Робота 10 визначення набухання ґрунту

Набухання − збільшення об'єму ґрунту в процесі його зволоження

При насиченні ґрунту вологою відбувається його набухання. Величина набухання вимірюється як різниця об'ємів після обводнення і абсолютно сухого ґрунту, віднесена до об'єму сухого ґрунту. Набухання ґрунту відбувається при адсорбції вологи і гідратації обмінних катіонів. Ступінь набухання ґрунту залежить від вмісту глинистих мінералів і гумусу. Сильно набухають солонцеві ґрунти, що містять багато катіонів натрію. В цілому набухання ґрунту вважається негативною ознакою, оскільки воно приводить до втрати структурності ґрунту через зменшення зазорів між окремими ґрунтовими агрегатами. Усадка ґрунту є протилежною властивістю набуханню. Велика усадка ґрунту відбувається при його висиханні, що приводить до утворення тріщин і розриву кореневої системи.

Хід роботи.

1. Для визначення набухання використовують бюкс на дні якого маються отвори і усланий фільтрувальний папір.

2. У подальшому за допомогою мікрометру визначають нульову позначку − відмітка від верху бюксу до його дна (h₀).

3. Обережно постукуючи бюксом по поверхні столу, його на 2/3 об’єму заповнюють повітряно-сухим ґрунтом подрібненим у ступці і просіяним крізь сито з діаметром отворів 1 мм.

4. За допомогою мікрометру вимірюють рівень ґрунту у бюксі перед насиченням водою (h₁).

5. Бюкс з ґрунтом зволожують до стану повної вологоємності і поміщають у чашу з водою, таким чином, щоб ґрунт у бюксі насичувався капілярно.

6. Процес набухання можна вважати закінченим, якщо показання мікрометру за останні дві доби не перевищують 0,01 мм.

7. Після закінчення набухання мікрометром визначають кінцеву відмітку (h₂).

8. Об’єм ґрунту в бюксі до насичення (v1) розраховують за формулою:

V₁ = πr2(h₁- h₀), мм³

де,

π = 3,14;

r − радіус бюксу, мм;

h₀ − нульова позначка бюксу, мм;

h₁ − рівень ґрунту в бюксі перед насиченням, мм;

9. Об’єм ґрунту в бюксі після набухання (v2) розраховують за формулою:

V₂ = πr²(h₂- h₀), мм³

де,

π = 3,14;

r − радіус бюксу, мм;

h₀ − нульова позначка бюксу, мм;

h₂ − рівень ґрунту в бюксі після набухання, мм;

10. Набухання ґрунту (V_наб.) розраховують за формулою:

, %

де,

V₁ − об’єм ґрунту в бюксі до насичення

V₂ − об’єм ґрунту в бюксі після набухання

Результати замірів заносять до таблиці 10.1

Таблиця 10.1

Визначення набухання ґрунту

Номер бюксу	Радіус бюксу, мм	Нульова позначка бюксу (h0), мм	Рівень ґрунту в бюксі до насичення (h1), мм	Рівень ґрунту в бюксі після набухання (h2), мм	Об’єм ґрунту в бюксі до насичення (V1), мм3	Об’єм ґрунту в бюксі після набухання (V2), мм 3	Набу-хання ґрунту (Vнаб.), %

Таблиця 10.2

Оцінка набухання ґрунтів, (Вальков, 2004)

Ступінь набухання	Збільшення ґрунту в об’ємі, %
Слабка	< 10
Середня	10-20
Велика	20-30
Дуже велика	>30

11. Ґрунт в бюксі в набухлому стані насичений вологою, тобто його вологість дорівнює значенню найменшої вологоємності. Після визначення об’єму набухлого ґрунту бюкс з ґрунтом поміщається до сушильної шафи для визначення вологості. Результати визначення вологості ґрунту заносяться до таблиці 10.3.

Таблиця 10.3

Визначення вологості ґрунту

Номер бюксу	Маса бюксу, г			Вологість ґрунту (Х), %
	пустого (m1)	з вологим ґрунтом (m2)	з абсолютно-сухим ґрунтом (m3)

12. Вологість ґрунту розраховують за формулою:

, %

де:

x – вологість ґрунту, %;

m₁ – маса пустого бюкса, г

m₂ – маса бюкса з вологим ґрунтом, г;

m₃ – маса бюкса з абсолютно-сухим ґрунтом, г ;

100 – перевідний коефіцієнт в проценти.

Висновок. Зазначають величини набухання, дають оцінку. Вказують на кореляцію набухання з гранулометричним складом ґрунту та іншими чинниками.