Навігація
Зараз на сайті
Гостей: 1

Користувачів: 0

Всього користувачів: 30
Новий користувач: sanchopex
Останні статті
Высадка рассады томатов в открытый грунт
Оцінювання тісноти кореляційної залежності між ...
Процедура обчислень при перевірці статестичних ...
Вредители и болезни кукурузы.
Вредители и болезни ячменя и других колосовых з...
Останні завантаження
Приклад розрахунку т...
Куртенер Д. А. Усков...
Підказки на деякі за...
Презентация на тему ...
Підручник "Мікроклім...
Останнi огляди:
Очистка зерна
Высококачественная г...
Уголок от "Металлург...
Компания TPG - отдых...
Как выбрать одежду д...
Выращивание арбузов ...
Ленточная пила по де...
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 · 2415 переглядів · Друк
Коментарі
Коментарі відсутні
Додати коментар
Щоб отримати можливість додавання коментарів, будь ласка, спочатку авторизуйтесь на сайті через власний обліковий запис.
Перекладач
Ми в соціальних мережах:
Лічильники:
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru