Влияние рода грунта на его удельное сопротивление

Существует много родов грунта — глина, суглинок, песок, супесок, чернозем, садовая земля, торф, лёсс и др., сильно различающихся физической структурой и химическими свойствами.

Род грунта непосредственно не оказывает влияния на его удельное сопротивление, поскольку сухой грунт любого рода тока практически не проводит. Однако различные грунты содержат неодинаковое количество растворимых веществ, обладают различной дисперсностью, имеют различную способность удерживать свободную воду и поэтому, будучи увлажненными, оказывают различное сопротивление электрическому току.

Содержание в грунте растворимых веществ — солей, кислот, оснований — оказывает прямое влияние на его сопротивление: чем больше таких веществ, тем ниже r.

Дисперсность — степень измельченности твердых частичек грунта — обусловливает соотношение между количествами свободной и связанной воды, содержащейся в нем: в тонкодисперсных грунтах, обладающих большей поверхностью, связанной воды больше, чем в грубодисперсных, при тех же условиях. Следовательно, при невысокой влажности грунта (менее 50—60%), когда значительно повышается доля связанной воды, удельное сопротивление тонкодисперсного грунта будет значительно выше (см. рис. 2.19).

Способность грунта удерживать свободную воду является весьма ценной, поскольку r обычно понижается с увеличением влажности грунта. В практике при одних и тех же погодных условиях разные грунты могут содержать различное количество воды. Например, песок очень быстро лишается влаги, в то время как глина удерживает ее долго.

Для примера приведем краткие характеристики некоторых грунтов — глины, песка и чернозема.

Глина — горная обломочная порода, состоящая из плотных и очень мелких (размером 0,005 мм) частиц, образующих с водой пластическую массу, хорошо задерживающую влагу; богата солями, кислотами и основаниями, обдадает весьма малой пористостью, содержит много связанной воды, при обычной влажности имеет относительно низкое r; является хорошим грунтом для устройства заземлений.

Песок — рыхлая смесь зерен горных пород размером от 0,15 до 5 мм, образовавшихся главным образом вследствие разрушения этих пород. Содержит преимущественно кварц, а также глинозем, известь и окись железа. Обладает большой плотностью, малым содержанием связанной воды и растворимых веществ, плохо удерживает влагу. При обычной влажности обладает высоким r и является плохим грунтом для устройства заземлений.

Чернозем — рыхлая почва с большим содержанием перегноя (гумуса), представляющего собой совокупность продуктов микробиологической деятельности, в том числе продуктов разложения растительных остатков. Богат растворимыми веществами. Нередко обладает высокой степенью дисперсности, поэтому содержит большое количество связанной воды. Пористость его колеблется в широких пределах, он хорошо удерживает воду и часто имеет удельное сопротивление, близкое к r глины. Является хорошим грунтом для устройства заземлений.

Приближенные значения удельных сопротивлений некоторых грунтов и воды приведены в табл. 2.2.

                                                                                                                                                                                                            Таблица 2.2

Приближенные значения удельных электрических сопротивлений различных грунтов и воды

Грунт, вода Удельное сопротивление, Ом*м Грунт, вода Удельное сопротивление, Ом*м
Возможные пределы колебаний При влажности

10-20% к массе грунта

Возможные пределы колебаний При влажности

10-20% к массе грунта

Глина

8-70

40

Каменистый

500-800

-

Суглинок

40-150

100

Скалистый

104-107

-

Песок

400-700

700

Вода морская

0,2-1

-

Супесок

150-400

300

Вода речная

10-100

-

Торф

10-30

20

Вода прудовая

40-50

-

Чернозем

9-53

20

Вода грунтовая

20-70

-

Садовая земля

30-60

40

Вода в ручьях

10-60

-