Навігація
Зараз на сайті
Гостей: 2

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 основних фізичних властивостей грунту
Методи вивчення основних фізичних властивостей грунту

Частина №1

Визначення щільності твердої фази ґрунту

Теорія.

Ґрунт як фізичне тіло складається з трьох фаз: твердої, рідкої і газоподібної. Тверда фаза представлена мінеральними й органічними речовинами, рідка — водою з розчиненими в ній сполуками (ґрунтовий розчин), а газоподібна— ґрунтовим повітрям.

Щільністю твердої фази ґрунту називається відношення маси твердої фази ґрунту в сухому стані до маси рівного обсягу води. Величина щільності твердої фази ґрунту залежить від природи вхідних у ґрунт мінералів і від кількості органічної речовини.

У середньому щільність твердої фази в більшості ґрунтів дорівнює 2,50—2,65 і змінюється в залежності від зазначених причин. Чим більше гумусу містить ґрунт, тим менше щільність твердої фази. Так, чорнозем з 10% гумусу має щільність твердої фази близько 2,4, а дерново–підзолистий ґрунт із 2,5% гумусу—2,6. У торфів щільність твердої фази залежить від ступеня розкладання і зольності торфу і коливається від 1,4 до 1,7. Деякі скелетні ґрунти мають щільність твердої фази 3,0 г/см3.

Знання щільності твердої фази ґрунту необхідно для обчислення шпаруватості ґрунту. Крім того, величина щільності твердої фази ґрунту дає деяке орієнтування в петрографічному складі вхідних у ґрунт мінералів і вказує на співвідношення мінеральної й органічної частин.

Щільність твердої фази ґрунту визначають пікнометричним методом. Для її обчислення треба знати об’єм і масу твердої фази ґрунту. При пікнометричному методі об’єм твердої фази знаходять шляхом витиснення води взятою наважкою ґрунту.

Практика.

Хід роботи.

1. В колбу наливають близько 250 мл дистильованої води, кип'ятять приблизно півгодини для видалення з неї розчиненого повітря і охолоджують до кімнатної температури.

2. Беруть пікнометр (чи мірну колбу) на 100 мл, наливають у нього до мітки прокип'ячену й охолоджену дистильовану воду, вимірюють температуру і зважують на аналітичних терезах.

3. З просіяного через міліметрове сито зразка відважують на аналітичних терезах у скляний стаканчик чи в яку-небудь іншу тару 9—10 г повітряно-сухого ґрунту. Одночасно беруть наважку для визначення гігроскопічної вологи, якщо її не визначали.

4. Зі зваженого пікнометра виливають більше половини об’єму води і всипають у нього наважку ґрунту. Стаканчик, у якому знаходився ґрунт, знову зважують і по різниці між стаканчиком із ґрунтом і порожнім стаканчиком знаходять масу ґрунту, взятого для визначення щільності твердої фази.

5. Ґрунт і воду в пікнометрі кип'ятять 30 хвилин для видалення повітря, доливаючи дистильованою водою в міру википання до половини його обсягу.

6. Після кип'ятіння пікнометр із суспензією охолоджують до кімнатної температури і доливають прокип'ячену й охолоджену воду до мітки, витирають зовні фільтрувальним папером і зважують на аналітичних терезах. Потрібно стежити, щоб температура пікнометра з водою і ґрунтом була однакової з первісною температурою пікнометра з водою.

Щільність твердої фази ґрунту обчислюють за формулою:

де:

d – щільність твердої фази ґрунту ( г/см3);

A – наважка сухого ґрунту (г)

де:

А – наважка повітряно-сухого ґрунту ( г);

W–гігроскопічна вологість ( %);

В – маса пікнометра з водою ( г);

С – маса пікнометра з водою і ґрунтом ( г).

Частина №2

Визначення щільності ґрунту

Теорія.

Щільністю ґрунту називають масу сухої одиниці її об’єму в природному стані. При визначенні щільності довідаються масу ґрунту у визначеному об’ємі з усіма порами, що маються в ґрунті. При визначенні ж
щільності твердої фази довідаються масу твердої фази ґрунтів, що займає суцільно весь обсяг, без пір. Таким чином, щільність одного і того ж ґрунту завжди буде менше щільності його твердої фази. Щільність характеризує взаємне розташування ґрунтових часток і агрегатів і виражається в грамах на 1 см3. Вона залежить від механічного складу, змісту органічної речовини і структурного стану ґрунту.

Щільність мінеральних ґрунтів коливається від 1,0 до 1,8 г/см3. У верхніх горизонтах чорноземних ґрунтів щільність складає 1,0— 1,2; у нижніх—1,3—1,6 г/см3. В ґрунтах з невеликим вмістом гумусу щільність близько 1,3—1,6 г/см3. В нижніх горизонтах ґрунтів вона складає 1,6—1.8 г/см3. Щільність цілинних болотних ґрунтів 0,04—0,08, староорних ни-зинних болотних ґрунтів—0,2—0,3 г/см3.

При тих чи інших аналізах (вміст живильних речовин, визначення вологості ґрунту і т.д.) розрахунки роблять звичайно на 100 г твердої фази ґрунту. Оскільки тверда фаза складає від 70 до 50% обсягу ґрунту, а інша частина приходиться на пори (шпари), заповнені водою і повітрям, то розрахунки на 100 г ґрунту не дають уявлення про загальні запаси обумовлених речовин у різних горизонтах ґрунту чи в цілому у всій її товщі. Знання щільності ґрунту дозволяє вираховувати запаси води, поживних речовин в орному чи будь-якому іншому горизонті ґрунту. Таким чином, визначення щільності ґрунту має важливе агрономічне значення.

Від щільності ґрунту залежать водноповітряні, теплові і біологічні властивості. З ущільненням суглинних і глинистих ґрунтів зменшується загальна пористість і об’єм пор аерації, збільшується об’єм неактивних пор, у яких вода практично недоступна рослинам, знижується швидкість фільтрації, утруднюється поширення коренів.

Надмірно пухкий стан ґрунту також несприятливий, тому що ґрунт при цьому швидко висушується, порушується контакт насіння, коренів рослин із ґрунтом. Негативний вплив підвищеної щільності на легких ґрунтах (піски і супісі) позначається слабкіше чи зовсім не позначається для ряду культур.

М. А. Качинський пропонує наступну оцінку щільності ґрунтів суглинного і глинистого механічного складу:

Таблиця – Оцінка щільності ґрунтів

В лабораторних умовах щільність ґрунту визначають з розсипного зразка з порушеним станом ґрунту. Але такий метод не дає дійсного уявлення про щільність ґрунту в природному заляганні. У польових умовах беруть у металеві циліндри проби ґрунту з непорушеним станом, що дозволяє визначати щільність ґрунту в природному стані.

Практика.

Визначення щільності ґрунту з розсипного зразка

1. Беруть металевий циліндр (висотою 10 см і діаметром 5 см) з сітчастим дном, кладуть на дно кружок фільтрувального паперу і зважують на технохімічних терезах.

2. Насипають у циліндр ґрунт із нерозтертого зразка, ущільнюючи його в міру наповнення (постукують дном циліндра об долоню руки). Одночасно визначають вологість ґрунту.

3. Вимірюють висоту насипного шару ґрунту, діаметр циліндра і визначають обсяг ґрунту.

4. Зважують циліндр із ґрунтом і проводять необхідні розрахунки.

Знаходять щільність ґрунту по формулі:

де:

d – щільність (г/см3);

m – маса сухого ґрунту ( г);

де:

А – маса вологого ґрунту (г);

W– вологість ґрунту ( %), якщо визначають щільність повітряно-сухого ґрунту;

W –гігроскопічна вологість;

V – об’єм циліндра (у см3);

де:

π=3,14,

r – радіус циліндра (у см);

h – висота циліндра (у см).

Остаточна формула має вигляд:

Частина №3

Визначення пористості ґрунту

Між механічними елементами й агрегатами в ґрунті маються проміжки-пори. У них розміщуються вода, повітря, мікроорганізми, корені рослин. Об’єм пор у ґрунті, їх розмір залежать від механічного складу і
структури. Кількість пор і співвідношення їх по розмірах визначають найважливіші властивості ґрунтів і насамперед водно-повітряні.

Сумарний об’єм пор у ґрунті в одиниці об'єму називається пористістю. Загальна пористість підрозділяється на капілярну і некапілярну пористість (пори аерації). Некапілярні пори звичайно зайняті ґрунтовим повітрям. Вода в них знаходиться під дією гравітаційних сил і не утримується. У капілярних порах розміщається вода, утримувана менісковими силами.

Пори, у яких знаходяться капілярна вода, ґрунтове повітря, мікроорганізми і корені рослин, називаються активними. До неактивних відносять пори, займані зв'язаною водою (міцнозв’язана і рихлозв’язана вода). В агрономічному відношенні важливо, щоб ґрунти мали у своєму розпорядженні великий обсяг капілярних пор і при цьому мали некапілярну пористість не менш 20—25% від загальної пористості. Якщо при вологості ґрунту, що відповідає граничній польовій вологоємності, коли в ґрунті
знаходиться найбільша кількість капілярнопідвішаної вологи, обсяг пор аерації складає величину менше зазначеної, необхідні агротехнічні чи меліоративні заходи щодо поліпшення аерації ґрунтів.

Загальну пористість можна розрахувати на підставі щільності твердої фази і щільності ґрунту за формулою:

де:

Р – загальна пористість (в об'ємних відсотках);

d – щільність твердої фази ґрунту;

dv – щільність ґрунту.

Для оцінки загальної пористості суглинних і глинистих ґрунтів М.А. Качинський пропонує наступну шкалу:

Таблиця – Оцінка загальної пористості ґрунту

Визначення пористості аерації (пори аерації)

Пористість аерації – це частина загальної пористості ґрунту, заповнена повітрям. Вона дорівнює різниці між обсягом загальної пористості й обсягом води, що міститься в ґрунті на момент визначення пористості.

Пористість аерації обчислюють на підставі: даних загальної пористо-сті, вологості і щільності ґрунту і виражають у відсотках стосовно об’єму ґрунту.

Нехай Рзаг. – загальна пористість ( %); W – вологість ґрунту, обчислена на сухий ґрунт; d– щільність ґрунту.

Насамперед необхідно обчислити об’єм пор, зайнятих водою (Pw), тобто установити зміст води в об'ємних відсотках. Цю величину визначають за формулою:

Знаючи об’єм пор, зайнятих водою, легко обчислити пористість аерації:

Перевір себе:

1. Що необхідно розуміти під щільністю твердої фази, об'ємною ма-сою та пористістю ґрунту?

2. Види пористості.

3. Що таке пористість аерації?

4. Які властивості ґрунту називаються фізико-механічними?

5. Дайте коротке визначення фізико-механічним властивостям грунту.



Опубліковано: Admin February 19 2016 · Категорія: 6) Методические материалы · 0 коментарів · 2129 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