زمين جي بناوت، پوروزيت ۽ نمي

مٽيءَ جي بناوت

مٽيءَ جي بناوت مان مراد زميني ماس ۾ سخت مرحلي جي ترتيب آهي. جيئن ڄاڻايل آهي، مٽي سخت ذرڙن ۽ اهڙين خانن تي ٻڌل هوندي آهي جيڪي پاڻي، هوا يا پاڻيءَ جي ٻاڦ سان ڀريل هوندا آهن، اڪثر جزوي طور هوا ۽ جزوي طور پاڻي سان. مٽيءَ ۾ سخت ذرڙن جي ترتيب موجب ان جي بناوت طئي ٿيندي آهي. اڻڳنڍيل ۽ ڳنڍيل مٽيءَ جون بناوتون هڪ ٻئي کان بنيادي طور مختلف هونديون آهن.

اڻڳنڍيل مٽيءَ جي بناوت

غير بند مٽيءَ جي بناوت ڪشش ثقل جي اثر هيٺ ٺهي ٿي. هن مٽيءَ جا سخت ذرا وڏا هوندا آهن ۽ هيٺ ڪري پون ٿا، ڪشش ثقل جي اثر سان هيٺ ويهي وڃن ٿا، جڏهن⁠تہ اهڙن ذرن جي وچ ۾ ماليڪيولر ڪشش جون قوتون موجود نه هونديون آهن يا نهايت گهٽ هونديون آهن ۽ ڪشش ثقل کان مغلوب ٿي وينديون آهن. انهيءَ ڪري غير بند مٽيءَ ۾ سخت ذرا هڪ ٻئي جي ڀرسان لڳن ٿا ۽ گڏ ٿيل ذرن جي وچ وارو خالي هنڌ ڀرين ٿا (شڪل 1_a_). جيڪڏهن غير بند مٽيءَ جا ذرا تقريباً گول شڪل جا ۽ هڪ جيتري سائيز جا هجن، جيئن يڪسان بناوت واري واري واري واريءَ واري مٽيءَ ۾ ٿي سگهي ٿو، ته بناوت سڀ کان وڌيڪ ڳاڙهي (شڪل 1_b_) يا سڀ کان گهٽ ڳاڙهي (شڪل 1_c_) ٿي سگهي ٿي، جيڪو مٽيءَ ۾ سخت ذرن جي ترتيب تي دارومدار رکي ٿو. سڀ کان وڌيڪ ڳاڙهي بناوت غير بند مٽيءَ جي وڌ ۾ وڌ ڳاڙهپ سان مطابقت رکي ٿي ۽ ان جي پوروسيٽي nmin=26% آهي. سڀ کان گهٽ ڳاڙهي بناوت غير بند مٽيءَ جي گهٽ ۾ گهٽ ممڪن ڳاڙهپ سان مطابقت رکي ٿي ۽ ان جي پوروسيٽي nmax=48% آهي. اهڙيءَ طرح مثال طور ڏڻن جي ڍِلن واري واري واريءَ واري مٽيءَ ۾ n=47% آهي.

شڪل 1 بغير ٻڌل مٽيءَ جي بناوت

جيڪڏهن غير ٻڌل مٽيءَ جا ذرڙا مختلف ڪسافت وارا هجن، اهڙيءَ طرح جو ننڍا ذرڙا وڏن ذرڙن جي وچ وارا خال ڀري ڇڏين (شڪل 2), ته مٽيءَ جي پوروسٽي تمام گهٽ ٿيندي آهي (n=20% ۽ گهٽ).

شڪل 2. مختلف داڻي سائيز واري غير بند مٽيءَ جي بناوت

جڙيل مٽيءَ جي بناوت

بنديل مٽيءَ ۾ بناوت، غير بنديل مٽيءَ جي ڀيٽ ۾ مختلف هوندي آهي. بنديل مٽيءَ ۾ ڳانڍاپي جون قوتون ظاهر ٿين ٿيون، جيڪي ننڍڙن ذرڙن جي ڪششِ ثقل واري قوت کان وڌيڪ مضبوط هونديون آهن ۽ انهن کي رابطي جي مٿاڇرين تي ڳنڍي ڇڏينديون آهن. انهيءَ ڪري اهي ذرڙا ترتيب سان هيٺ نٿا ڪِرن، بلڪه هڪ ٻئي سان ۽ هڪ ٻئي جي ڀرسان چنبڙي رهن ٿا (تص. 3_a_)، اهڙيءَ طرح زنجيري ڄاري جهڙي بناوت (تص. 3_b_)، ڦلڙي جهڙي (تص. 3_c_) وغيره ٺهن ٿا، جن کي اعليٰ درجي جون بناوتون چيو وڃي ٿو. اهڙين بناوتن ۾ وڏو پورائپ هوندو آهي، جيڪو 60-80% ڪل ماس تائين ٿي سگهي ٿو، جيڪو غير بنديل مٽيءَ ۾ نه ٿيندو.

شڪل. 3. بند ٿيل مٽيءَ جي بناوت

پوروسيٽي ۽ پوروسيٽي جو ڪوئفيسينٽ

مٽيءَ جي پوروسٽي کي ڇِپن جي حجم ۽ مٽيءَ جي ڪُل حجم جي نسبت سان بيان ڪيو ويندو آهي (شڪل 4).

شڪل. 4. مٽيءَ جي پوروسيت ۽ پوروسيت جو ڪوئفيشينٽ

جيڪڏهن اسان کي نشان لڳايون

• Vp = مٽيءَ ۾ پورن جي مقدار
• Vm = سخت ذرڙن جو حجم
• V = مٽيءَ جي ڪل مقدار،

مٽيءَ جي سوراخيت n تعريف موجب

n = VP / V = VP / (VP + Vm),

يعني مٽيءَ جي ڪُل حجم جو ٪ ۾

n = 100 * VP / (VP + Vm) %.

مٽيءَ جي پوروزيٽي جو عدد سوراخن جي حجم ۽ مضبوط ذرڙن جي حجم جي تناسب سان بيان ڪيو ويندو آهي:

e = VP / Vm.

پوروسيت n جي فارمولي مان اسان وٽ آهي:

nVP + nVm = VP, جتان Vm = VP(1-n) / n.

هن قدر کي e جي فارمولي ۾ رکڻ سان اسان حاصل ڪريون ٿا

e = n / (1-n).

هن مساوات مان اسان حاصل ڪريون ٿا

e - ne = n; n = e / (1 + e).

پوروسيت جو ڪوئفشنٽ مٽيءَ جي گھاٽائي ڏيکاري ٿو. جيڪڏهن e جو ڪوئفشنٽ وڏو هجي ته مٽيءَ جي گھاٽائي اوتري گهٽ ٿيندي، ۽ ان جي ابتڙ. جيڪڏهن ڪو دٻجندڙ مٽي لوڊ هيٺ ويهي وڃي، ته ويهڻ کان اڳ ۽ پوءِ پوروسيت ڪوئفشنٽ جي مدد سان ويهڻ جي مقدار Δ_h_ طئي ڪري سگهجي ٿي.

اچو ته h ٿولهه واري دٻجڻ لائق مٽيءَ جي پرت تي غور ڪريون (شڪل 5_a_). جيڪڏهن هن پرت تي لوڊ وڌايو وڃي، ته اها Δ_h اوچائيءَ تائين ويهي ويندي، تنهنڪري لوڊ جي اثر سبب ان جي ٿولهه گهٽجي h1 ٿي ويندي. تنهن ڪري

Δ_h_ = h – h1.

ڇاڪاڻ ته دٻجندڙ مٽيءَ جو ويهڻ مسامن جي حساب سان ٿئي ٿو، ڇو ته سخت ذرڙا عملي طور دٻجڻ لائق ناهن، ۽ پاڻي به، جيڪڏهن مٽيءَ جا مسام ان سان جزوي يا مڪمل طور ڀريل هجن، ته هي ويهڻ اسڪيمي طور sl. 5_b_ تي ڏيکارجي سگهي ٿو.

Sl. 5. لوڊ هيٺ h ٿولهه واري دٻجندڙ مٽيءَ جي پرت جو ويهڻ Δh

جيڪڏهن اسان h0 سان بغير سوراخن واري مضبوط ذرن جي پرت جي فرضي اوچائي کي ظاهر ڪريون، جنهن کي گهٽايل اوچائي چئبو آهي، ته پوءِ اسين ويهڻ Δ_h_ کي گهٽايل اوچائي h0 جي نسبت سان هن رشتِي ذريعي ظاهر ڪري سگهون ٿا:

جيڪڏهن اسان اهڙي مٽيءَ جي پرت کي ڏسون جنهن جي ويڪر ۽ ڊيگهه هڪ جي برابر هجن، ته پوءِ اوچايون h, h1 ۽ h0 حجم جي نمائندگي ڪن ٿيون، تنهنڪري

جتي e اڳ ۾ پوروسٽي جو ضريب آهي، e1 ويهڻ کان پوءِ. مٿئين مان ويهڻ حاصل ٿئي ٿو

Δ_h_ = h0 (e-e1).

سَٽجڻ کي سَٽجڻ کان اڳ واري پرت جي اوچائي h جي نسبت سان ظاهر ڪري سگهجي ٿو، جيڪڏهن اسان گهٽايل اوچائي h0 جي قيمت بدلائيون:

h0 = h – nh = h (1-n) = h / (1+e),

ڇاڪاڻ ته n = VP / V = VP / h_,_ جتان VP = nh.

تنهن مان هي حاصل ٿئي ٿو

مٽيءَ جي جدا جدا قسمن لاءِ پوروزيٽي n ۽ پوروزيٽي ڪوئفيشنٽ e جون هيون اوسط قيمتون ٿين ٿيون:

مٽي جي نمي

مٽيءَ ۾ پاڻيءَ جا قسم

مٽيءَ ۾ پاڻي، مضبوط ذرڙن جي وچ ۾ سوراخن جي پاڻيءَ جي صورت ۾ ظاهر ٿئي ٿو، جنهن کي پور پاڻي چيو وڃي ٿو، پوءِ مضبوط ذرڙن تي adsorbovana voda جي صورت ۾ ۽ تشڪيلي پاڻي جي صورت ۾.

پورن پاڻي آزاد پاڻي مان ٺهيل هوندو آهي، جيڪو سخت ذرڙن جي وچ ۾ هوندو آهي ۽ جنهن جي حرڪت Darcy جي قانون موجب ٿئي ٿي؛ پوءِ ثقلي پاڻي، جيڪو ڪشش ثقل جي اثر هيٺ مٿي کان هيٺ سڀني رخن ۾ هلي ٿو، پر ان جي حرڪت Darcy جي قانون موجب نه ٿيندي آهي؛ ڪيپيلري پاڻي، جيڪو ڪيپيلري قوتن جي اثر هيٺ هلي ٿو؛ ۽ سطحي تَناؤ واري پاڻي، جيڪو مٽيءَ جي سخت ذرڙن جي وچ وارن ڪنڊن ۾ سطحي تَناؤ سان جڪڙيل هوندو آهي ۽ ان کي ڪنڊائي پورن پاڻي به چيو وڃي ٿو. هي سمورو پاڻي مٽيءَ کي 110oC حرارت تي سڪائي مڪمل طور ختم ڪري سگهجي ٿو.

Adsorbovana voda اها آهي جيڪا مضبوط ذرڙن کي گهيري ٿي، جن سان اها ماليڪيولي قوتن ذريعي ڳنڍيل هوندي آهي. اهو نام نهاد پاڻيءَ جي فلم آهي، جنهن جي ٿولهه 6-80 µµ (1µµ=10-6 mm, milimikron) تائين هوندي آهي. وڏن ذرڙن ۾ adsorbed پاڻيءَ جو اثر معمولي هوندو آهي، پر جيترا ذرڙا وڌيڪ سنهڙا هوندا، اوترو ان جو اثر وڌيڪ هوندو آهي، ڇاڪاڻ⁠تہ ذرڙن جي مجموعي سطح وڌي ٿي ۽ ان سان گڏ مٽيءَ جي هڪ يونٽ مقدار ۾ adsorbed پاڻيءَ جو مضبوط ذرڙن سان نسبت پڻ وڌي ٿي. هي پاڻي 110oC تي سڪائڻ سان رڳو جزوي طور ڪڍي سگهجي ٿو.

تشڪيلي پاڻي اهو پاڻي آهي جيڪو مٽيءَ جي مضبوط ذرڙن جي معدني بلورن ۾ ڪيميائي طور ڳنڍيل هوندو آهي. اهڙو پاڻي تمام گهٽ هوندو آهي ۽ ان کي مٽي سڪائڻ سان ڪڍي نٿو سگهجي. تنهنڪري هن پاڻي کي مضبوط ذرڙي جو جزو سمجهي سگهجي ٿو.

مٽيءَ ۾ پاڻيءَ جي مقدار

تعريف موجب، مٽيءَ ۾ پاڻيءَ جي مقدار يا مٽيءَ جي نمي، مٽيءَ ۾ موجود پاڻيءَ جي وزن جو ان جي سخت جزن جي وزن سان تناسب آهي. مٽيءَ ۾ پاڻيءَ جي مقدار مطابق ٽي حالتون فرق ڪيون وڃن ٿيون: مڪمل طور تي پاڻيءَ سان ڀريل مٽي، جزوي طور تي پاڻيءَ سان ڀريل مٽي، ۽ مڪمل سڪي مٽي.

مٽي مڪمل طور تي پاڻي سان سير ٿيل

جيڪڏهن اسان n سان مٽيءَ جي پوروسٽي، γs سان سڀني ذرڙن جو حجمي وزن، γw سان پاڻيءَ جو حجمي وزن ظاهر ڪريون، ته پوءِ سُتل مٽيءَ جي نمي wZ کي هيٺين مساوات سان ظاهر ڪري سگهجي ٿو

مٽي جزوي طور پاڻيءَ سان ڀرجي وئي آهي

جيڪڏهن اسان Ww سان مٽيءَ ۾ موجود پاڻيءَ جو وزن، ۽ Wd سان مضبوط ذرڙن جو وزن، يعني مٽيءَ جو سڪو وزن ظاهر ڪريون، ته پوءِ مٽيءَ جي نمي w

w = Ww / Wd , يعني مٽي جي سڪي وزن جي سيڪڙو طور: w = 100 Ww / Wd.

هن حالت ۾ مٽيءَ جي نمي کي نميءَ جي درجي Sr سان ظاهر ڪري سگهجي ٿو، جيڪو مٽيءَ ۾ موجود پاڻيءَ جي حقيقي وزن جو ان پاڻيءَ جي وزن سان تناسب آهي، جيڪو ساڳي مٽيءَ ۾ تڏهن هوندو جڏهن سڀئي خالا پاڻيءَ سان ڀريل هجن، يعني پاڻيءَ سان ڀريل مٽيءَ جي وزن جي نسبت سان:

يعني _γ_w = 1,00 لاءِ Sr = w*γs / e.

نمي جي درجي لاءِ حد بندي قيمتون هي آهن:

1. مڪمل سڪي مٽيءَ لاءِ w = 0؛ Sr = 0
2. مڪمل طور تي سَير ٿيل مٽي لاءِ w = e/γs; Sr = e/γs * γs / e = 1,0.

شڪل 6. پاڻي سان جزوي طور سَيرو ٿيل مٽيءَ جو نمونو

سير ٿيڻ جي درجي (جيڪو ڪڏهن ڪڏهن سيريت يا نميءَ جو درجو به سڏيو ويندو آهي) کي پاڻي سان ڀريل سوراخن جي مقدار ۽ سوراخن جي ڪل مقدار جي نسبت سان به ظاهر ڪيو ويندو آهي (شڪل 6):

Sr = V2 / V1

جتي V2 پاڻي سان ڀريل پورن جو مقدار آهي، V1 پاڻي، هوا ۽ گئسن سان ڀريل پورن جو ڪل مقدار آهي. جيڪڏهن w مٽيءَ جي نمي خشڪ مٽيءَ جي وزن Wd, جي سيڪڙو ۾ هجي، ته پوءِ اسان وٽ هي آهي

V2 * γW = w Wd, اتان V2 = w Wd / γw.

ٻئي طرف، اسان وٽ آهي ته V1 = V – Vd, ۽ جيئن ته Vd * γs = Wd, تنهنڪري

Vd = Wd / γs ۽ V1 = V – Wd / γs.

تنهنڪري، مٽيءَ جي سنترپتيءَ جو درجو Sr هوندو

يعني مٽيءَ جي خشڪ وزن جي سيڪڙو ۾

مٽي مڪمل طور سڪي آهي

هن حالت ۾ w = 0 آهي. سمورو پورن وارو پاڻي ڪڍيو ويو آهي، جڏهن ته جذب ٿيل پاڻي صرف جزوي طور ڪڍيو ويو آهي، يعني پاڻيءَ جي فلم اڃا به موجود آهي، پر ان جي ٿولهه گهٽجي وئي آهي.