1.3. Механічний склад грунтоутворюючих порід і грунтів

Механічні елементи грунту та їх класифікація. Тверда фаза грунту складається з часток різної величини. Одно- часно в грунтах містяться мінеральні, органічні і органо-мінераль- ні частки. Це уламки гірських порід (подукти вивітрювання), мі- нерали вторинного походження, колоїди гумусних речовин, продук-

Таблиця 1. Класифікація механічних елементів грунтоутворюючих порід і грунтів (за М. А. Качинським)

Фракція	Розмір фракції, мм		Фракція	Розмір фракції, мм
Каміння > 3 Гравій 3 – 1 Пісок: — крупний 1 – 0.5 — середній 0,5 – 0,25 — дрібний 0,25 – 0,05 Пил: — крупний 0,05—0,01			— середній 0,01 – 0,005 — дрібний 0,005 – 0,001 Мул: — грубий 0,001 – 0,0005 — тонкий 0,0005 – 0,0001 Колоїди < 0,0001 Фізична глина <0,01 Фізичний пісок >0,01

ти взаємодії органічних і мінеральних речовин. Механічні частки приблизно однакового розміру об’єднують у фракції.

В грунтознавстві відомо кілька класифікацій механічних еле- ментів. Проте загальновизнаною є класифікація М. А. Качинського (табл. 1), яку широко використовують у навчальній і науковій літературі. Деякі вчені (В. В. Добровольський, 1989) наводять спрощений варіант класифікації механічних елементів грунту. У складі четвертинних відкладів вони виділяють такі фракції:

—грубоуламкова частина грунту представлена уламками мінералів і гірських порід розміром 1 мм і більше;

—дрібноуламкова — частки розміром від 1 до 0,001 мм;

—тонкодисперсна частина грунту складається з часток гіпергенних глинистих мінералів, розмір яких менше 0,001 мм.

Крім того, М. А. Качинський всі механічні елементи грунту по- діляє на дві фракції: фізичний пісок (>0,01 мм) і фізичну глину (<0,01 мм).

Класифікація грунтів за механічним складом. Під механічним складом грунтів і грунтоутворюючих порід розуміють відносний вміст фракцій механічних елементів.

В основу класифікації грунтів за механічним складом покла- дено співвідношення фізичного піску і фізичної глини. Найдоско- налішою в наш час є класифікація М. А. Качинського (табл. 2)

Згідно з даною класифікацією грунт має основну назву за вмі- стом фізичного піску і фізичної глини і додаткову за вмістом фрак- ції, що переважає: гравелистої (3—1 мм), піщаної (1—0,05 мм), крупнопилуватої (0,05—0,01 мм), пилуватої (0,01—0,001 мм) і мулуватої (<0,001 мм). Наприклад, дерново-середньопідзолистий грунт на морені (смт. Макарів, Київської області) містить фізичної глини 24,0%, піску 42,6%, крупного пилу 33,4%, середнього пи- лу — 6,57% і дрібного — 9,6%. Основною назвою механічного складу даного грунту буде легкосуглинковий, додатковою — круп- нопилувато-піщаний.

Таблиця 2. Класифікація грунтів і порід за механічним складом (за М. А. Качинським)

Різновидність

Вміст фізичної глини (< 0,01 мм), %

Вміст фізичного піску (> 0,01 мм), %

Грунти

Грунту за механічним складом

підзоли- сті

степові, чорноземи, жовтоземи

солонці і сильно - со- лонцюваті

підзо- листі

степові, чорноземи, жовтоземи

солонці і сильно - со- лонцюваті

Піщаний

0 – 10

0 – 10

0 – 10

100 – 90

100 – 90

100 – 90

Супіщаний

10 – 20

10 – 20

10 – 15

90 – 80

90 – 80

90 – 85

Суглинковий

20 – 50

20 – 60

15 – 40

85 –50

80 – 40

85 – 60

Глинистий

50 – 80

60 – 85

40 – 65

50 – 20

40 – 15

60 – 35

Механічний склад грунту має важливе значення в грунтоутво- ренні, у формуванні родючості грунту. Від механічного складу за- лежать водні, теплові, повітряні, загальнофізичні і фізико-меха- нічні властивості грунту. Механічний склад грунту зумовлює окислювально-відновлювальні умови, величину ємкості вбирання, перерозподіл в грунті зольних елементів, накопичення гумусу тощо. Детально про це викладено в наступних розділах, а зараз по- яснимо загальні фізичні і фізико-механічні властивості грунту.

Загальні фізичні і фізико-механічні властивості грунту. За- гальними фізичними властивостями грунту є щільність твердої фази, щільність непорушеного грунту і його пористість.

Щільність твердої фази — інтегрована щільність всіх компо- нентів твердої фази грунту (уламки гірських порід, новоутворені мінерали, органічні частки). Верхні горизонти грунту мають мен- шу щільність, ніж нижні тому, що щільність гумусу становить 1,4—1,8, а щільність мінеральних компонентів — 2,3—3,3.

Щільність грунту — маса одиниці об’єму грунту в непорушено- му і сухому стані. Завдяки наявності пор, виповнених повітрям, щільність грунту значно менша, ніж щільність його твердої фази. Так, щільність грунту верхніх горизонтів становить 0,8—1,2 г/см³, а нижніх — 1,3—1,6 г/см³, щільність твердої фази відповідно 2,4— 2,6 і 2,6—2,7.

Пористість грунту — сумарний об’єм всіх пор між частками твердої фази одиниці об’єму. Цю величину розраховують за формулою

д е V — щільність грунту; D — щільність твердої фази грунту;

– об’єм твердої фази грунту; – об’єм пор в одиниці об’єму.

Загальні фізичні властивості грунту залежать від мінерально- го, механічного і структурного складу. Так, гумусний горизонт структурного грунту (наприклад, чорнозему) має високу порис- тість (до 70%), а безструктурного глинистого грунту значно мен- шу (<50%).

Основними фізико-механічними властивостями грунту є лип- кість, пластичність, набухання і усадка. Всі вони залежать від вмісту в грунті глинистих мінералів.

Від механічного складу грунтів на різних ділянках залежить система їх обробітку та особливості інших агротехнічних заходів: строки польових робіт, система удобрення, структура посівних площ тощо.