In de lijst met geodetische werken vind je soms zo'n dienst als het bepalen van de samenstelling van de bodem. Deze procedure wordt uitgevoerd om informatie te verkrijgen over het geh alte aan deeltjes in de bodem in een bepaald gebied. Bij bouwwerkzaamheden is de bepaling van een dergelijke samenstelling niet vaak vereist, maar bij landbouw- en geologische exploratieactiviteiten is het onmisbaar. In dit geval kan de granulometrische samenstelling op verschillende manieren worden bepaald. De keuze voor een ervan hangt af van veel factoren en omstandigheden.
Algemene informatie over deeltjesgrootteverdeling
Onder de granulometrische samenstelling wordt verstaan de aanwezigheid van mechanische elementen in de bodem. Bovendien kan in dit geval de bodem worden beschouwd als een algemene aanduiding van de bodem, die ook kunstmatig kan zijn. Wat betreft de deeltjes, ze kunnen verschillende kenmerken en oorsprong hebben. Er zijn ook verschillende soorten composities in concentratie. Zo zal de deeltjesgrootteverdeling van zand min of meer homogeen zijn, ook wat betreft het geh alte aan deeltjes van een bepaalde fractie. Experts merken op dat de minimale grootte van elementen die in staat zijn om de toegepaste technieken van deze analyse te identificeren,is slechts 0,001 mm.
In overeenstemming met GOST worden zes soorten fracties onderscheiden - dit zijn dezelfde zanddeeltjes, blokkerig, grind, klei, enz. Elke fractie heeft niet alleen zijn eigen reeks standaardmaten, maar ook een biologische oorsprong. Tegelijkertijd moet men niet denken dat alleen het geh alte aan kleine deeltjes de granulometrische samenstelling kenmerkt. GOST onder het nummer 12536-79 merkt ook op dat de maximale grootte van de fractie, die in aanmerking wordt genomen als een integraal onderdeel van de grond, 200 mm bereikt. Dit zijn voornamelijk kei-elementen, die groot kunnen zijn. De kleinste fractie is klei, hoewel zanddeeltjes er in deze indicator mee kunnen concurreren.
Korrelgrootteclassificaties
Naast de fractionele gradatie van bodems, zijn er andere classificatieprincipes. Een daarvan zorgt voor scheiding op basis van het geh alte aan kleideeltjes. In dit geval wordt ook rekening gehouden met de aard van de bodemvorming en wordt de dominante fractie onthuld. Een alternatieve classificatie is om het type samenstelling te bepalen door de aanwezigheid van elementen van zand, stof en dezelfde klei. Dat wil zeggen, op de een of andere manier zal een dergelijke deeltjesgrootteverdeling worden bepaald door een gecombineerd principe met een uitgebreide presentatie van informatie over de elementen die erin zijn opgenomen. Het is belangrijk op te merken dat vanwege de gelijkenis tussen de twee benaderingen voor de classificatie van verbindingen, het in de praktijk nogal moeilijk is om ze van elkaar te onderscheiden.
Directe methoden voor het bepalen van de samenstelling
Er zijn twee fundamenteel verschillende groepen manieren om de mechanische samenstelling van de grond te bepalen. Een daarvan is indirect en bedoeld om de patronen van bodemvorming in een bepaald gebied te identificeren, en de andere vertegenwoordigt een segment van directe methoden op basis van technische analysemiddelen. In het bijzonder kan de groep van directe methoden speciale apparaten, apparaten en armaturen gebruiken die het mogelijk maken om de parameters van deeltjes met een hoge mate van nauwkeurigheid te bepalen. Met name kunnen elektronen- en optische microscopen worden gebruikt die micrometrisch onderzoek realiseren. Met de directe methode kunt u de granulometrische samenstelling van de grond nauwkeuriger bepalen, maar vanwege de complexiteit van de technische organisatie van het proces en de hoge kosten wordt deze uiterst zelden gebruikt.
Indirecte methoden voor het bepalen van de samenstelling
Deze groep methoden voor het bepalen van de samenstelling omvat meestal methoden die zijn gebaseerd op het gebruik van verschillende patronen in de structuur van het onderzochte mengsel. Met name afhankelijkheden tussen de array-elementen zelf kunnen worden geïdentificeerd, maar meestal wordt uitgegaan van een complexe analyse. Dat wil zeggen dat er bij het vergelijkingsproces ook rekening wordt gehouden met andere kenmerken van de bodem, waaronder vocht, suspensie-eigenschappen, sedimentatiedynamiek, enz. Indirecte methoden voor het bepalen van de deeltjesgrootteverdeling omvatten ook optische en hydrometrische methoden voor het vastleggen van fysieke eigenschappen. Bovendien maken de nieuwste technologieën het gebruik van natuurlijke sedimentatiemodellering mogelijk. Als we deze analyselijn vergelijken met directe methoden,dan zijn de nadelen een lage nauwkeurigheid. Als het dus nodig is om een eenmalig onderzoek op een specifieke locatie uit te voeren, heeft de directe methode nog steeds de voorkeur. Maar bij grootschalig en regulier werk zijn alleen indirecte methoden economisch verantwoord.
Areometrische methode
Dit is een zeer gespecialiseerde, zij het populaire, techniek die is gebaseerd op de principes van verplaatste vloeistof. Dit is eigenlijk hoe de hydrometer die in het analyseproces wordt gebruikt, werkt. Het principe zelf werkt volgens de regel volgens welke het volume van de verplaatste vloeistof gelijk zal zijn aan de massa die wordt vervangen door een nieuw lichaam. Alleen in het geval van de praktijk van het gebruik van hydrometrische technieken, wordt de granulometrische samenstelling van de grond bepaald door de verzamelde suspensie. In het bijzonder controleert de vakman ook op afwijkingen van eerder verkregen gegevens door de deeltjes onder te dompelen in water. Meestal wordt een dergelijke analyse serieel uitgevoerd en in elk geval wordt er gewerkt om één kenmerk te bepalen - dichtheid. Nogmaals, op basis van de relatie tussen deeltjes en de omstandigheden van hun verblijf in de bodem, is het op deze manier mogelijk om de fractionele en mechanische samenstelling te bepalen.
Pipetmethode
In dit geval wordt ook een vloeibaar medium gebruikt, dat het mogelijk maakt om afzonderlijke deeltjes te onderscheiden op basis van hun kenmerken. Het genomen monster wordt ondergedompeld in water, waarna de valsnelheid van de elementen van de compositie wordt geregistreerd. Na een bepaalde tijd is de analyse voltooid en worden de bezonken deeltjes verwijderd. Het monster wordt vervolgens gedroogd, gemeten en gevormdtest rapport. De bepaling van de deeltjesgrootteverdeling met deze methode wordt in de regel gebruikt bij de analyse van kleigronden. Dit is precies te wijten aan het feit dat de deeltjes in dergelijke grond een fijne fractie hebben, die kan worden geanalyseerd door de valsnelheid in vloeibare media.
Rutkowski-methode
Zoals alle indirecte methoden voor compositieanalyse, is deze techniek niet erg nauwkeurig en geeft ze slechts een algemeen idee van de elementen in de bestudeerde massa. Het principe van het bepalen van de kenmerken van deeltjes door de Rutkowski-methode is gebaseerd op twee parameters. Allereerst is dit dezelfde valsnelheid van een element in een vloeibaar medium. Maar in dit geval wordt de afhankelijkheid niet getraceerd tussen de snelheid en de oorsprong van het deeltje, maar in relatie tot de dynamiek van onderdompeling op maat. En de tweede parameter, die het mogelijk maakt om met deze techniek de granulometrische samenstelling van de grond te bepalen, is gebaseerd op het vermogen van de deeltjes om in hetzelfde waterige medium te zwellen. Dit deel van de analyse onthult zowel de fysieke als, in sommige opzichten, de chemische eigenschappen van de massa.
Zeef methode
Dit is een van de oudste en meest gebruikte methoden voor het bepalen van de bodemsamenstelling. Het is gebaseerd op het gebruik van speciale sets zeven die fracties van dezelfde grootte doorlaten en geen deeltjes met grotere parameters doorlaten. De methode is eenvoudig en betaalbaar in gebruik en wordt daarom vaak gebruikt in de bouwsector, waar het niet mogelijk is om complexe methoden voor indirecte analyse te organiseren. Het is echter onmogelijk om de samenstelling door een zeef te controleren metkan met vertrouwen worden toegeschreven aan directe methoden. Desalniettemin zal een dergelijke analyse het niet mogelijk maken om bijvoorbeeld de granulometrische samenstelling van gesteenten met dezelfde mate van nauwkeurigheid te bepalen als een micrometrisch onderzoek zal doen. Toegegeven, de nauwkeurigheid zal grotendeels afhangen van het analysehulpmiddel - dat wil zeggen een set zeven. Er zijn twee categorieën van deze apparaten. Een daarvan richt zich op het werken met zeven zonder wassen. In dit geval hebben de cellen een grootte van 0,5 tot 10 mm. Een andere groep stelt zeven voor met een doorlaatfractie van 0,1 tot 10 mm.
Hoe beïnvloedt de deeltjesgrootteverdeling planten?
Zowel de fractie als de weergave van verschillende mineralen beïnvloeden de agrotechnische eigenschappen van de bodem. In het bijzonder kan de samenstelling de water-luchtomgeving van de bodem, de neiging tot erosieprocessen, aggregatie, dichtheid, biologische en chemische eigenschappen bepalen. Zo zorgen bijvoorbeeld zand- en kleigronden voor een zwakke omgeving in termen van lucht- en vochtuitwisseling. Dit is schadelijk voor de meeste planten, vooral voor planten die op landbouwgrond worden gekweekt, waar de vruchtbare laag ook wordt aangetast door de aard van de teelt. Maar voor de vegetatie is de granulometrische samenstelling van belang, niet zozeer in termen van structuur en dichtheid, maar in termen van het geh alte aan bruikbare elementen. Soms zorgt de aanwezigheid van magnesium, fosfor en zouten op zichzelf voor een optimale voedingsbodem, waardoor er geen extra mest nodig is.
Conclusie
Een voorbeeld van technologische benaderingen voor de analyse van bodem voor deeltjesgrootteverdeling laat zien hoe de nieuwste meetinstrumenten niet concurreren met onderzoeksmethoden die elementaire fysieke regels en patronen gebruiken. Natuurlijk kan niet worden gezegd dat de bepaling van de granulometrische samenstelling van de bodem door micrometrische analyse aan indirecte methoden in termen van kwaliteitsprestaties verliest. Maar praktisch gezien is het de tweede groep die effectiever is. Tegelijkertijd wordt het concept van het gebruik van zeer nauwkeurige technische middelen helemaal niet geannuleerd. De meest veelbelovende methoden zijn gewoon het combineren van de twee onderzoeksprincipes.
