I listan över geodetiska verk kan man ibland hitta en sådan tjänst som att bestämma jordens sammansättning. Denna procedur utförs för att få information om innehållet av partiklar i marken i ett visst område. I byggnadsarbete krävs sällan bestämning av en sådan sammansättning, men i jordbruk och geologisk prospekteringsverksamhet är det oumbärligt. I detta fall kan den granulometriska sammansättningen bestämmas med olika metoder. Valet av en av dem beror på många faktorer och förutsättningar.
Allmän information om partikelstorleksfördelning
Under den granulometriska sammansättningen förstås närvaron av mekaniska element i jorden. Dessutom, i det här fallet, kan jorden betraktas som en allmän beteckning för jorden, som också kan vara konstgjord. När det gäller partiklarna kan de ha olika egenskaper och ursprung. Det finns också olika typer av sammansättningar i koncentration. Till exempel kommer sandens partikelstorleksfördelning att vara mer eller mindre homogen, även vad gäller h alten av partiklar i en viss fraktion. Experter noterar att den minsta storleken på element som kan identifiera de utövade teknikerna för denna analys,är bara 0,001 mm.
I enlighet med GOST särskiljs sex typer av fraktioner - det är samma sandpartiklar, blockiga, grus, lera, etc. Varje fraktion har inte bara sitt eget utbud av standardstorlekar, utan också ett biologiskt ursprung. Samtidigt ska man inte tro att endast innehållet av små partiklar kännetecknar den granulometriska sammansättningen. GOST under numret 12536-79 noterar också att den maximala storleken på fraktionen, som beaktas som en integrerad del av jorden, når 200 mm. Det är främst stenblock som kan vara stora. Den minsta fraktionen är lera, även om sandpartiklar kan konkurrera med den i denna indikator.
Kornstorleksklassificeringar
Förutom den fraktionerade graderingen av jordar finns det andra klassificeringsprinciper. En av dem tillhandahåller separation baserat på innehållet av lerpartiklar. I detta fall tas också hänsyn till jordbildningens natur och den dominerande fraktionen avslöjas. En alternativ klassificering är att bestämma typen av sammansättning genom närvaron av inslag av sand, damm och samma lera. Det vill säga, på något sätt kommer en sådan partikelstorleksfördelning att bestämmas av en kombinerad princip med en omfattande presentation av information om de element som ingår i den. Det är viktigt att notera att på grund av likheten mellan de två metoderna för klassificering av föreningar är det ganska svårt att skilja mellan dem i praktiken.
Direkta metoder för att bestämma sammansättning
Det finns två fundament alt olika grupper av sätt att bestämma jordens mekaniska sammansättning. En av dem är indirekt och utformad för att identifiera mönstren för jordbildning i ett visst område, och den andra representerar ett segment av direkta metoder baserade på tekniska analysmetoder. I synnerhet kan gruppen av direkta metoder använda speciella enheter, enheter och fixturer som gör det möjligt att bestämma parametrarna för partiklar med en hög grad av noggrannhet. I synnerhet kan elektron- och optiska mikroskop användas som realiserar mikrometrisk undersökning. Den direkta metoden tillåter dig att mer exakt bestämma jordens granulometriska sammansättning, men på grund av komplexiteten i den tekniska organisationen av processen och den höga kostnaden används den extremt sällan.
Indirekta metoder för att bestämma sammansättning
Denna grupp av metoder för att bestämma sammansättningen inkluderar vanligtvis metoder som är baserade på användningen av olika mönster i strukturen av blandningen som studeras. I synnerhet kan beroenden mellan själva arrayelementen identifieras, men oftast antas en komplex analys. Det vill säga att även andra egenskaper hos jorden tas med i beräkningen i jämförelseprocessen, inklusive fukt, suspensionsegenskaper, sedimentationsdynamik, etc. Indirekta metoder för att bestämma partikelstorleksfördelning involverar också optiska och hydrometriska metoder för att registrera fysiska egenskaper. Dessutom tillåter den senaste tekniken användningen av naturlig sedimentationsmodellering. Om vi jämför denna analyslinje med direkta metoder,då dess nackdelar inkluderar låg noggrannhet. Därför, om det krävs att utföra en engångsstudie på en specifik plats, kommer den direkta metoden fortfarande att vara att föredra. Men i storskaligt och regelbundet arbete är endast indirekta metoder ekonomiskt motiverade.
Areometrisk metod
Detta är en mycket specialiserad, om än populär, teknik som är baserad på principerna för undanträngd vätska. Egentligen är det så här hydrometern som används i analysprocessen fungerar. Själva principen fungerar enligt regeln enligt vilken volymen av den undanträngda vätskan kommer att motsvara massan som ersätts av en ny kropp. Endast i fallet med utövandet av att använda hydrometriska tekniker, bestäms den granulometriska sammansättningen av jorden genom den uppsamlade suspensionen. Speciellt kontrollerar fackmannen även efter avvikelser från tidigare erhållna data genom att sänka ner partiklarna i vatten. Vanligtvis utförs en sådan analys seriellt, och i varje fall utförs arbete för att bestämma en egenskap - densitet. Återigen, baserat på förhållandet mellan partiklar och villkoren för deras vistelse i jorden, är det på detta sätt möjligt att bestämma den fraktionerade och mekaniska sammansättningen.
Pipetmetod
I detta fall används också ett flytande medium, vilket gör det möjligt att skilja mellan enskilda partiklar efter deras egenskaper. Provet som tas nedsänks i vatten, varefter fallhastigheten för elementen i kompositionen registreras. Efter en viss tid är analysen klar och de sedimenterade partiklarna avlägsnas. Provet torkas sedan, mäts och formastestrapport. Som regel används bestämningen av partikelstorleksfördelningen med denna metod vid analys av lerjordar. Detta beror just på det faktum att partiklarna i sådan jord har en fin fraktion, som kan analyseras genom fallhastigheten i flytande media.
Rutkowski-metoden
Liksom alla indirekta metoder för kompositionsanalys är denna teknik inte särskilt exakt och ger bara en allmän uppfattning om de element som ingår i den studerade massan. Själva principen för att bestämma partiklarnas egenskaper med Rutkowski-metoden är baserad på två parametrar. Först och främst är detta samma hastighet för att ett element faller i ett flytande medium. Men i det här fallet spåras beroendet inte mellan hastigheten och ursprunget för partikeln, utan i förhållande till dynamiken i nedsänkning till storlek. Och den andra parametern, som gör det möjligt att bestämma den granulometriska sammansättningen av jorden med denna teknik, är baserad på partiklarnas förmåga att svälla i samma vattenh altiga medium. Denna del av analysen avslöjar både de fysikaliska och, på något sätt, de kemiska egenskaperna hos massan.
Silmetoden
Detta är en av de äldsta och vanligaste metoderna för att bestämma jordens sammansättning. Den är baserad på användningen av speciella uppsättningar av siktar som släpper igenom fraktioner av samma storlek och inte låter partiklar med större parametrar passera. Metoden är enkel och prisvärd att använda, så den används ofta i byggbranschen, där det inte är möjligt att organisera komplexa metoder för indirekt analys. Det är dock omöjligt att kontrollera sammansättningen genom en sil medkan med säkerhet tillskrivas direkta metoder. Ändå kommer en sådan analys inte att tillåta en att bestämma, till exempel, den granulometriska sammansättningen av stenar med samma grad av noggrannhet som en mikrometrisk studie kommer att göra. Det är sant att noggrannheten till stor del beror på analysverktyget - det vill säga en uppsättning siktar. Det finns två kategorier av dessa enheter. En av dem fokuserar på att arbeta med sållning utan tvätt. I detta fall har cellerna en storlek på 0,5 till 10 mm. En annan grupp representerar siktar med en passagefraktion från 0,1 till 10 mm.
Hur påverkar partikelstorleksfördelningen växter?
Både fraktionen och representationen av olika mineraler påverkar jordens agrotekniska egenskaper. I synnerhet kan kompositionen bestämma markens vatten-luftmiljö, dess tendens till erosionsprocesser, aggregering, densitet, biologiska och kemiska egenskaper. Så till exempel sand- och lerjord gör att miljön blir svag när det gäller luft- och fuktutbyte. Detta är skadligt för de flesta växter - särskilt de som odlas inom jordbruksmark, där det bördiga lagret också påverkas av odlingens karaktär. Men den granulometriska sammansättningen är viktig för vegetationen, inte så mycket när det gäller struktur och densitet, utan när det gäller innehållet av användbara element. Ibland ger närvaron av magnesium, fosfor och s alter i sig ett optim alt lager av näringsbas, vilket eliminerar behovet av ytterligare gödningsmedel.
Slutsats
Ett exempel på tekniska tillvägagångssätt för analys av jord för partikelstorleksfördelning visar hur de senaste mätinstrumenten inte är konkurrenskraftiga med forskningsmetoder som använder elementära fysiska regler och mönster. Naturligtvis kan det inte sägas att bestämningen av den granulometriska sammansättningen av jorden genom mikrometrisk analys förlorar till indirekta metoder när det gäller kvalitetsprestanda. Men rent praktiskt är det den andra gruppen som är mer effektiv. Samtidigt avbryts inte själva konceptet med att använda högprecisionstekniska medel. De mest lovande metoderna handlar bara om att kombinera de två forskningsprinciperna.
