مکانیک خاک

مکانیک خاک شاخه ای از علوم مهندسی است که به مطالعه مشخصات فیزیکی و رفتار توده خاک تحت بارهای وارده می پردازد. در علوم مهندسی، خاک مخلوطی از مواد سست و سیمان نشده می باشد که فضاهای خالی بین آنها توسط آب و هوا اشغال شده است. خاک به عنوان شالوده اکثر سازه ها محسوب می شود و همین امر باعث شده تا مطالعات فراوانی بر روی خاک انجام شود.

دانه های کانی تشکیل دهنده قسمت جامد خاک از هوازدگی شیمیایی و فیزیکی سنگ ها ایجاد می شوند. روند فیزیکی تخریب به صورت فرسایش حاصل از عمل باد، آب، و یا خرد شدن ناشی از تناوب یخ زدن و ذوب یخ آب موجود در حفرات داخل سنگ صورت می گیرد. در این حالت ترکیب شیمایی دانه های خاک یبدست آمده همان ترکیب سنگ مادر می باشد.

در هوازدگی شیمیایی، کانی های اصلی سنگ به کانی های جدید تبدیل می شوند. در این نوع هوازدگی آب، دی اکسید کربن موجود در هوا نقش اساسی ایفاء می کنند. تخریب شیمیایی سنگ ها موجب پیدایش ذرات ریز بلوری با اندازه کلوئیدی (کوچتراز 2 میکرون) می شود که کانی های رسی نامیده می شوند. به عنوان مثال کانی رسی کائولینیت از تجزیه شیمیایی فلدسپات تحت تاثیر آب و گازکربنیک بوجود می آید.  

رس ها

رس ها ذرات بسیار ریز پولکی شکل میکا، کانی های رسی و سایر کانی ها می باشد که اندازه کوچکتر از 0.002 میلیمتر دارند. اما گاهی اوقات ذراتی با اندازه 0.002 تا 0.005 میلیمتر به عنوان رس تعریف می شوند. لازم به ذکر است که ذراتی که بر حسب اندازه، در طبقه رس‌ها قرار می‌گیرند، لزوماً شامل کانی‌های رس نمی‌شوند.بنابراین مناسب است که ذرات خاکی که فقط از دیدگاه اندازه در رده رس‌ها قرار می‌گیرند (یعنی اندازه آن‌ها کوچکتر از ۲ میکرون است) به جای رس، ذرات با اندازه رسی نامیده شوند. کانی های رسی سیلیکات های آلومینیومی پیچیده ای هستند که از دو واحد بنیانی چهاروجهی سیلیکا یا تتراهدرال (SiO₄) و هشت وجهی آلومین یا اکتاهدرال (AL₂O₃) تشکیل شده اند (شکل 1)بطور کلی رس ها به سه گروه اصلی کائولینیت، ایلیت و مونت موریونیت تقسیم می شوند.

شکل 1- واحدهای به هم پیوسته اکتاهدرال و تتراهدرال