U popisu geodetskih radova ponekad se može naći i takva usluga kao što je određivanje sastava tla. Ovaj postupak se izvodi kako bi se dobila informacija o sadržaju čestica u tlu na određenom području. U građevinarstvu je određivanje takvog sastava potrebno rijetko, ali je u poljoprivredi i geološkim istraživanjima neophodno. U ovom slučaju, granulometrijski sastav se može odrediti različitim metodama. Izbor jednog od njih zavisi od mnogo faktora i uslova.
Opće informacije o raspodjeli veličine čestica
Pod granulometrijskim sastavom podrazumeva se prisustvo mehaničkih elemenata u zemljištu. Štoviše, u ovom slučaju, tlo se može smatrati općom oznakom tla, koje može biti i umjetno. Što se tiče čestica, one mogu imati različite karakteristike i porijeklo. Postoje i različite vrste kompozicija u koncentraciji. Na primjer, distribucija veličine čestica pijeska će biti manje-više homogena, čak iu smislu sadržaja čestica određene frakcije. Stručnjaci primjećuju da je minimalna veličina elemenata koji mogu identificirati praktikovane tehnike ove analize,je samo 0,001 mm.
U skladu sa GOST-om, razlikuje se šest vrsta frakcija - to su iste čestice pijeska, blokovi, šljunak, glina, itd. Svaka frakcija ima ne samo svoj raspon standardnih veličina, već i biološko porijeklo. Istovremeno, ne treba misliti da samo sadržaj malih čestica karakteriše granulometrijski sastav. GOST pod brojem 12536-79 također napominje da maksimalna veličina frakcije, koja se uzima u obzir kao sastavni dio tla, doseže 200 mm. To su uglavnom elementi gromada, koji mogu biti veliki. Najmanja frakcija je glina, iako joj se po ovom pokazatelju mogu takmičiti čestice pijeska.
Klasifikacije veličina zrna
Pored frakcijske gradacije tla, postoje i drugi principi klasifikacije. Jedan od njih predviđa odvajanje na osnovu sadržaja čestica gline. U ovom slučaju se također uzima u obzir priroda formiranja tla i otkriva se dominantna frakcija. Alternativna klasifikacija je određivanje vrste sastava kroz prisustvo elemenata pijeska, prašine i iste gline. Odnosno, na neki način će takva raspodjela veličine čestica biti određena kombinovanim principom sa sveobuhvatnim prikazom informacija o elementima koji su u njemu uključeni. Važno je napomenuti da je zbog sličnosti između dva pristupa klasifikaciji spojeva, prilično teško razlikovati ih u praksi.
Direktne metode za određivanje sastava
Postoje dvije fundamentalno različite grupe načina za određivanje mehaničkog sastava tla. Jedan od njih je indirektan i dizajniran za identifikaciju obrazaca formiranja tla na određenom području, a drugi predstavlja segment direktnih metoda zasnovanih na tehničkim sredstvima analize. Konkretno, grupa direktnih metoda može koristiti posebne uređaje, uređaje i uređaje koji omogućavaju određivanje parametara čestica s visokim stupnjem tačnosti. Posebno se mogu koristiti elektronski i optički mikroskopi koji ostvaruju mikrometrijsko ispitivanje. Direktna metoda vam omogućava da preciznije odredite granulometrijski sastav tla, međutim, zbog složenosti tehničke organizacije procesa i visoke cijene, koristi se izuzetno rijetko.
Indirektne metode za određivanje sastava
Ova grupa metoda za određivanje sastava obično uključuje metode koje se zasnivaju na korišćenju različitih obrazaca u strukturi mešavine koja se proučava. Konkretno, mogu se identifikovati zavisnosti između samih elemenata niza, ali se najčešće pretpostavlja kompleksna analiza. Odnosno, druge karakteristike tla se također uzimaju u obzir u procesu poređenja, uključujući vlagu, svojstva suspenzije, dinamiku sedimentacije, itd. Indirektne metode za određivanje raspodjele veličine čestica također uključuju optičke i hidrometrijske metode snimanja fizičkih kvaliteta. Osim toga, najnovije tehnologije omogućavaju korištenje prirodnog modeliranja sedimentacije. Ako uporedimo ovu liniju analize sa direktnim metodama,onda njegovi nedostaci uključuju nisku preciznost. Stoga, ako je potrebno provesti jednokratnu studiju na određenoj lokaciji, onda će direktna metoda i dalje biti poželjnija. Ali u velikom i redovnom radu, samo indirektne metode su ekonomski opravdane.
Areometrijska metoda
Ovo je visoko specijalizovana, iako popularna, tehnika koja se zasniva na principima istisnute tečnosti. Zapravo, ovako radi hidrometar koji se koristi u procesu analize. Sam princip funkcionira prema pravilu prema kojem će zapremina istisnute tekućine biti ekvivalentna masi zamijenjenoj novim tijelom. Samo u slučaju praktične primjene hidrometrijskih tehnika, granulometrijski sastav tla određuje se kroz sakupljenu suspenziju. Posebno, stručnjak u ovoj oblasti takođe proverava odstupanja od prethodno dobijenih podataka uranjanjem čestica u vodu. Obično se takva analiza izvodi serijski, a u svakom slučaju se radi na određivanju jedne karakteristike - gustoće. Opet, na osnovu odnosa čestica i uslova njihovog boravka u zemljištu, na ovaj način je moguće odrediti frakcijski i mehanički sastav.
Pipet metoda
U ovom slučaju se koristi i tečni medij koji omogućava razlikovanje pojedinačnih čestica prema njihovim karakteristikama. Uzeti uzorak se uranja u vodu, nakon čega se bilježi brzina pada elemenata kompozicije. Nakon određenog vremenskog perioda, analiza je završena, a taložene čestice se uklanjaju. Uzorak se zatim suši, mjeri i oblikujeIzvještaj o ispitivanju. Određivanje granulometrijskog sastava ovom metodom u pravilu se koristi u analizi glinovitih tla. To je upravo zbog činjenice da čestice u takvom tlu imaju finu frakciju, koja se može analizirati brzinom pada u tečnom mediju.
Rutkowski metod
Kao i sve indirektne metode analize sastava, ova tehnika nije baš tačna i daje samo opštu predstavu o elementima sadržanim u proučavanoj masi. Sam princip određivanja karakteristika čestica metodom Rutkowskog zasniva se na dva parametra. Prije svega, ovo je ista brzina pada elementa u tečnom mediju. Ali u ovom slučaju, ovisnost se ne prati između brzine i porijekla čestice, već u odnosu na dinamiku uranjanja do veličine. A drugi parametar, koji omogućava određivanje granulometrijskog sastava tla ovom tehnikom, temelji se na sposobnosti čestica da bubre u istom vodenom mediju. Ovaj dio analize otkriva i fizičke i, na neki način, hemijske kvalitete mase.
Metoda prosijavanja
Ovo je jedna od najstarijih i najčešćih metoda za određivanje sastava tla. Zasnovan je na upotrebi posebnih setova sita koji propuštaju frakcije iste veličine, a ne propuštaju čestice sa većim parametrima. Metoda je jednostavna i pristupačna za upotrebu, pa se često koristi u građevinarstvu, gdje nije moguće organizirati složene metode indirektne analize. Međutim, nemoguće je provjeriti sastav kroz sitomože se sa sigurnošću pripisati direktnim metodama. Ipak, takva analiza neće omogućiti da se, na primjer, odredi granulometrijski sastav stijena s istim stupnjem tačnosti kao što će to učiniti mikrometrijska studija. Istina, tačnost će u velikoj mjeri ovisiti o alatu za analizu - odnosno o setu sita. Postoje dvije kategorije ovih uređaja. Jedna od njih se fokusira na rad sa prosijavanjem bez pranja. U ovom slučaju ćelije imaju veličinu od 0,5 do 10 mm. Druga grupa predstavlja sita sa prolaznom frakcijom od 0,1 do 10 mm.
Kako raspodjela veličine čestica utiče na biljke?
I frakcija i zastupljenost različitih minerala utiču na agrotehnička svojstva tla. Konkretno, sastav može odrediti vodno-vazdušno okruženje tla, njegovu sklonost procesima erozije, agregaciju, gustinu, biološke i hemijske kvalitete. Tako, na primjer, pješčana i glinena tla uzrokuju slabu okolinu u smislu izmjene zraka i vlage. Ovo je štetno za većinu biljaka - posebno onih koje se uzgajaju na poljoprivrednom zemljištu, gdje na plodni sloj također utiče priroda uzgoja. Ali granulometrijski sastav je važan za vegetaciju, ne toliko u smislu strukture i gustoće, koliko u smislu sadržaja korisnih elemenata. Ponekad prisustvo magnezijuma, fosfora i soli samo po sebi obezbeđuje optimalan sloj hranljive baze, eliminišući potrebu za dodatnim đubrivima.
Zaključak
Primjer tehnoloških pristupa analizi tla za raspodjelu veličine čestica pokazuje kako najnoviji mjerni instrumenti nisu konkurentni istraživačkim metodama koje koriste elementarna fizička pravila i obrasce. Naravno, ne može se reći da određivanje granulometrijskog sastava tla mikrometrijskom analizom gubi u odnosu na indirektne metode u pogledu kvaliteta izvedbe. Ali što se tiče praktičnosti, to je druga grupa koja je efikasnija. Istovremeno, sam koncept korištenja visokopreciznih tehničkih sredstava uopće se ne poništava. Metode koje najviše obećavaju samo uključuju kombinovanje dva principa istraživanja.
