесс выветривания разделяют на три вида выветривания – физическое, химическое и биологическое. В основу выделения каждого выветривания положены, какие-либо одни факторы выветривания, которые являются определяющими. Несмотря на это все три вида выветривания всегда действуют совместно и одновременно.

1. Физическое выветривание выражается преимущественно в механическом дроблении минеральных тел (горных пород, строительных материалов и т.д.) без существенного изменения их минерального состава. Большую роль в этом «дробящем» разрушении играют колебания температуры. Так, например, в пустынях суточные колебания температур весьма значительны, в дневное время до +80^оС, а ночью всего +20^оС. Разрушение пород и строительных конструкций усиливается, когда в микротрещины проникает вода. При замерзании вода увеличивается в объёме на 9-11%, развивается большое боковое давление и порода разрушается. Это явление обычно называют «морозным выветриванием». Многие породы, особенно глинистые, распадаются на куски при переменном намокании и высушивании. Физическое выветривание преобладает в районах пустынь и в районах с холодным климатом (арктические, высокогорные районы и т.п.).

2. Химическое выветривание выражается в разрушении горных пород, строительных материалов и строительных конструкций вплоть до полного распада, т.е. до уровня анионов и катионов, с одновременным образованием новых минеральных образований. Основными факторами этого выветривания являются вода, кислород, углекислота, органические кислоты и др. С этими факторами связаны сложные химические процессы – растворение, окисление, гидратация, карбонитизация, гидролиз.

Интенсивность химического выветривания зависит от площади воздействия воды, её температуры, длительности процессов. Наиболее подвержены этому выветриванию карбонаты, сульфаты и др. Наибольшую разрушительную силу химическое выветривание имеет в условиях теплого и влажного климата.

3. Биологическое выветривание иногда называют органическим. Оно проявляется в виде механического и химического воздействия живых и растительных организмов на земную поверхность.

Механическое разрушение производят растения корневой системой. Корни деревьев способны разрушать даже прочные скальные породы и бетонные плиты. Кроме механической силы разрушения корни растений обладают способностью разрушать горные породы и строительные материалы органическими кислотами, которые они выделяют как в период своего роста, так и после отмирания при процессах разложения. Существенно нарушают целостность горных пород различные землерои.

Биологическое выветривание проявляет себя практически повсеместно, особенно, в районах с влажным климатом, который способствует росту и развитию растений.

В определённой степени к биологическому виду выветривания следует отнести техногенную деятельность человека, в частности, строительство зданий и сооружений. Хотя следует отметить, что эта деятельность разрушает поверхность земной коры по всем видам процесса выветривания.

 

Строительство осуществляется на горных породах, которые, безусловно, подверглись воздействию процесса выветривания. Эти же породы приходится использовать, как строительный материал. Во всех этих случаях горные породы следует оценивать по степени их выветрелости и делать выводы, насколько они пригодны для решения строительных задач. Степень выветрелости горных пород, да и строительных материалов, которые послужили в сооружениях ряд лет, необходимо оценивать коэффициентом выветрелости (Кв).

Борьба с процессом выветривания.

Горные породы, строительные материалы, сооружения под действием процесса выветривания со временем утрачивают свои качества и постепенно, но неизбежно разрушаются. Всё дело в оценке того, какова скорость процесса разрушения и что ему можно противопоставить. Существует много способов и приёмов борьбы с выветриванием, но полностью исключить его воздействие практически невозможно. Однако снижать до минимума разрушительную силу процесса выветривания можно и нужно, так как это существенно продлевает время нормальной эксплуатации сооружений.

При строительстве и эксплуатации сооружений рекомендуются следующие мероприятия по борьбе с процессом выветривания:

1) использовать в строительстве наиболее качественные по свойствам и по стойкости к выветриванию природные строительные материалы,

2) своевременно осуществлять и поддерживать в хорошем состоянии планировку поверхности земли и систему отвода поверхностных вод на территориях,

3) при необходимости в борьбе с подземными водами строить дренажные сооружения,

4) в выемках скальных пород цементировать трещины,

5) проводить посадку деревьев и посев трав на откосах земляного полотна.

Одним из важных условий в борьбе с процессом выветривания является высокое качество строительных работ и постоянный контроль состояния сооружений.

 

Глава 13. Геологическая деятельность ветра.