Выше мы отмечали, что необходимым условием создания слоя капил-
лярно подвешенной воды является и с х о д н а я
с у х о с т ь
песча-
ной толщи.
Если песок обладает более или менее заметной влажностью, то
первые же порции влаги, поступающие на его поверхность, сразу на-
чинают стекать вниз. Вследствие этого повысить его влажность до величи-
ны, сколько-нибудь превышающей наибольшее количество стыковой воды,
которое может быть в нем удержано, не удается. Это позволяет сделать вы-
вод, что существенным фактором создания слоя капиллярно подвешенной
воды является г и с т е р е з и с с м а ч и в а н и я .
Как
мы упоминали уже в главе II, под этим термином принято
понимать особое явление, заключающееся в следующем. При
первоначальном соприкосновении воды или иной жидкости
с поверхностью вещества, которое, вообще говоря, может
хорошо смачиваться этой жидкостью, вначале иногда на-
блюдается плохое смачивание, т. е. угол смачивания оказы-
вается гораздо большим, чем тот, который нормально свой-
ствен данной паре: жидкость — твердое тело. И лишь после
того, как граница смачивания в процессе стекания жидкости
пройдет данный участок поверхности твердого тела, смачи-
вание делается нормальным и угол смачивания уменьшается
до присущей ему величины.
Гистерезис смачивания легко наблюдать в начале дождя,
когда на сухое оконное стекло падают первые капли дождя.
Эти капли приобретают вид, изображенный на рис. 45.
Нижний край капли отходит от поверхности стекла под
очень большим углом 6, который и является углом смачи-
вания. Cos 0, служащий мерилом степени смачивания, близок к нулю,
несмотря на то, что, вообще говоря, стекло смачивается водой очень
хорошо и cos 6 в нормальных условиях близок к единице. И лишь
после того, как стекло окажется смоченным дождем, новые капли
дождя будут сразу растекаться в тонкую пленку, в соответствии с нор-
мальной хорошей смачиваемостью стекла водой.
Природа гистерезиса смачивания не вполне ясна. Возможно, что пло-
хое смачивание поверхности твердого тела зависит от того, что на ней
имеется слой прочно адсорбированного воздуха, который лишь очень мед-
ленно вытесняется водой.
В других случаях поверхность может быть загрязнена пленкой
какого-либо плохо смачивающегося вещества, которое, однако, удаляется
медленно стекающей водой.
Тот факт, что капиллярно подвешенная влага хотя и весьма медленно,
но все же стекает вниз, также свидетельствует в пользу того, что гистере-
зис смачивания играет существенную роль в создании слоя подвешенной
воды.
Разобранные выше явления, иллюстрирующие возможность накопле-
ния капиллярно подвешенной влаги в песчаных почвах и грунтах, были
изучены на фракциях 1—0,5; 0,5—0,25 и 0,25—0,10 мм. Условимся назы-
вать такой материал с р е д н е з е р н и с т ы м . Как мы знаем, 1 мм яв-
ляется верхним пределом размера частиц, слагающих эту группу почв и
грунтов. Спрашивается: где же лежит нижний предел? Ответить на этот
вопрос, хотя и в приближенной форме, мы постараемся несколько ниже,
а сейчас перейдем к рассмотрению явлений накопления подвешенной вла-
ги в третьей группе почв и грунтов, которые мы условно будем называть
т о н к о з е р н и с т ы м и . К этой группе относятся различные сугли-
нистые и глинистые почвы и породы.
Рис. 45.
Капля дож-
дя на стек-
ле. Гистере-
зис смачива-
ния.
214
»
Электронная книга СКБ ГНУ Россельхозакадемии
