Известно, что различные грунты по-разному адсорбируют влагу из воздуха. Поглощение влаги из воздуха зависит от дисперсности, минералогического состава, влажности грунта и других условий. При искусственном засолении грунтов эта способность в значительной степени изменяется. С введением, например, в грунт хлористого натрия коллоидные и тонкодисперсные частицы гидратируются, переходят в состояние высокой дисперсности, и в связи с этим грунт изменяет свои свойства. Увеличиваются его адсорбционная способность, липкость, пластичность, набухаемость, способность удерживать (связывать) большое количество воды. Это приводит к существенному изменению строительных качеств грунта.
Засоление суглинка производилось техническим хлористым натрием. Опыты сводились к следующему. Суглинок высушивался до абсолютно сухого состояния и измельчался. Затем из этого грунта были взяты семь навесок. Грунт одной навески был увлажнен дистиллированной водой до влажности 13%. Грунт других навесок увлажнялся приблизительно до такой же влажности (12-14%) растворами хлористого натрия различной концентрации (К=2; 5; 8; 12; 16 и 20%). Увлажненные таким образом образцы грунта были уложены с одинаковой плотностью в фарфоровые чашечки. Площадь соприкосновения грунта с воздухом во всех случаях была одной и той же, что обеспечивало одинаковые условия проведения опытов. Чашечки с грунтом были помещены на подставки в герметически закрывающиеся сосуды, на дно которых заливалась вода. Это позволило обеспечить в процессе опыта для всех образцов грунта одинаковую влажность воздуха в сосудах. Через определенные промежутки времени чашечки с образцами грунта взвешивались на аналитических весах. По изменению веса образцов определялось увеличение их влажности.
В результате ряда взвешиваний были получены данные, на основании которых построены графики изменения влажности суглинка, засоленного в различной степени техническим хлористым натрием (рис. 10). Эти графики свидетельствуют о том, что при большей концентрации раствора хлористого натрия суглинок обладает большей адсорбционной способностью, приводящей к более интенсивному поглощению влаги из воздуха.
Так, в течение 12 дней с момента установки образцов грунта в сосуды с водой влажность незаселенного образца почти не изменилась; засоленного 2-процентным раствором — повысилась на 1%, 5-процентным — на 2%, 8-процентным — на 2,6%, 12 процентным — на 4,2%, а 16- и 20-процентным — на 6%. В течение же 61 дня влажность суглинка, концентрация раствора которого была в пределах 2—8%, увеличилась на 2,5 - 9%, а обладающего большей засоленностью (К=12; 16, 20%) — увеличилась на 13,3 - 18%.
Рис.10. Изменение влажности различно засоленного суглинка во времени: К — средняя концентрация раствора хлористого натрия в суглинке в %.
Отмечено, что влажность незаселенного грунта и засоленного раствором 2- и 5-процентной концентрации после 61 дня перестала увеличиваться, что свидетельствует о достижении равновесного состояния. Грунт, засоленный раствором хлористого натрия большей концентрации, продолжал понижать свою влажность. Равновесное состояние засоленного грунта, имеющего 8-процентную концентрацию, было отмечено через 90 дней. Образец грунта, обработанный раствором 12-процентной концентрации, достиг равновесного состояния через 123 дня, а образец грунта, обработанный раствором 20-процентной концентрации, - через 139 дней. Это указывает на то, чем выше концентрация раствора хлористого натрия в грунте, тем в течение большего времени, при прочих одинаковых условиях, проявляется процесс увеличения его влажности.
Адсорбция грунтами водяных паров до равновесного состояния происходит по-разному в зависимости от того, чем засолены грунты. Установлено, что адсорбция водяных паров грунтом, насыщенным Са, происходит быстрее, чем Na и тем более К. В этом отношении, Са оказывается более активным, чем вышеуказанные катионы.
Искусственно засоленные грунты в значительно большей степени чувствительны к изменению внешних условий, чем незаселенные. Они могут быстро реагировать на изменения температуры, давления и в связи с этим так же быстро менять свои строительные качества. Это безусловно следует учитывать, применяя способ искусственного засоления грунтов в строительстве.