Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом

(за Н. А. Качинським, 1965)

Вміст “фізичної глини” (частки < 0,01 мм), %			Коротка назва ґрунту за гранулометричним складом
Підзолистого типу ґрунтотворення	Степового типу ґрунтоворення, чорноземи і жовтоземи	Солнці та сильносолонцюваті ґрунти
0-5	0-5	0-5	пісок
5-10	5-10	5-10	пісок зв’язаний
10-20	10-20	10-15	супісок
20-30	20-30	15-20	суглинок легкий
30-40	30-45	20-30	суглинок середній
40-50	45-60	30-40	суглинок важкий
50-65	60-75	40-50	глина легка
65-80	75-85	50-65	глина середня
> 80	> 85	> 65	глина важка

Розглянемо першу графу у таблиці. Діапазони у вмісті фізичної глини для різних категорій ґрунтів нерівномірні. Наприклад, для переходу від “піску” до “піску зв’язаного” потрібне збільшення вмісту фізичної глини всього на 5 %, а для супісків до суглинків і між суглинками – вже на 10 %. Це пов’язано, мабуть, з тим, що у пісках навіть невелика кількість глини веде до помітних змін властивостей ґрунту в цілому. Навпаки, для глинистих ґрунтів потрібна значна кількість фізичної глини, щоб відрізнити глину легку від глини середньої.

Дуже важливим є те, що Н. А. Качинський виділив градації не просто за вмістом фізичної глини, але і з врахуванням типу ґрунтотворення. Наприклад, глина важка в підзолистих ґрунтах буде виділятися при вмісті фізичної глини більше 80 %, а в солонцях – вже при 65 %. Пов’язано це з тим, що у солонцях частки глини поводяться по-іншому, ніж, скажімо, у підзолистих ґрунтах. Глинисті частки в солонці, як правило, насичені іоном Na. Ці частки сильно набухають, краще прилипають до різних предметів. Відповідно, вони починають проявляти властивості “важких” ґрунтів вже при їх більш низькому вмісті, ніж частки того ж розміру, але в ґрунтах гумідної області. Таким чином, у своїй класифікації Н. А. Качинський врахував вплив якісного складу глини, і перш за все складу ґрунтового вбирного комплексу і мінералогії, на відмінності ґрунтів в їхній поведінці як легких і важких. Це дуже важливий момент, який не врахований в інших світових класифікаціях. Н. А. Качинський вважається одним із основоположників фізики ґрунтів, основних методів і приладів, які й сьогодні використовуються у ґрунтознавстві.

Таким чином, використовуючи таблицю 3.3, можна дати коротку назву ґрунту за гранулометрією. Повна назва включає ще і назву домінуючих фракцій. Першою вказується назва меншої за вмістом фракції, другою – фракції, вміст якої у ґрунті максимальний. Для ґрунту в цілому вона дається за гранулометричним складом верхнього горизонту. Однак гранулометричний склад ґрунтових горизонтів може помітно відрізнятися як за рахунок ґрунтових процесів, так і в результаті неоднорідності ґрунтотворних порід. Тому важливо вказати гранулометричний склад не тільки верхнього горизонту, але і всього ґрунтового профілю в цілому.

Класифікаційну приналежність ґрунту в міжнародній класифікації визначають, використовуючи трикутник, що був запропонований Ферре (рис. 3.6). У цьому рівносторонньому трикутнику по лівій стороні відкладено вміст глини (частки < 0,002 мм), по правій – пилу (0,002-0,05 мм), а по основі трикутника – піску (0,05-2 мм). Для того, щоб визначити класифікаційну приналежність ґрунту за гранулометрією, потрібно разом аналізувати всі три фракції. Для цього на лівій стороні трикутника, де відкладено вміст глинистих часток, знаходять точку, яка відповідає вмісту глини. Із цієї точки проводять пряму, паралельну основі. Потім на правій стороні трикутника (вміст пилу) також знаходять точку, яка відповідає вмісту пилу в досліджуваному ґрунті, і з неї проводять лінію, паралельну лівій стороні – паралельно осі “вмісту глини”. Дві прямі лінії пересічуться всередині трикутника в деякій точці, у яку також попадає і третя лінія, проведена паралельно осі “пил” із точки, яка відповідає вмісту піску на основі трикутника. Ця точка перетину трьох ліній трикутника обов’язково буде всередині якої-небудь області, яка відповідає за певну класифікаційну групу ґрунтів за гранулометрією. На рисунку 3.6, а зображена детальна класифікація ґрунтів за гранулометричним складом, хоча часто використовують і більш просту, зображену на рисунку 3.6, б. Принципи визначення назви ґрунту за гранулометричним складом і в цьому випадку ті ж самі.

Як вже відзначалось, вітчизняна класифікація – двохмірна, використовує відношення фізичної глини і фізичного піску, зарубіжна – трьохмірна. Крім того, і границі фракцій в цих класифікаціях не співпадають (у нашій – фізична глина < 0,01 мм, а в зарубіжних – < 0,002 мм – дуже значні відмінності). Тому неможливий прямий перехід від одної класифікації до іншої. Для цього необхідно використовувати кумулятивні (інтегральні) криві розподілу гранулометричних елементів, знаходити вміст трьох фракцій (глини, пилу й піску) і визначати класифікаційну приналежність ґрунту за трикутником Ферре.

Рис. 3.6. Трикутник Ферре для класифікації ґрунтів за гранулометричним складом (а) і спрощена класифікація (б)