Zjawisko dyfuzji w gruntach spoistych - podstawy teoretyczne

Abstract

Celem pracy jest przedstawienie zagadnień teoretycznych związanych z dyfuzją, między innymi prawa Ficka, bez przeprowadzania badań laboratoryjnych. Zostanie określona rola dyfuzji, a także dokonana charakteryzacja czynników, które decydują o prędkości jej zachodzenia. Zjawisko dyfuzji polega na przenikaniu cząsteczek jednej substancji do drugiej, w celu wyrównywania stężeń. W gruntach spoistych jest jednym z procesów, które odpowiadają za migrację roztworów zaraz obok filtracji. Nazywany jest transportem adwekcyjno-dyfuzyjnym. Migracja roztworów poprzez dyfuzję przeważa nad adwekcją w przypadku gruntów spoistych. Spowodowane jest to bardzo niską przepuszczalnością hydrauliczną gruntów spoistych np. iłów. Dyfuzja jest zatem ważnym procesem zachodzącym w gruntach spoistych. Odpowiednie poznanie przebiegu procesu wraz z parametrami, pozwala na oszacowanie prędkości z jaką będzie zachodzić, co jest między innymi korzystne dla celów ochrony środowiska. The aim of the work is to present theoretical basics related to the diffusion among other Fick's Law, without laboratory testing. It will determine a role of diffusion and also characterize factors which decided about its working speed. The diffusion process consists in movement of molecules from region of high concentration to a region of low concentration, in order to level off the concentrations. In cohesive soils it is one of the processes that are responsible for migration of solutions (same as filtration). This is an advection-diffusion transport. Migration of solutions by diffusion outweighs advection, in case of cohesive soils. The reason of that situation is very low hydraulic permeability in cohesive soils, for example in clays. Therefore diffusion is an important process occuring in cohesive soils. Appropriate recognition of the process of diffusion and parameters allow to estimate the rate at which it will occur, which is beneficial for environment.