Гранулометрический состав
Гранулометрическим составом почв и пород называется относительное содержание в почве механических элементов или фракций.
Механические элементы почвы (элементарные почвенные частицы) — это обособленные осколки горных пород, минералов, кристаллов, а также аморфных соединений, все элементы которых находятся в химической взаимосвязи. Частицы, близкие по размерам, объединяют во фракции. Различают следующие типы механических элементов: минеральные, органические и органоминеральные.
Сумму всех механических элементов почвы размером меньше 0,01 мм называют физической глиной, а больше 0,01 мм – физическим песком, кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы менее 1 мм, и почвенный скелет – частицы больше 1 мм (Классификация механических элементов по размеру).
| Наименование ЭПЧ | Диаметр ЭПЧ, мм | Группы ЭПЧ | ||
|---|---|---|---|---|
| Камни | >3 | Крупнозём (скелет почвы, хрящ) | ||
| Гравий | 3—1 | |||
| Песок | крупный | 1—0,5 | Физический песок >0,01 мм | Мелкозем |
| средний | 0,5—0,25 | |||
| мелкий | 0,25—0,05 | |||
| Пыль | крупная | 0,05—0,01 | ||
| средняя | 0,01—0,005 | Физическая глина <0,01 мм | ||
| мелкая | 0,005—0,001 | |||
| Ил | грубый | 0,001—0,0005 | ||
| мелкий | 0,0005—0,0001 | |||
| Коллоиды | < 0,0001 |
Гранулометрический состав почвы оказывает большое влияние на почвообразование и агропроизводственные свойства почв. От него зависят: процессы перемещения, превращения и накопления веществ; физические, физико-механические и водные свойства почвы, такие как пористость, влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемность, структурность, воздушный и тепловой режим.
Одна из первых научных классификаций была предложена Н.М. Сибирцевым. В настоящее время широко распространена более совершенная классификация гранулометрического состава почв и пород Н.А. Качинского.
Фракции механических элементов слагают почвы или породы в различных количественных соотношениях. Различные фракции механических элементов имеют неодинаковые свойства. Поэтому и почвы, и породы также будут обладать неодинаковыми свойствами в зависимости от разного содержания в них тех или иных фракций механических элементов. Все многообразие почв и пород по гранулометрическому составу можно объединить в несколько групп с характерными для них физическими, физико-химическими и химическими свойствами. В основу классификации почв и пород по гранулометрическому составу положено соотношение физического песка и физической глины.
| Краткое название по гранулометрическому составу | Содержание физической глины (<0,01 мм), % |
||
|---|---|---|---|
| Почвы | |||
| Подзолистого типа почвообразования | степного типа почвообразования, а также красноземы и желтоземы | солонцы и сильносолонцеватые почвы | |
| Песчаная | |||
| рыхло-песчаная | 0–5 | 0–5 | 0–5 |
| связно-песчаная | 5–10 | 5–10 | 5–10 |
| Супесчаная | 10–20 | 10–20 | 10–15 |
| Суглинистая: | |||
| легкосуглинистая | 20–30 | 20–30 | 15–20 |
| среднесуглинистая | 30–40 | 30–45 | 20–30 |
| тяжелосуглинистая | 40–50 | 45–60 | 30–40 |
| Глинистая: | |||
| легкоглинистая | 50–65 | 60–75 | 40–50 |
| среднеглинистая | 65–80 | 75–85 | 50–65 |
| тяжелоглинистая | >80 | >85 | >65 |
По этой классификации основное наименование по гранулометрическому составу производится по содержанию физического песка и физической глины и дополнительное – с учетом других преобладающих фракций. Например, дерново-подзолистая почва содержит (в процентах): физической глины 28,1, песка 37,0, крупной пыли 34,9, средней и мелкой пыли 16, ила 12,1. Основное наименование гранулометрического состава этой почвы – легкосуглинистая, дополнительное – крупнопылевато-песчаная. Дополнительное, уточняющее, название, как видим из примера, дается по двум преобладающим фракциям, из которых главной по величине является та, что стоит в определении на последнем месте.
Классификация составлена с учетом генетической природы почв, способности их глинистой фракции к агрегированию, что зависит от содержания гумуса, состава обменных катионов, минералогического состава. Чем выше эта способность, тем слабее проявляются глинистые свойства при равном содержании физической глины. Поэтому степные почвы, красноземы и желтоземы, как более структурные, переходят в категорию более тяжелых почв при большем содержании физической глины, чем солонцы и почвы подзолистого типа.
Гранулометрический (механический) состав грунтов и почв
Твердая фаза почвы состоит из частиц различных размеров, которые называются механическими элементами или гранулами. Относительное содержание в почве или грунте механических элементов называется механическим или гранулометрическим составом, а количественное определение их гранулометрическим или механическим анализом.
В соответствии с ГОСТ 27593-88 «Почвы. Термины и определения», гранулометрический состав – это содержание в почве механических элементов, объединенных по фракции.
Проведение гранулометрического анализа очень важно при определении физико-механических свойств почв/грунтов, таких как порозность, влагоемкость, водопроницаемость, плотность, пластичность, липкость, набухание и др., то есть тех свойств, которые напрямую влияют на плодородие почв или знание которых необходимо при проведении строительных работ.
Механические элементы в зависимости от размера подразделяют на фракции: больше 3мм-камни, 3-1мм — гравий, песок 1-0,05мм (крупный, средний, мелкий), пыль – 0,05-0,001 (крупная, средняя, мелкая), ил – 0,001-0,0001 (грубый, тонкий) и коллоиды меньше 0,0001. Сумму всех механических элементов почвы размером меньше 0,01мм называют физической глиной, а больше 0,01мм – физическим песком. Кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы меньше 1мм, и почвенный скелет – частицы больше 1мм.
Соотношение физической глины и физического песка лежит в основе классификации почв по механическому составу. Все почвы и грунты по механическому составу объединяют в несколько групп с характерными для них физическими и химическими свойствами: песок, супесь, суглинок, глина. Каждая группа подразделяется на подгруппы в зависимости от крупности механических элементов и преобладающих фракций.
Методы гранулометрического анализа
Гранулометрический состав можно определить приближенно в полевых условиях по внешним признакам и на ощупь «сухим» или «мокрым» методом. Этими методами могут воспользоваться садоводы-огородники при определении доз внесения удобрений, количества песка, торфа, опилок для улучшения структуры почвы и создания более благоприятных условий для роста сельскохозяйственных культур.
Подробная информация об услуге в разделеАнализ почвы
«Сухой» метод
Сухой комочек или щепотку почвы/грунта кладут на ладонь и тщательно растирают пальцами. Механический состав определяется по ощущению при растирании. Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок. Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц. Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц.
Пылеватые почвы и породы при растирании дают ощущение мягкости или «бархатистости»; песчанистые — жесткости, шероховатости; пылевато-песчанистые — мягкости, но и явного присутствия песчинок.
«Мокрый» метод
Образец растертой почвы или грунта увлажняют до тестообразного состояния, при котором почвы обладают наибольшей пластичностью. Затем пробуют на ладони скатать шарик и из него шнур толщиной около 3мм. Получившийся шнур пробуют свернуть в кольцо диаметром 2-3см. В зависимости от механического состава почвы/грунта показатели «мокрого» анализа будут различны. У рыхлых песков шарик не образуется; у связных песков — легко крошится; у супесей — имеет шероховатую поверхность; у суглинков — гладкую поверхность; у глинистых — гладкую, блестящую поверхность. Пески не образуют шнура; супеси дают зачатки шнура; у легких суглинков шнур образуется, но распадается на дольки; средние суглинки дают сплошной шнур, но при свертывании в кольцо он разламывается на дольки; тяжелый суглинок — шнур образуется сплошной, но при свертывании в кольцо трескается ; глины дают сплошной шнур, который свертывается в кольцо, не трескаясь.
Для точного установления гранулометрического состава применяют лабораторные методы, позволяющие находить количество всех групп механических элементов, слагающих почву или грунт.
При исследованиях гранулометрического состава почв/грунтов песчаного и крупнообломочного состава, реже в супесчаных, применяется ситовой метод (метод просеивания на ситах). Пробы грунта просеивают через набор сит с отверстиями разного диаметра: 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1. Каждую фракцию грунта, задержавшуюся на ситах, взвешивают и рассчитывают процентное содержание по отношению к общей массе грунта. При проведении гранулометрического анализа песков с размером частиц от 10 до 0,5 мм просеивание проводится без промывки, а от 10 до 0,1 мм с промывкой водой
Для исследования гранулометрического состава глинистых и суглинистых грунтов для частиц менее 0,1мм применяют ареометрический и пипеточный методы гранулометрического анализа. Эти методы основаны на зависимости, существующей между скоростями падения частиц и их размером. Если взмутить суспензию почвы/грунта и оставить ее в спокойном состоянии, то постепенно взмученные частицы осядут. Быстрее будут осаждаться более крупные по размеру и более тяжелые механические элементы, то есть плотность и механический состав суспензии будут изменяться с течением времени.
При ареометрическом методе производят измерения плотности отстаиваемой в цилиндре суспензии ареометром через определенные промежутки времени. Плотность, измеренная ареометром, зависит от содержания в суспензии взвешенных твердых частиц. Получив значения убывающей плотности через определенные промежутки времени, с помощью расчетных формул или по номограммам определяют процентное содержание частиц определенного размера.
Пипеточный метод предполагает отбор проб суспензии из цилиндра с определенных глубин через разные промежутки времени. Для производства анализа взмучивают грунтовую суспензию и оставляют ее в покое на определенное время, после чего специальной пипеткой с нужной глубины отбирают пробу суспензии. Такая проба содержит только те частицы, которые не успели осесть за указанное время отстаивания. При следующих пробах, взятых пипеткой через большие промежутки времени от начала отстаивания суспензии, получают более мелкие частицы. Определяя массу высушенных проб и зная размер отобранных частиц (вычисляемый по длительности отстаивания суспензии и глубине взятия проб), вычисляют процентное содержание этих частиц в образце почвы/грунта.
Классификация почв по механическому составу (по Н.А. Качинскому)
| Название почвы по механическому составу |
Содержание физической глины (частиц < 0,01 мм) в % |
Содержание физического песка (частиц >0,01 мм) в % |
||||
| ПОЧВЫ | ||||||
| подзолистоготипа почвообразования (ненасыщ. основан.) |
степного типа почвообразования красноземы и желтоземы |
солонцы и сильно солонцеватые почвы |
подзолистоготипа почвообразования (ненасыщ. основан.) |
степного типа почвообразования красноземы и желтоземы |
солонцы и сильно солонцеватые почвы |
|
| песок рыхлый | 0-5 | 0-5 | 0-5 | 100-95 | 100-95 | 100-95 |
| песок связный | 5-10 | 5-10 | 5-10 | 95-90 | 95-90 | 95-90 |
| супесь | 10-20 | 10-20 | 10-15 | 90-80 | 90-80 | 90-85 |
| суглинок легкий | 20-30 | 20-30 | 15-20 | 80-70 | 80-70 | 85-80 |
| суглинок средний | 30-40 | 30-45 | 20-30 | 70-60 | 70-55 | 80-70 |
| суглинок тяжелый | 40-50 | 45-60 | 30-40 | 60-50 | 55-40 | 70-60 |
| глина легкая | 50-60 | 60-75 | 40-50 | 50-35 | 40-25 | 60-50 |
| глина средняя | 65-80 | 75-85 | 50-65 | 35-20 | 25-15 | 50-35 |
| глина тяжелая | >80 | >85 | >65 | <20 | <15 | <35 |
Наша испытательная лаборатория аккредитована Федеральной службой по аккредитации на выполнение исследований гранулометрического состава по ГОСТ 12536-2014 «Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава».
Гранулометрический состав почвы
Минеральная часть
почв и почвообразующих пород представляет
собой совокупность твердых частиц
определенных размеров и формы. Обломки
пород, минералов, песчаные, илистые и
другие частицы почвы, элементы которых
не поддаются общепринятым методам
пептизации, применяемым при подготовке
к гранулометрическому анализу, называются
механическими элементами.
Если
в почве содержится много крупных
частичек, то она песчаная, если мелких
– глинистая.
Разделение
механических элементов по размерам и
группировку их во фракции называют
классификацией (механических элементов).
Классификация
почвенных агрегатов по их размеру
приведена в таблице
3.
Механические
элементы крупнее 1 мм называют почвенным
скелетом,
менее 1 мм – мелкоземом.
Почвенные частицы размером более 0,01 мм
принято считать физическим песком,
а менее 0,01 мм – физической глиной.
Понятия
«песок», «пыль», «ил» используют для
обозначения различных механических
фракций. По соотношению физического
песка к физической
глине определяется гранулометрический
состав почвы. Фракции
механических элементов в почвах и
грунтах находятся в различных
количественных соотношениях.
Почвы называются песчаными, если
содержание
физического песка в них составляет
более 90 %, а физической глины, соответственно
– менее 10 %.
Относительное
процентное содержание в почве фракций
механических элементов называется
гранулометрическим
(или механическим) составом почвы.
Таблица
3. Классификация почв по скелетности
(по Н.А.Качинскому)
|
Фракции |
Размер, мм |
||
|
Скелет, |
Камни |
>3 |
|
|
Гравий |
3-1 |
||
|
Физический песок (1-0,01 мм) |
Песок |
||
|
– крупный |
1-0,5 |
||
|
– средний |
0,5-0,25 |
||
|
– мелкий |
0,25-0,05 |
||
|
Пыль |
|||
|
– |
0,05-0,01 |
||
|
Физическая глина
(<0,01 |
– средняя |
0,01-0,005 |
|
|
– мелкая |
0,005-0,001 |
||
|
Ил |
|||
|
– глинистый |
0,001-0,0005 |
||
|
– коллоидный |
0,0005-0,0001 |
||
|
– коллоиды |
<0,0001 |
Классификация
почв по гранулометрическому составу
дана с учетом их генезиса. Чем выше
способность почвы к агрегированию, тем
в меньшей степени проявляются свойства,
присущие глинистой фракции (высокая
емкость поглощения, водоудерживающая
способность, липкость, незначительная
водопроницаемость и т.д.). Поэтому почвы
степного типа почвообразования
(черноземы, каштановые), красноземы и
желтоземы переходят в категорию почв
более тяжелого гранулометрического
состава при большем содержании частиц,
относящихся к физической глине, по
сравнению с солонцами и почвами
подзолистого типа почвообразования.
Почвы различного
гранулометрического состава существенно
различаются по своим свойствам, так как
каждая фракция имеет свои характерные
особенности.
Камни
(> 3 мм)
представлены обломками горных пород.
Каменистость отрицательно сказывается
на плодородии почвы (уменьшаются
корнеобитаемые объемы почвы, ухудшаются
ее водно-физические свойства), увеличивают
затраты на обработку (износ орудий и
механизмов, дополнительные мелиоративные
затраты).
Гравий
(1-3мм) состоит из обломков первичных
минералов. Высокое содержание гравия
в почве ухудшает водно-физические
свойства (низкая влагоемкость, провальная
водопроницаемость и т.д.).
Песок
(0,05-1 мм) представлен первичными минералами.
Это фракция непластична, не уплотняется
под механическим воздействием,
характеризуется высокой водопроницаемостью,
не набухает. Песчаные почвы обладают
малой емкостью поглощения, низким
содержанием гумуса и питательных
веществ, быстрой прогреваемостью.
Пыль
(0,001-0,05 мм) состоит преимущественно из
вторичных минералов. С повышением
дисперсности пылеватые частицы
увеличивают пластичность, набухаемость,
водоудерживающую способность, емкость
поглощения. Почвы, обогащенные крупной
и средней фракциями пыли, легко заплывают,
распыляются, уплотняются. Преобладание
фракции мелкой пыли (0,001-0,005 мм) приводит
к низкой водопроницаемости, повышенной
липкости, трещиноватости, плотному
сложению почв.
Ил
(<0,001 мм) представлен высокодисперсными
вторичными минералами. Эта фракция
играет ведущую роль в формировании
почвенного плодородия.
Почва является
полидисперсным и пористым телом. Ее
твердая часть состоит из частиц различного
размера – механических элементов. Они
могут находится в раздельно-частичном
(бесструктурном) состоянии или в виде
структурных отдельностей (агрегатов).
При любом уплотнении механических
элементов и агрегатов между ними всегда
имеются поры. С наличием пор и их размером
тесно связаны проникновение корней,
воды и воздуха, воздухообмен, запас,
расход и передвижение влаги, нагревание
и охлаждение почвы, интенсивность и
направленность микробиологических
процессов, т.е. важнейшие показатели
плодородия почвы – ее способности
обеспечивать растения водой, воздухом,
элементами питания и в определенной
степени теплом.
Особенности
почвы как полидисперсного и пористого
тела определяют ее специфические
физические свойства (приложение 6). К
ним относят структуру, общие физические,
физико-механические, водные, воздушные,
тепловые свойства почвы.
Физико-химические,
водно-физические, химические процессы,
протекающие в почве, зависят от
минералогического и химического состава
илистой фракции. Чем больше в почве
илистых частиц, тем богаче она по
химическому и минералогическому составу,
тем потенциально более плодородна.
Количество
илистой фракции определяет степень
выражения того или иного процесса.
Крайняя степень проявления оподзоливания,
засоления, оглеения присуща только
почвам с большим количеством илистой
фракции. В песчаных почвах очень сильное
проявление какого-либо процесса не
наблюдается.
С изменением
гранулометрического состава почвы
значительно изменяются ее минералогические
и химические характеристики.
В
полевых условиях гранулометрический
состав определяют двумя способами:
органолептически (проба на скатывание)
и по скорости осветления воды в пробирке
(или стакане), в которую помещают щепотку
почвы. Пробу на скатывание проводят
следующим образом: небольшое количество
почвы берут на ладонь, несильно смачивают
водой из флакона, разминают в однородное
густое тесто, из которого скатывают
шарик, а из последнего шнур (табл. 4).
По результатам этого процесса, можно
судить о гранулометрическом
составе конкретной почвы или почвенного
горизонта.
Таблица
4. Полевой метод определения
гранулометрического состава почвы
|
Гранулометрический |
Ощущение при |
Морфология |
Скорость |
Индекс |
|
Песок |
Песчаная масса |
Не скатывается |
Осветляется |
П |
|
Супесь |
Неоднородная |
При скатывании |
Осветляется на |
С |
|
Легкий суглинок |
Примерно одинаковое |
При раскатывании |
Осветляется на |
ЛГ |
|
Средний суглинок |
Небольшая примесь |
При раскатывании |
Осветляется на 10-20 мм. |
СС |
|
Тяжелый суглинок |
Очень |
При раскатывании |
Осветляется на |
ТС |
|
Глина |
Сформированный |
Осветляется до |
Г |
Если
же песчаных частичек обнаружено в
пределах 80-90 %,
то
это супесчаная почва;
если 40-80 % – суглинистая; если менее 40 %
– глинистая.
Конечно,
точные данные по гранулометрическому
составу почв получаются только после
лабораторного
анализа. Но и при полевом изучении почвы
можно определить ее гранулометрический
состав.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Песок физический
Смотреть что такое “Песок физический” в других словарях:
-
Физический износ конструкций — – отношение фактической несущей способности конструкций к проектной, выраженной в процентах. [СТО 22 06 04] Рубрика термина: Теория и расчет конструкций Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
-
Износ физический — – процесс постепенного или одномоментного ухудшения конструкциями и зданием в целом физико технических и связанных с ними эксплуатационных параметров; потеря стоимости, связанная с частичной или полной потерей строительными элементами свойств… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
-
Драгоценные металлы — (Precious metals) Драгоценные металлы это редко встречающиеся металлы, которые отличаются блеском, красотой и стойкостью к коррозии История добычи драгоценных металлов, разновидности, свойства, применение, распространение в природе, сплавы… … Энциклопедия инвестора
-
Научная картина мира — (сокр. НКМ) одно из основополагающих понятий в естествознании особая форма систематизации знаний, качественное обобщение и мировоззренческий синтез различных научных теорий. Будучи целостной системой представлений об общих свойствах и… … Википедия
-
Горная порода — (Rock) Горная порода это совокупнность минералов, образующая самостоятельное тело в земной коре, вследстие природных явлений Группы горных пород, магматические и метаморфические горные породы, осадочные и метасоматические горные породы, строение… … Энциклопедия инвестора
-
Хартум и его обитатели — Прежде чем мы перейдем к рассмотрению главного города внутреннего африканского царства, мы должны бросить взгляд на историю тех стран, центральный пункт которых я попытаюсь обрисовать. История Судана начинается только в наше время;… … Жизнь животных
-
средства — 3.17 средства [индивидуальной, коллективной] защиты работников: Технические средства, используемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работников вредных или опасных производственных факторов, а также для защиты от загрязнения [2].… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
Гигроскопичность почвы — измеряется увеличением веса почвы, высушенной при 100°С и помещенной в пространстве, где воздух насыщен водяными парами, и выражается в процентах веса почвы в сухом состоянии. Газообразная вода, задержанная почвой вследствие ее Г., называется… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
-
ПОЧЕЧНОНАМЕННАЯ БОЛЕЗНЬ — ПОЧЕЧНОНАМЕННАЯ БОЛЕЗНЬ. Содержание: Состав и структура почечных камней…….643 Этиология и патогенез……………644 Симптоматология и течение………….650 Диагноз…………………..652 Прогноз……………………653 Профилактика … Большая медицинская энциклопедия
-
Предел текучести — (физический), Н/мм – наименьшее напряжение, при котором деформация происходит без заметного увеличения нагрузки. [ГОСТ 10922 2012] Предел текучести физический – наименьшее напряжение растяжения, при котором деформация арматуры… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Гранулометрический (механический) состав грунтов и почв
Твердая фаза почвы состоит из частиц различных размеров, которые называются механическими элементами или гранулами. Относительное содержание в почве или грунте механических элементов называется механическим или гранулометрическим составом, а количественное определение их гранулометрическим или механическим анализом.
В соответствии с ГОСТ 27593-88 «Почвы. Термины и определения», гранулометрический состав – это содержание в почве механических элементов, объединенных по фракции.
Проведение гранулометрического анализа очень важно при определении физико-механических свойств почв/грунтов, таких как порозность, влагоемкость, водопроницаемость, плотность, пластичность, липкость, набухание и др., то есть тех свойств, которые напрямую влияют на плодородие почв или знание которых необходимо при проведении строительных работ.
Механические элементы в зависимости от размера подразделяют на фракции: больше 3мм-камни, 3-1мм — гравий, песок 1-0,05мм (крупный, средний, мелкий), пыль – 0,05-0,001 (крупная, средняя, мелкая), ил – 0,001-0,0001 (грубый, тонкий) и коллоиды меньше 0,0001. Сумму всех механических элементов почвы размером меньше 0,01мм называют физической глиной, а больше 0,01мм – физическим песком. Кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы меньше 1мм, и почвенный скелет – частицы больше 1мм.
Соотношение физической глины и физического песка лежит в основе классификации почв по механическому составу. Все почвы и грунты по механическому составу объединяют в несколько групп с характерными для них физическими и химическими свойствами: песок, супесь, суглинок, глина. Каждая группа подразделяется на подгруппы в зависимости от крупности механических элементов и преобладающих фракций.
Методы гранулометрического анализа
Гранулометрический состав можно определить приближенно в полевых условиях по внешним признакам и на ощупь «сухим» или «мокрым» методом. Этими методами могут воспользоваться садоводы-огородники при определении доз внесения удобрений, количества песка, торфа, опилок для улучшения структуры почвы и создания более благоприятных условий для роста сельскохозяйственных культур.
«Сухой» метод
Сухой комочек или щепотку почвы/грунта кладут на ладонь и тщательно растирают пальцами. Механический состав определяется по ощущению при растирании. Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок. Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц. Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц.
Пылеватые почвы и породы при растирании дают ощущение мягкости или «бархатистости»; песчанистые — жесткости, шероховатости; пылевато-песчанистые — мягкости, но и явного присутствия песчинок.
«Мокрый» метод
Образец растертой почвы или грунта увлажняют до тестообразного состояния, при котором почвы обладают наибольшей пластичностью. Затем пробуют на ладони скатать шарик и из него шнур толщиной около 3мм. Получившийся шнур пробуют свернуть в кольцо диаметром 2-3см. В зависимости от механического состава почвы/грунта показатели «мокрого» анализа будут различны. У рыхлых песков шарик не образуется; у связных песков — легко крошится; у супесей — имеет шероховатую поверхность; у суглинков — гладкую поверхность; у глинистых — гладкую, блестящую поверхность. Пески не образуют шнура; супеси дают зачатки шнура; у легких суглинков шнур образуется, но распадается на дольки; средние суглинки дают сплошной шнур, но при свертывании в кольцо он разламывается на дольки; тяжелый суглинок — шнур образуется сплошной, но при свертывании в кольцо трескается ; глины дают сплошной шнур, который свертывается в кольцо, не трескаясь.
Для точного установления гранулометрического состава применяют лабораторные методы, позволяющие находить количество всех групп механических элементов, слагающих почву или грунт.
При исследованиях гранулометрического состава почв/грунтов песчаного и крупнообломочного состава, реже в супесчаных, применяется ситовой метод (метод просеивания на ситах). Пробы грунта просеивают через набор сит с отверстиями разного диаметра: 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1. Каждую фракцию грунта, задержавшуюся на ситах, взвешивают и рассчитывают процентное содержание по отношению к общей массе грунта. При проведении гранулометрического анализа песков с размером частиц от 10 до 0,5 мм просеивание проводится без промывки, а от 10 до 0,1 мм с промывкой водой
Для исследования гранулометрического состава глинистых и суглинистых грунтов для частиц менее 0,1мм применяют ареометрический и пипеточный методы гранулометрического анализа. Эти методы основаны на зависимости, существующей между скоростями падения частиц и их размером. Если взмутить суспензию почвы/грунта и оставить ее в спокойном состоянии, то постепенно взмученные частицы осядут. Быстрее будут осаждаться более крупные по размеру и более тяжелые механические элементы, то есть плотность и механический состав суспензии будут изменяться с течением времени.
При ареометрическом методе производят измерения плотности отстаиваемой в цилиндре суспензии ареометром через определенные промежутки времени. Плотность, измеренная ареометром, зависит от содержания в суспензии взвешенных твердых частиц. Получив значения убывающей плотности через определенные промежутки времени, с помощью расчетных формул или по номограммам определяют процентное содержание частиц определенного размера.
Пипеточный метод предполагает отбор проб суспензии из цилиндра с определенных глубин через разные промежутки времени. Для производства анализа взмучивают грунтовую суспензию и оставляют ее в покое на определенное время, после чего специальной пипеткой с нужной глубины отбирают пробу суспензии. Такая проба содержит только те частицы, которые не успели осесть за указанное время отстаивания. При следующих пробах, взятых пипеткой через большие промежутки времени от начала отстаивания суспензии, получают более мелкие частицы. Определяя массу высушенных проб и зная размер отобранных частиц (вычисляемый по длительности отстаивания суспензии и глубине взятия проб), вычисляют процентное содержание этих частиц в образце почвы/грунта.
Источник
Содержание физического песка в почве
Гранулометрический состав почвы — фундаментальное свойство почвы, т.е. от него зависят многие другие почвенные свойства (физические, химические, биологические, физико-химические и др.).
Твердая фаза почв формируются при выветривании горных пород. Она представлена частицами (обломками) первичных и вторичных минералов, органического вещества (гумуса) и органо-минеральных соединений
Все эти частицы называются механическими элементами
В почве они находятся в раздельно-частичном состоянии, либо в виде агрегатов разной величины и формы. Размеры механических элементов различаются, что связано с особенностями почвообразовательных процессов
Частицы разного размера определяют и особые свойства почвы. Эти свойства меняются довольно отчетливо, а, иногда, и резко, что послужило основанием для разделения их на группы или фракции.Такая группировка называется КЛАССИФИКАЦИЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
В России наибольшее распространение и признание получила классификация Н.А. Качинского. Эта классификация играет такое же большое значение, как периодическая система Менделеева в химии. Можно, даже сказать, что суть их в принципе одинакова.
Рассмотрим несколько клаасификаций механических элементов по размерам:
Первая классификациядостаточно простая –
частицы размером более 1 мм: СКЕЛЕТ почвы
частицы размером менее 1 мм: МЕЛКОЗЕМ
Вторая классификациянаиболее важная, на ее основе почвы классифицируются по гранулометрическому составу –
частицы размером более 0,01 мм называют: ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК
частицы размером менее 0,01 мм: ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА
Все главнейшие свойства почв особенно резко изменяются на переходе размера частиц через 0,01 мм.
Третья классификация – Н.А. Качинского:
Классификация механических элементов почвы
| Название фракций механических элементов |
Размер фракций, мм | Группы фракций | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Камни | > 3 | СКЕЛЕТ | |||||||||||||||||
| Гравий | 3-1 | СКЕЛЕТ | |||||||||||||||||
| Песок крупный | 1-0,5 | ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК | |||||||||||||||||
| Песок средний | 0,5-0,25 | ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК | |||||||||||||||||
| Песок мелкий | 0,25-0,05 | ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК | |||||||||||||||||
| Пыль крупная | 0,05-0,01 | ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК | |||||||||||||||||
| Пыль средняя | 0,01-0,005 | ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА | |||||||||||||||||
| Пыль мелкая | 0,005-0,001 | ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА | |||||||||||||||||
| Ил грубый | 0,001-0,0005 | ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА | |||||||||||||||||
| Ил тонкий | 0,0005-0,0001 | ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА | |||||||||||||||||
| КОЛЛОИДЫ | ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ это относительное содержание в почве частиц разного размера или, по-другому, процентное соотношение между физическим песком и физической глиной
Далее в таблице представлена классификация почв по гранулометрическому составу (Н.А. Качинский) Классификация почв по гранулометрическому составу
Чем больше физической глины в твердой фазе почв, тем тяжелее их обрабатывать, поэтому в агрономии различают тяжелые и легкие почвы. Песчаные и супесчаные почвы легко поддаются обработке, поэтому издавна их называют легкими, характеризуются хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются, но также быстро остывают и имеют низкую влагоемкость. Поэтому на песчаных и супесчаных почвах даже во влажных районах растения страдают от недостатка влаги. Легкие почвы бедны гумусом и элементами питания растений, обладают незначительной поглотительной способностью, подвергаются ветровой эрозии. Физико-механические свойства, например, пластичность, липкость, набухаемость, сопротивление при обработке на легких почвах отличаются от тяжелых, а от этого зависят сроки проведения полевых работ, нормы выработка, расход горючего и т.д. Суглинистые и глинистые почвы отличаются более высокой связностью и влагоемкостью, хорошо обеспечены питательными веществами и гумусом по сравнению с песчаными почвами. Запасы влаги и питательных веществ в этих почвах способны обеспечить хорошие урожаи сельскохозяйственных культур, особенно на тяжелосуглинистых и глинистых почвах, которые обладают выраженной структурой и содержат достаточное количество водопрочных агрегатов. Однако, обработка этих почв требует больших энергетических затрат, поэтому их принято называть тяжелыми. Тяжелые почвы подвергаются водной эрозии в большой степени, нежели ветровой. При нерациональном использовании эти почвы могут терять свою структуру. Тяжелые бесструктурные почвы обладают характерными свойствами глинистых частиц, с чем связаны неблагоприятные физические и физико-механические свойства. В зависимости от влажности глина резко меняет свои свойства: она тверда в сухом состоянии, при избытке воды – текуча, а при умеренном содержании воды – пластична. В связи с этим бесструктурные глинистые почвы имеют слабую водопроницаемость, легко заплывают, образуют корку, отличаются большой плотностью, липкостью, вязкостью, часто неблагоприятным воздушным и тепловым режимами. Различают несколько методов гранулометрического анализа почвы: полевые и лабораторные (ситовый анализ, гранулометрический анализ почвы в воде). «Сухой» метод легко используется в полевых условиях. Зерно почвы, величиною с зерно гречихи, испытывают на ощупь между пальцами. Раздавливают ногтем на ладони и втирают в кожу. Чем зерно более угловато, жестко, прочно и чем большая часть его после полного раздавливания втирается в кожу, тем почва тяжелее по гранулометрическому составу. «Мокрый» метод используется как в поле, так и в лаборатории. Почву смачивают и разминают между пальцами до такого состояния, чтобы не ощущались ее структурные зерна, до консистенции теста. Хорошо размятая почва раскатывается на ладони «ребром» второй кисти руки в шнур и сворачивается в колечко. Толщина шнура около 3 мм, диаметр кольца — около 3 см. (таблица) Источник ГРАНУЛОМЕТРИ́ЧЕСКИЙ СОСТА́В ПО́ЧВЫТом 7. Москва, 2007, стр. 631-632 Скопировать библиографическую ссылку: ГРАНУЛОМЕТРИ́ЧЕСКИЙ СОСТА́В ПО́ЧВЫ (механический состав почвы), относительное содержание частиц разного размера в твёрдой фазе почвы. В отеч. почвоведении эти частицы подразделяются на следующие фракции: крупнозём ( > 2 мм); песок – крупный (2–1 мм), средний (1–0,25 мм) и мелкий (0,25–0,05 мм); пыль – крупная (0,05–0,01 мм), средняя (0,01–0,005 мм) и мелкая (0,005–0,001 мм); ил ( 0,001 мм). Кроме того, выделяют фракцию т. н. физической глины (частицы 0,01 мм). В большинстве стран мира по соглашению, принятому в 1926, среди частиц 2 мм выделяют фракции песка – крупного и среднего (2 – 0,2 мм), мелкого (0,2 – 0,074 мм), пыли (0,74 – 0,0023 мм) и ила (глины) ( 0,002 мм). Методы определения Г. с. п. базируются на комбинировании ситового анализа с выделением крупнозёма и фракции крупного и среднего песка и гидравлич. анализа, основанного на неодинаковой скорости оседания частиц разного размера в воде. Для классификации почв по содержанию физич. глины принято различать следующие классы: глина ( > 30%), суглинок (20–30%), супесь (10–20%) и песок ( 10%). При более детальной классификации в названии указывается класс и вторая из преобладающих фракций (напр., глина песчаная, суглинок пылеватый). Химич. и минералогич. состав гранулометрич. фракций различается. Среди частиц крупнозёма присутствуют обломки горных пород; частицы от 1 до 0,005 мм представлены преим. кварцем, в меньшей степени – полевыми шпатами, слюдами и др. Ил состоит гл. обр. из глинистых минералов. Различие минералогич. состава фракций отражается на их химич. составе, вследствие чего в песчаных почвах имеет место высокое содержание SiO 2, а по мере увеличения фракции ила возрастает содержание Al 2O 3, Fe 2O 3 и K 2O. Источник ➤ Adblock |
