Лабораторна робота №3

Тема. Визначення гранулометричного складу ґрунту в лабораторних умовах.

Мета. Визначити гранулометричний склад ґрунту за методом

М.М Філатова.

Теоретичні відомості

В результаті процесів вивітрювання щільні гірські породи перетворюються на рихлу масу, яка складається із частинок різного розміру, які називаються механічними елементами.

Під гранулометричним складом ґрунту розуміють відсотковий вміст у ньому ґрунтових частинок (агрегатів) різної величини та форми. Самі частинки ґрунту називають механічними елементами, які за походженням бувають мінеральні, органічні та органо-мінеральні.

Гранулометричний склад ґрунтів значною мірою успадкований від відповідних ґрунтотворних порід й у своїх основних рисах мало змінюється у процесі ґрунтоутворення. Зокрема, гранулометричний склад продуктів вивітрювання (елювію) щільних порід тісно пов’язаний з їх мінералогічним складом: кислі, збагачені кварцем породи під час вивітрювання утворюють багато грубодисперсного матеріалу, елювій основних порід, збагачених мінералами, що легко вивітрюються, відрізняється великою кількістю глинистих частинок.

У процесі руйнування, транспортування водними, вітровими або силовими гравітаційними потоками та перевідкладання продуктів вивітрювання гірських порід відбувається їх сортування та розподіл на грубоуламкові, піщані, пилуваті або глинисті.

Механічні частинки різної величини мають неоднаковий мінералогічний та хімічний склад. Грубі частинки переважно представлені кварцем, пилуваті – кварцем й польовим шпатом, а тонкодисперсні –вторинними глинистими мінералами.

Розроблено декілька методів визначення гранулометричного складу ґрунту у лабораторних умовах. Найбільш простим й достатньо точним є метод М.М. Філатова, його можна проводити як в умовах університетської так і шкільної лабораторії. За допомогою цього методу можна швидко визначити співвідношення між головними групами ґрунтових частинок – фізичного піску та фізичної глини, тобто визначити ґрунтову різновидність.

Експериментальна частина

Прилади та матеріали: зразки різних типів ґрунтів, сито з отворами діаметром 1 мм, мірні циліндри на 50 і 100 мл, піпетки на 5 і 10 мл, 1н. розчин СаСl₂, скляні палички, вода.

Хід роботи

1. Визначення вмісту глини у ґрунті.

1. В мірний циліндр місткістю 50мл насипати ґрунт, попередньо просіяний через сито з діаметром отворів 1 мм, щоб при легкому ущільненні (при постукуванні циліндра по столу) він зайняв об’єм 5мл (см³).

2. В циліндр долити 30 мл води і 5 мл 1н. розчину хлориду кальцію (для коагуляції частинок), ретельно перемішати скляною паличкою й добавити води до мітки 50мл.

3. Дати розчину відстоятися протягом 30 хвилин (проте, якщо є час, краще зразок залишити на 24 години).

4. Визначити об’єм ґрунту в перерахунку на 1 см³ початкового об’єму (величину виміряного приросту поділити на 5).

5. Визначити відсоток вмісту глини в ґрунті (за приростом її об’єму), користуючись таблицею 3.1.

6. Отримані результати записати за формою, що наводиться нижче (табл. 3.3).

Таблиця 3.1 – Визначення вмісту глини в ґрунті

Приріст об’му ґрунту в перерахунку на 1 см3	Вміст глини, %	Приріст об’єму ґрунту в перерахунку на 1 см3	Вміст глини, %
4,00	90,70	1,75	39,63
3.75	85,08	1,50	34,00
3.50	79,36	1.25	29,34
3,25	73,67	1,00	22,67
3,00	67,01	0,75	17,00
2.75	62,86	0,50	11,33
2,50	56,67	0,25	5,66
2,25	51.01	0.12	2.72
2.00	45,35	0.06	1,35

2. Визначення вмісту піску у ґрунті.

1. В мірний циліндр місткістю 100 мл насипати того ж ґрунту (в якому визначався вміст глини) та ущільнити до об’єму 10 мл (см³).

2. Долити води до мітки 100 мл, ретельно перемішати скляною паличкою.

3. Рідині дати відстоятися протягом 1,5 хв.

4. Злити каламутну воду. В осад, що залишився, долити води до мітки, добре перемішати, дати відстоятися 1,5 хв й знову злити каламутну воду. Так повторювати до тих пір, доки вода після відстоювання не буде повністю прозорою.

5. Виміряти об’єм осаду, що залишився у циліндрі, приймаючи кожний мл (см³) за 10% піску.

5.  Визначити гранулометричний склад ґрунту, користуючись таблицею 3.2.

5.  Отримані результати записати в табл. 3.3.

Таблиця 3.2. – Визначення гранулометричного складу ґрунту за вмістом піску

Частка піску	Різновид ґрунту
1 – 2	Глина
3	Суглинок важкий
4	Суглинок середній
5 – 6	Суглинок легкий
7 – 10	Супісок
Більше 10	Пісок

Таблиця 3.3 – Результати експериментів

№ зразка	Об’єм ґрунту, що взятий для визна-чення глини, см3	Об’єм ґрунту  в  циліндрі  через    30 хв, см3	Приріст об’єму ґрунту, см3	Глина, %	Об’єм  ґрунту, що взятий для визначення  піску, см3	Об’єм   ґрунту  в циліндрі  після промивання, см3	Пісок, %	Співвідношення глини та піску	Гранулометричний склад ґрунту
1
2
3
4

Висновки:

Контрольні запитання

1. Яка характеристика механічного складу ґрунту?

2. Про що свідчить приріст об’єму ґрунту (на 1 см³) ?

3. Якому приросту об’єму (на 1 см³) відповідає вміст глини 34% ?

4. В чому полягає сутність методу М.М. Філатова?

5. Які фізико-механічні властивості ґрунту, від чого вони залежать?

6. Як впливає гранулометричний склад ґрунтів на їх агрономічні властивості?

7. Які ви знаєте види вивітрювання?