Навігація
Зараз на сайті
Гостей: 1

Користувачів: 0

Всього користувачів: 18
Новий користувач: Kalqkwm
Останні статті
План для курсової та дипломної: як складати та ...
Как выбрать розы
7). Комплекс відеолекцій по темі "Водна ерозія"
6). Комплекс відеолекцій по темі "Ярий ячмінь"
5). Комплекс відеолекцій по темі "Цукровий буряк"
Останні завантаження
Приклад розрахунку т...
Куртенер Д. А. Усков...
Підказки на деякі за...
Презентация на тему ...
Підручник "Мікроклім...
Останнi огляди:
Польза аркадных игр
Какой лазер выбрать ...
Енергія сонця стає д...
Металлические самокл...
Кухонный гарнитур – ...
Как правильно состав...
Профессии будущего и...
Наш сад
Структура статей
Усі статті » 6) Методические материалы » Методи вивчення фізичних властивостей грунту.
Методи вивчення фізичних властивостей грунту.

Теорія.

Механічний склад ґрунту

Тверда фаза грунту складається з часток різної величини, шо назива­ються механічними елементами чи гранулами. У таблиці 1 наводиться класифікація механічних елементів грунту М. А. Качинського.

Таблиця 1 - Класифікація механічних елементів грунту за величиною

Суму всіх механічних елементів ґрунту розміром менше 0.01 мм нази­вають фізичною глиною, а більше 0.01 мм - фізичним піском. Крім того, виділяють мілкозем, до якого входять частки менше 1 мм. а також ґрунто­вий кістяк— частки більше 1 мм.

Окремі групи механічних елементів по-різному впливають на власти­вості грунту. Це пояснюється неоднаковим їх мінералогічним і хімічним складом і різними фізичними і фізнко-хімічнимн властивостями.

Відносний вміст у грунті чи породі механічних елементів називається механічним складом, а кількісне визначення їх — механічним аналізом.

Класифікація грунтів за механічним складом

Усі грунти і породи за механічним складом можна об'єднати в декіль­ка груп з характерними для них фізичними і хімічними властивостями.

Курсову роботу на цю тему ми оформляли здесь. Одну з перших наукових класифікацій ґрунтів за механічним складом дав проф. Н. М. Сібірцев. Вона заснована на співвідношенні фізичної гли­ни до фізичного піску.

В даний час широко поширена класифікація проф. М. А. Качинського. У цій класифікації (табл. 1.2), крім підрозділів ґрунтів у залежності від вмісту фізичної глини і фізичного піску, введене поняття переважних фра­кцій. Таких фракцій видоєно п'ять: гравелиста (3-1 мм), піщана (1-0.05 мм). крупнопилувата (0.05- 0.01 мм), пилувата (0.01- 0.001 мм) і мулиста (< 0.001 мм).

Таблиця 2— Класифікація грунтів за кам'янистістю

У залежності від того, яка фракція переважає, до основного наймену­вання ґрунту, зазначеного в таблиці 2.3.2, додають назву цієї фракції. На­приклад. дерново-підзолнстий грунт містить фізичної глини 28.1%, піску (1-0.05 мм) 37.0, крупного пилу 34.9, середнього і дрібного пилу 16.0 і мулу 12.1%.

У цьому грунті першою переважаючою фракцією буде пісок, на дру­гому місці-крупний пил. на третьому дрібний пил і мул. Цей грунт за ме­ханічним складом повинен називатися суглинком легким крупнопилува- то-піщаним.

При орієнтованому і більш короткому визначенні механічного складу звичайно виділяється одна будь-яка фракція. Так, усі категорії суглинків підрозділяють на пилуваті і піщані, в залежності від переваг фракцій піску (1-0.05 мм) чи великого пилу (0.05—0.01 мм). Супісі поділяють на пилу­ваті, піщані і гравелисті. на грубозернисті, середньозернисті і дрібнозер­нисті.

Ступінь кам'янисті ґрунту залежить від змісту механічних елементів розміром більше 3 мм (табл. 3).

Таблиця 3 — Класифікація грунтів за механічним складом

Діагностика грунтів за механічним складом

В польових умовах і в лабораторії механічний склад ґрунтів при­близно визначають за зовнішніми ознаками і на дотик. Для точного його встановлення застосовують лабораторні методи, шо дозволяють знаходи­ти кількість усіх груп механічних елементів, які складають грунт чи по­роду. За змістом їх. користуючись розглянутою вище класифікацією, мо­жна вже безпомилково віднести досліджуваний грунт чи породу до тієї чи іншої групи механічного складу.

Усі групи механічного складу грунтів і порід (пісок, супісь, суглинок піщанистий, суглинок пилуватий і т.д.) можна розрізняти за рядом ознак. Знаючи ці ознаки і маючи відповідну навичку, можна швидко і з достат­ньою точністю визначати механічний склад у польових умовах.

Сухий метод. Суху грудочку чи щіпку мілкозему ґрунту випробу­ють на дотик, кладуть на долоню і ретельно розтирають пальцями. При необхідності щільні агрегати роздавлюють у ступці.

Механічний склад грунту чи породи визначається по відчуттю при розтиранні, стану сухого ґрунту, по кількості піску таким чином (табл. 4 ).

Таблиця 4 — Органолептичні ознаки механічного складу ґрунту

Мокрий метод. Зразок розтертого грунту зволожують і перемішу­ють до тістоподібного стан>\ прн якому ґрунтн мають найбільшу пласти­чність.

При визначенні механічного складу карбонатних грунтів і порід за­стосовують замість води 10%-ну НС1 з метою руйнування водотривких агрегатів. З підготовленого грунту на долоні скочують кульку і пробують розкотати її в шнур товщиною близько 3 мм. потім згорнути в кільце діа­метром 2—3 см. В залежності від механічного складу грунту чи породи показники «мокрого» способу будуть різні.

Пісок не утворить ні кульки, ні шнура. Супісь утворить кульку, яку розкотати в шнур не вдається. Виходять тільки зачатки шнуру. Легкий су­глинок розкочується в шнур, але останній дуже неміцний, легко розпада­ється на частини при розкочуванні чи при взятті з долоні. Середній сугли­нок утворить безперервний шнур, який можна згорнути в кільце. Кільце з тріщинами і переломами. Важкий суглинок легко розкочується в шнур. Кільце з трішинами. Глина утворить довгий тонкий шпур, кільце без трі­щин.

Необхідно бути уважним при визначенні механічного сктаду пилува­тих суглинків і супісів. При розтиранні вони дають відчуття борошнисто­сті через велику кількість великого пилу (>40%), при цьому пісок не від­чувається чи його дуже мало. Розрізняють ці різновиди за сухим методом таким чином.

Пилуваті супісі і легкі пилуваті суглинки утворять неміцні грудочки, що при роздавлюванні пальцями легко розпадаються. При розтиранні су­пісі роблять шарудливий звук і зсипаються з руки. При розтиранні легких суглинків відчувається ясно помітна шорсткість, глинисті частки втира­ються в шкіру. Середні пилуваті суглинки також дають відчуті я борош­нистості. але роблять відчуття тонкого борошна зі слабко помітною шор­сткістю. Грудки середніх суглинків роздавлюються з деяким зусиллям. Важкі пилуваті суглинки в сухому стані із зусиллям піддаються роздав­люванню. утворюють добре виражені структурні окремості з гострими ребрами, дають відчуття багнистого борошна при розтиранні. Шорсткість не відчувається.

Практика.

При механічному аналізі ґрунтовий кістяк (>1 мм) розділяють на си-тах, а мілкозем (<1мм) —у різних методах по-різному (відмулювання, ае-рометричний метод, метод піпетки). В Україні широко застосовується ме-тод піпетки у варіанті М. А. Качинського.

Механічні елементи, особливо суглинних і глинистих ґрунтів, знахо-дяться в агрегатованому стані. Щоб визначити механічний склад ґрунту, необхідно зруйнувати агрегати і перевести всі механічні елементи в окре-мочастковий стан. Це здійснюється хімічним і механічним впливом на ґрунт при підготовці до механічного аналізу.

Хімічний вплив полягає в тому, що в ґрунті поглинені двовалентні катіони (кальцій і магній) заміщаються одновалентними. Це призводить до диспергування ґрунту, що ще збільшується при кип'ятінні з водою.

Наважку мілкозему (<1 мм) після хімічної обробки і кип'ятіння про-пускають через сито з отворами 0,25 мм. Частки, що залишилися на ситі, висушують, зважують і визначають їхній вміст. Механічні елементи, що пройшли через сито з отворами 0,25 мм, збирають у циліндр у вигляді суспензії. З неї піпеткою беруть проби, на підставі яких розраховують вміст механічних елементів менше 0,25 мм.

Принцип методу піпетки заснований на залежності, що існує між швидкостями падіння часток і їхнім розміром. Якщо скаламутити суспензію і залишити її в спокійному стані, то поступово скаламучені частки осядуть. Швидше будуть осідати більш великі за розміром механічні елементи, як більш важкі* (* Це положення умовне, тому що щільність часток різного і навіть того самого розміру буває неоднаковою, що передбачається неоднорідністю хімічного складу механічних елементів і різною кількістю гідратаційної води на їхній поверхні).

Швидкість падіння різних за розміром часток розраховують за формулою Стокса:

де:

V– швидкість падіння частки (см/с);

r – радіус падаючої частки кулястої форми (см);

d1– щільність падаючої частки;

d2– щільність рідини, у якій осідає частка;

g – прискорення сили ваги при вільному падінні тіла;

η – в'язкість рідини.

Знаючи, з якою швидкістю осаджуються механічні елементи різного діаметра, можна брати проби ґрунтової суспензії з визначеної глибини (по закінченні різних термінів після взмучування) і визначити вміст механічних елементів.

Підготовка ґрунту і хід механічного аналізу методом М. А. Качинського

1. З повітряно-сухого ґрунту, просіяного через сито з отворами 1 мм, відважують на аналітичних терезах з точністю до 0,001 г три наважки. Одна служить для підготовки робочої суспензії, друга – для визначення втрати при обробці НС1 і третя – для визначення гігроскопічної вологи. Якщо гігроскопічну вологу уже визначали, то другий раз її встановлювати не треба. Першу і другу наважку беруть по 5 г для суглинних ґрунтів і по 10 г для піщаних і супіщаних * (*Якщо ґрунтову суспензію будуть переносити в літрові мірні циліндри, то наважки відповідно варто брати 10 і 20 г.). Потім їх переносять у порцелянові чашки.

2. Щоб з'ясувати, чи містяться в ґрунті карбонати, на ґрунт у порцелянові чашки наносять трохи крапель 10%-ної НС1. При наявності карбонатів ґрунт буде «скипати» (виділяються пухирці СО2); при відсутності карбонатів скипання не відбувається.

3. Якщо містяться карбонати, то для їхнього руйнування ґрунт в обох чашках необхідно обробити невеликими порціями 0,2 н НС1 для повного припинення виділення СО2.

Після руйнування карбонатів рідину з чашок зливають на лійки з щільним фільтром і обробляють ґрунт 0,05 н НС1 для витиснення з неї поглинених Са2+ і Мg2+ , як зазначено в пункті 4.

Рідину з чашки, у якій визначають втрату при обробці, зливають на лійку з заздалегідь зваженим фільтром. Якщо ж у ґрунті карбонати відсутні, його відразу обробляють 0,05 н. НС1, як зазначено в пункті 4.

4. Наливають у чашки приблизно до половини 0,05 н НС1, ґрунт взмучують скляною паличкою і суспензію переносять на той же фільтр, на який зливали рідину після руйнування вільних карбонатів. Операцію повторюють 4—5 разів, а потім, взмучений ґрунт із 0,05 н. НС1, переносять з чашок на фільтр.

5. Ґрунт на фільтрах обробляють 0,05 н НС1 до зникнення реакції на кальцій. Для визначення цього моменту набирають в пробірку безпосередньо з-під лійки близько 3 мл фільтрату. Доливають до нього трохи кра-пель 10%-ного NH40Н до слабкого запаху, підкислюють 10%-ним СНзСООН, додають 3 мл 4%-ного розчину щавлевокислого амонію (NН4)2С2O4 і нагрівають суміш до кипіння. При наявності кальцію з'явить-ся біла каламуть чи осад щавлевокислого кальцію (СаС2O4). При відсут-ності каламуті обробку ґрунту 0,05 н НС1 закінчують.

6. Ґрунт на фільтрах відмивають від НС1 дистильованою водою до зникнення реакції на хлор. Для визначення кінця промивання набирають у пробірку з-під лійки 3 – 5 мл фільтрату, підкислюють його 10%-ним НNО3 і додають трохи крапель 5%-ного АgNО3. Відсутність білої каламуті вказує на кінець промивання. При наявності білої каламуті промивання продовжують. Але якщо з лійки почне випливати мутна рідина (через фільтр проходять колоїди ґрунту), то промивання припиняють, навіть якщо хлор до кінця не відмитий.

7. Ґрунт зі зваженим фільтром після обробки НС1 і Н2О переносять у зважений сушильний стаканчик і просушують до постійної маси при тем-пературі 105°С. Визначають втрату при обробці ґрунту.

8. Вологий ґрунт із незваженого фільтра поміщають у конічну колбу ємністю 750 мл. При цьому вийнятий з лійки фільтр із ґрунтом розгортають на внутрішній стінці великої лійки, вставленої в колбу зазначеного об’єму. Струмом води з промивалки ґрунт змивають у колбу.

Частина найбільш дрібних часток ґрунту залишається в порах фільт-ра. Для витягу цих часток фільтр змочують водою і вижимають у порце-лянову чашку, мутну рідину з чашки переносять у ту ж колбу через сито з отворами 0,25 мм (сито застосовують, щоб затримати волокна фільтра). Об’єм рідини в колбі доводять дистильованою водою приблизно до 250 мл, додають 0,5 – 3 мл 1 н. NаОН і залишають стояти протягом 2 годин, струшуючи колбу через кожні 15 хвилин* (* Луг додають для диспергу-вання ґрунту, причому кількість його, за М. А. Качинським, залежить від ємності вбирання (для несолонцьованих ґрунтів) чи від суми вбирання лужноземельних катіонів і визначається наступними зразковими величи-нами (в мл 1 н. NаОН на 5 г ґрунту); чорноземи типові – 3; чорноземи пі-вденні і звичайні – 2,5; каштанові і бурі ґрунти – 2; сірі лісові ґрунти – 1,5; сіроземи – 1; дерново-підзолисті важкі – 0,5 – 1; дерново-підзолисті легкі – 0,25; солонцюваті ґрунти і солонці – 1– 2,5.

9. Після двогодинного відстоювання вставляють у колбу лійку і ки-п'ятять на помірному полум'ї 1 годину.

10. Прокип'ячену й охолоджену до кімнатної температури суспензію ґрунту пропускають через сито з отворами 0.25 мм, що встановлюють на скляній лійці, вставлену в мірний циліндр на 500 мл. Ґрунт на ситі злегка протирають пальцем і промивають водою з промивалки. Потрібно стежи-ти, щоб води в циліндрі не набралося більше зазначеного об’єму.

11. Залишок із сита (частки розміром 1 – 0,25 мм) змивають у порцелянову чашку, відкіля декантуванням водою переносять кількісно в заздалегідь зважений стаканчик; відстояну воду з нього зливають, залишок випарюють на етернітовій плиті, потім висушують у сушильній шафі при 105° С до постійної маси.

12. Об’єм суспензії в циліндрі доводять дистильованою водою до 500 мл і звідси беруть проби піпеткою для визначення механічних елементів розміром < 0,25 мм.

Проби з циліндра беруть піпеткою на 25 мл з різної глибини для різних груп механічних елементів. Усього беруть чотири проби в такій послідовності:

I проба з глибини 25 см; частки ≤ 0,05 мм

ІI проба з глибини 10 см; частки ≤ 0,01

III проба з глибини 10 см; частки ≤ 0,005

IV проба з глибини 7 см; частки ≤ 0,001

 При визначенні часу відстоювання треба враховувати щільність твердої фази, що у різних ґрунтів та різних горизонтах буває різною.

Для спостереження за температурою термометр опускають в такий же циліндр із водою, в якому знаходиться ґрунтова суспензія. Проби беруть спеціальною піпеткою, яка закріплена на штативі. Нижній отвір піпетки запаяний, замість нього є чотири бокових, що усуває засмоктування рідини знизу. Вище бокових отворів на піпетці є (або наносять самі студе-нти) мітки на трьох рівнях, на яку треба занурювати піпетку. На верхньому кінці її знаходяться два отвори, що перекриваються краном. Одним вона приєднується до аспіратора, за допомогою якого відбувається всмоктування суспензії з циліндра в піпетку, другий служить для повітря при зливанні рідини з піпетки.

Таблиця – Строки взяття проб

13. Проби беруть таким чином. Закривають циліндр пробкою і взмучують ґрунтову суспензію десятикратним перегортанням циліндра нагору дном і назад. Варто звертати увагу на те, щоб на дні циліндра не залишилося прилиплих часток ґрунту. Після останнього обороту циліндр ставлять на стіл і відразу відраховують час відстоювання. Якщо застосовуєть-ся циліндр без пробки, то збовтують його вміст мішалкою швидкими рухами нагору і вниз протягом хвилини.
За хвилину до закінчення терміну відстоювання циліндр ставлять під піпетку (рис. 1) і обережно опускають її на задану глибину. Проби зручно брати піпеткою, удосконаленою А. М. Майсуряном. До опускання піпетки в циліндр кран її встановлюють у нейтральне положення А і відкривають затиск аспіратора.

14. Після відстоювання* (*Засмоктування проб у піпетку варто проводити протягом 20—30 с. Для проби з діаметром часток – <0,05 мм час, витрачений на її узяття, може позначитися на точності аналізу; тому пробу треба починати брати на 10 секунд раніше і кінчати на 10 с пізніше. Для часток меншого діаметру таке виправлення не потрібне, висихання, висушують у сушильній шафі при 105°С до постійної маси і зважують на аналітичних вагах) переводять кран піпетки в положення Б і набирають у неї суспензію.

В момент надходження суспензії в лівий вихід знову переводять кран у нейтральне положення А. Піпетку обережно виймають з циліндра і суспензію з піпетки зливають у заздалегідь зважений стаканчик, для чого переводять кран (проти ходу годинникової стрілки) у положення В. Після набрякання проби кран пе-реводять у положення Г і промивають піпетку невеликою кількістю дистильованої води, спускаючи промивні води в той же стаканчик.

Рисунок - Прилад для механічного аналізу і схема положень крана при роботі з піпеткою

 15. Узяту пробу випарюють на етернітовій плитці до повного висихання, висушують у сушільній шафі при температурі 105°С до постійної маси і зважують на аналітичних терезах.

16. Узявши першу пробу, суспензію в циліндрі знову збовтують і після закінчення визначеного часу беруть другу пробу і т.д. Час відстоювання відраховують після кожного збовтування. Доливати циліндр водою після узяття проб не можна.

Розрахунок результатів механічного аналізу

Втрату при обробці (пункт 7) обчислюють за формулою:

де:

х – втрата при обробці ( %);

а – маса абсолютно-сухого ґрунту, взятого для визначення втрати при обробці (г);

b – маса сухого ґрунту (г) після обробки її НС1 і Н2О за винятком маси фільтра.

 Зміст великого і середнього піску (1 – 0,25 мм) обчислюють за формулою:

де:

Р – кількість великого і середнього піску ( %);

b – маса часток ( г), що залишилися на ситі (пункт 11).

С – наважка повітряно-сухого ґрунту (г), узята для механічного аналізу;

100 – коефіцієнт перерахування на 100 г ґрунта;

KH2O – коефіцієнт перерахування на сухий ґрунт.

 Наступні фракції механічного складу обчислюють з урахуванням маси узятих піпеткою проб суспензії. Щоб ясніше уявити принцип розрахунку, пропонуємо схему, на якій, зазначено, до складу якої проби входить та чи інша фракція:

Зі схеми видно, що до складу першої проби входить крупний, середній, дрібний пил і мул, а до другої — усі фракції I проби, за винятком крупного пилу. Тому, знаючи зміст першої і другої проб, можна по різниці обчислити зміст крупного пилу.

У третю пробу входять усі фракції другої проби, за винятком середнього пилу, тому по різниці між другого і третьої проби можна обчислити вміст середнього пилу. По різниці між третьою і четвертою пробами обчислюють кількість дрібного пилу. У четверту пробу входять одні мулисті частки, тому маса її відповідає вмісту мулистої фракції.

Кількість фракцій дрібного піску обчислюють по різниці між сумою усіх фракцій (100%) і сумою середнього піску, першої проби і втратою при обробці.

 Вміст дрібного піску (0,25 – 0,05 мм) знаходять за формулою:

m = 100 – (р + n1+ x)

де:

m – кількість дрібного піску (%);

р – кількість крупного і середнього піску ( %);

n1 – кількість часток першої проби ( %);

х – втрата при обробці ґрунту НС1 і Н20 ( %).

Кількість часток першої проби обчислюють за формулою:

де:

К – маса першої проби ( г);

V – об’єм суспензії в циліндрі ( мл);

100 – коефіцієнт перерахування на 100 г ґрунту;

V1– об’єм взятої проби (мл);

С – наважка ґрунту ( г), яка взята для механічного аналізу;

KH2O – перерахування на сухий ґрунт.

Так само розраховують кількість часток у відсотках другої, третьої і четвертої проб, підставляючи замість К відповідну масу проб у грамах.

 Вміст великого пилу (0,05 – 0,01 мм) обчислюють за формулою:

n1 – n2 = % крупного пилу

де:

n1– перша проба ( %);

n2 – друга проба ( %).

Вміст середнього пилу (0,01 – 0,005) обчислюють за формулою:

n2 – n3 = % середнього пилу

де:

n2 – друга проба (%);

n3 – третя проба ( %).

Вміст дрібного пилу (0,005 – 0,001 мм) обчислюють за формулою:

n3 - n4 = % дрібного пилу

де:

n3 – третя проба ( %);

n4 – четверта проба ( %).

Вміст мулу (<0,001 мм) дорівнює кількості часток четвертої проби у відсотках.

Розглянемо розрахунок результатів аналізу на конкретному прикладі. Взято для механічного аналізу 5 г повітряно-сухого ґрунту, KH2O  –1,02.

В результаті аналізу отримані дані: втрата при обробці 1,4%; маса часток, що залишилися на ситі, 1,3538 г, маса першої проби = 0,1275 г, а вміст її дорівнює:

n1=(0.1275*500*100*1.02)/25*5=52.0%

Маса другої проби = 0,0515 г, а вміст її дорівнює:

n2=(0.0515*500*100*1.022)/25*5=21.0%

Маса третьої проби = 0,03668 г, а вміст її дорівнює:

n3=(0.0368*500*100*1.022)/25*5=15.0%

Маса четвертої проби = 0,0294 г, а вміст її дорівнює:

n4=(0.0294*500*100*1.022)/25*5=12.0%

З отриманих даних маємо:

втрата при обробці 1,4%,

крупного і середнього піску 1,3538-20-1,02 = 27,6%;

дрібного піску 100 –(27,6+52,0+1,4)= 19.0%;

крупного пилу 52,0—21.031,0%;

середнього пилу 21,0–15,0 =6,0%;

дрібного пилу 15,0–12,0=3,0%;мулу 12,0%;

сума 100,0%.

Таблиця  – Результати механічного аналізу

При визначенні механічного складу за даними аналізу втрату при обробці ґрунтів, не насичених основами (не скипають від НС1), необхідно привести до мулистої фракції (до часток розміром <0,001мм). У карбонатних ґрунтах втрата при обробці виділяється окремою графою.

На підставі отриманих результатів визначають механічний склад зразка за класифікацією М. А. Качинського і графічно оформляють його циклограмою. При наявності даних механічного складу ґрунтів по генетичних горизонтах М. А. Качинський пропонує профільний метод зображення, коли по осі ординат відкладають глибини залягання горизонтів ґрунту, а по осі абсцис-процентний вміст фракцій у кожному горизонті.

Рисунок - Зображення механічного складу циклограмою (а) і профільним методом (б)

1 – втрати від обробки; 2 – пісок крупний; 3 — пісок середній; 4— пісок дрібний; 5 — пил великий; 6 – пил середній; 7 – пил дрібний; 8 – мул.

Визначення структури ґрунту

Під структурою ґрунту розуміють сукупність агрегатів або структур-них окремостей різної величини, форми, пористості, механічної міцності і водотривкості.

Агрегати діаметром більш ніж 0,25 мм називають макроагрегатами, дрібніше 0,25 мм – мікроагрегатами.

Агрономічно коштовною є грудкувато-зерниста структура з розміром агрегатів від 0,25 до 10 мм, яким притаманні пористість і водотривкість. Така структура обумовлює найбільш сприятливий водно-повітряний ре-жим ґрунту. Водотривкими називаються агрегати, які протистоять дії во-ди, що розмиває.

Агрегатний аналіз методом М.І.Саввінова

У задачу агрегатного аналізу входить:

1) визначення вмісту агрегатів того або іншого розміру в межах 0.25 – 10 мм;

2) виявлення кількості во-достійких структурних окремостей.

Кількість агрегатів визначеного розміру знаходять методом «сухого» агрегатного аналізу, а водотривких агрегатів – методом «мокрого» агре-гатного аналізу.

Метод «сухого» агрегатного аналізу. Зі зразка нерозтертого повіт-ряно-сухого ґрунту беруть середню пробу 0,5—2,5 кг. Обережно вибира-ють корені, гальку й інші включення. Середню пробу просівають через стовпчик сит з діаметром 10; 7; 5; 3; 2; 1; 0,5; 0,25 мм. На нижньому ситі повинний бути піддон. Ґрунт просівають невеликими порціями (100—200 г), уникаючи сильних струшувань. Коли сита роз'єднують, кожне з них злегка постукують долонею по ребру, щоб звільнити застряглі агрегати.

Агрегати із сит переносять в окремі порцелянові або алюмінієві чашки. Коли всю середню пробу просіють і розділять на фракції, кожну фракцію зважують на технохімічних терезах і розраховують їх вміст у відсотках від маси повітряно-сухого ґрунту.

Таблиця  – Результати агрегатного аналізу

Продовження таблиці 1.7

Метод «мокрого» агрегатного аналізу. Наважку ґрунту 50 г складають з відсіяних структурних фракцій. З кожної фракції відважують на технохімічних терезах кількість структурних окремостей (г), яка дорівнює половині процентного вмісту даної фракції в ґрунті. Фракцію, яка менша 0,25 мм не включають у середню пробу, щоб не забивалися нижні сита при просіюванні ґрунту. Тому наважка завжди буває менше 50 г, тому що в неї не входять мікроагрегати (< 25 мм).
Підготовлюють набір з 5 сит діаметром 20 см, висотою 3 см з отворами (зверху вниз) 3; 2; 1; 0,5; 0,25 мм. Сита скріплюють металевими пла-стинками і встановлюють у баці з водою так, щоб над бортом верхнього сита знаходився шар води 5 см.
Наважку висипають у літровий циліндр і насичують водою, що до-ливають обережно по стінках циліндра, щоб витиснути з ґрунту повітря, не защимлюючи його (затиснене повітря руйнує агрегати). Зволожений ґрунт залишають на 10 хвилин у спокої, після чого циліндр доливають водою доверху.

Для повного видалення повітря циліндр закривають годинниковим склом, нахиляють до горизонтального положення і ставлять вертикально. Коли повітря буде вилучено, циліндр закривають пробкою, стежачи, щоб під нею не залишилося повітря, і швидко перевертають нагору дном. Тримають у такім положенні, поки основна маса агрегатів не упаде вниз. Потім циліндр перевертають і чекають, коли ґрунт досягне дна. Так повторюють 10 разів, щоб зруйнувати всі неміцні агрегати.

При останньому обороті залишають циліндр дном догори, переносять до набору сит і занурюють у воду над верхнім ситом. Під водою відкривають пробку циліндра, не відриваючись від води, плавними рухами розподіляють ґрунт на поверхні верхнього сита.

Через хвилину, коли всі агрегати >0,25 мм упадуть на сито, циліндр закривають пробкою під водою, виймають з води і відставляють.
Ґрунт, що перейшов на сито, просівають під водою таким способом: набір сит піднімають у воді, не оголюючи агрегатів, що залишилися, на верхнім ситі, і швидким рухом опускають униз. У цьому положенні тримають 2—3 секунди, щоб встигли просіятися агрегати, потім повільно піднімають нагору і швидко опускають вниз. Сита струшують 10 разів, потім виймають з бака два верхніх сита, а нижні струшують ще 5 разів. Агрегати, що залишилися на ситах, змивають струмом води у великі порце-лянові чашки. Надлишок води в чашках зливають.

З великих чашок агрегати змивають у заздалегідь зважені маленькі чашечки, потім висушують на водяній лазні до повітряно-сухого стану і зважують.

Маса фракцій, помножена на 2, дає процентний вміст водотривких агрегатів того чи іншого розміру. Відсоток агрегатів <0,25 мм визначають вирахуванням з 100 суми відсотків отриманих фракцій.

За результатами агрегатного аналізу обчислюють коефіцієнт структурності (К)), під яким розуміється відношення кількості агрегатів від 0,25 до 10 мм ( %) до сумарного вмісту агрегатів <0,25 і >10 мм (%). Чим бі-льше величина К, тим краще структура ґрунту.

По кількості повітряно-сухих і водотривких агрегатів оптимального розміру С. И. Боргів і П. У. Бахтін пропонують наступну шкалу оцінки структурного стану ґрунту.

Таблиця  – Оцінка структурного стану ґрунту

Перевір себе:

1. Якій існує зв'язок між механічним і мінеральним складом ґру-нтотворних порід?

2. Перелічіть основні типи грунтотвоних порід СНД

3. Поняття про механічні елементи, різниця в їх мінералогічному складі?

4. Що називається механічним складом і які бувають ґрунти за цією ознакою?

5. Який вплив має механічний склад на процеси ґрунтоутворення та властивості ґрунту?

6. Що називається структурністю та структурою ґрунту?

7. Які види структури зустрічаються у ґрунтах?

8. Від яких факторів залежить утворення водотривкої структури?

9. В чому полягає агрономічна роль структури ґрунту?

10. Які причини викликають руйнування структури і які існують при-йоми її відновлення?



Опубліковано: Admin February 16 2016 · Категорія: 6) Методические материалы · 0 коментарів · 6256 переглядів · Друк
Коментарі
Коментарі відсутні
Додати коментар
Щоб отримати можливість додавання коментарів, будь ласка, спочатку авторизуйтесь на сайті через власний обліковий запис.
Перекладач
Відеолекції викладачів кафедри

 http://otroke.ru/modules/instruction/page.php?id=941

Моніторинг якості повітря м. Одеса

 http://otroke.ru/modules/instruction/page.php?id=941

Публічна кадастрова карта України

 http://otroke.ru/modules/instruction/page.php?id=941

Ми в соціальних мережах:
Лічильники:
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru