Հողի զանգվածային զանգվածի, խոնավության և ծակոտկենության որոշում

Կարևոր անվտանգության նշում. Սա արխիվային մասնագիտական տեքստ է, այլ ոչ թե ընթացիկ լաբորատոր կամ դաշտային ձեռնարկ: Նկարագրված ընթացակարգերը ներառում են սնդիկ, բաց կրակ, ջեռուցում, պարաֆին և այլ սարքավորումներ և նյութեր, որոնք այսօր կարող են վտանգավոր կամ անընդունելի լինել: Մի կիրառեք դրանք առանց վավեր ստանդարտների, ռիսկերի գնահատման, անվտանգության տվյալների թերթիկների, համապատասխան լաբորատոր և մասնագիտական ​​հսկողության: Տեքստը Սավո Կուսիչի ապրանքների և ծառայությունների ընթացիկ առաջարկի մաս չէ:

Հողի ծավալային քաշի որոշում

Գոյություն ունեն հողի ծավալային քաշը որոշելու մի քանի եղանակներ, որոնցից մենք կնկարագրենք առավել հաճախ օգտագործվողները, մասնավորապես՝ գլանային պրոցեդուրան, նմուշը ջրի մեջ ընկղմելու, նմուշը սնդիկի մեջ ընկղմելու և ավազի միջոցով:

Ընթացակարգ բալոնով

Այս պրոցեդուրան ամենաշատ կիրառվողն է և իրականացվում է դաշտային և լաբորատոր պայմաններում: Այն կիրառվում է կապված և չկապված հողի վրա։

Հայտնի ծավալով մետաղյա գլանը՝ սրած ստորին եզրով, սեղմվում է հողի մեջ կամ չխախտված կամ արհեստականորեն սեղմված նմուշի մեջ, որպեսզի այն ամբողջությամբ լցվի հողի զանգվածով։ Դրանից հետո նմուշի մակերեսը դանակով հարթեցնում են գլանի վերին և ստորին եզրերով և անմիջապես փակում մետաղական ծածկոցներով և կշռում կշեռքի վրա։

Եթե W-ը մխոցով և կափարիչներով նմուշի կշիռն է, W0-ը բալոնի քաշն է՝ գլխարկներով, V-ը մխոցի ծավալն է

հողի ծավալային քաշը γ է.

γ = (W - WP)/V

Նմուշը ջրի մեջ ընկղմելու կարգը

Այս ընթացակարգը հիմնված է այն ֆիզիկական հատկության վրա, որ ջրի մեջ ընկղմված մարմնի ծավալը հավասար է տեղահանված ջրի ծավալին: Այն օգտագործվում է միայն կապակցված հողի համար, երբ սովորական երկրաչափական ձևի նմուշ չի ստացվում։

Չխաթարված հողից կամ ավելի մեծ նմուշից վերցվում է մակակի տեսքով նմուշի մի կտոր և դրա բնական վիճակում W քաշը չափվում է կշեռքի վրա: Այնուհետև նմուշը ծածկում են հալված պարաֆինով, որը չպետք է շատ տաք լինի, այլ այնքան, որ հալվի։ Պարաֆինի բարակ շերտը 1-2 mm պետք է ամբողջությամբ ծածկի ամբողջ նմուշը: Այնուհետև պարաֆինով նմուշը կշռում են հավասարակշռության վրա և ստացվում է W’ կշիռը: Պարաֆինի քաշը W’ – W է:

Պարաֆինի ծավալը VP, ստացված բանաձևից՝ VP * γP = W’ – W,

որտեղ γP պարաֆինի ծավալային կշիռն է, որը հայտնի է և կազմում է γP = 0,892 p/cm3։

Վերոնշյալ հավասարումից ունենք՝ VP = (W’ – W)/0,892  [cm3]։

Նկ. 1: Հողի ծավալային քաշի որոշում՝ նմուշը ջրի մեջ ընկղմելով

Այնուհետև պարաֆինով փաթաթված նմուշը բարակ մետաքսե թելով կախում են կշեռքի վրա (նկ. 1), կշեռքը հասցնում են հավասարակշռության, ապա անմիջապես նմուշի տակ քաշում են թորած ջրով տարա, որպեսզի ամբողջ նմուշն ընկղմվի ջրի մեջ։ Քանի որ ջրի մեջ նմուշի քաշի ակնհայտ կորստի պատճառով կշեռքի վրա հավասարակշռությունը խախտվում է, այն վերահաստատվում է կշիռները հեռացնելով, որպեսզի ջրի մեջ ընկղմված պարաֆինով նմուշի քաշը ստացվի W: Նմուշի քաշի տարբերությունը պարաֆինի հետ չսուզված և սուզված վիճակում տալիս է տեղահանված ջրի կշիռը, այսինքն՝ եթե ջրի ծավալային քաշը YW = 1,00, ապա տեղահանված ջրի ծավալը Vw

:Տեղաշարժված ջրի ծավալը որոշելու բանաձև

Vw ծավալից հանում ենք պարաֆին VP ծավալը և ստանում նմուշի ծավալը։

Հողի խտությունը՝ γ = W/(Vw – VP)*m

որտեղ m-ը ջրի ջերմաստիճանի տարբերության պատճառով ուղղման գործակիցն է, քանի որ Y = 1,0 4 °C ջրի ջերմաստիճանի համար՝ m = γw,T / γw,4oC.

Նմուշի սնդիկի մեջ ընկղմելու ընթացակարգ

Այս ընթացակարգը կիրառվում է կապակցված հողերի նկատմամբ, ինչպես նաև այն դեպքերում, երբ անհրաժեշտ է հրաժարվել կանոնավոր երկրաչափական ձևի նմուշ վերցնելուց, ինչը տեղի է ունենում, օրինակ, հողի փոքրացման սահմանները որոշելիս։

:Հողի նմուշի սնդիկի մեջ ընկղմման պատմական սխեմատիկ ներկայացում

Նկ. 2: Հողի ծավալային քաշի որոշում՝ նմուշը սնդիկի մեջ ընկղմելով

Նմուշը ընկղմվում է ամբողջովին սնդիկով լցված անոթի մեջ (նկ. 2) և բարակ մետաղական հասկերով ապակե ափսեի օգնությամբ սեղմում են այնպես, որ այն ամբողջությամբ ընկղմվի սնդիկի մեջ։ Սեղմված սնդիկը լցվում է ավելի մեծ անոթի մեջ, որտեղից վերցնում և չափում են նրա քաշը։ Եթե ​​_W_-ը նմուշի կշիռն է, Wz-ը տեղահանված սնդիկի կշիռն է, γz-ը սնդիկի ծավալային կշիռն է, Vz=V տեղահանված սնդիկի ծավալը, որը հավասար է նմուշի ծավալին.

Vz * γz = Wz * Vz = Wz/ γz

ապա հողի ծավալային քաշը կազմում է՝

γ =W*γz /Wz.

Ավազի ընթացակարգ

Այս փորձարկումն իրականացվում է դաշտում և առավել հաճախ կիրառվում է չկապված հողերի, խիճի, խճաքարային ավազի, մորենային նյութի և այլ դեպքերում, երբ հնարավոր չէ չխախտված նմուշների արդյունահանումը բալոններով: Այս ընթացակարգի սկզբունքը բաղկացած է գետնին փոս փորելուց և այնուհետև այն լցնելով հայտնի ծավալային քաշի նորմալ ավազով, որի հիման վրա էլ որոշվում է փոսի ծավալը։ Հողի ծավալային քաշը որոշվում է պեղված զանգվածի քաշից և անցքի ծավալից։

Հողի մակերեսը, որի ծավալային քաշը պետք է որոշվի, հարթեցվում է այնպես, որ այն հորիզոնական լինի, ապա թիթեղյա թիթեղը մոտ.40x40 cm(նկ.3), Ø = տրամագծի մեջտեղում կտրված կաղապարով20 cm, հաստությունը5 mm, գետնին փոս փորելու համար։ Թիթեղյա թիթեղը հարթեցնում են գետնին և ամրացնում կեռներով։ տրամագծով անցք20 cm, խորությունը մոտ20 cm, ցանկալի է ուղղահայաց պատերով, բայց ոչ կաղապարից դուրս և լավ մաքրեք: Ամբողջ պեղված նյութը դրվում է ափսեի վրա, ապա փորելուց անմիջապես հետո, քանի դեռ այն ունի իր բնական խոնավությունը, կշռում են կշեռքի վրա և որոշում W քաշը։ Բնական խոնավությունը հետագայում որոշելու համար նմուշը տեղադրվում է կափարիչներով թիթեղյա տուփի մեջ, որը դաշտային աշխատանքների ավարտից հետո տանում է չորանոց: Դրանից անմիջապես հետո փորված փոսի մեջ լցնում են չոր նորմալ ավազ, որի ծավալային քաշը γd որոշվում է չափման միջոցով, այսինքն՝ նախկինում կատարված լաբորատոր փորձարկումից, նույն ձագարով ավազ լցնելով և նույն բարձրությունից, h ընկնում է, ինչպես դաշտային փորձարկումը:

Ավազով դաշտային փորձի սխեմատիկ ներկայացում

Սլ.3. Ավազի թեստի միջոցով հողի ծավալային քաշի որոշում

Փորձարկումն սկսելուց առաջ չափեք սովորական ավազի կշիռը բաժակի մեջ, այնուհետև այդ ավազով գետնի անցքը լցնելուց հետո մինչև թիթեղյա ափսեի վերին մակերեսը, որը հարթեցված է 40 cm երկարության պողպատե քանոնով, չափեք բաժակի մեջ մնացած ավազը, որպեսզի ավազի գագաթը ավազի ճիշտ չափը հասցվի մինչև _W: ափսե է ստացվում. Պեղված անցքի Vd ծավալը մետաղի թիթեղի վերին մակերեսին որոշվում է Vd = Wd/γd:

Գետնի մեջ անցքի V ծավալը ստացվում է թիթեղյա կաղապարի բացվածքի v ծավալը հանելով՝

:Ավազի փորձարկման ժամանակ հողում անցքի ծավալի բանաձևը

Հողի ծավալային քաշը γ է. Նշվում է, որ ավազի փոխարեն օգտագործվում է գիպս, ձեթ կամ սառը ասֆալտ, որոնք ավելի քիչ զգայուն են թաց եղանակին։ Բացի այդ, կան նաև հատուկ սարքեր՝ ավազով թեստի վրա ավելի հեշտ և արագ աշխատելու համար։

Հողի ծավալային կշիռների մոտավոր արժեքները բերված են աղյուսակում 1՝ նշելով, որ երկրաչափական անալիզներում յուրաքանչյուր դեպքում հողի ծավալային քաշը պետք է որոշվի լաբորատոր կամ դաշտային փորձով։

:Հողի ծավալային կշիռների մոտավոր արժեքների պատմական աղյուսակ

Հողի խոնավության որոշում

Հողի խոնավության որոշման փորձն իրականացվում է մի քանի եղանակով՝ լաբորատոր մեթոդ՝ էլեկտրական չորանոցով, դաշտային մեթոդներ՝ բաց կրակի վրա չորացումով, կարբիդով, ջրի տակ չափելով և օդային պիկնոմետրով: Այստեղ մենք նկարագրելու ենք միայն առաջին երկու մեթոդները, որոնք առավել հաճախ կիրառվում են մեր երկրում։

Լաբորատոր մեթոդ՝ օգտագործելով էլեկտրական չորանոց

Այս մեթոդը ամենահուսալին է և ամենալայն կիրառականը բոլոր տեսակի հողերի համար: Չխաթարված նմուշի հողի կտորը դրվում է երկու գոգավոր ապակիների միջև, որոնք կոչվում են ավազե ակնոցներ, որոնք ամրացվում են մետաղյա սեղմակով և կշռում են միասին անալիտիկ հավասարակշռության վրա, այնուհետև տեղադրվում է էլեկտրական չորանոցում, որտեղ այն չորանում է 105°C մինչև քաշը հաստատուն (նկ. 4): Չորացման ժամանակ ջերմաստիճանի տարբերությունը չպետք է լինի ±2°C-ից ավելի, քանի որ ավելի ցածր ջերմաստիճանում ամբողջական չորացում չի կատարվում, իսկ ավելի բարձր ջերմաստիճանում նմուշի օրգանական բաղադրիչները կարող են այրվել: Չորանոցում մեկ ժամյա բաժակով նմուշը չորացնելու մոտավոր տևողությունը մոտ 6 ժամ է ավազի համար, և մոտ 12 ժամ կավի համար: Չորացնելուց հետո սեղմակով ավազե ակնոցներում փակված նմուշը տեղադրում են չորացուցիչի մեջ, որպեսզի սառչի մինչև սենյակային ջերմաստիճան, որից հետո այն կրկին չափվում է։

:Հողի նմուշի չորացում ժամյա բաժակներում սեղմակով

Նկ. 4: Նմուշի չորացում ժամյա բաժակներում սեղմակով

Եթե W-ը նմուշի քաշն է բնական խոնավ վիճակում՝ ժամացույցով և սեղմակով, Ws նմուշի քաշը չոր վիճակում՝ ժամացույցով և սեղմակով, Wt ժամաամեկուսիչի և սեղմիչով, հողի խոնավությունը w ըստ Ատերբերգի սահմանման՝ ջրի քաշը բաժանված է չոր վիճակում հողի քաշի վրա, այսինքն՝ W_W__________ *100[%].

Հողի ծակոտկենության և ծակոտկենության գործակիցի որոշում

Փորձարկումը կատարվում է չխախտված նմուշի վրա, պայմանով, որ դրա ծավալը կարող է որոշվել չխախտված վիճակում:

Հայտնի ծավալի մետաղյա գլան սեղմում ենք չխաթարված հողի կամ ավելի մեծ չափսերի նմուշի մեջ, նմուշի վերին մակերեսը հարթեցնում ենք մխոցի եզրերով և դնում ենք չորանալու:105°Cմինչև քաշը հաստատուն լինի, այնուհետև թող սառչի սենյակային ջերմաստիճանում և նորից կշռել կշեռքի վրա՝ գլանով։

Եթե ​​_V_-ը մխոցի ներքին ծավալն է, Vm-ը հողի պինդ նյութերի ծավալն է՝ առանց ծակոտիների, Wd-ը նմուշի չոր քաշն է, γs-ը պինդ մասնիկների ծավալային զանգվածն է, հողի ծակոտկենությունը n է:

Vm ծավալը որոշվում է՝ ելնելով նմուշի չոր քաշից Wd:

:Հողի պինդ նյութերի ծավալի բանաձև

այսինքն՝ հողի ընդհանուր ծավալի տոկոսով

:Հողի ընդհանուր ծավալում պինդ մարմինների համամասնության բանաձև

Քանի որ γd = Wd/V, այսինքն՝ չոր զանգվածային հողի քաշը, այն կարող է դրվել

n = 100* (1 – γd/ γs) [%].

Ծակոտկենության գործակիցը ստացվում է e = n/(1-n) բանաձևից։

Աշխատանքների նախագծման, որակի վերահսկման կամ կատարման համար օգտագործեք գործող կանոնակարգերը, ստանդարտացված փորձարկման մեթոդները և լիազորված լաբորատորիան: Այս տեքստը պահպանվում է որպես պատմական կրթական ռեսուրս։