Стабильность глины: разгадка секретов природы

Новое исследование проливает свет на причины нестабильности быстропластичной глины, открывая путь к более безопасным и экологичным методам её стабилизации.

Быстропластичная глина, некогда морское дно, оказалась на поверхности земли после отступления ледников. Изначально она была насыщена солью, что обеспечивало ей стабильность. Однако вымывание соли пресной водой превращает её в опасный, подвижный материал.

Учёные из Норвежского университета науки и технологий (NTNU) провели детальное моделирование трения между частицами глины, чтобы понять, что именно делает её столь неустойчивой. Исследование, опубликованное в Journal of Colloid and Interface Science, фокусируется на наноуровневых процессах, происходящих при замене солёной воды пресной.

«Мы наблюдаем, как ионы соли оседают на поверхности глиняных частиц, затрудняя их скольжение друг относительно друга. Ионы создают своего рода «шероховатость», препятствуя движению», — поясняет доктор Ge Li из PoreLab.

Знания о природе быстропластичной глины особенно важны для Норвегии, где значительная часть населения проживает на таких территориях. Проблемы, связанные с неустойчивостью глины, актуальны также для Швеции, Финляндии, Канады, России и Аляски.

Последствия обрушения быстропластичной глины могут быть разрушительными. Природные катаклизмы, подобные оползню в Гердрюме в 2020 году, унёсшему жизни людей и разрушившему жилые дома, а также недавний обвал части транспортных магистралей в Левангере, подчёркивают необходимость глубокого понимания этих геологических процессов.

Традиционные методы стабилизации глины, такие как добавление извести и цемента, не только дороги, но и наносят вред окружающей среде из-за выбросов CO₂. Поиск более «мягких» альтернатив становится приоритетом.

«Мы надеемся, что лучшее понимание роли соли в стабилизации глины позволит разработать более эффективные и экологически чистые методы её укрепления», — добавляет Ge Li.