അട്ടർബർഗ് പരിധികൾ, മണ്ണിന്റെ കാപ്പിലാരിറ്റിയും പാര്യവേഷ്യതയും നിർണ്ണയിക്കൽ

അട്ടർബർഗ് പരിധികളുടെ നിർണ്ണയം

മണ്ണ് മെക്കാനിക്സിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടതായ ദ്രാവക പരിധി, പ്ലാസ്റ്റിക് പരിധി, ചുരുങ്ങൽ പരിധി എന്നിവ നിർണയിക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങളെ ഞങ്ങൾ വിവരിക്കും. ഈ എല്ലാ പരീക്ഷണങ്ങളും ബന്ധിത മണ്ണിന്റെ വികലമായ സാമ്പിളുകളിൽ നടത്തുന്നു.

ദ്രവപരിധി നിർണ്ണയ പരീക്ഷണം

ഈ പരീക്ഷണത്തിനായി സ്വാഭാവികമായി ഈർപ്പമുള്ള നിലയിലുള്ള ഏകദേശം 200 p മണ്ണ് എടുക്കുന്നു, വ്യാസം 0,5 mm-നു മേൽ ഉള്ള കണങ്ങൾ ഇല്ലാതെ, അവ പരീക്ഷണഫലങ്ങളുടെ കൃത്യതയെ ബാധിക്കാം. സാമ്പിൾ ഓവനിൽ ഉണക്കാൻ പാടില്ല; പകരം അത് ഉടൻ തന്നെ ഡിസ്റ്റിൽ ചെയ്ത വെള്ളം നിറച്ച പോർസലീൻ കപ്പിൽ ഇടുന്നു, അവിടെ അത് നല്ലപോലെ നനയുന്നതുവരെ നിരവധി മണിക്കൂർ ഇരിക്കണം. പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി സൂചിക IP < 20 ആയ ലോം മണ്ണിനായി നനയ്ക്കൽ ഏകദേശം 4 മണിക്കൂർ നീളുന്നു, IP > 20 ആയ കളിമണ്ണിനായി 18 മുതൽ മണിക്കൂർ വരെ. തുടർന്ന് നനച്ച സാമ്പിൾ ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റിലേക്ക് മാറ്റി ലബോറട്ടറി കത്തി ഉപയോഗിച്ച് നന്നായി കലർത്തി ഏകീകൃത ഘടനയുള്ള കട്ടിയുള്ള കലം ഉണ്ടാക്കുന്നു. 0,5 mm-നേക്കാൾ വലിയ കണങ്ങൾ കണ്ടാൽ, കലക്കുന്നതിനിടയിൽ അവ നീക്കം ചെയ്യുന്നു.

ഇങ്ങനെ തയ്യാറാക്കിയ സാമ്പിൾ ദ്രവീകരണ പരിധി നിർണ്ണയിക്കുന്ന Casagrande ഉപകരണത്തിലെ പിത്തളത്തട്ടിലേക്ക് (sl. 1) മാറ്റുന്നു, നമ്മുടെ ലബോറട്ടറികളിൽ ഇതിനെ Casagrandeയുടെ ത്രേസ്സാലിക്ക എന്നാണു വിളിക്കുന്നത്.

ചിത്രം 1. Cassagrandeov apparat za određivanje granice tečenja

ഈ ഉപകരണം ഒരു പിത്തള പാത്രം, അതിനെ പ്രത്യേക ബന്ധം വഴി ഉപകരണത്തിൽ ഘടിപ്പിക്കുന്ന സംവിധാനം, മുകളിൽ എക്സ്സെൻട്രിക് ഉള്ള കഠിന റബ്ബർ കൊണ്ടുള്ള ഇളക്കമുള്ള അടിസ്ഥാനം, തിരിയാനുള്ള ഹാൻഡിൽ എന്നിവ ചേർന്നതാണ്; ഈ സമയത്ത് എക്സ്സെൻട്രിക് 1 cm ഉയരത്തിലേക്ക് ഉയരുന്നു, അതിന്റെ ഫലമായി പാത്രം വീണു അടിസ്ഥാനം ഇടിക്കുന്നു (ചിത്രം 1a). ഉപകരണത്തിന്റെ അളവുകൾ മാനദണ്ഡപ്പെടുത്തിയതാണ്. കൂടാതെ കൃത്യമായ നിർദ്ദിഷ്ട അളവുകളുള്ള ഒരു പ്രൊഫൈൽ കത്തിയും കൂടി ഉണ്ട് (ചിത്രം 1b).

മാസ്സ് ചെയ്ത മാതൃക പിച്ചള പാത്രത്തിൽ കത്തി ഉപയോഗിച്ച് സമതലമാക്കുന്നു, έτσι ώστε മാതൃകയുടെ ഉപരിതലം പൂർണ്ണമായും സമതലമായിരിക്കണം, കൂടാതെ അത് പാത്രത്തിന്റെ മുൻവശത്തിന്റെ പകുതിയിൽ കുറച്ച് കൂടുതലായി മൂടണം; അതിന്റെ ഉയരം പാത്രത്തിന്റെ അടിയുടെ ഏറ്റവും താഴ്ന്ന ബിന്ദുവിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 12 mm ആയിരിക്കണം. തുടർന്ന് പാത്രം ഉപകരണത്തിൽ സ്ഥാപിച്ച് പ്രൊഫൈൽ ചെയ്ത കത്തി ഉപയോഗിച്ച് മദ്ധ്യത്തിൽ ഒരു ചാലു വെട്ടുന്നു, അത് പൂർണ്ണമായി നേരായിരിക്കണം, പാത്രത്തിന്റെ പിച്ചള അടിത്തറ കാണാവുന്ന വിധത്തിൽ; ഇത് കത്തി പാത്രത്തിന്റെ അടിയോട് ലംബമായി സൂക്ഷ്മമായി വലിച്ചുകൊണ്ടാണ് സാധ്യമാക്കുന്നത്. ചാലിന്റെ നീളം ഏകദേശം 40 mm ആയിരിക്കണം. അതിനു ശേഷം ഉപകരണത്തിന്റെ കൈപ്പിടി സെക്കന്റിൽ 2 പ്രാവശ്യം വേഗത്തിൽ തിരിക്കുന്നു; ഈ സമയത്ത് പാത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം തട്ടുന്ന പ്രഹരങ്ങൾ എണ്ണുകയും, ചാലിന്റെ നില നിരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, കാരണം പാത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം തട്ടുന്നതോടെ ചാലു ചുരുങ്ങുന്നു, കാരണം മുറിക്കപ്പെട്ട ഭാഗങ്ങൾ നീങ്ങുകയും ചേർന്നുപോകാൻ ശ്രമിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉപകരണത്തിന്റെ കൈപ്പിടി തിരിക്കുന്നത് ചാലു 10 mm നീളത്തിൽ ചേർന്ന് അടയുന്നതുവരെ തുടരുന്നു. അത് നേടിയശേഷം, കൈപ്പിടി കൂടുതൽ തിരിക്കുന്നത് നിർത്തി, ഉടൻതന്നെ കത്തി ഉപയോഗിച്ച് ചേർന്ന ചാലിന്റെ ഇരുവശത്തും നിന്നുള്ള ഭാഗത്തിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 2 cm3 അളവിൽ മാതൃക പുറത്തെടുത്തു, വാച്ച് ഗ്ലാസുകളിൽ വച്ച് മണ്ണിന്റെ ഈർപ്പം നിർണയിക്കുന്നു.

ഈ പരീക്ഷണം അതേ രീതിയിൽ 3-4 തവണ ആവർത്തിക്കുന്നു, പക്ഷേ ഓരോ തവണയും വ്യത്യസ്ത ഈർപ്പത്തോടുകൂടി; ഇത് ആദ്യം സാമ്പിളിനെ കുറച്ച് വെള്ളത്തോടൊപ്പം കലർത്തി, തുടർന്ന് ശേഷിക്കുന്ന പരീക്ഷണങ്ങൾക്ക് വെള്ളം ചേർക്കുന്നതിലൂടെ നേടുന്നു. ഓരോ പരീക്ഷണവും പൂർത്തിയായതിന് ശേഷം, സാമ്പിൾ ഒരു ഗ്ലാസ് പ്ലേറ്റിലേക്കു മാറ്റി, കുറച്ച് വെള്ളം ചേർത്ത് നന്നായി കലർത്തുന്നു, ഏകീകൃതവും ഓരോ തവണയും അല്പം കൂടുതൽ കട്ടികുറഞ്ഞതുമായ ഒരു മുറ്റിച്ച മിശ്രിതം ലഭ്യമാക്കാൻ.

പരീക്ഷണം നടത്തുന്നതിനായി തയ്യാറാക്കുന്ന മാവ് അതിയായി കട്ടിയാകുകയോ അതിയായി ദ്രാവകമാകുകയോ ചെയ്യരുത്, കാരണം മണ്ണിന്റെ സാന്ദ്രതാവസ്ഥകൾ ദ്രവീകരണ പരിധിയിൽ നിന്ന് അതിയായി ദൂരെയായാൽ ഈ പരീക്ഷണത്തിന് ആവശ്യമായ കൃത്യത ലഭിക്കില്ല. സാധാരണയായി, അടികളുടെ എണ്ണം 10-ലേക്കാൾ കുറയുകയോ 50-ലേക്കാൾ കൂടുതലാകുകയോ ചെയ്താൽ പരീക്ഷണം പരാജയമായി കണക്കാക്കുന്നു, എന്നാൽ ഈ പരിധികളുടെ ഇടവേള 10-40 അടികൾ ആയാൽ പരീക്ഷണത്തിന്റെ കൃത്യത കൂടുതൽ നല്ലതാണെന്ന് കരുതുന്നു.

ഒരു രീതി പ്രകാരം, ഹാൻഡിൽ ഓരോ തവണ തിരിച്ച് 1 cm നീളത്തിൽ ഉള്ള ഗ്രൂവ് ചേർന്നതിന് ശേഷം, പിച്ചള ബൗളിലെ സാമ്പിൾ ഉടൻ കത്തിയാൽ കലർത്തി, ബൗളിലെ സാമ്പിളിന്റെ ഉപരിതലം വീണ്ടും സമമാക്കി, പുതിയ ഗ്രൂവ് മുറിച്ച്, തുടർന്ന് ഉപകരണത്തിന്റെ ഹാൻഡിൽ തിരിക്കുന്നു എന്ന കാര്യം ശ്രദ്ധിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ നടപടിക്രമം 1 cm നീളത്തിൽ ഗ്രൂവ് ചേർന്നപ്പോൾ തുടർച്ചയായി മൂന്നു തവണ ഒരേ എണ്ണം അടികൾ ലഭിക്കുന്നതുവരെ ആവർത്തിക്കുന്നു; ആ എണ്ണം, യീൽഡ് പരിധി നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനുള്ള തുടർന്നുള്ള നടപടിയിൽ സ്വീകരിക്കുന്നു. പരീക്ഷണഫലങ്ങൾ അർദ്ധ-ലോഗാരിത്മിക് സ്കെയിലിലുള്ള ഡയഗ്രാമിൽ (ചിത്രം 2) രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. അബ്സിസ അച്ചുതണ്ടിൽ അടികളുടെ എണ്ണം ലോഗാരിത്മിക് സ്കെയിലിൽ നൽകപ്പെടുന്നു, ഓർഡിനേറ്റ് അച്ചുതണ്ടിൽ സാമ്പിളിന്റെ ഉണങ്ങിയ ഭാരത്തിന്റെ ശതമാനമായി ജലപരിമാണം അരിത്മെറ്റിക് സ്കെയിലിൽ നൽകപ്പെടുന്നു. ഓരോ പരീക്ഷണത്തിലും ജലപരിമാണം w വ്യത്യസ്തമായതിനാൽ, വ്യത്യസ്ത അടികളുടെ എണ്ണത്തിനൊത്ത A, B, C, D ബിന്ദുക്കൾ ലഭിക്കും; ജലപരിമാണം കൂടുതലായാൽ അടികളുടെ എണ്ണം കുറയും, മറിച്ചും. ഈ ബിന്ദുക്കൾ ചേർത്താൽ ഒരു ചരിഞ്ഞ നേരേ രേഖ ലഭിക്കുന്നു, അതിൽ 25 അടികൾക്കായി M ബിന്ദു അന്വേഷിക്കുന്നു. ഈ ബിന്ദുവിനൊത്ത ജലപരിമാണം യീൽഡ് പരിധി wL ആയി സ്വീകരിക്കുന്നു.

Sl. 2. യീൽഡ് പരിധി നിർണ്ണയിക്കൽ

പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി പരിധി നിർണ്ണയം

മുകളിൽ വിവരിച്ചതുപോലെ തയ്യാറാക്കിയ, എന്നാൽ കുറച്ച് വെള്ളം മാത്രം ചേർത്ത മണ്ണ് സാമ്പിൾ, മോടിയുള്ള പ്ലാസ്റ്റിക് നിലയോട് ഏകദേശം സാമ്യമുള്ള പ്ലാസ്റ്റിക് മാസായി, ഏകദേശം 2-3 cm3 വലിപ്പത്തിലുള്ള ഒരു പന്തായി കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു; തുടർന്ന് സാധാരണ അല്ലെങ്കിൽ ആഗിരണകാഗിതത്തിന്റെ മേൽതട്ടിൽ കൈപ്പത്തിയാൽ ഉരുട്ടി 3 mm കനം വരുന്ന ഒരു ദണ്ഡമാക്കുന്നു. സാമ്പിൾ ആ കനം വരെ പൊട്ടാതെ ഉരുട്ടാൻ കഴിഞ്ഞാൽ, അത് വീണ്ടും പന്താക്കി അതേ രീതിയിൽ ഉരുട്ടുന്നു. ഈ നടപടി ദണ്ഡം 3 mm കനത്തിൽ പൊട്ടിത്തുടങ്ങുന്നതുവരെ ആവർത്തിക്കുന്നു. തുടർന്ന് പൊട്ടിയ ദണ്ഡങ്ങൾ വാച്ച് ഗ്ലാസുകളിൽ വച്ച് വെള്ളത്തിന്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. സാമ്പിളിന്റെ ഉണങ്ങിയ ഭാരത്തിന്റെ ശതമാനമായി പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ആ വെള്ളത്തിന്റെ അളവ് പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റി പരിധി wP ന് തുല്യമാണ്.

ചുരുങ്ങൽ പരിധി നിർണയിക്കൽ

ചിത്രം. 3. ചുരുങ്ങലിന്റെ പരിധി നിർണ്ണയിക്കൽ

മണ്ണിന്റെ സാമ്പിൾ, ദ്രവപരിധി നിർണ്ണയ പരീക്ഷണം എന്ന ഭാഗത്തിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്ന രീതിയിൽ, അർദ്ധദ്രവാവസ്ഥയ്ക്ക് സമീപമുള്ള സാന്ദ്രത ലഭിക്കുവാൻ, അതായത് എല്ലാ രന്ധ്രങ്ങളും വെള്ളംകൊണ്ട് പൂർണ്ണമായി നിറഞ്ഞിരിക്കുമ്പോൾ ദ്രവപരിധിക്ക് സമീപമുള്ള അവസ്ഥയിൽ, ഡിസ്റ്റിൽഡ് വാട്ടറുമായി കലർത്തുന്നു. തുടർന്ന് ഒരു ചെറിയ ഗോളം രൂപപ്പെടുത്തി ആദ്യം വായുവിൽ, പിന്നെ 105°C-ൽ ഉണക്കാൻ വെക്കുന്നു. ഉണക്കലിലെ ഈ ക്രമാനുസൃതത, ഉണക്കിയ സാമ്പിളിൽ പൊട്ടലുകൾ ഉണ്ടാകാതിരിക്കാനാണ് ആവശ്യമായത്; അത്തരം പൊട്ടലുകൾ പരീക്ഷണം ബാധിക്കാം. ആരംഭത്തിൽതന്നെ സാമ്പിളിന്റെ ഭാരം W1 അളക്കുകയും, പദാർത്ഥത്തിലെ മൂടൽപ്പൊതിയിലൂടെ പാരയിൽ മുക്കി അതിന്റെ അളവ് V1 നിർണ്ണയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു; തുടർന്ന് 그것ിനെ വീണ്ടും വായുവിലും പിന്നീട് ഉണക്കുമുറിയിലും ഉണക്കി, ഇടയ്ക്കിടെ സാമ്പിൾ എടുത്ത്, ഡെസിക്കേറ്ററിൽ തണുപ്പിച്ച്, അതിന്റെ ഭാരം W2, W3, W4 മുതലായും അളവും V2, V3, V4 മുതലായും അളക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ, ഒരു ഈർപ്പാവസ്ഥയിൽ സാമ്പിളിന്റെ അളവ് കുറയുന്നത് നിൽക്കുന്നതും, അതേസമയം ഉണക്കലാൽ അതിന്റെ ഭാരം ഇനിയും കുറയുന്നതുമാണ് കണ്ടെത്തുന്നത്. സാമ്പിൾ തുടക്കത്തിൽ വെള്ളത്തിൽ പൂർണ്ണമായി സാച്ചുറേറ്റ് ചെയ്തതായാൽ, അതായത് രന്ധ്രങ്ങളിൽ വായു ഇല്ലെങ്കിൽ, ഉണക്കലിലൂടെ shrinkage limit വരെ സംഭവിക്കുന്ന ജലനഷ്ടം സാമ്പിളിന്റെ അളവിലെ കുറവിനോട് ഏകദേശം തുല്യമാണ്. അതിനുശേഷം അളവ് അളക്കാതെതന്നെ ഉണക്കൽ തുടരുന്നു, സാമ്പിൾ പൂർണ്ണമായി ഉണങ്ങുന്നതുവരെ, അതായത് ഭാരം സ്ഥിരമാകുന്നതുവരെ. തുടർന്ന് ഓരോ അളവിനും ഭാരത്തിനും അനുയോജ്യമായ, ഉണങ്ങിയ സാമ്പിളിന്റെ ഭാരത്തിന്റെ ശതമാനമായി ജലത്തിന്റെ അളവ് നിർണ്ണയിച്ച്, പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ ഡയഗ്രാമിൽ (ചിത്രം 3) വരയ്ക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ A, B, C, D, E എന്ന ബിന്ദുക്കൾ ലഭിച്ച് അവ ചേർക്കുമ്പോൾ സാധാരണയായി shrinkage limit പ്രദേശത്ത് ഒരു കൂർമമായ വളവുള്ള രേഖ ലഭിക്കുന്നു. വളവ് ബിന്ദു S ൽ shrinkage limit W_S ന് അനുയോജ്യമായ ഈർപ്പം w ലഭിക്കുന്നു.

ക്യാപിലാരിറ്റി നിർണയം

ജലത്തിന്റെ ക്യാപിലറി ഉയർച്ചയുടെ ഉയരം നിർണ്ണയിക്കുന്ന പരീക്ഷണം രണ്ട് രീതികളിലാണ് നടത്തുന്നത്: ജലത്തിന്റെ ക്യാപിലറി ഉയരം നേരിട്ട് അളക്കുന്നതും ക്യാപിലറിമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് പരോക്ഷമായി അളക്കുന്നതും.

സരളമായ അളവെടുപ്പിലൂടെ ക്യാപിലറി ഉയരം നിർണ്ണയിക്കുന്ന പരീക്ഷണം

വിക്ഷുബ്ധമായ സാമ്പിളിൽ നിന്ന് ഏകദേശം 300 pondi മണ്ണ് എടുക്കുന്നു; അത് 105°C-ൽ ഉണക്കി, തുടർന്ന് തണുപ്പിച്ചതിന് ശേഷം ധാന്യങ്ങൾ തകർക്കാതെ അത്യന്തം സൂക്ഷ്മമായ പൊടിയാക്കി അരയ്ക്കുന്നു. ലഭിച്ച പൊടി വ്യാസം ø 25 mm, നീളം 1,5 - 2,5 m, രണ്ടറ്റവും തുറന്നിരിക്കുന്ന ഗ്ലാസ് നാളത്തിലേക്ക് ഒഴിക്കുന്നു; അതിന്റെ താഴത്തെ അറ്റം മുമ്പ് ഗ്ലാസ് വൂൾ അല്ലെങ്കിൽ ഒരു துணിത്തുകൽ ഉപയോഗിച്ച് അടച്ചിരിക്കുന്നു. തുറന്ന മുകളിലെ അറ്റത്തിലേക്ക് ഏകദേശം 10 cm ഉയരത്തിൽ ഉണക്കിയ പൊടി ഒഴിക്കുന്നു; തുടർന്ന് നാളം ഉയർത്തി മരപ്പായിലോ മറ്റേതെങ്കിലും ഇളക്കാവുന്ന അധാരത്തിലോ ഇടിക്കാനായി വീഴ്ത്തുന്നു, നാളത്തിനുള്ളിലെ പൊടി ഇരിപ്പിക്കൽ കാണപ്പെടുന്നതുവരെയാണിത്. നാളത്തിൽ കൊഴുപ്പ് ചോക്കുപയോഗിച്ച് രേഖകൾ അടയാളപ്പെടുത്തി പൊടിയുടെ ഇരിപ്പിക്കൽ നിയന്ത്രിക്കുന്നു. അതിനുശേഷം മറ്റൊരു 10 cm പൊടി കൂടി ഒഴിച്ച്, പരിശോധിക്കുന്ന മണ്ണ് സാമ്പിളിന്റെ കാപില്ലാരിറ്റി ഉള്ള ചുരുങ്ങിയ, ഉണങ്ങിയ പൊടി കൊണ്ട് നാളം നിറയുന്നതുവരെ അതേ നടപടിക്രമം ആവർത്തിക്കുന്നു. തുടർന്ന് നാളത്തിന്റെ അടിഭാഗം ഒഴുക്ക് ഇല്ലാത്ത ഡിസ്റ്റിൽഡ് വെള്ളമുള്ള ഗ്ലാസ് പാത്രത്തിൽ മുക്കുന്നു, പക്ഷേ നാളത്തിന്റെ താഴത്തെ അറ്റം പാത്രത്തിന്റെ അടിത്തട്ടിൽ ഇരിക്കരുത് (sl. 4). ഗ്ലാസ് നാളം അളവുകോലിൽ ഒരു ലത്തിയാൽ ഉറപ്പിക്കുന്നു, അങ്ങനെ നാളവും അളവുകോലും ലംബമാകുന്നു. ശേഷം നാളത്തിൽ വെള്ളം ഉയരുന്നത് നിരീക്ഷിക്കുന്നു; നിറം കൊണ്ടുതന്നെ അത് വ്യക്തമായി തിരിച്ചറിയാം: ഉണങ്ങിയ സാമ്പിൾ ഇളം നിറമാണ്, നനഞ്ഞത് ഇരുണ്ടതാണ്. പാത്രത്തിലെ ജലനിരപ്പിനെയും നനഞ്ഞ സാമ്പിളിന്റെ മുകളിലെ അരികിനെയും തമ്മിലുള്ള അകലം കാപില്ലറി ഉയർച്ചയുടെ ഉയരം hk ആകുന്നു.

Sl. 4. ജലത്തിന്റെ കാപിലറി ഉയർച്ചയുടെ ഉയരം നേരിട്ടുള്ള അളക്കൽ വഴി നിർണയിക്കൽ

പരിശോധന സാധാരണയായി 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 മുതലായ മണിക്കൂറുകൾക്ക് ശേഷം നടത്തുന്നു. പരിശോധനാഫലങ്ങൾ ഒരു ഡയഗ്രാമിൽ രേഖപ്പെടുത്തുന്നു; അതിന്റെ അബ്സിസ്സകൾ മണിക്കൂറുകളിലെ സമയം, ഓർഡിനേറ്റുകൾ ജലത്തിന്റെ ക്യാപിലറി ഉയർച്ചയുടെ mm ലെ മൂല്യങ്ങൾ ആകുന്നു (ചിത്രം 5).

മണൽമിശ്രിതത്തിൽ, ക്യാപിലറി ഉയർച്ച ആദ്യം വേഗത്തിൽ, പിന്നെ മന്ദഗതിയിൽ നടക്കുന്നു, അന്തിമ ഉയരം പെട്ടെന്ന് തന്നെ എത്തിച്ചേരുന്നു. ക്ലേയ് സ്വഭാവമുള്ള വസ്തുവിൽ, ക്യാപിലറി ഉയർച്ച ആദ്യം മന്ദമാണ്, എന്നാൽ അത് കൂടുതൽ ദീർഘകാലം തുടരുകയും വളരെ ഉയർന്ന നിലയിൽ എത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

ക്യാപിലറി ഉയരം നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഈ രീതി ദീർഘകാലം ആവശ്യപ്പെടുന്നതാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് കളിമണ്ണിൽ. അതിനുപുറമെ, കാപിലറി ഉയർച്ചയുടെ ഉയരം വായുവിന്റെ താപനിലയെയും അതിന്റെ ഈർപ്പത്തെയും ആശ്രയിക്കുന്നു; അതിനാൽ ഈ ഘടകങ്ങളെ കഴിയുന്നത്ര സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തേണ്ടതാണ്.

ചിത്രം 5. മണ്ണിൽ വെള്ളത്തിന്റെ കാപിലറി ഉയർച്ചയുടെ രേഖാചിത്രം, a-മണൽ; b-പൊടി; c-കിളിമണ്ണ്

കാപിലറിമീറ്റർ ഉപയോഗിച്ച് കാപിലറി ഉയരം നിർണയിക്കുന്ന പരീക്ഷണം

Beskow, Jürgenson, Engelhardt തുടങ്ങിയ വിവിധ ഘടനകളിലുള്ള നിരവധി കാപിലാരിമീറ്ററുകൾ നിലവിലുണ്ട്. ഇവിടെ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന Beskow കാപിലാരിമീറ്ററിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം നാം വിവരിക്കും.

ഈ പരീക്ഷണം അശാന്തമാക്കിയതും അശാന്തമാക്കാത്തതുമായ സാമ്പിളുകളിൽ നടത്തപ്പെടുന്നു. സാമ്പിൾ അശാന്തമാക്കിയതാണെങ്കിൽ, അത് ദ്രവ്യതാ പരിധിയിലെ അവസ്ഥയിൽ ഉപകരണത്തിൽ പ്രവേശിപ്പിക്കുന്നു.

Sl. 6. ബെസ്‌കോവിന്റെ കാപിലറിമീറ്റർ

ബെസ്കോവിന്റെ ക്യാപിലറിമീറ്റർ രണ്ട് പാത്രങ്ങളാൽ (ചിത്രം 6) നിർമ്മിതമാണ്; ഇവയുടെ താഴത്തെ ഭാഗങ്ങൾ ശക്തിപ്പെടുത്തിയ റബർ കുഴലിലൂടെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. പാത്രം 1-ൽ ഫിൽറ്റർ അടിയോടുകൂടി മണ്ണിന്റെ സാമ്പിൾ ഇടുന്നു; അതിന്റെ കീഴിലെ പാത്രം ഭാഗികമായി ഡിസ്റ്റിൽഡ് വെള്ളവും ഭാഗികമായി പാദരസവും നിറച്ചിരിക്കുന്നു, താഴെഭാഗത്തിൽ അത് മുഴുവൻ റബർ കുഴലിനെയും പാത്രം 2-ന്റെ താഴത്തെ ഭാഗത്തെയും നിറയ്ക്കുന്ന വിധത്തിൽ. പരീക്ഷണത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ ഇരുപാത്രങ്ങളിലുമുള്ള പാദരസനില ഒരുപോലെയാണ്. തുടർന്ന് പാത്രം 2 താഴേക്ക് ഇറക്കുന്നു, ഇതിലൂടെ പാത്രം 1-ന്റെ ഫിൽറ്റർ അടിക്ക് താഴെ ഒരു താഴ്ന്ന മർദ്ദം രൂപപ്പെടുന്നു. ഈ താഴ്ന്ന മർദ്ദം സാമ്പിളിലുളള ക്യാപിലറി ബലങ്ങളെക്കാൾ കൂടുതലാകുമ്പോൾ, വായു സാമ്പിളിലൂടെ ഫിൽറ്റർ അടിയിലേക്ക് കടക്കുന്നു, തുടർന്ന് പാത്രം 2 ഇറങ്ങുന്നതിനാൽ ഇരുപാത്രങ്ങളിലുമുള്ള പാദരസനില ഉടൻ സമനിലയിൽ എത്തുന്നു. താഴ്ന്ന മർദ്ദവും ക്യാപിലറി ബലങ്ങളും സമനിലയിൽ എത്തുന്ന സമയത്ത് ഒരു പാത്രത്തിലും മറ്റേതിലും ഉള്ള പാദരസനിലകളിലുളള വ്യത്യാസം Hg, അഥവാ വായു സാമ്പിളിലൂടെ കടന്നുതുടങ്ങുന്നതിന് തൊട്ടുമുമ്പുള്ള അവസ്ഥ, ജലസ്തംഭത്തിന്റെ ഉയരമായി പരിവർത്തനം ചെയ്ത് സാമ്പിളിന്റെ കീഴിലെ ജലസ്തംഭ ഉയരം h കൂട്ടിയാൽ, ക്യാപിലറി ഉയരം hk ലഭിക്കുന്നു. പാദരസം വെള്ളത്തേക്കാൾ 13,6 മടങ്ങ് ഭാരമേറിയതാകയാൽ, ക്യാപിലറി ഉയർച്ച hk ഇതാണ്:

hk = 13,6 Hg + h

മണ്ണിന്റെ പാരഗമ്യത നിർണ്ണയിക്കൽ

മണ്ണിന്റെ പാരഗമ്യത നിർണ്ണയിക്കുന്ന ലബോറട്ടറി പരീക്ഷണം പെർമിയാമീറ്ററുകൾ എന്നു വിളിക്കുന്ന പ്രത്യേക ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് നടത്തുന്നത്. പെർമിയാമീറ്ററുകളുടെ വിവിധ രൂപകല്പനകൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, അവയെ രണ്ടു വിഭാഗങ്ങളായി വിഭജിക്കാം: സ്ഥിര ജലമർദ്ദമുള്ള പെർമിയാമീറ്ററുകൾ, മോട്ട ധാന്യമുള്ള മണ്ണുകൾക്കായി, ಮತ್ತು കുറയുന്ന ജലമർദ്ദമുള്ള പെർമിയാമീറ്ററുകൾ സൂക്ഷ്മ ധാന്യമുള്ള മണ്ണുകൾക്കായി. രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും പരീക്ഷണം അശാന്തമാക്കാത്ത സാമ്പിളുകളിലാണ് നടത്തുന്നത്.

ലബോറട്ടറി പരീക്ഷണത്തിലൂടെ മണ്ണിന്റെ പാരഗമ്യതാ ഗുണകം നിർണ്ണയിക്കുന്നു. വെള്ളത്തിന്റെ വിവിധ താപനിലകളിലെ വ്യത്യസ്ത സാന്ദ്രത കാരണം ഈ ഗുണകത്തിന്റെ മൂല്യം ഒരു നിശ്ചിത താപനിലയിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു; ഇത് പാരഗമ്യതാ ഗുണകമായ k യുടെ മൂല്യത്തെ ബാധിക്കുന്നു. സാധാരണയായി t =10°C എന്ന താപനിലയിലെ k ഗുണകമാണ് പ്രകടിപ്പിക്കുന്നത്. അതിനാൽ, 10°C ആണെങ്കിൽ, k ഗുണകം നിർണ്ണയിക്കുമ്പോൾ വെള്ളത്തിന്റെ താപനില T , t = 10°C ൽ നിന്നു വ്യത്യസ്തമായിരുന്നാൽ, അതിന്റെ മൂല്യം താഴെപ്പറയുന്ന സൂത്രപ്രകാരം പുനർകണക്കാക്കുന്നു:

k10oC = ηt /η10oC * kT

ഇവിടെ ηt ഉം η10oC ഉം പ്രവർത്തന താപനിലയായ T ൽ വെള്ളത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയും, അതായത് സ്വീകരിച്ച താപനിലയായ t =10°C ലെ സാന്ദ്രതയും ആണ്.

kT പ്രവർത്തന താപനില T-യിൽ ലഭിച്ച മണ്ണിന്റെ പാരഗമ്യതാ ഗുണകത്തിന്റെ മൂല്യം.

വിവിധ താപനിലകൾ T-യ്ക്ക് ഉള്ള വിസ്കോസിറ്റി മൂല്യങ്ങൾ പട്ടിക 1-ൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.

സ്ഥിരജലമർദ്ദ പരീക്ഷണം

ചിത്രം 7. സ്ഥിര ജലമർദ്ദമുള്ള പെർമിയാമീറ്റർ

ഈ പരീക്ഷണത്തിനായി, വ്യാസം D, ഉയരം h, ചുരുണ്ട താഴത്തെ അരികുള്ള ഒരു ലോഹ സിലിണ്ടറിലുളള അശാന്തമാക്കിയിട്ടില്ലാത്ത മണ്ണ് സാമ്പിൾ, മണ്ണിലേക്കോ വലിയ അശാന്തമാക്കിയിട്ടില്ലാത്ത സാമ്പിളിലേക്കോ അമർത്തി എടുക്കുന്നു. സാമ്പിളിന്റെ മുകളിൽതലവും താഴത്തെതലവും സിലിണ്ടറിന്റെ അരികുകളോട് സമനിലയിലാക്കിയ ശേഷം, സിലിണ്ടറിലുള്ള സാമ്പിൾ ഉപകരണത്തിൽ (ചിത്രം 7) മുകളിലും താഴെയും ഉള്ള ഫിൽറ്ററുകൾക്കിടയിൽ വെക്കുന്നു. താഴത്തെ ഫിൽറ്റർ ദൃഢമായ സീറ്റും ഫിൽറ്റർ കല്ലും അടങ്ങിയതാണ്, സാമ്പിളിലൂടെ വെള്ളം ഒഴുകാൻ അനുവദിക്കാനും മണ്ണുകണങ്ങൾ കഴുകിപ്പോകുന്നത് തടയാനുമാണ് ഇത്. മുകളിലെ ഫിൽറ്ററിൽ സീറ്റ് ഇല്ല, കാരണം കണങ്ങൾ കഴുകിപ്പോകാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണ്. സാമ്പിളിലേക്കുള്ള വെള്ളത്തിന്റെ വിതരണം N നിലയിൽ നിന്ന് ആണ്, അത് ഓവർഫ്ലോ ഉപയോഗിച്ച് സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ ഹൈഡ്രോസ്റ്റാറ്റിക് മർദ്ദം H സ്ഥിരമാണ്. ഈ മർദ്ദത്തിൽ, വെള്ളം h കട്ടിയുള്ള സാമ്പിളിലൂടെ കടന്നു ഉപകരണത്തിന്റെ മുകളിലെ ഭാഗത്ത് ചേർത്ത പൈപ്പിലൂടെ ഗ്ലാസ് മീഷറായ M യിൽ എത്തി തുള്ളിത്തുടങ്ങുന്നു.

ഉദാഹരണത്തിൽ ഉള്ള മേസുറിലേക്ക് വെള്ളം ഒഴുകിത്തുടങ്ങുന്ന ഉടൻ സ്റ്റോപ്പ് വാച്ച് പ്രവർത്തിപ്പിക്കുകയും t സമയത്ത് മേസുറിലേക്ക് എത്തുന്ന വെള്ളത്തിന്റെ അളവ് q നിരീക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. Darcy നിയമപ്രകാരം ഇത്

q = k*A*t*i

ഇവിടെ k പാരഗമ്യതാ ഗുണാംശം cm/sec-ലാണ്, A സാമ്പിളിന്റെ കട്ടവിഭാഗ വിസ്തീർണം, i ഹൈഡ്രോളിക് ചരിവ്, i = H/h.

മുകളിലെ സമവാക്യത്തിൽ നിന്ന് k= qh/Ath [cm/sec].

സാമ്പിളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന വെള്ളത്തിന്റെ അളവ് നിരീക്ഷണം ആരംഭിക്കുന്നതുമുതൽ അവസാനിക്കുന്നതുവരെ ഓരോ സമയാന്തരാലത്തിലും വായിക്കുന്നു, അതിനാൽ സാമ്പിളിലൂടെ കടന്നുപോയ വെള്ളത്തിന്റെ വ്യക്തിഗതവും ആകെവുമായ അളവ് നമുക്ക് ലഭിക്കുന്നു.

സാമ്പിളിലെയും വെള്ളത്തിലെയും വായു ബുഭുക്കൾ ഒഴിവാക്കുന്നതിനായി, അവ പരീക്ഷണഫലങ്ങളിൽ തെറ്റായ ഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാം; അതിനാൽ പരീക്ഷണത്തിനു മുമ്പ് സാമ്പിൾ സംപൂരിത അവസ്ഥയിൽ ഉണ്ടായിരിക്കണം, കൂടാതെ പരീക്ഷണം നടത്താൻ തിളപ്പിച്ചോ കുറഞ്ഞപക്ഷം നിൽക്കാൻ വിട്ടോ ചെയ്ത വെള്ളം ഉപയോഗിക്കണം.

മുകളിൽ വിവരിച്ച, H എന്ന ജലനില വ്യത്യാസത്തിൽ നിന്നുള്ള ഹൈഡ്രോസ്റ്റാറ്റിക് മർദ്ദത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയ ഉപകരണത്തിന് പകരം, 10 മുതൽ 15 kp/cm2 വരെ ഉള്ള വായുമർദ്ദം ഉപയോഗിച്ച് ഹൈഡ്രോസ്റ്റാറ്റിക് മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളും ഉണ്ട്; ഇത് കമ്പ്രസറിന്റെ സഹായത്തോടെ സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തപ്പെടുന്നു.