3.3. Інтегральні та диференціальні криві гранулометричного складу. Кількісні характеристики розподілу часток за розмірами

Дані про гранулометричний склад одного зразка ґрунту представляють у вигляді інтегральних або диференціальних кривих розподілу ЕҐЧ за розміром.

При побудові інтегральної кривої розподілу гранулометричних часток використовується рівномірно-логарифмічний масштаб шкали діаметрів часток, які відкладаються по осі абсцис. По осі ординат відкладається вміст (у % до маси абсолютно сухого ґрунту) часток менш конкретного діаметру. Іншими словами, по осі ординат відкладають сумарний вміст часток, який може бути одержаний сумуванням фракцій меншого розміру аж до даної фракції. Одержані точки з’єднують плавною кривою. Таким чином, кумулятивна крива, починаючись зі значення вмісту мулу, неперервно зростає, наближаючись до 100 % при величинах діаметрів найбільших фракцій (рис. 3.5, а).

Рис. 3.5. Інтегральні (а) і диференціальні (б) криві гранулометричного складу важкосуглинкового чорнозему і легкосуглинкового

Дерново-підзолистого ґрунту

У випадку побудови диференціальної кривої вісь абсцис також має цей же вигляд, а по осі ординат відкладають відсотковий вміст кожної із фракцій (рис. 3,5, б).

Інтегральна (кумулятивна) крива гранулометричного складу – крива розподілу вмісту часток діаметрів менше заданих, відкладеного по осі абсцис. При побудові інтегральної кривої по осі ординат відкладають відсотковий вміст часток < 0,001, < 0,005, < 0,01, < 0,05, < 0,025, < 1 мм. Має вигляд зростаючої кривої від значень відсоткового вмісту мулу (< 0,001 мм) до величин, які наближаються до 100 %.

Диференціальна крива – крива розподілу вмісту різних фракцій гранулометричних елементів. Має вигляд діаграми вмісту фракцій різного розміру у вигляді плавної кривої, як правило, з одним або двома максимумами.

Зрозуміло, що кумулятивна і диференціальна криві гранулометричного складу несуть різну інформацію. “Плавність”, поступове збільшення і зменшення кривизни кумулятивної кривої вказує на рівномірність представлення всіх фракцій, наявність тонких мулуватих і пилуватих фракцій. Тому кумулятивна крива чорнозему більш рівномірна, гладка (рис. 3.5, а). А диференціальна крива вказує на домінуючі фракції (рис. 3.5, б): у чорнозему домінує мулиста і лесова фракції, в горизонті НЕ підзолистого ґрунту – лесова.

Ці криві використовуються для характеристики розподілу часток за розмірами в кожному окремому зразку, для якісного порівняння зразків, вивчення змін, що відбуваються у гранулометричному складі, та інших цілей.

Дослідження гранулометричного складу ґрунтів закінчується переважно тим, що потрібно дати назву ґрунту за гранулометричним складом на основі одержаних вмістів різних фракцій. Це завдання класифікації ґрунтів за гранулометрією.

3.4. Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом

На даний час у світі прийнято два основних принципи побудови класифікації ґрунтів за гранулометричним складом (за гранулометрією): 1) базується на відносному вмісті фізичної глини (частки < 0,01 мм) з врахуванням домінуючих фракцій (класифікація Н. А. Качинського) і 2) базується на врахуванні відносного вмісту виділених Аттенбергом фракцій фізичного піску, пилу і глини (Міжнародна класифікація і близькі до неї класифікації товариства ґрунтознавців, агрономів США ті ін.). Іншими словами, класифікація Качинського – двохчленна, так як базується на використанні перш за все вмісту фізичного піску і фізичної глини, а міжнародна – трьохчленна, причому в різних країнах границі між глиною, пилом і піском дещо відрізняються.

У більшості країн світу (США, Канада, Західна Європа та ін.) застосовується класифікація гранулометричних елементів ґрунту, схвалена у 1926 р. Міжнародним товариством ґрунтознавців (Б. Г. Розанов, 1983) (табл. 3.2).

Таблиця 3.2

Міжнародна класифікація гранулометричних елементів ґрунту

Діаметр гранулометричних елементів, мм	Клас ґрунтів за гранулометричним складом
> 20	Каміння, кругляк (stone, boulders)
20-6	Гравій грубий (coarse gravel)
6-2	Гравій тонкий (fine gravel)
2-0,6	Пісок грубий (coarse silt)
0,6-0,2	Пісок тонкий (fine silt)
0,2-0,06	Пісок дуже тонкий (very fine silt)
0,06-0,02	Пил піщаний ( грубий) (sandy silt, coarse silt)
0,02-0,006	Пил середній (medium silt)
0,006-0,002	Пил тонкий (fine silt)
< 0,002	Глина тонка (clay)
< 0,0002	Колоїди (colloids)

Прийнята в Україні класифікація Н. А. Качинського, як вже відзначалось, базується на відношенні вмісту фізичного піску і фізичної глини. Цілком зрозуміло, що сума фізичного піску і фізичної глини становить 100 %. Тому класифікація ґрунтів у даному випадку представлена на основі лише фізичної глини (табл. 3.3).

Таблиця 3.3