Toprağın granülometrik bileşimi. Partikül boyutu dağılımını belirlemek için sınıflandırmalar ve yöntemler

İçindekiler:

Toprağın granülometrik bileşimi. Partikül boyutu dağılımını belirlemek için sınıflandırmalar ve yöntemler
Toprağın granülometrik bileşimi. Partikül boyutu dağılımını belirlemek için sınıflandırmalar ve yöntemler
Anonim

Jeodezik eserler listesinde bazen toprağın bileşimini belirleme gibi bir hizmet bulabilirsiniz. Bu prosedür, belirli bir alandaki topraktaki parçacıkların içeriği hakkında bilgi elde etmek için gerçekleştirilir. İnşaat işlerinde böyle bir bileşimin belirlenmesi nadiren gereklidir, ancak tarım ve jeolojik araştırma faaliyetlerinde vazgeçilmezdir. Bu durumda granülometrik bileşim farklı yöntemlerle belirlenebilir. Bunlardan birinin seçimi birçok faktöre ve koşula bağlıdır.

derecelendirme
derecelendirme

Parça boyutu dağılımı hakkında genel bilgiler

Granülometrik bileşimin altında toprakta mekanik elementlerin varlığı anlaşılmaktadır. Ayrıca, bu durumda toprak, suni de olabilen toprağın genel bir tanımı olarak kabul edilebilir. Parçacıklara gelince, farklı özelliklere ve kökenlere sahip olabilirler. Konsantrasyonda farklı bileşim türleri de vardır. Örneğin, kumun parçacık boyutu dağılımı, belirli bir fraksiyondaki parçacıkların içeriği açısından bile az çok homojen olacaktır. Uzmanlar, bu analizin uygulanan tekniklerini tanımlayabilecek minimum eleman boyutunun,sadece 0,001 mm'dir.

GOST uyarınca, altı tür fraksiyon ayırt edilir - bunlar aynı kum parçacıkları, bloklu, çakıl, kil, vb. Her fraksiyonun yalnızca kendi standart boyut aralığı değil, aynı zamanda biyolojik bir kökeni vardır. Aynı zamanda, granülometrik bileşimi yalnızca küçük parçacıkların içeriğinin karakterize ettiği düşünülmemelidir. 12536-79 numaralı GOST, toprağın ayrılmaz bir parçası olarak dikkate alınan fraksiyonun maksimum boyutunun 200 mm'ye ulaştığını da not eder. Bunlar esas olarak büyük olabilen kaya parçalarıdır. En küçük fraksiyon kildir, ancak kum parçacıkları bu göstergede onunla rekabet edebilir.

Tane Boyutu Sınıflandırmaları

toprak granülometrik bileşimi
toprak granülometrik bileşimi

Toprakların fraksiyonel derecelendirilmesinin yanı sıra, sınıflandırmanın başka ilkeleri de vardır. Bunlardan biri, kil parçacıklarının içeriğine göre ayırma sağlar. Bu durumda toprak oluşumunun doğası da dikkate alınır ve baskın fraksiyon ortaya çıkar. Alternatif bir sınıflandırma, kum, toz ve aynı kil elementlerinin mevcudiyeti yoluyla bileşimin tipini belirlemektir. Yani, bir şekilde, böyle bir parçacık boyutu dağılımı, içerdiği elementler hakkında kapsamlı bir bilgi sunumu ile birleşik bir ilke tarafından belirlenecektir. Bileşiklerin sınıflandırılmasına yönelik iki yaklaşım arasındaki benzerlikten dolayı, pratikte aralarında ayrım yapmanın oldukça zor olduğunu belirtmek önemlidir.

Kompozisyonu belirlemek için doğrudan yöntemler

sınıflandırmaparçacık boyutu dağılımı
sınıflandırmaparçacık boyutu dağılımı

Toprağın mekanik bileşimini belirlemenin temelde farklı iki yol grubu vardır. Bunlardan biri dolaylıdır ve belirli bir alandaki toprak oluşum modellerini belirlemek için tasarlanmıştır, diğeri ise teknik analiz araçlarına dayanan doğrudan yöntemlerin bir bölümünü temsil eder. Özellikle, doğrudan yöntemler grubu, parçacıkların parametrelerini yüksek derecede doğrulukla belirlemeyi mümkün kılan özel cihazlar, cihazlar ve fikstürler kullanabilir. Özellikle mikrometrik inceleme gerçekleştiren elektron ve optik mikroskoplar kullanılabilir. Doğrudan yöntem, toprağın granülometrik bileşimini daha doğru bir şekilde belirlemenizi sağlar, ancak işlemin teknik organizasyonunun karmaşıklığı ve yüksek maliyeti nedeniyle çok nadiren kullanılır.

Kompozisyonu belirlemek için dolaylı yöntemler

Bileşimi belirlemeye yönelik bu yöntem grubu, genellikle incelenen karışımın yapısında farklı desenlerin kullanımına dayanan yöntemleri içerir. Özellikle, dizi öğelerinin kendi aralarındaki bağımlılıklar tanımlanabilir, ancak çoğu zaman karmaşık bir analiz olduğu varsayılır. Yani, nem, süspansiyon özellikleri, çökelme dinamikleri vb. dahil olmak üzere, toprağın diğer özellikleri de karşılaştırma işleminde dikkate alınır. Parçacık boyutu dağılımını belirlemeye yönelik dolaylı yöntemler ayrıca fiziksel niteliklerin kaydedilmesi için optik ve hidrometrik yöntemleri de içerir. Ek olarak, en son teknolojiler doğal sedimantasyon modellemesinin kullanılmasına izin verir. Bu analiz çizgisini doğrudan yöntemlerle karşılaştırırsak,o zaman dezavantajları düşük doğruluğu içerir. Bu nedenle, belirli bir sahada tek seferlik bir çalışma yapılması gerekiyorsa, doğrudan yöntem yine de tercih edilecektir. Ancak büyük ölçekli ve düzenli çalışmalarda yalnızca dolaylı yöntemler ekonomik olarak doğrulanabilir.

toprağın granülometrik bileşiminin belirlenmesi
toprağın granülometrik bileşiminin belirlenmesi

Areometrik yöntem

Bu, yer değiştiren sıvı ilkelerine dayanan, popüler olmasına rağmen oldukça uzmanlaşmış bir tekniktir. Aslında analiz sürecinde kullanılan hidrometre bu şekilde çalışır. İlkenin kendisi, yer değiştiren sıvının hacminin yeni bir cisimle değiştirilen kütleye eşdeğer olacağı kuralına göre çalışır. Sadece hidrometrik tekniklerin uygulanması durumunda, toprağın granülometrik bileşimi toplanan süspansiyon yoluyla belirlenir. Özellikle teknikte uzman kişi, parçacıkları suya daldırarak önceden elde edilen verilerden sapmaları da kontrol eder. Tipik olarak, böyle bir analiz seri olarak gerçekleştirilir ve her durumda, bir özelliği - yoğunluğu belirlemek için çalışma yapılır. Yine parçacıkların ilişkisine ve toprakta kalma koşullarına dayanarak, bu şekilde fraksiyonel ve mekanik bileşimi belirlemek mümkündür.

Pipet yöntemi

Bu durumda, bireysel parçacıkları özelliklerine göre ayırt etmeyi mümkün kılan bir sıvı ortam da kullanılır. Alınan numune suya daldırılır, ardından bileşimin elementlerinin düşme hızı kaydedilir. Belirli bir süre sonra analiz tamamlanır ve çöken partiküller uzaklaştırılır. Numune daha sonra kurutulur, ölçülür ve şekillendirilir.test raporu. Kural olarak, bu yöntemle tane boyutu dağılımının belirlenmesi killi toprakların analizinde kullanılır. Bunun nedeni tam olarak bu tür topraktaki parçacıkların sıvı ortamdaki düşme hızıyla analiz edilebilecek ince bir fraksiyona sahip olmasıdır.

granülometrik kompozisyon gost
granülometrik kompozisyon gost

Rutkowski yöntemi

Kompozisyon analizinin tüm dolaylı yöntemleri gibi, bu teknik de çok doğru değildir ve çalışılan kütlede bulunan elementler hakkında yalnızca genel bir fikir verir. Rutkowski yöntemiyle parçacıkların özelliklerini belirleme ilkesi iki parametreye dayanır. Her şeyden önce, bu bir elementin sıvı bir ortamdaki düşme hızıyla aynıdır. Ancak bu durumda, bağımlılık, parçacığın hızı ve orijini arasında değil, boyuta daldırma dinamikleriyle ilişkili olarak izlenir. Bu tekniği kullanarak toprağın granülometrik bileşimini belirlemeyi mümkün kılan ikinci parametre ise parçacıkların aynı sulu ortamda şişme kabiliyetine dayanmaktadır. Analizin bu kısmı, kütlenin hem fiziksel hem de bazı yönlerden kimyasal özelliklerini ortaya çıkarır.

Elek yöntemi

Bu, toprak bileşimini belirlemek için en eski ve en yaygın yöntemlerden biridir. Aynı boyuttaki fraksiyonları geçiren ve daha büyük parametrelere sahip parçacıkların geçmesine izin vermeyen özel elek setlerinin kullanımına dayanmaktadır. Yöntemin kullanımı basit ve ekonomiktir, bu nedenle karmaşık dolaylı analiz yöntemlerini organize etmenin mümkün olmadığı inşaat endüstrisinde sıklıkla kullanılır. Bununla birlikte, bileşimi bir elek ile kontrol etmek mümkün değildir.doğrudan yöntemlere güvenle atfedilebilir. Bununla birlikte, böyle bir analiz, örneğin, kayaların granülometrik bileşimini, bir mikrometrik çalışmanın yapacağıyla aynı doğruluk derecesinde belirlemeye izin vermeyecektir. Doğru, doğruluk büyük ölçüde analiz aracına - yani bir dizi elek - bağlı olacaktır. Bu cihazların iki kategorisi vardır. Bunlardan biri yıkamadan eleme ile çalışmaya odaklanır. Bu durumda, hücrelerin boyutu 0,5 ila 10 mm arasındadır. Başka bir grup, 0.1 ila 10 mm arasında bir geçiş fraksiyonuna sahip olan elekleri temsil eder.

Parça boyutu dağılımı bitkileri nasıl etkiler?

kayaların granülometrik bileşimi
kayaların granülometrik bileşimi

Farklı minerallerin hem oranı hem de temsili toprağın agro-teknik özelliklerini etkiler. Özellikle bileşim, toprağın su-hava ortamını, erozyon süreçlerine eğilimini, agregasyonunu, yoğunluğunu, biyolojik ve kimyasal niteliklerini belirleyebilir. Dolayısıyla örneğin kumlu ve killi topraklar ortamın hava ve nem alışverişi açısından zayıf olmasına neden olur. Bu, çoğu bitki için zararlıdır - özellikle verimli tabakanın ekimin doğasından da etkilendiği tarım arazilerinde yetiştirilenler. Ancak granülometrik kompozisyon, bitki örtüsü için yapı ve yoğunluk açısından değil, faydalı elementlerin içeriği açısından önemlidir. Bazen kendi içinde magnezyum, fosfor ve tuzların varlığı, ek gübre ihtiyacını ortadan kaldırarak optimal bir besin tabanı tabakası sağlar.

Sonuç

parçacık boyutu dağılımını belirleme yöntemlerikompozisyon
parçacık boyutu dağılımını belirleme yöntemlerikompozisyon

Tanecik boyutu dağılımı için toprağın analizine yönelik teknolojik yaklaşımlara bir örnek, en son ölçüm cihazlarının temel fiziksel kuralları ve kalıpları kullanan araştırma yöntemleriyle nasıl rekabet etmediğini gösterir. Tabii ki toprağın granülometrik bileşiminin mikrometrik analizlerle belirlenmesinin kalite performansı açısından dolaylı yöntemlere kapıldığı söylenemez. Ancak pratiklik açısından daha etkili olan ikinci gruptur. Aynı zamanda, yüksek hassasiyetli teknik araçlar kullanma konsepti de hiç iptal edilmedi. En umut verici yöntemler, yalnızca araştırmanın iki ilkesini birleştirmeyi içerir.

Önerilen: