Fanamarihana fiarovana manan-danja: Lahatsoratra matihanina momba ny arisiva ity, fa tsy laboratoara na boky torolalana amin’izao fotoana izao. Ny fomba fiasa voalaza dia ahitana merkiora, lelafo misokatra, fanafanana, paraffin, ary fitaovana sy fitaovana hafa izay mety hampidi-doza na tsy azo ekena amin’izao fotoana izao. Aza mampihatra azy ireo raha tsy misy fenitra manan-kery, fanombanana ny risika, takelaka data momba ny fiarovana, laboratoara mety ary fanaraha-maso matihanina. Ny lahatsoratra dia tsy ao anatin’ny tolotra vokatra sy serivisy amin’izao fotoana izao avy amin’ny Savo Kusić.
Famaritana ny lanjan’ny tany
Misy fomba maro hamaritana ny lanjan’ny volkano amin’ny tany, izay hamaritana ny tena fampiasa matetika: ny fomba cylinder, ny fomba fandrobohana ny santionany amin’ny rano, ny fomba fandrobohana ny santionany amin’ny mercury, ary ny fomba fasika.
Fomba miaraka amin’ny cylinder
Ity fomba fiasa ity no be mpampiasa indrindra ary atao eny an-tsaha sy any amin’ny laboratoara. Atao amin’ny tany mifatotra sy tsy mifatotra izy io.
Variary metaly fantatra amin’ny habeny, miaraka amin’ny sisiny ambany maranitra, dia tsindriana amin’ny tany na amin’ny santionany tsy mikorontana na voafatotry ny artifisialy, mba ho feno tanteraka ny vesatry ny tany. Aorian’izay, ny endrik’ilay santionany dia atsofohy amin’ny antsy miaraka amin’ny sisiny ambony sy ambany amin’ny cylinder ary mihidy avy hatrany amin’ny fonon’ny metaly ary lanjaina amin’ny mizana.
Raha W ny lanjan’ny santionany misy cylinder sy satroka, W0 lanjan’ny cylinder mihitsy miaraka amin’ny fonony, V volume ny cylinder
Ny hakitroky ny tany γ dia:
γ = (W - WP)/V
Ny fomba fandrobohana ny santionany ao anaty rano
Ity fomba fiasa ity dia mifototra amin’ny fananana ara-batana izay mitovy amin’ny habetsahan’ny vatana aroboka ao anaty rano amin’ny habetsahan’ny rano nafindra toerana. Ampiasaina amin’ny tany mifatotra ihany izy io, rehefa tsy azo ny santionany amin’ny endrika geometrika mahazatra.
Avy amin’ny tany tsy mikorontana na avy amin’ny santionany lehibe kokoa, dia alaina santionany miendrika macaque ary refesina amin’ny mizana ny lanjany W amin’ny toetrany voajanahary. Avy eo ny santionany dia rakotra paraffin miempo, izay tsy tokony ho mafana loatra, fa ampy mba hiempo. Ny sosona manify paraffin 1-2 mm dia tokony handrakotra tanteraka ny santionany manontolo. Avy eo ny santionany misy paraffin dia lanjaina amin’ny mizana ary azo ny lanjany W’. Ny lanjan’ny paraffine dia W’ – W.
Ny habetsahan’ny paraffin VP, azo avy amin’ny endrika: VP * γP = W’ – W,
izay γP dia ny lanjan’ny volumetric paraffine, izay fantatra ary mitentina γP = 0,892 p/cm3.
Avy amin’ny equation etsy ambony dia manana: VP = (W’ – W)/0,892 [cm3].
Fig. 1. Famaritana ny lanjan’ny tany amin’ny alalan’ny fandrotsahana ny santionany ao anaty rano
Avy eo, ny santionany voafono paraffine dia ahantona amin’ny mizana misy kofehy landy manify (aviavy.1), voalanjalanja ny fifandanjana, ary avy eo sintonina eo ambanin’ilay santionany ny vilany misy rano voadio, mba ho rendrika ao anaty rano ilay santionany manontolo. Satria, noho ny fahaverezan’ny santionany miharihary ao anaty rano, dia mikorontana ny fifandanjana eo amin’ny mizana, dia averina indray izany amin’ny fanesorana ireo lanja, mba hahazoana ny lanjan’ny santionany miaraka amin’ny paraffin asitrika ao anaty rano W. Ny fahasamihafan’ny lanjan’ny santionany miaraka amin’ny paraffine amin’ny toetry ny tsy misy rano sy ny rano dia manome ny lanjan’ny rano nafindra toerana, izany hoe raha ny lanjan’ny rano dia YW =1,00, habetsahan’ny rano nafindra toerana Vw
Esory amin’ny volume Vw ny habetsahan’ny paraffin VP, ary alaintsika ny habetsaky ny santionany.
Ny lanjan’ny tany dia: γ = W/(Vw – VP)*m
izay m dia ny coefficient fanitsiana noho ny fahasamihafan’ny hafanan’ny rano, satria Y =1,0ho an’ny hafanan’ny rano amin’ny4 °C: m = γw,T / γw,4oC.
Fomba entina mandentika ny santionany ao anaty merkiora
Ity fomba fiasa ity dia ampiharina amin’ny tany mifatotra, ary amin’ny toe-javatra izay ilaina ny miala amin’ny fakana santionany amin’ny endrika geometrika mahazatra, izany no tranga, ohatra, rehefa mamaritra ny fetran’ny fihenan’ny tany.
Sl.2. Famaritana ny lanjan’ny voly amin’ny tany amin’ny alalan’ny fandrobohana ny santionany ao anaty merkiora
Ny santionany dia atsoboka ao anaty vilia feno merkiora (fig. 2) ary amin’ny fanampian’ny takelaka fitaratra misy spike metaly manify dia tsindriana mba hiroboka tanteraka ao anaty merkiora. Arotsaka ao anaty vilia lehibe kokoa ilay merkiora voatsindry, izay itondrany sy andrefesana ny lanjany. Raha W ny lanjan’ny santionany, Wz ny lanjan’ny merkiora nafindra toerana, γz ny lanjan’ny merkiora nafindra toerana, Vz=V dia ny habetsaky ny merkiora nafindra toerana mitovy amin’ny habetsahan’ny santionany;
Vz * γz = Wz * Vz = Wz/ γz
dia ny lanjan’ny volkano amin’ny tany dia:
γ =W*γz /Wz.
fomba fasika
Ity fitsapana ity dia atao eny an-tsaha ary matetika ampiasaina amin’ny tany tsy voafehy, vatokely, fasika gravel, akora moraine ary amin’ny tranga hafa, rehefa tsy azo atao ny fitrandrahana santionany tsy voafehy amin’ny cylinder. Ny fitsipiky ity fomba fiasa ity dia ny fandavahana lavaka amin’ny tany ary avy eo mameno azy amin’ny fasika mahazatra amin’ny lanjan’ny volumetric fantatra, mifototra amin’ny hamaritana ny habetsaky ny lavaka. Ny lanjan’ny voly amin’ny tany dia faritana amin’ny lanjan’ny faobe voahady sy ny haben’ny lavaka.
Ny velaran’ny tany, izay tokony hofaritana ny lanjan’ny volumetrique, dia ampitoviana mba ho mitsivalana, avy eo takelaka vifotsy eo ho eo.40x40 cm(aviavy.3), miaraka amin’ny lasitra tapaka eo afovoan’ny savaivony Ø =20 cm, hateviny5 mm, mba handavaka ny tany. Apetraka amin’ny tany ny takelaka fanitso ary raikitra amin’ny fantsika. Lavaka misy savaivony20 cm, ny halaliny eo ho eo20 cm, tsara kokoa amin’ny rindrina mitsangana, fa tsy ivelan’ny môdely ary madio tsara. Apetraka eo amin’ny takelaka avokoa ny akora nohadiana, avy hatrany aorian’ny fandavahana, raha mbola manana ny hamandoana voajanahary izy, dia lanjaina amin’ny mizana ary voafaritra ny lanjany W. Mba hamaritana ny hamandoana voajanahary any aoriana, ny santionany dia apetraka ao anaty boaty fanitso misy sarony, entina any amin’ny efitrano fanamainana rehefa vita ny asa eny an-tsaha. Avy hatrany dia arotsaka ao anaty lavaka nohadiana ny fasika maina ara-dalàna, izay faritana amin’ny alalan’ny fandrefesana ny lanjan’ny volumetric γd, izany hoe avy amin’ny fanandramana laboratoara natao teo aloha, amin’ny fandatsahana fasika amin’ny alàlan’ny fantsona mitovy ary avy amin’ny haavony mitovy, h dia mianjera toy ny tamin’ny fanandramana an-tsaha.
Sl.3. Famaritana ny lanjan’ny tany amin’ny alàlan’ny fitsapana fasika
Alohan’ny hanombohan’ny fitsapana, refeso ny lanjan’ny fasika ara-dalàna amin’ny kaopy fandrefesana, ary avy eo aorian’ny famenoana ny lavaka amin’ny tany miaraka amin’io fasika io mankany amin’ny tendrony ambony amin’ny takelaka vifotsy, izay ampifandraisina amin’ny tsipika vy amin’ny halavany.40 cm, lanjao ny sisa amin’ny fasika ao amin’ny beaker, mba hahazoana ny tena lanjan’ny Wd amin’ny fasika mahazatra maina ao amin’ny lavaka mankany amin’ny tampon’ny metaly. Ny habetsaky ny Vd amin’ny lavaka voahady hatreny amin’ny tampon’ny vy vita amin’ny takelaka dia voafaritra amin’ny alàlan’ny formula Vd = Wd/γd.
Ny volume V amin’ny lavaka amin’ny tany dia azo amin’ny alàlan’ny fanesorana ny volume v amin’ny fanokafana ny maodely vifotsy:
Ny lanjan’ny voly tany γ dia: γ = W/V, izay W dia ny lanjan’ny tany nohadiana avy amin’ny lavaka refesina avy hatrany aorian’ny fihadiana. Marihina fa plaster, menaka na asfalta mangatsiaka no ampiasaina fa tsy fasika, izay tsy dia saro-pady amin’ny andro mando. Ankoatr’izay dia misy fitaovana manokana ho an’ny asa mora sy haingana kokoa amin’ny fitsapana miaraka amin’ny fasika.
Tombanana eo amin’ny sandan’ny lanjan’ny tany dia omena ao amin’ny latabatra 1, miaraka amin’ny fanamarihana fa amin’ny famakafakana jeômekanika isaky ny tranga tsirairay, ny lanjan’ny volkano amin’ny tany dia tokony hamaritra amin’ny alalan’ny fanandramana any amin’ny laboratoara na any an-tsaha.
Famaritana ny hamandoan’ny tany
Ny fitsapana ny hamaritana ny hamandoan’ny tany dia atao amin’ny fomba maro, dia ny fomba laboratoara mampiasa fanamainana elektrika, fomba eny an-tsaha mampiasa fanamainana amin’ny afo misokatra, mampiasa carbide, fandrefesana ambanin’ny rano ary mampiasa pycnometer rivotra. Ireo fomba roa voalohany ihany no holazaintsika eto, izay matetika ampiharina eto amintsika.
Fomba laboratoara mampiasa fanamainana elektrika
Ity fomba ity no azo ianteherana sy be mpampiasa indrindra amin’ny karazana tany rehetra. Apetraka eo anelanelan’ny vera miendrika roa antsoina hoe “hourglass” ny sombin-tany avy amin’ny santionany iray tsy voahelingelina, izay afatotra amin’ny clamp metaly ary atambatra amin’ny fifandanjana analytique, ary avy eo apetraka ao amin’ny fanamainana elektrika izay maina amin’ny 105°C mandra-pahatongan’ny lanjany tsy miova (aviavy 4). Ny fahasamihafana amin’ny hafanana mandritra ny fanamainana dia tsy tokony hihoatra ny ± 2°C, satria amin’ny hafanana ambany dia tsy atao ny fanamainana tanteraka, ary amin’ny hafanana ambony dia mety ho may ny akora organika ao amin’ny santionany. Manodidina ny 6 ora ho an’ny fasika ny faharetan’ny fanamainana ny santionany amin’ny ora vera iray ao anaty fanamainana, ary eo amin’ny 12 ora ho an’ny tanimanga. Aorian’ny fanamainana dia apetraka ao anaty desiccator ny santionany mihidy ao anaty vera ora misy clamp mba hampangatsiaka amin’ny mari-pana ao amin’ny efitrano, ary avy eo dia refesina indray.
Fig. 4. Santionany fanamainana amin’ny solomaso ora misy clamp
Raha W ny lanjan’ny santionany amin’ny hamandoana voajanahary miaraka amin’ny vera ora sy clamp, Ws ny lanjan’ny santionany amin’ny toetry ny maina miaraka amin’ny vera ora sy ny clamp, Wt ny lanjan’ny vera ora sy ny clamp, ny hamandoan’ny tany w araka ny famaritana an’i Atterberg dia ny lanjan’ny tany: ny lanjan’ny rano dia mizara ny lanjan’ny rano. = W-Ws / Ws-Wt * 100 [%].
Famaritana ny porosity tany sy ny porosité
Ny fitsapana dia atao amin’ny santionany tsy mikorontana, raha toa ka azo faritana amin’ny toe-javatra tsy mikorontana ny haavony.
Manindry cylinder metaly fantatra amin’ny habeny izahay amin’ny tany tsy mikorontana na amin’ny santionany amin’ny refy lehibe kokoa, atsangano ny sisiny ambony amin’ny santionany amin’ny sisin’ny cylinder ary apetraka ho maina.105°Cmandra-pahatongan’ny lanjany tsy miova, dia avelao hihena amin’ny mari-pana ao amin’ny efitrano, ary lanjao indray amin’ny mizana miaraka amin’ny cylinder.
Raha V ny volume anatiny amin’ny cylinder, Vm dia ny habetsahan’ny solids tany tsy misy pores, Wd ny lanjan’ny santionany, γs ny lanjan’ny poti-tany, ny porosity tany n dia
Mamaritra ny volume Vm isika mifototra amin’ny lanjan’ny maina amin’ny santionany Wd:
izany hoe amin’ny isan-jaton’ny totalin’ny tany
Koa satria γd = Wd/V, izany hoe lanja volumetric maina amin’ny tany, dia azo apetraka izany.
n =100* (1– γd/ γs) [%].
Ny coefficient porosity dia azo avy amin’ny endrika e = n/(1-n).
Ho an’ny famolavolana, fanaraha-maso ny kalitao na fanatanterahana asa, ampiasao ny fitsipika ankehitriny, ny fomba fitsapana manara-penitra ary ny laboratoara nahazo alalana. Ity lahatsoratra ity dia voatahiry ho loharanom-panabeazana ara-tantara.