2. Aqquserngup sannaani nunalu toqqavimmi erngup taaguusersuutaat

2.1. Erngup sananeqaataa pillugu

Erngup molekyleata imaraa oxygen ataaseq hydrogen atomillu marluk. Hydrogen atomitai oxygen atomitaanut 104.5°–mik qiverneqarput. Erngup molekylia polæriuvoq, isumaqarluni oxygen atomitaata innaallagiartaa sakkukitsumik negativiusoq. Taama isilluni oxygen atomi, elektro-negativ elementiusoq, elektronit allat nutsuartarpai taamatullu hydrogen atomit sakkukitsumik positivinngorsarlutik. Oxygen-hydrogenip sananeqaataata takissuseraa 0,96Å

Avatangiisip kiassusaa naqitsineralu erngup pissusaannut sunniuteqaqataapput. Aqqusernup sannaani aammalu nunani issinnerusuni nunap toqqavianni erngup qanoq issusia assigiingitsunik pingasunik saqqummersinnaavoq: manngerluni (siku), imerpalasuulluni (imeq) kiisalu gassitut (aalaq). Erngup annertussusaa qanorlu issusia (imerpalasoq imal. qerisoq) aqqusernup sannaanut nunallu toqqaviusup nukittussusaanut sunniuteqartarpoq. Eqqaamaneqartariaqarportaaq erngup qanoq issusaa, silaannaap arrortitap imarisaa kiisalu kolloidinik imaqassusaa aqqusernup sannaata qeratassusaannut, iluserlivinnerannut kiisalu issimut sunnertiatiginerannut tamarmik annertuumik sunniuteqarmata. Taakkartoriikkat aqqusernullu sannaani imeq aammalu nuna toqqaviata eqqartornerinut taaguusersuutit atorneqartut paragraffini ukunani nassuiarneqarput.

2.2. Imeq pitussimanngitsoq – imeq pitussimasoq, ulikkaarneq, porøsiteti

Nalinginnaasumik imeq imerpalasoq nunap iluaniittoq aqqusiniassartaaniittorlu ukuninnga taaguuserlugit immikkoortiterneqarsinnaapput: 1) imeq millugussaasinnaasoq, imeq hygroskopiskeq, 2) imeq kinertoq, kapillæri kiisalu 3) imeq pitussimanngitsoq. Ajornannginnerusumilli assigiingitsunik marlunnik taaguuserlugit immikkoortinneqarsinnaapput a) imeq pitussimasoq kiisalu b) imeq pitussimanngitsoq.

2.2.1. Imeq pitussimasoq

Imeq millugussaasinnaasoq

Erngup molekylia polæriummat aamma mineralit qaavaniittut annerpaartaasa innaallagiaat negativiummata taamaasillutik erngup molekylii mineralip qaavanut qaninnerit inissisimalluarput. Imeq millugussaasinnaasup imaraa qaleriit marluk; qanittumik aamma qaleriit katangajaqqasut. Qanittumik pitussimasup silissusaa 0.002 ?m missaaniippoq. Imeq millugussaasinnaasup aalanngornerata iminnguunnera nunap sananeqaataanut minnernut tuttarpoq. Qanittumik pitussimasup ikiaaniippoq, qaleriit katangajaqqasut imertaat millugussaasinnaasoq. Taassumap ikiap silissusaa 0.002 ?m aamma 0.006 ?m akornanniittarpoq. Tarajoqaruni silissusaa millisarpoq, taamaasilluni aamma sananut naqigussisinnaalluni.

Imeq millugussaasinnaasoq aamma taaneqarsinnaavoq imeq pitussimasoq, pissutigalugu nunap sananeqaataat minnerit “pituttarmagit” taamaasilluni nuna panertoq noqqoruutsilerlugu. Taamaattumik nunat ilaanni nuna panertoq ataqatigiissaanngitsoq aamma taaneqartarpoq “imermik pitussimasut” sanartaat.

Mineralit qaavisa arealiisa annertussusaa erngup millugussaasup annertussusaannut apeqqutaasarpoq. Mineralit qaavisa arealiat angineruleraangata erngup millugussaasup annertussusaa qaffattarpoq. Taammaakkaluartoq imeq tamaat sanat pisinnaassusaannut sunniuteqanngilaq. Assersuutigalugu savimminiup oxidiata imeq annertooq millugussinnaavaa aqqusiniassat pisinnaassusaannut ajoqutaangitsumik.

Imeq kinertoq imaluunniit imeq kapillæreq

Nunami isugutak mineralinut pitussimanngitsoq, imeq hygroskopiskitut, kiisalu nunap nutsuinerannut sunnertissimanngitsoq taaneqartarpoq imeq kinertoq imaluunniit imeq kapillæreq. Imeq kapillæreq marlunnik qaleriinnik agguarneqarsinnaavoq “ilorleq” aamma “silarleq”. Aqqusiniassat naqiunneqaleraangata aqquserngup sannaani imeq ulikkaarutaasoq tassaavoq imeq kapillæreq ulikkaarulluni ilorlermiit silarlinngornera. Kapillærit nukingi aamma aqqusinerni qerinerup kingunerisaanik qattutsinneqalernermut pissutsit pingaaruteqartut ilaanniippoq.

Menisci imaluunniit ameraasaq kontraktili

Menisci kapillæreq, ameraasaq kontraktilimik aamma taaneqartartoq, pinngortarpoq sananeqaatit minnerit silaannaallu akornanni nunami akugisinnaasaminik ulikkaarsimanngitsumi aqqusiniassartaannilu. Silaannaap-erngup attuumaffii molekylinik ikittuinnarnik silitsigipput, taamaattorli nunap qisuariarnerannut pingaaruteqartorujussuulluni noqqoruunneranut pissusaanik aallaaveqarami. Piginnaassuseq taaneqartarpoq qaavata spændingia. Kiassuseq apeqqutaalluni qaavata spændingiata annertussusaa aaliangerneqartarpoq; kiatsikkiartornerani annertussusaa milliartortarpoq.

Aqqusiniassaq panertoq qerataneruvoq aqqusiniassaq masakkiartuaartumiit, naak assigiimmik imermik imaqaraluarlutik. Tamanna nassuiarneqarsimavoq menisci paneraangat iluliumasuullunilu sannaa pitsaanerusarmat, sanilliullugulu erngup molekylii nutaat systemimut iseraangata menisci qatiingasuulluni meniscip sannaata molekylii aserortarmagit. Pisoq tamanna aamma taaneqartarpoq hysteresis.

Menisci imaluunniit ameraasaq kontraktili milluaanermi matricimi pingaaruteqaatit ilagaat, kingusinnerusukkut nassuiarneqarumaarpoq.

2.2.2. Imeq pitussimanngitsoq

Imeq pitussimanngitsoq (taaneqarsinnaasoq nunarsuup noqitsinerata ernga) nunarsuup noqitsinera nukigalugu nunap sulluisigut ingerlaartarpoq. Pingaaruteqarpoq imeq pitussimanngitsoq ilisimanissaa aqqusinerni erngup kuuffii sunnertissinnaaneri pissutigalugit. Erngup pitussimanngitsup annertussusaa tassanngaannartumik nukittussusaa appartittarpaa. Aqqusernit sinaasa allanngujuissusaat sanngiillisittarpaat kiisalu nungullarsaasarluni. Imeq pitussimanngitsoq qerinermi-aannermilu pingaaruteqartut ilagaat. Ukiarnerani aqqusiniassap mineralii kiassuseq 0°C ataakkaangagu, imeq pitussimanngitsoq qerisarpoq siullermik arfinilinnik teqeqqulimmik aligunngoriarluni initussusaa allilluni aqqusinermilu qattutsinneqalersillugu.

2.2.3. Aqquserngup sannai imermik ulikkaaqqasut ulikkaaqqanngitsortaalu

Angallannerup naqiussaata kingunerisaanik aqquserngup sannaasa pissusilersornerat allanngorartarpoq apeqqutaalluni aqquserngup sannaa imermik ulikkaaqqanersoq imaluunniit ulikkaaqqanngitsuunersoq. Aqqusernup sannai ulikkaaqasuni ammaneerannguit tamaasa imermik immersimasarput, soorlu sanat nunap iluata erngata killerisaata ataani taamaattut. Aqquserngup sannai ulikkaaqqanngitsut ammaneeranngui imermik silaannarmillu immersimasarput. Eqqaamaqquneqarpoq aqquserngup sannai-imeq-silaannaq akuleriinni silaannaq kisimi naqinneqarsinnaammat, naqitsinertuffimmilu silaannaap ilaa imermut arrortinneqarsinnaalluni.

2.2.4. Porøsiteti, ammaneeraqassuseq ulikkaarnerlu

Porøsiteti

Aqquserngup sannaani nunalu toqqavimmi taaguuteq porøsiteti (n) sulluit initussusaat tamakkertumik initussusaannut sanilliullugu procenteraa. Imatut kisinneqartarpoq

n = (V_v (100)) / V, taakkunanilu

V_v= sulluit initussusaat, V = tamakkertumik initussuseq

Nunap suussusaa apeqqutaatillugu porøsiteti allanngorartarpoq. Nalunaarsuiffimmi takuneqarsinnaapput nalit ilisaqqunnartut:

Naleqqiussaq: Soil mechanics for unsaturated soil

Ammaneeraqassuseq

Ammaneeraqassuseq (e) aalajangigaavoq ammaneeqqat initussusaat nunami issuup initussusaannut sanilliullugu. Imatut kisinneqartarpoq:

e = V_v / V_s , taakkunanilu

V_v= sulluit initussusaat, V_s = issuup initussusaa

Ammaneeraqassuseq aamma nikerartarpoq nunap suussusaa apeqqutaalluni. Nalunaarsuiffimmi takuneqarsinnaapput nalit ilisaqqunnartut:

Naleqqiussaq: Soil mechanics for unsaturated soil

Ulikkaarneq

Sulluit inissaat procentinngorlugu, imermik imalik, ulikkaarneq (S) imatut kisinneqartarpoq.

S = (V_w(100)) / V_v , taakkunanilu

V_w= erngup initussusaa, V_v = sulluit initussusaat

Aqqusernup sannai ulikkaaqqanngitsut immikkoortunut pingasunut agguarneqarsinnaapput silaannaq ”ingerlajuaannartuunersoq” imaluunniit ”unittooqanersoq” apeqqutaalluni.

• S < 80%, aqqusernup sannai ulikkaaqqanngitsut ingerlajuaannartumik silaannalik
• S > 90%, aqqusernup sannai ulikkaaqqanngitsut unittooqqasunik pullartaaqqanik silaannalik
• 80% < S < 90%, ingerlajuaannartumik silaannalimmiit unittooqqasunik pullartaaqqanik silaannalimmut ikaarsaarfia.

Angallannerup kingunerisaanik ingerlaavartumik naqiussat eqqartornerini 80 % killinga maluginiagassaavoq, pissutigalugu taassumap takutimmagu aqqusernup sannaasa pisinnaasaat allanngoralersinnaammata sannat tamakkertumik ulikkaaqanngikkaluarlutik.

2.3. Silaannaap erngullu sunniivigeqatigiinnerat

2.3.1. Imeq silaannarlu akusat

Imeq silaannarlu ataqatigiilersissinnaapput imminut akulerutsillugit aamma / imaluunniit imminut akulerutsinnagit. Silaannaq imerlu imminut sunniivigeqatigiingippata akulerunnavianngillat. Silaannaq imerlu ameraasaq kontraktilimit immikkoortinneqarput. Silaannaq imerlu akulerussat immikkoortunik marlunnik agguarneqarsinnaapput; silaannaq imermi arrortitaq, kiisalu erngup aalaa silaannarmi. Silaannaq imermi arrortitaq erngup initussusaata 2%-iata missaa initussuserisinnaavaa.

Aqqusiniassamut imaluunniit nuna toqqavimmut naqiussaqaleraangat sulluitsortaanilu 80 % sinnerlugu imermik immersimagaangata silaannaq imermut akulerutilersarpoq. Silaannaq imermut arrortinneqaleraangat assigiingitsunik marlunnik pisoqartarpoq. Siullermik silaannaq naqitsinermit sunnertittarpoq (Boylep inatsisaa) taava silaannaq imermut arrortinneqartarpoq (Henryp inatsisaa). Piffissaq apeqqutaalluni silaannaq imermut arrortinneqartup annertussusaa aaliangerneqartarpoq, naqiussarlu peerneqaraangat killormoortuanik pisoqartarluni piffissami sivisunerusinnaasumi. Periaaseq tamanna aqqusernup sannaasa utersaarnerisa (pissusissamisut iliartornerisa) sivisussusaanut aamma tasisuaartumik-aqimaartumik periusaanut nassuiarnissaanut atorneqarsinnaavoq.

2.3.2. Naqinneqarsinnaassuseq

Issuit ulikkaaqqanngitsut aqquserngullu sannaasa qisuariarnerat toqqaannartumik ammaneerannguaq-silaannaap aamma ammaneerannguaq-erngup naqitsinerisa allanngorarnerannik sunnerneqartarput. Ammaneerannguit naqitsinerat immikkoortunut marlunnut avinneqarsinnaapput. 1) Ammaneerannguit naqitsinerat erngup sarfarneranut imaluunniit erngup issukkut seerineranut atassusigaq, aamma 2) Ammaneerannguit naqitsineranni pissutsit avataaniit naqiussamiit piliaq.

Ammaneerannguaq-silaannaq aamma ammaneerannguaq-imeq naqitsinerup ingerlanerani issummiit anianeq ajorpoq. Initussusaali allanngortarpoq. Ammaneerannguup erngata (tassa imaappoq silaannaq, imeq kiisalu silaannaq imermi arrortitaq) initussusaata allanngornera ammaneerannguaq-silaannaap aamma ammaneerannguaq-erngup naqitsinerat allanngornerinut attuumassuteqarput. Issuup ulikkaaqqanngitsup naqinneqarnerani ammaneerannguaq-silaannaap aamma ammaneerannguaq-erngup naqitsineri allissapput.

2.3.3.Arrortinneqarsinnaassuseq

Silaannaq imermi arrortitap initussusaa annerusumik silaannaap erngullu naqitsinerannut attuumassuteqanngilaq. Ideal gas-ip inatsisaa aamma Henryp inatsisaa atorlugit silaannaap arrortinneqarsinnaassusaa oqaatigineqarsinnaavoq. Ideal gas-ip inatsisaa nassuiaaserpaa silaannaap imermi arrortitap tamakkertumik naqitsinera aamma silaannaap arrortinneqanngitsup tamakkertumik naqitsinera oqimaaqatigiinnermi assigigaa. Silaannaap arrortinneqanngitsup kiisalu silaannaap arrortitap naqitsineri assigiilerpata oqimaaqatigiinneq anguneqassaaq. Naqiussaq annertusippat periaaseq uteqqissaaq.

2.4. Kemiimut aamma kallerup-innerannut tunngasut aamma issunni imeq kiisalu aqqusiniassani pissutsit

2.4.1. Kemiimut tunngasumik imermi komponentit

Issunni aqqusiniassanilu imeq pissusissamisut uumassuseqanngitsunik uumassuseqartunillu assigiingitsunik imaqartarpoq. Taakkua arrorteqqajaasuusinnaapput imaluunniit komponentitut allanngujuitsuusinnaapput. Taaneqartoq kingulleq issunni aqqusiniassanilu qisuariarneranni pingaaruteqarpoq. Komponentit pingaaruteqarnerpaat ataani nassuiarneqarput:

a. Ionit. Tamatigut imermi assigiingitsunik marlunnik ioneqartarpoq, 1) kationit aamma 2) anionit. Kationi ioniuvoq protoniniik ikinnernik elektronilik ilanngaatissat ilanngaatigereerlugit ioni positivinngortillugu. Ionit positiviusut erngup molekyliisa teqeqqui negativiusut kajungeriffigisarpai killormullu. Kationit mineralit qaavi negativiusut kajungeriffigisarpai. Anioni, akerlianik, ioniuvoq protoniniik amerlanernik elektronilik ilanngaatissat ilanngaatigereerlugit ioni negativinngortillugu.

b. Uumassusillit katitikkat. Aqqusiniassap sannai katitikkanik uumassusillit imermik milluaasinnaanerat allisittarpaat, taamaasillutik iluserlivinnermut akiuussinnaanerat millisillugu. Tamanna takuneqarsinnaavoq assersuutigalugu ujaraaqqanik aqqusinilianni uumassusillit sananeqaataannik annertuumik imallit nungullarneranni, sialuit tunnerisa kingunerisaanik manissillutik tagiunneq annaattarmagu. Aqquserngup sannaa uumassusilinnik akulik nerumissusaa angisuujullunilu nukittussusaa sakkukitsuusarpoq, saniatigullu naqinneqarsinnaassusaa eqissinnaassusaalu allisissinnaallugu taamaasilluni paneraangat aqquserngup sannaa qunneraqalersissinnaallugu.

c. Kolloidit sananeqaatit minnerit atorunnaartitat Ammaneerannguup erngata qanoq iliortarnera paasiniassallugu pingaaruteqarpoq pissutsini assigiingitsuni kolloidip sananeqaataasa minnerit ammaneerannguup erngani pissusaat paasissallugu. Kolloidip sananeqaataasa minnerit sananeqaatit arrortitat aamma sananeqaatit minnerit atorunnaartitat akornanni 10-6 – 10-9 m missaanni angissuseqarput. Kolloidit atorsinnaassusaanni saqquminerpaapput nerumissusaa angisooq aamma molekylit millugussaasinnaasut. Aqqusiniassani nuna toqqavinnilu kolloidit ukuninnga immikkoortinneqarsinnaapput a) kolloidit hydrofilit aamma b) kolloidit hydrofobit.

Kolloidit sananeqaatit minnerit aqqusiniassat nuna toqqaviillu pisinnaanerannut pingaaruteqaataat naammattumik misissuiffigineqarsimanngilaq. Pissutaasut ilagaat angissusaat, marrarni sananeqaatit minnerniit suli mikinerummata. Taamaammallu aamma akusiornissaat ajornartorujussuulluni.

Finlandimi aqqusiniassanik pitsaangitsunik ilisimatuussutsikkut misissuinerup takutissimavaa kolloidit assigiingitsut aqqusiniassaniissimasut. Kolloidit aamma Percostationimi uuttortaavinni upernalernerani nalunaarsuutinik katersani takuneqarsimapput. Taakkua takutippaat aattorfiup aallartinnerani,aqquserngup sannaasa qaavi sanngiillinerup nalaani, tamatigut innaallagissap aqqutaa qaarpiaqartartoq, marraat mineralitaanniit kolloidit imermut pisut amerlinerisa kingunerisaanik nassuiaaserneqarsinnaasumik. Taamaasinerani aqquserngup qaavata nerumissusaa aamma annertusisarpoq. Kingusinnerusukkut, innaallagissap aqqutaa appartarpoq paasinarsisillugu kolloidit flokkulerertut (tassa imaappoq eqimattakkuutaarlutik ataatsimuulertut), taamaalineranilu aqquserngup sannaasa qaavi paneriartulersarlutik nerumissusaalu annaakkiartuaartarlugu. Kolloidit issoriartuaartarnerat flokkulerertarnerallu ammaneerannguup erngata pH-mi kisitsisaanit aqunneqartarpoq.

Marraat mineralitai kolloidillu uumassusillit sananeqaataannut angeqqataannut sanilliunneqarsinnaapput. Marraat mineralitai bakteriatut angitigipput, kolloidillu virusitut angitigalutik. Siunissami immaqa paasineqarumaarpoq kolloidit aqquserngup pitsaassusaanut ajoqqutaasinnaasut soorlu virusi inunnut ajoqqutaasinnaasoq….

d. Ions adsorbed on suspended particles. Kolloidit hydrofilit ionit parngutsitat imermik pitussimasumik qaavatigut qasungasumik ungalusimasut milluguuttarpaat, taamaasillutik kolloidit hydrofilit tamarmik imerpalasumik ameraasaqartarput. Kaaviiaarnerup kingunerisaanik naqiussap kingunerisinnaavaa ammaneerannguup erngata naqitsinera allisoq.

Ammaneerannguup erngata pH-a

Aqqusiniassani ammaneerannguup erngani kemiimi pissutsit pingaarnersaasa ilagaat pH-mi kisitsisaa. pH-mi kisitsit aqquserngup sannaani hydrogenit atanerinut noqqoruunneranullu annertuumik sunniuteqarnera. Sanap tarajoqassusaa aamma/imaluunniit carbondioxideqassusaa annertusippat pH-a appassaaq. pH appasissoq mineralit teqeqqui positiviusut mineralip qaavi negativiusut imminnut noqqoruunnerat sakkortusisittarpaat, ammaneerannguup erngani sananeqaatit flokkulerertilerlugit, imaluunniit mineralit qaavini flokkulereqqasut taamaatiinnarlugit. Akerlianik, ammaneerannguup erngata pH-a annertuguni, sananeqaatit minnerit allanngornatik imermiiginnassapput sanallu iluserlivinnermut malussarinnerussallutik.

2.4.2. Imermi innaallagissap pissusaa

Aqqusernup sannaani nuna toqqavinnilu innaallagissamik pissutsit kajungerinermut malussarissusaat, innaallagissap aqqutaat kiisalu dielektriskip kisitsisaa atorlugit nassuiarneqarsinnaapput. Nunat Avannarliit Killiit eqqaani kajungerinermut malussarissusaat isigineqartariaqanngilaq. Dielektriskip kisitsisaa aamma innaallagissap aqqutaa aqquserngup pitsaassusaannut pisut assigiingitsunut sunniuteqaqataasinnaapput. Parameterit taakkua uuttortarnerisigut akusiuinerisigullu paasissutissat assigiingitsut pineqarsinnaapput, soorlu iluserlivinnermut malussarissuseq, issimut malussarissuseq, imeqassuseq, nunami qerisumi erngup qerineqanngitsup annertussusaa, sioraaraqassuseq, klorideqassuseq kiisalu asfaltip betonillu ajoquserneri.

Dielektrisk kisitsisaata sanap erngata initussusaa uuttortartarpaa. Aamma erngup pitussimanngitsup annertussusaa uuttortarsinnaavaa molekylit polariskit (AC) magnetiskeqarfiani qanoq ingerlaarneri uuttortarnerini.

Faktorit arlallit innaallagissap aqqutaa dielektricitetilu sunnersinnaavaat:

• mediumip sannaa
• elementit strukturellit angissusaat
• elektrokemiskit allanngortitaanngitsut
• porøsiteti
• imeqassuseq annertussusermut naleqqiussaq
• imermik nassiussuineq (erngup pitussimanngitsup annertussusaa)
• ionit kimittussusaat
• kiassuseq/nillissuseq
• naqitsineq
• densiteti

2.5. Imeqassuseq periaatsillu imeqassusermut aalajangiisut

Imeq aamma aqqusiniassat nunalu toqqavik eqqartorneqartillugit oqaaseq atorneqarajuttoq tassaavoq ”imeqassuseq”. Kisianni taaguut imeqassuseq nalinginnaasuuvoq isumasiuullu ersarissoq tamatigut nalilerneqartassalluni, eqqartugaq imeqassuseq gravimetriskeq imaluunniit imeqassuseq initussutsimut naleqqiussaq, qanorlu uuttortarneqarnersoq, tassa imaappoq imeq pitussimanngitsuunersoq pitussimasuunersorluunniit. Isumasiuutit imeqassuseq gravimetriskeq imaluunniit initussutsimut naleqqiussaq uuttortarnerinullu periaatsit immikkoortuni tullerni pineqarput.

2.5.1. Imeqassuseq gravimetriskeq aamma initussutsimut naleqqiussaq

Sanap imeqassusaa gravimetriskeq (w) erngup oqimaassusaa issuup oqimaassusaanut sanilliunneruvoq.

w(%) = (M_w(100)) / M_s , taakkunanilu

M_w= erngup oqimaassusaa, M_s = Issuup oqimaassusaa

Tamanna isumaqarpoq aqqusiniassap mineralinik sorlernik akoqarnera densitetialu imeqassusaannut gravimetriskimut annertuumik sunniuteqartoq, taamaattumillu imeqassutsip gravimetriskip nalinga aqqusiniassani assigiingitsuni sanilliunneqarsinnaanani. Saniatigut imeqassuseq gravimetriskeq sanap ulikkaarneranik densitetianilluunniit paasissutissiisinnaangilaq. Taamaakkaluartoq imeqassuseq gravimetriskeq imeqassutsimut uuttortaanermut suli atorneqarnerpaajuvoq, uuttortarnissaa ajornanngeqimmat.

Sanap imeqassusaa initussutsimut naleqqiussaq (?_w) erngup initussusaa issuup tamakkertumik initussusaannut sanilliussaavoq.

?_w = (V_w / V , taakkunanilu

V_w= erngup initussusaa, V = issuup tamakkertumik initussusaa

Imeqassuseq initussutsimut naleqqiussaq mineralit densitetii panertut ilanngunneq ajorpai aamma aqquserngup sannaat nunalu toqqaviit qisuariarnerat eqqartorneranni pitsaanerulluni. Tassunga pissutaavoq imeqassuseq initussutsimut naleqqiussaq porøsiteti, ulikkaarneq ammaneeraqassuserlu atorlugit takutinneqarsinnaagami:

?_w = (SV_v) / V , taakkunanilu

S = ulikkaarneq, V_v= sulluit initussusaat, V = issuup tamakkertumik initussusaa imaluunniit

or

?_w = Se / (1+e), taakkunanilu

S = ulikkaarneq, e = ammaneeraqassuseq

Initussuseq-oqimaassutsillu naleqqiunnerisa kisinneranni issuup densitetia pillugu paasissutissat ikittuinnaat atornissaat pitsaavoq. Tamakkertumik densitetia panertullu densitetianik isumasiuutit atorneqarnerpaajupput. Issuup tamakkertumik densitetia (?), aamma bulk densitetimik taaneqartartoq, tamakkertumik oqimaassusaa issuup tamakkertumik initussusaannut naleqqiussaavoq.

? = M / V, taakkunanilu

M = tamakkertumik oqimaassusaa, V = issuup tamakkertumik initussusaa

Issummi panertup densitetia (?_d) issuup oqumaassusaa issuup tamakkertumik initussusaannut sanilliussaavoq.

? = M_s / V, taakkunanilu

M_s = issuup oqimaassusaa, V = issuup tamakkertumik initussusaa

Panertup densitetia anginerpaaq mikinerpaarlu sanap suunera apeqqutaalluni assigiingillat. Nalunaarsuiffimmi takuneqarsinnaapput nalit ilisaqqunnartut:

Naleqqiussaq: Soil mechanics for unsaturated soil

Imeqassuseq initussutsimut naleqqiussap gravimetriskimiit sanilliullugu, atornera iluarneruvoq, tassunga pissutaavoq sarfap naatsorsorneranut aamma imermik issummiit ilaterinerup ilanngaassinerulluuniit tulluarsarneqarsinnaanerummat. Imeqassutsimik kisitseriaatsit taakku assigiingitsut marluk takutippaat misissuinerit assigiingitsut akornanni assigiingissutsit, tassa sanap bulk densitetia apeqqutaammat imeqassuseq gravimetriskeq qanoq inneranut kiisalu imeqassuseq volumetriskimiit 1.5-imiit marloriaammik missaanni minnerulluni.

Naqinneqarnerata sakkortussusaa imeqassutsimut sunniuteqarpoq. Sanap naqitsinertuup imeqassusaa initussutsimut sanilliussaq angineruvoq sanamut naqiussaangitsumut sanilliullugu. Issuup naqinneqarnerani sulluit initussusaat (tassa imaappoq ammaneerannguit imermik imaqalaartut) millisarput issuup sananeqaataat minnerit imminnut qaninneruleraangata.

Issuup sananeqaataat minnerit imminnut qanillivikkaangata imeq sananeqaatinut minnernut atasoq katatsinneqartarpoq, taamaasilluni imeq pitussimanngitsunngorluni. Taamatut pisoqarnerani erngup pitussimanngitsup annertusinera dielektriskip kisitsisaa allisittarpaa.

2.5.2. Laboratoriami misissuinermut periaatsit naliginnaasut

Laboratoriami imeqassuseq gravimetriskeq uuttortarnissaanut periaatsit arlaqarput, atorneqakulanerpaalli tassaapput kissarsuummut panersiineq aamma kalciumkarbid CaC₂ gassi naqitsinermi meteri uuttortarlugu periaaseq.

Imeqassuseq gravimetriskeq paasiniarlugu periaaseq ajornannginnerpaaq tassaavoq kissarsuummut panersiineq. Siullermik issoq misissugassaq isugutattoq oqimaassusaannik uuttortarneqartarpoq taava kissarsuummi 105°C ± 5°C kissartigisumi panerserneqartarluni. Panersernerata sivisussusaa ukuninnga aaliangerneqartarpoq: nunap suussusaa, misissukkap angissusaa kissarsuullu pissusaa. Nalinginnaasumik 16-24 tiimit naammattarput. Panersiineq imatut sivisutigissaaq misissukkap oqimaassusaa allanngujuitsunngornissaa tikillugu. Misissugaq panerpat oqimaassusaa uuttortarneqaqqissaaq imeqassusaalu gravimetriskeq imatut kisinneqarluni:

w = (m₁ – m₂) / (m₂ – m_c) * 100 = m_w / m_d * 100, taakkunanilu

w = imeqassuseq,
m₁ = puuata oqimaassusaa + issoq misissugassaq isugutattoq,
m₂ = puuata oqimaassusaa + issoq panertoq,
m_c = puuata oqimaassusaa,
m_w = erngup oqimaassusaa ,
m_d = issuup panertup oqimaassusaa

Kalciumkarbid CaC2 gassi naqitsinermi meteri uuttortarlugu periaaseq tunngavigaa issuup misissukkap ernga kalciumkarbidip milluartarmagu tassanngalu kemiimi qisuariarnera acetylen gassi pinngortarluni. Acetylen gassip naqitsinera annertussusaannut sanilliullugu assigiimmik alliartoqatigiipput, taamatullu aamma misissukkap erngata annertussusaa assigalugu. Imeqassuseq taamatut uuttortarneqarnera aamma imeqassuseq gravimetriskiuvoq.

Imeqassuseq initussutsimut naleqqiussaq laboratoriami uuttortarnissaannut aaliangersimasumik ilitsersuuteqanngilaq, kisianni nalinginnaasumik siullermik misissugassap initussusaa eqqoqqissaartumik uuttortarneqartarpoq taava kissarsuummut panerserneqartarluni, soorlu imeqassuseq gravimetriskimik misissuinermi periaatsimi. Taamatut erngup oqimaassusaa aqqusiniassallu oqimaassusaa paasineqassapput. Tulliullugu aqqusiniassap densitetia paasineqartarpoq periaatsit assigiingitsut atorlugit, taamaasilluni imeqassuseq initussutsimut naleqqiussaq kisinneqarsinnaavoq naatsorsuukkaani erngup densitetia 1.0 g/cm³-usoq.

2.5.3. Laboratoriami misilittagassanillu tigusiffimmi misissuinermik periaatsit allat

Imeqassuseq laboratoriami tigusiffimmilu sulinermi uuttortarneqarsinnaavoq misissuinermik periaatsit sakkuillu assigiingitsut atorlugit. Maannakkut time domain reflectometry (TDR) periaaseq atorneqarnerpaavoq tigusiffimmilu issuup imeqassusaa uuttortarniarlugu. Periaatsit allat ukuupput capacitance-based sensors aamma ground penetrating radar (GPR). Nuclear gauges (atomip qeqqanut uuttortaatit) aamma nuclear magnetic resonance (NMR) (atomip qeqqanut magneteqartoq imiasoq) ilaannikkut atorneqartarput. Innaallagissap aqqutaa uuttortarneratigut aamma imeqassuseq uuttortarneqarsinnaavoq, kisianni periaaseq taanna kiassutsimit/nillissutsimit kolloidillu qanoq-issusiannit sunnerneqarsinnaagami tatiginarpallaanngilaq. Periaatsit pitsaasut tassaapput TDR, capacitance-based aamma GPR, tamarmik sanap dielektriskip kisitsisaa uuttortartarmassuk, imeqassutsimut initussutsimut naleqqiussamut funktioniusoq. Periaatsini taakkunani uuttortaanerup akulikissusaa tunngavigalugu sanami imeq pitussimanngitsoq pitussimasorlu missingersorneqarsinnaavoq. Teknikkit taakkua ataani nassuiarneqarput.

TDR teknikki qupinnguallanneq elektromagnetiskeq nunap iluasigut ingerlaartittarpaa dielektrisk permittivitetialu (dielektriskip kisitsisaa, dielektricitetskonstanti) allanngorarneri nalunaarsortarlugit. Nunami qerisumi TDR teknikki atorlugu imeqassuseq uuttortarneqarnerani eqqaamaqquneqarpoq dielektricitetskonstanti nunami qerisumi 4 missaaniimat, siusinnerusukkut uuttortaanernituut 1-iunani.

Kapacitansi atorlugu maluginiutit issuup imeqassusaanik volumetriskiusumik uuttortaanermi atorneqarsinnaavoq dielektriskip kisitsisaa uuttortarnerasigut. Maluginiutit issummi aqqusiniassamiluunniit erngup pitussimanngitsup annertussusaa allanngornersoq nalunaarsortarpaat, tassa kapacitansip allanngorneranik silaannaap kapacitansianut sanilliullugu uuttortarnerasigut. Uuttortaanermi frekvensi atorneqartoq nalinginnaasumik 50 – 100 MHz-iusarpoq. Kapacitansi atorlugu maluginiutit nunami issuup tarajoqassusaa annertusuni atorneqarsinnaavoq, tassani TDR teknikki atorneqarsinnaangimmat. Pingaartorujussuuvoq uuttortaanermi kisitsisinik tatiginartunik piniaraanni maluginiut nunamut/issummut attuumalluarnissaa. Imeqassuseq uuttortarniaraanni maluginiutit kalibrerertariaqarput issummut tulluartunngorlugit. ROADEX suliniummi siunnersuutigineqarpoq kapacitansi atorlugu maluginiutit misissuinerni Tube Section-imik taaguutilinni atorneqassasut, tassani sanat tunngaviunerusut isugutammut issimullu malussarissusaat nalilersorneqartarmat, kiisalu sananut tunngaviunerusunut stabilisatorit aamma kemikalinik atorluni suliarinninnerit misilittarneqartarmata.

Naleqqiussaq: Kolisoja & Vuorimies report: Material Treatment Techniques

Ground Penetrating Radar (GPR) periaaseq atorlugu misissuineq nunamut aseruutaaneq ajorpoq ukualu misissuiffigisinnaallugit: aqquserngit, qimuttuitsut aqqutaat, ikaartarfiit, mittarfiit, avatangiisinut tunngasut il.il. Iluaqutaa anneq tassaavoq aqquserngup sannaani nunamilu toqqavimmi atajuartumik ikiarnera takutittarmagu, tassanngalu malittaraa teknikki sakkuummat pingaarneruleraluttuinnartoq ingammik aqquserngit initussusikitsut sananeqaataannut nalilersuinermi. Iluaqut alla pingaarutilik tassaavoq misissuineq aqqusinermi angalasunut allanut ajoqqutaangimmat.

Periaatsip tunngavigaa elektromagnetiskip nukinganik qupinnguallannerit naatsut sanamut nassiunneqartarmata silaannarmut imaluunniit nunamut attavilimmik antenneqarluni. Elektromagnetiskip maligaasarnera issuit killeqarfiat aporuniuk, assigiingitsunik dielekstricitetskonstantilinni, maligaasarnerata ilaa utertinneqassaaq nassiussisullu antenniata nalunaarsussavai. Maligaasarnerit sinneruttut ammut imaluunniit siammarlutik ingerlaqqiinassapput. Sanat dielektriskip kisitsisaat GPR teknikkit assigiingitsut atorlugit uuttortarneqarsinnaapput, soorlu WARR aamma CMP. Antenne silaannarmut attaviliup teknikkia aamma imermik nalunaarsuisinnaavoq. Nunami qerisumi aqquserngulluuniit sannaani qerisumi isugutak imerlu qerineqanngitsoq GPR-ip nalunaarsuutaannit aamma sumiissusersiorneqarsinnaapput.

2.6. Imeq aamma kiaap ingerlaarneri

2.6.1. Kiaap ingerlaarneranni oqimaaqatigiinneq, nalinginnaasumik allaatiginera

Ukiup ilaagut pisartut nalaat allanngorarneri Nunani Avannarlerni Killerni aqquserngup sannaasa pissusaannut annertuumik sunniuteqarput, nunap kiassusaa/nillissusaa erngullu initussutsimut naleqqiussap annertussusiisa allanngorarnerat pissutigalugit. Qerineq-aanneq pisarnerit aqquserngit ajoqusernerannut sunniuteqaatit anginersaaniipput, piviusuuvorlu una avannarlerni aqquserngit qaavi ajoqusertut affai sinnerlugit upernaami pisarmata. Upernaami sanngiinnerpaaffiup nalaani lastbili ataasiinnaq aqqusineq annertuumik innarlersinnaavaa. Ajornartorsiutit taamak ittut periaasii paasiniarlugit kiaap ingerlaarneranni tunngaviusuunerusut paasinissaat pingaarpoq.

Aqqusineq kiammik ingerlaartitsisuuvoq, sananik nukinnillu avatangiisit atorlugit allanngortitsisisartoq. Kiaap ingerlaarnera oqimaaqatigiissaaq, piffissap ingerlanerani allanngunngikkuni. Oqimaaqatigiinnissaamut piumasaqaatit ukuupput: kiassusermi/nillissusermi oqimaaqatigiinneq, kemimi aamma qisuariarnermi oqimaaqatigiinneq. Aqquserngup sannaa ingerlaavartumik naqitsineqartoq, ukiumi qerisartoq aasamilu aalluni kissatsittartoq piumasaqaatit taakkua angunngilai. Aqquserngullu kiaasa ingerlaarneri oqimaaqatigiingippata allanngorarnerup oqimaaqatigiissaarneranik aaqqiisoq pingaarnerpaaq tassaavoq nukik imermit pisoq.

2.6.2. Issuit imermik ulikkaarsimanngitsut aqquserngullu sanaat milluaanermik pissusaat

Issunni aqqusiniassanilu tiggusimanngitsuni annikitsumik isugutasuni milluaaneq ammaneerannguup erngani issuit sananeqaataat minnerit spændingeqalersittarpaat, taamaasillunilu sanaq qerattarnerulersillugu modulusialu allisillugu. Isugutanera annertusiartoruni milluaaneq annikillissaaq imeqassusaa allinissaata tungaanut. Ammaneerannguini imeq positivimik naqitsineq pilersitaq sanap iluserlivinnermut akiuussutaa millisittarpaa. Aqquserngup sannai tiggusimanngitsuni issunnilu qisuariarnerisa naammassisaqarsinnaaneranni milluaanermi komponentit pingaarnerit ukuupput 1) milluaaneq matrici, 2) milluaaneq osmotiski kiisalu klimani nillertuni 3) milluaaneq kryo. Milluaaneq matrici aamma osmotiski kattullugit taaneqartarpoq ”tamakkertumik milluaaneq”.

Milluaaneq matrici annermik ammaneeraqassusaannit, sulluit angissusaannit sanallu sioraaraqassusaannit aqunneqartarpoq. Milluaaneq osmotiski ionit atasut qanoq amerlatiginerat apeqqutaalluni sunnertittarpoq. Aqqusinerni milluaanermik assersuut pitsak: ujaraaqqanik aqqusiniliami nungullarnaveersaammik qallersaatitalimmi noqqoruunnermik nukik pinngorsinnaavoq, pujorallernissaanullu akiuussutaa pujorallernaveersaat atorlugu pitsanngorsarneqarsinnaalluni. Qallersaat nungullarnaveersaat sioraarartai amerlinerisigut milluaaneq matriceq annertusisarpaa, pujorallernaveersaammillu (chloridenik) akugaanni milluaaneq osmotiskeq annertusisarluni.

Milluaaneq kryo nunap aqquserngulluuniit sannaata nillissusaa 0°C ataakkaangagu aatsaat pilersarpoq. Milluaaneq kryo tamakkertumik milluaanermut attuumassuteqanngilaq. Milluaaneq kryo piginnaanera tassaavoq imeq (imeqaruni) qerisup tungaanut ingerlaartittarmagu immikkoortukkaanillu serminik pinngortitsisarluni.

2.7. Nunap ernga – immikkoortortaq kapillæriskeq – akornganni immikkoortortaq vadose.

Aqquserngup sannaani nuna toqqavinnilu imeq marlunnik pingasunilluunniit immikkoortortanut agguarneqarsinnaavoq, taakkunani kiaap ingerlaarneri assigiingitsuugamik. Immikkoortortaq alleq tassaavoq nunap erngata immikkoortortaa, sanat ammaneeranngui imermik ulikkaaqqasut. Nunap erngata killinga immikkoortortat imermik ulikkaarneq ulikkaarsimanngitsorlu avissaartippai. Immikkoortortaq ulikkaarsimanngitsoq aamma immikkoortortaq ”vadose”-mik taaneqarsinnaavoq, kiisalu immikkoortortaq ulikkaarneq aamma immikkoortortaq ”phreatic”-imik taaneqarsinnaalluni.

Immikkoortortaq vadose immikkoortortanut pingasunut agguarneqarsinnaavoq:

• immikkoortortaq kapillæri (imaluunniit killik kapillæri)
• akornganni immikkoortortaq vadose (imeq millugussaasinnaasup immikkoortortaa) kiisalu
• qaavani erngup immikkoortortaa

Immikkoortortaq kapillæri nunap erngata killerisaata qaavaniippoq, imerlu immikkoortortami kapillæriskimiittoq milluaaneq matrici iluaqutigalugu nunap ernganit pisarluni. Siusinnerusukkut nassuiaanneqarpoq nukiit kapillærit (milluaaneq matrici) ammaneerannguaqassutsip agguaqatigiissaarnerannit aqunneqarmat, ammaneerannguillu minnerugunik kapillæri qaffannerulersarluni. Immikkoortortap kapillærip silissusaa centimeterinik ikittuinnarniit (issunni seqummarlunnerni) meterinik ikittunik silitsigisinnaavoq (issunni aseqqorinnerusuni).

Millugussaasinnaasup immikkoortortaani / akornganni immikkoortortap vadosemi imeq milluaanermi nukinnit paarineqarpoq. Qaava (aqquserngup qaava) ajoqquteqanngippat pitarneqarsinnaananilu, imeq immikkoortortami tassaniittoq allanngujuissaaq narsaammi imeqassuserisinnaasaq naligipajaarlugu. Upernalernerani aakkiartorneq atatillugu sanngiillineq imaluunniit masannartuliorfiit nalaanni imeqassuseq allisinnaavoq. Aqquserngup qaava quppanissimaguni imeq qaavaniit akornganni immikkoortortaq vadose aqqusaariarlugu immikkoortortaq kapillærimut pissaaq.

Qaavani erngup immikkoortortaa qaavanut qaninnerpaavoq. Aqquserngup qaava qallersaalluunniit nungullarnaveersaat ajoqquteqanngippat imeqassuseq immikkoortortami tassani allanngorarpallaarnavianngilaq, silaannaap pissusaa apeqqutaalluni narsaammi imeqassuserisinnaasaq naligipajaarlugu imaluunniit ataallugu. Aqquserngup qaava qupisimappat ajoqqusersimappalluunniit imeq aqqusinermiit aqquserngup sannaa aqqusaartorlugu ingerlaarsinnaavoq. Piffissani sialleqattaarfinni qaavani erngup immikkoortortaani imeq annertusigaluttuinnarsinnaavoq, allaat ulikkaavissinnaalluni.

2.8. Aqqusineq/issoq qeriguni susoqartarpa

Nunami nillissuseq 0?C ataakkaangagu periaatsit assigiingitsut nukiillu assigiingitsut pilersarput imerlu nunamiittoq qerisarluni. Imeq siulliulluni qerisoq tassaassaaq imeq sulluitsuni imermik ulikkaaqqanerpaaq; allatut oqaatigalugu imeq pitussimanngitsoq siulliulluni qerisarpoq 0^o aamma 0.5^o C issitsigisup akornanni. Tamatuma nalaani milluaaneq kryo sakkortooq qerinerup killingani qaffattarpoq. Taassumap piginnaasaraa, imeqaruni pitussimanngitsumik, qerinerup killinga ataatingaatsiarlugu engup molekylii milluarlugillu paarisinnaammagit. Tamatuma kingunerisinnaavaa ammaneerannguit allisinnaammata aqqusiniassallu ikiariit avissaartuullutik. Sanaq taanna aakkiartulerpat imeq sinneruttoq ikiami pinngortarpoq taamaasilluni sanngiillisillugulu iluserlivinnermut malussarinnerulersillugu.

Issuit aseqqorissut qaavisa arealiat specifikkeq angisuujuvoq, nillissuserlu 0?C ataakkaangagu imermik millugussaasinnaasumik qerineqanngitsumik annertuumik paarisaqarsinnaalluni. Issisiut -0,5o C ataakkuni imeq millugussaasoq qerilersarpoq imerlu qerinerup killinganut ingerlaalersarluni.

Qeruup qattutsinerata portussusaa avatangiisip nillissusaannut/kiassusaannut aamma ilaatigut attuumassuteqarpoq. Nillisiut sukkasuumik apparpat, soorlu -10°C, nunap iluneri allinissaannut, nillisiut kigaatsumik apparnerattut, piffissaqarpallaarnavianngilaq. Issummi ilisarnaatit erngup qerineqanngitsup annertussusaannut sunniuteqartut tassaapput; issup mineralinik sorlernik akoqarnera, tarajoqassuseq, siorartaata qanoq innera, issunni sananeqaatit minnerit arealiat specifikkeq aamma qaavata spændingia.

ROADEX saniatigut naleqqiussat uani kapitalimi: Andrew Dawson: Water in road structures D. G. Fredlund & H. Rahardjo: Soil mechanics for unsaturated soil