Гранулометричний (механічний) і агрегатний склад грунту
1.Гранулометричний склад грунту
гранулометричнийскладів грунтів ігрунтів називається відносний вміст у них часток різної величини, ввагових відсотках, при висушеної за температури 105 градусів Цельсія грунту.
Механічний(Гранулометричний) склад впливає на ряд важливих властивостей грунту :пористість, водопроникність, висоту капілярного підняття, величинупоглинаючої спроможності, водний, повітряний і тепловий режим грунту, усадку інабухання.
Ввиробничому відношенні кращими є суглинні грунту (легко і середньосуглинні).
Піщанігрунту безструктурні, бідні органічною речовиною і зольними елементами живленнярослин, але добре водопроникність і легко обробляються. Глинисті грунти,навпаки, погано водопроникність, слабо аеруються, насилу обробляються,утворюючи глинисту кірку, однак багаті зольними елементами.
Змістгрунтових часток різної величини визначається різними методамигранулометричного аналізу. В результаті цього виділяються групи частинокпевного розміру, так звані гранулометричні фракції. При цьомугранулометричні фракції відрізняються мінеральним складом і деякимивластивостями. Згідно Н.А. Качинському (1957), виділяються наступні групичастинок:
камені -більше 3 мм;
гравій -від 1 до 3 мм;
пісок -від 0,25 до 1 мм;
пил -від 0,001 до 0,25 мм;
мул(Глина) - менше 0,001 мм.
Грунти ігрунти здебільшого по гранулометричному складу є сумішірізних частинок. За співвідношенням вмісту часток різної величини грунту ігрунти класифікуються на ряд різновидів. Найбільш великі групи цихрізновидів - піски, супіски, суглинки і глини.
Фракціїчасток різної величини мають різний мінеральний склад. У європейськійчастини Росії частки крупніше 10 мм складаються майже виключно з уламківпорід. Частинки величиною від 10 до 3 мм - уламки порід і окреміпородообразующие мінерали. Частинки величиною від 3 до 0,25 мм - виключно породообразующие мінерали, причому зі зменшенням розміру частинок зростаєпроцентний вміст кварцу. Частинки від 0,25 до 0,01 мм складаються майже повністю з чистого кварцу. Частки дрібніше 0,001 мм представляють переважно суміш глинистих мінералів з незначною кількістюгідроксидів заліза і деяких інших мінеральних утворень.
Вгрунтознавстві іноді використовують термін "фізична глина", під якимрозуміється сума часток менше 0,01 мм. Вивчення мінерального складу різнихгранулометричних фракцій грунтів і грунтоутворюючих порід показує, щооб'єднання частинок величиною менше 0,01 мм в єдину фракцію мало обгрунтоване. Поняття "глина" повинно відповідати фракції частинок величиною менше 0,001 мм. Деякі дослідники відносять до глини частинки менше 0,005 мм, що так само не зовсім правильно.
Фізичнівластивості гранулометричних фракцій також істотно різняться між собою.Зі зменшенням величини частинок зростають гігроскопічність, висота капілярноговодопідйому, ємність поглинання. Такі властивості, як пластичність, липкість інабухання, в частинках крупніше 0,005 мм практично відсутні (Практікум. ..,2001).
Вприродних умовах грунтові частки знаходяться не в роз'єднаному стані, азібрані в агрегати . Тому розрізняють агрегатний аналіз, в результатіякого виявляють процентний вміст в грунті агрегатів різної величини, ігранулометричний аналіз, проведений з повною руйнацією агрегатів для встановленняпроцентного вмісту грунтових частинок.
Існуєбагато методів визначення гранулометричного складу грунтів - від граничнопростих польових прийомів на дотик для віднесення грунту до глинистої, суглинистой,супесчаной або піщаної до складних методів із використанням спеціальноїапаратури.
Дляподілу піщаних і більш великих часток використовуються сита з різною величиноюотворів. Для поділу пилуватих і мулистих
(глинистих)частинок застосовуються різні варіанти седиментационного аналізу. Седиментаційниханаліз заснований на відокремленні частинок внаслідок неоднаковою швидкості осадження(Седиментації) їх у воді в залежності від величини і маси (Практікум. ..,2001).
2.ВИЗНАЧЕННЯ гранулометричного складу грунту БЕЗ ПРИЛАДІВ
Безприладів, на дотик можна визначити механічний (гранулометричний) складгрунту, при цьому слід знати, що цей метод є орієнтовним. Длявизначення механічного складу грунтів на дотик необхідно щіпку грунтуретельно розтирати пальцями на долоні (Практікум. .., 2001).
Упіщаних грунтів повністю відсутні глинисті частки.
супіщанихгрунту розтираються легко. При цьому виявляється незначна кількістьм'якого пилуватого-глинистого матеріалу.
Глинистігрунту розтираються з працею, і після розтирання з'являється значнакількість пилувато-глинистих часток.
Визначеннягранулометричного складу грунту на дотик можна доповнити методом розкочуваннязволоженою грунту. Невелика кількість грунтового матеріалу змочується водоюдо консистенції густої в'язкої маси. Потім ця маса скочується в кулькудіаметром 1-2 см. Далі кульку розкочується в шнур, який потім згинається вкільце. Якщо грунт глинистий, шнур при згинанні в кільце не ламається і нерозтріскується. Шнур з суглинного грунту при згинанні в кільце розламується.З супесчаной грунту можна отримати тільки неміцний, легко розсипається кульку,шнур з якого приготувати не можна.
Визначеннягранулометричного складу грунту без приладів дає лише орієнтовніуявлення про гранулометричному складі грунту.
3.Ситові гранулометричний АНАЛІЗ
Цейметод широко застосовується для визначення гранулометричного складу піщаних ісупіщаних грунтів. Поділ матеріалу на гранулометричні фракції здійснюєтьсяза допомогою стандартного набору сит з наступним зважуванням виділенихфракцій. Випускаються в даний час промисловістю стандартні набори ситскладаються з семи сит з величиною отворів в 10; 7; 5; 3; 1; 0,5 і 0,25 мм, піддонника і кришки.
1. Матеріал досліджуваної грунту обережнорозтирається в порцеляновій ступці товкачем, щоб зруйнувати агрегати.
2. Із досліджуваної грунту відбирають середнюпробу методом квартування. Для цього ретельно перемішаний зразок висипають нааркуш паперу і розподіляють тонким шаром у вигляді більш-менш рівного круга.Потім лінійкою коло ділять на чотири рівні частини (квадранти) (рис. 3). Перший ітретьому квадранті видаляють, а решту матеріалу знову таким же чиномкварт. Після двох-триразового квартування від середньої проби на технічнихвагах береться навішування в 100 р.
Перевірившиправильність розташування сит в наборі, наважку висипають на верхнє сито, набірзакривають кришкою і протягом 20 хв. струшують. Для цього на ліву рукуставлять піддонник, правою рукою притискають кришку і роблять швидкі круговірухи руками з періодичним постукуванням правою рукою по кришці. При цьомунабір сит повинен бути розташований не в горизонтальній площині, а з нахилом тов одну, то в іншу сторону, так як просіювання може бути неповним череззатримки частинок у країв сит.
3. Із кожного сита (починаючи з сита зотворами 10 мм) висипають на ваги залишилися на ньому частинки. Дрібні частинки,застряглі на ситах 0,5 і 0,25 мм, вичищають жорстким пензликом. Ні в якому разіне слід продавлювати застряглі частинки, так як при цьому розширюютьсяотвори сит.
4. Після зважування грунтових частинок зкожного сита, результати заносяться в таблицю (табл. 1). Отримані цифрипідсумовуються, причому сума повинна становити не менше 99,5 м. Допустима помилка аналізу - 0,5%.
5. Отриманівеличини в грамах одночасно представляютпроцентное зміст окремихфракцій.
Таблиця1. Форма запису результатів ситового аналізу
Фракція частинок, мм
Маса, г
Зміст,%
<...
