ной силе 0,01 моль/л дополнительное набухание при Уща = 0,3 отсутству-
ет, а при Ума = 0,5 оно равно всего 0,18—0,44 кг воды на 1 кг илистой
фракции, т.е. значительно меньше , чем на рис. 29 в смектитовых почвах. Та-
ким образом, можно полагать, что в первом приближении набухание илис-
той фракции определяется именно набуханием смектитовых минералов.
Поэтому в основе моделей набухания илистой фракции почв лежат моде-
ли набухания смектитовых минералов (МсМеа! е{ а!.,‚ 1966; СоШз, Во-
гетап, 1970).
Исходя из того, что набухание зависит от развития гидратно-ионных
слоев (ГИС), его количественное описание может основываться на модель-
ных представлениях о формировании ГИС. Для систем ”смектитовые ми-
нералы — СаС1, —NoаС!--Н, О’, которые будут рассматриваться ниже, наибо-
лее распространены два вида моделей: разделения катионов и тактоидов.
Модели разделения катионов, или модели домейнов, основываются на
допущении, что поверхность алюмосиликатных слоев смектитовых мине-
ралов разделяется на однородные участки — домейны (МсМеа! е{ а!., 1966;
Вгез!ет е{ а!., 1982). На одних участках в ГИС присутствует только No',
а на других только Са?'. Доля поверхности, соответствующей Ма-домей-
нам, пропорциональна Ума — доле МNo’ в сумме обменных No’ и Са?".
Средняя толщина ГИС в межслоевых промежутках смектитовых минера-
лов Бма--са равна средневзвешенной величине из толщин ГИС на участках,
заполненных ионами No` (Бмца) и ионами Са?' (Бса) : Бма-са = Умабма *
+ (1 - Ума)Рса = Ума (Рма — Бса) + Рса. Далее рассматривается средняя
избыточная толщина ГИС, т.е. разность между средней толщиной ГИС у
минералов в Са—-Ма-форме и у минералов в Са-форме: А =Бма_са — Рса =
= Ума (Рма — Рса). Зависимость Ьыд от ионной силы раствора МNoаС! мож-
но выразить формулой: Бмща = 1,2/1°%%7 нм при / < 0,3 кмоль/ м° (Пачеп-
ский, 1989). Для Са-монтмориллонита Бса = 0,5 нм (Могг151, 1954). Та-
ким образом, в рамках модели разделения катионов величина избыточ-
ной толщины ГИС для Са-Ма-монтмориллонита, выраженная в наномет-
рах, зависит от доли Ма’ в сумме обменных катионов и ионной силы рас-
твора, согласно формуле
А = Уца (1,2/1°*3”7 
— 0,5). 
(83)
При применении модели тактоидов (см. п. 3.1) к изучаемым системам
предполагается, что ГИС, образующиеся на внешних поверхностях тактой-
да, представляют собой диффузный слой, где содержатся и No, и Са*”.
Внутри тактоида в межпакетных промежутках присутствует только Са?”.
Средняя толщина ГИС равна средневзвешенной величине ГИС на внешних
поверхностях тактоидов, заполненных Са*' и No' (Бма_-са), И на внутрен-
них поверхностях, заполненных только Са?? (Рса).
Если л;, — общее число алюмосиликатных пакетов в тактоиде, то сред-
няя избыточная толщина ГИС равна
А = (Бща-са — Рса) /"|,- 
(84)
В эту формулу входят две величины, зависящие от состава фаз, — лу и
ЬЫа—Са—
Количество слоев в тактоиде предполагается зависящим от давления
в системе (р) и доли МNo” в сумме обменных катионов (Ума). Принимают,
112