Granulometrijska sestava tal. Razvrstitev in metode za določanje porazdelitve velikosti delcev

Na seznamu geodetskih del lahko včasih najdemo takšno storitev, ki določa sestavo zemlje. Ta postopek se izvaja za pridobivanje informacij o vsebnosti delcev v tleh v določenem kraju. Pri gradbenih delih opredelitev takšne sestave ni pogosto potrebna, v kmetijstvu in geoloških raziskovalnih dejavnostih pa je nepogrešljiva. Granulometrijski sestavek je mogoče določiti z različnimi metodami. Izbira enega od njih je odvisna od številnih dejavnikov in pogojev.

Splošne informacije o porazdelitvi velikosti delcev

Pod granulometrijsko sestavo razumemo prisotnost mehanskih elementov v tleh. V tem primeru se lahko tla štejejo za splošno oznako tal, ki je lahko tudi umetna. Kar se tiče delcev, lahko imajo različne značilnosti in poreklo. Obstajajo tudi različne vrste formulacij. Granulometrična sestava peska bo na primer bolj ali manj homogena, tudi glede na vsebnost delcev določene frakcije. Strokovnjaki ugotavljajo, da je najmanjša velikost elementov, ki lahko zaznajo praktične tehnike te analize, le 0,001 mm.

V skladu z GOST se razlikujeta šestim imenom frakcij: iste peščene delce, bloki, gramoz, glina itd. Vsaka frakcija nima le lastnega obsega velikosti, ampak tudi biološkega izvora. Istočasno ne smemo misliti, da je granulometrični sestavek značilen le za vsebnost drobnih delcev. GOST pod številko 12536-79 tudi ugotavlja, da največja velikost frakcije, ki se upošteva kot sestavni del tal, doseže 200 mm. To so pretežno balvanski elementi, ki imajo lahko velike dimenzije. Najmanjša frakcija je glina, čeprav se v tem indeksu lahko delijo pesni delci.

Razvrstitev granulometrijskega sestavka

Poleg frakcijske stopnjevanja tleh obstajajo tudi druga načela razvrščanja. Ena izmed njih omogoča ločevanje na podlagi vsebnosti glinenih delcev. V tem primeru se upošteva tudi narava nastajanja tal in se razkrije prevladujoči del. Alternativna razvrstitev je določitev vrste sestave zaradi prisotnosti elementov peska, prahu in iste gline. To je na nek način takšna granulometrijska sestava določena s kombiniranim načelom s kompleksno predstavitvijo informacij o elementih, ki so v njem vključeni. Pomembno je poudariti, da je zaradi podobnosti med dvema pristopoma k razvrstitvi formulacij v praksi precej težko razlikovati.

Neposredne metode za določanje sestave

Obstajata dve temeljno različni skupini metod za določanje mehanske sestave tal. Ena od njih je posredna in zasnovana tako, da razkrije vzorce nastajanja tal v določenem kraju, druga pa je segment neposrednih metod, ki temeljijo na tehničnih sredstvih za analizo. Zlasti skupina neposrednih metod lahko uporablja posebne naprave, naprave in naprave, ki vam omogočajo, da določite parametre delcev z visoko stopnjo natančnosti. Zlasti lahko uporabimo elektronske in optične mikroskope, ki uresničujejo mikrometrično študijo. Neposredna metoda omogoča natančnejše določanje granulometrične sestave tal, vendar zaradi zahtevnosti tehnične organizacije procesa in visokih stroškov uporabe je izjemno redka.

Posredne metode za določanje sestave

V to skupino metod za določanje sestave se običajno sklicujejo metode, ki temeljijo na uporabi različnih pravilnosti v strukturi preskusne mešanice. Zlasti je mogoče zaznati odvisnosti med elementi matrike, vendar se najpogosteje domneva kompleksna analiza. To pomeni, da se v postopku primerjave upoštevajo tudi druge značilnosti tal, vključno z vlago, lastnostmi suspenzije, dinamiko sedimentacije itd. Posredne metode za določanje granulometrične sestave vključujejo tudi optične in asimetrične metode za zapisovanje fizičnih lastnosti. Poleg tega najnovejše tehnologije omogočajo uporabo modeliranja naravnega sedimentiranja. Če primerjamo to linijo analize z neposrednimi metodami, potem njene pomanjkljivosti vključujejo nizko natančnost. Zato, če želite enkratno študijo na določenem spletnem mestu, je še vedno bolj preprosta metoda. Toda v obsežnih in rednih delih se le ekonomski upravičijo le posredni načini.

Hidrometrična metoda

To je zelo specializirana, čeprav je priljubljena tehnika, ki temelji na načelih premikajoče tekočine. Pravzaprav tako deluje hidrometer, uporabljen v analiznem procesu. Enako načelo deluje po pravilu, da je prostornina razsipane tekočine enaka masi, ki jo nadomesti novo telo. Samo v primeru uporabe hidrometričnih tehnik se granulometrični sestavek tal določi z zbrano suspenzijo. Zlasti strokovnjak preveri tudi odstopanja od podatkov, pridobljenih prej, s potopitvijo delcev v vodo. Običajno se taka analiza izvede serijsko, v vsakem primeru pa se opravi delo pri določanju ene karakteristične gostote. Tudi na podlagi razmerja delcev in pogojev njihovega bivanja v tleh se lahko določi delna in mehanska sestava.

Metoda pipetiranja

V tem primeru se uporablja tekoči medij, ki omogoča ločevanje posameznih delcev glede na njihove značilnosti. Vzorec je potopljen v vodo, po katerem je stopnja padca elementov sestave fiksna. Po določenem časovnem obdobju se analiza zaključi in poravnani delci se odstranijo. Nato se vzorec posuši, izmeri in na podlagi rezultatov preskusa nastane poročilo. Praviloma se pri analizi glinastih tleh določi granulometrični sestavek s to tehniko. To je posledica dejstva, da imajo delci v taki zemlji fino frakcijo, ki jo je mogoče analizirati s hitrostjo pojavljanja v tekočih medijih.

Metoda Rutkovskega

Tako kot vse posredne metode analize kompozicije ta tehnika ni zelo natančna in daje samo splošno predstavo o elementih, ki jih vsebuje masa. Načelo določanja lastnosti delcev po metodi Rutkowski temelji na dveh parametrih. Najprej je to enaka stopnja pojavnosti elementa v tekočem mediju. Toda v tem primeru odvisnost ne sledi med hitrostjo in izvorom delca, temveč glede na dinamiko potopitve v velikost. Drugi parameter, ki omogoča uporabo granulometrične sestave tal, temelji na zmožnosti delcev, da se vrtijo v istem vodnem mediju. V tem delu analize se razkrivajo fizične in na nek način kemične lastnosti mase.

Metoda sita

To je ena najstarejših in najpogostejših metod za določanje sestave tal. Temelji na uporabi posebnih sklopov zaslona, ki prehajajo frakcije iste velikosti, in ne zamudite delcev z večjimi parametri. Metoda je enostavna in cenovno uporabna, zato se pogosto uporablja v gradbeni industriji, kjer ni mogoče organizirati zapletenih metod posredne analize. Vendar preverjanje sestave skozi sito ni mogoče zanesljivo pripisati neposrednim metodam. Kljub temu taka analiza ne bo omogočala, na primer, določitve granulometrične sestave kamnin z enako stopnjo natančnosti, kot bo izvedla mikrometrična študija. Res je, natančnost v številnih pogledih bo odvisna od orodja za analizo - to je sita. Obstajata dve kategoriji teh naprav. Eden od njih je usmerjen v delo s presejanjem brez pranja. V tem primeru imajo celice velikost od 0,5 do 10 mm. Druga skupina je sito s pretečenim deležem od 0,1 do 10 mm.

Kako porazdelitev velikosti delcev vpliva na rastline?

Frakcija in predstavitev različnih mineralov vplivata na kmetijske in tehnične lastnosti tal. Zlasti sestava lahko določi vodno-zrak okolje tal, njegovo nagnjenost k erozijskim procesom, agregacijo, gostoto, biološke in kemične lastnosti. Torej, na primer, peščena in glinasta tla povzročajo šibkost okolja v smislu izmenjave zraka in vlage. To je škodljivo za večino rastlin - še posebej tistih, ki se gojijo v kmetijskih zemljiščih, kjer narava vpliva tudi na plodno plast. Toda granulometrijska sestava je pomembna za vegetacijo, ne toliko z vidika strukture in gostote, ampak kot vsebina uporabnih elementov. Včasih prisotnost magnezija, fosforja in soli sama po sebi zagotavlja optimalno plast hranilne osnove, kar odpravlja potrebo po dodatnih gnojilih.

Zaključek

Primer tehnoloških pristopov k analizi tal za razporeditev velikosti delcev kaže, kako najnovejši merilni instrumenti niso konkurenčni raziskovalnim metodam z uporabo osnovnih fizičnih pravil in pravilnosti. Seveda ni mogoče reči, da določitev granulometrijskega sestava prsti z mikrometrično analizo izgubi posredne metode v kvalitativnih delovnih indeksih. Toda v smislu praktičnosti je druga skupina, ki se izkaže za bolj učinkovito. V tem primeru sam pojem uporabe visokokakovostnih tehničnih sredstev sploh ni odpravljen. Najbolj obetavne metode le kažejo na kombinacijo dveh raziskovalnih načel.