18

Зміст

Тема: Механічний ( гранулометричний ) склад грунту. 2

Робота 1. Підготовка зразка грунту до аналізу. 2

Робота 2. Визначення механічного (гранулометричного) складу грунту за методом Рутковського. 2

Тема: Грунтовий перегній ( гумус ). 7

Робота 1. Визначення вмісту перегною в грунті методом прожарювання. 7

Робота 2. Демонстраційне визначення наявності в грунтовому перегної різних груп органічних речовин за методом Б.М.Польського. 10

Тема: Вбирна здатність грунту. 11

Робота 1. Демонстрування механічної вбирної здатності грунту. 11

Робота 2. Демонстрування фізичної вбирної здатності грунту. 11

Робота 3. Демонстрування фізико-хімічної вбирної здатності грунту. 12

Робота 4. Демонстрування коагуляції і пептизації грунтових колоїдів. 13

Робота 5. Демонстрування хімічної вбирної здатності грунту. 13

Робота 6. Визначення суми увібраних основ за методом Каппена-Гільковиця. 14

Тема: Структура грунту. 16

Робота 1. Визначення структурного ( агрегатного ) складу грунту. 16

17

Робота 2. Визначення водоміцності структурних агрегатів за методом М.М.Нікольського. 17

Тема: Кислотність грунту. 19

Робота1. Визначення рН водної витяжки ( активної кислотності грунту ) колориметричним методом. 19

Робота 2. Визначення рН сольової витяжки ( обмінної кислотності грунту ) колориметричним методом. 19

Робота 3. Розрахунок доз вапна на 1 га грунту. 20

Робота 4. Визначення гідролітичної кислотності грунту. 22

Тема: Грунтова волога і водні властивості грунту. 24

Робота 1. Визначення польової вологості грунту. 24

Робота 3. Визначення вологості в’янення. 25

Робота 2. Визначення вмісту в грунті гігроскопічної вологи. 26

Робота 4. Визначення повної вологоємкості грунту. 27

Робота 5. Визначення висоти капілярного підняття води в грунтах різного механічного складу в скляних трубках. 28

Тема: Хімічний склад ґрунту 30

Робота 1. Приготування водної витяжки грунту. 30

Робота 2. Якісний аналіз водної витяжки. 30

Тема: Хімічний склад грунту. 32

Робота 1. Приготування солянокислої витяжки грунту. 32

Робота 2. Якісний аналіз солянокислої витяжки. 32

Робота 5. Визначення загальної суми водорозчинних речовин у грунті. 34

Тема: Механічний ( гранулометричний ) склад грунту.

Завдання: 1. Вивчити теоретичний матеріал теми. Засвоїти основні поняття і терміни: механічні елементи грунту, фракція механічних елементів, механічний склад грунту.

Знати фізичні властивості, які залежать від механічного складу, практичне значення механічного аналізу грунту та класифікацію грунтів за механічним складом.

2. Підготувати зразок грунту до аналізу.

3. Визначити механічний (гранулометричний) склад грунту.

Література: 1. Чорний І.Б., 1995, стр. 18-28.

2. Добровольский В.В., 1989, стр. 33-39.

3. Добровольский В.В., 1982, стр. 5-19.

Робота 1. Підготовка зразка грунту до аналізу.

100 г повітряносухого грунту розтерти у фарфоровій ступці і просіяти крізь сито з діаметром отворів 1 мм. Просіяний грунт пересипати у пакет на якому написати номер зразка, звідки взято (поле, тип грунту, горизонт грунту, глибина взяття проби).

Робота 2. Визначення механічного (гранулометричного) складу грунту за методом Рутковського.

Принцип методу:

Визначення вмісту піску основане на швидкості осідання (падіння, седиментації) механічних часток в скаламучених (суспензованих) рідинах. Швидкість седиментації часток в рідині виражається законом Стокса:

V = K • r² ,

де V - швидкість падіння у мм/сек.;

r - радіус часток;

К - константа, яка залежить від природи рідини і частки (щільність, в’язкість).

Ця величина дорівнює:

_{K =} 2 _{• g •} d -d₁ ,

9 

де g - прискорення сили тяжіння;

d - щільність частинки;

d₁ - щільність рідини;

 - коефіцієнт в’язкості рідини.

Отже, швидкість падіння часток в рідині прямо пропорційна квадрату їх радіуса.

В таблиці 1 наведена швидкість падіння часток різного розміру, яка розрахована за формулою Стокса.

Таблиця 1. Швидкість падіння у воді часток різного розміру ( питома маса 2,55; t +20 C ).

Діаметр часток, мм	Швидкість падіння, мм/сек.
0,05 0,01 0,005 0,001	2,099 0,084 0,021 0,0008

Таким чином, за 90 секунд піщані частки розміром 0,05 мм і більше у водних суспензіях пройдуть відстань 18 см.

Визначення вмісту глинистих часток основане на їх здатності збільшувати свій розмір (набухати) у воді. Процентний вміст глинистих часток в пробі грунту розраховують за емпіричною формулою:

X = 22,7  K,

де х - вміст глинистих часток у %;

К - приріст об’єму на 1 см³, взятого для аналізу грунту.

Для зручності розрахунку вмісту глинистих часток наводимо таблицю 2.

Таблиця 2. Вміст глинистих часток (  0,005 мм ) залежно від приросту об’єму набухання у воді.

Приріст об’єму на 1см3	Вміст глинистих часток, %	Приріст об’єму на 1 см3	Вміст глинистих часток, %
4,0 3,95 3,90 3,85 3,80 3,75 3,70 3,65 3,60 3,55 3,50 3,45 3,40 3,35 3,30 3,25 3,20 3,15 3,10 3,05 3,00 2,95 2,90 2,85 2,80 2,75 2,70 2,65 2,60 2,55 2,50 2,45 2,40 2,35 2,30 2,25 2,20 2,15 2,10	90,70 89,55 88,42 87,29 86,16 85,03 83,88 82,75 81,62 80,49 79,36 78,23 77,09 77,95 74,81 73,67 72,54 71,40 70,27 69,14 68,01 66,88 65,75 64,62 63,49 62,35 61,21 60,07 58,94 57,81 56,68 55,54 54,41 53,28 52,14 51,07 49,88 48,74 47,61	2,05 2,00 1,95 1,90 1,85 1,80 1,75 1,70 1,65 1,60 1,55 1,50 1,45 1,40 1,35 1,30 1,25 1,20 1,15 1,10 1,05 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,75 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15	46,48 45,34 44,20 43,07 41,94 40,80 39,68 38,53 37,39 36,26 35,13 34,00 32,87 31,74 30,61 29,48 28,34 27,70 26,07 24,93 23,80 22,67 21,52 20,41 19,26 18,13 17,00 15,86 14,73 13,60 12,46 11,32 10,19 9,06 7,93 6,79 5,66 4,53 3,40

Практичне значення роботи:

Визначення механічного складу грунтів має дуже важливе практичне значення. Це пояснюється тим, що від механічного складу залежать всі фізичні властивості грунту: загальні, фізико-механічні, водні, теплові та інші. Отже, знаючи механічний склад грунту, людина знатиме його фізичні властивості. Крім того, механічний склад впливає на хід елементарних процесів грунтоутворення і формування родючості грунту.

Легкі піщані грунти мають хорошу водопроникність, але погану водоутримуючу здатність, низьку ємність вбирання катіонів, погану теплопровідність, низьку ступінь оструктуреності тощо. Ці грунти легко обробляються, тому що вони чинять менший опір робочим органам грунтообробних машин, ніж глинисті.

Глинисті грунти, навпаки, важко обробляти, тому що вони мають високу пластичність і липкість, дуже набухають при зволоженні і дають значну усадку при висиханні. Водні властивості їх також погані.

Оптимальні фізичні властивості характерні для грунтів середнього механічного складу. Такі грунти мають вищу родючість порівняно з піщаними і важкоглинистими.

Механічний склад грунту і грунтоутворюючих порід потрібно визначати і при будівництві різних інженерних споруд. В цій галузі важливе значення мають такі властивості як набухання і усадка грунтової маси, водопроникність, водопідіймальна здатність. Не можна обійтися без визначення механічного складу при проектуванні та будівництві зрошувальних і осушувальних систем.

Необхідне приладдя і реактиви: фарфорова ступка з гумовим товкачиком, сито з діаметром отворів 1 мм, скляний циліндр місткістю 100 мл, дерев’яна або скляна паличка, хімічний стакан, секундомір, 4%-ний розчин CaCl₂.

Хід роботи: