uchebnik13

рассчитывают по разности между взятой для анализа почвой

и суммой фракции> 0,25 мм. За 100% принимается вся взятая

для анализа навеска. Полученные данные ОфОРМ.1ЯЮТ в таблицу и графически (см. ниже).

2. Фра к ц и о н и р о в а н и е п о ч в ы в в о Д е и л и о п р е­

Д е л е н и е в о Д оп р о ч н о с т и а г р е г а т о в (мокрое просеи­

вание). для определения водопрочности составляют среднюю

пробу в 50 г из всех фракций агрегатов, полученных при сухом

просеивании. Для этого каждая фракция берется в количестве,

равном в граммах половине процентного содержания ее в данной

почве. Например: при содержании в почве 22% фракции 5-3 мм для средней пробы ее берут 11 г, при содержании 15% фракции 3-2 мм берут 7,5 г и т. д.

В среднюю пробу фракцию < 0,25 млt не берут (так как она будет забивать мелкие сита), в таком С.lучае средняя проба по­ лучится меньше 50 г.

Среднюю пробу осторожно высыпают в литровый цилиндр

наПОJlненный водой на 2/з объема. Цилиндры употребляются та·

кие же, как и для механического анализа (высота около 45 см,

диаметр 7 см). Удобно работать с цилиндром без носика и с при­

тертым верхним краем.

Погруженную в цилиндр с водой почвенную пробу оставляют

в покое на 10 мин. Это необходимо для того, чтобы из почвы

вышел весь воздух, находящийся в агрегатах и между ними.

для ускорения вытеснения воздуха через 1-2 мин, цилиндр

доливают водой до самого верха, закрывают стеклом или проб­ кой, наклоняют до горизонтального положения и опять ставят

вертикально. Это повторяют дважды.

Через 10 мин иилиндр, прикрытый стеклом или пробкой,

переворачивают вверх дном и удерживают в таком положении

несколько секунд, пока главная масса агрегатов не упадет вниз;

затем цилиндр вновь переворачивают и выжидают пока почва

не достигнет дна. После десяти полных оборотов закрытый ии­

линдр опрокидывают над набором сит, стоящих в воде в широ­ кой цилиндрической ванне (рис. 18).

Для мокрого просеивания используют сита диаметром 20 см и высотой борта 3 см. Набор составляют из сит с диамет­

ром отверстий: 5; 3; 2; 1; 0,5; 0,25 мм, скрепленных металличе­

скими пластинками или проволочными дужками. Слой воды

в ванне должен быть на 5-6 CJ,t выше борта верхнего сита. Опрокинутый в воду цилиндр быстро открывают и плавными

движениями цилиндра, не касаясь краем дна сита и не отрывая

она рассчитывается в дальнейшем по разности. Перенесенную на

сито почву просеивают; за ручки сита медленно поднимают на

72

5-6 см, не обнажая IЮМКОВ почвы на верхнем сите, и быстро

опускают вниз на 3-4 см, выжидают 2-3 сек, пока комочки

почвы, поднявшиеся по инерции во время опускания, не упадут

затем снимают два верхних сита, не вынимая всего набора из

воды, а остальные встряхиваюг

еще 5 раз и вынимают из воды.

Оставшиеся на сите агрегаты

смывают струей воды из промы­

валки (или слабой струей из

шланга, соединенного с водопро­

водным краном) сначала в боль­

шую фарфоровую чашку. из нес

после удаления воды деканта­

цией, в чашку среднего размера (диаметром 15 СМ) и, наконец, во взвешенную малую фарфоровую

чашку или алюминиевый стакан.

После отстаивания воду из чашки

или стакана сливают, оставшуюся

часть воды выпаривают на водя­

ной бане И.1И электрощштке.

ведут на аБСО.'IЮТНО сухую почву,

то фракции в СТ3J{анчиках с крышками высушивают в сушиль­

ном шкафу в течение 6 час и затем еще 2 час для контроля. При этом необходимо знать влажность почвы, взятой для анализа, чтобы рассчитать абсолютно сухую навеску. Для этого одно­

временно со взятием навески для просеивания берут средние

пробы этой почвы Д.ТIЯ определения влажности.

Так как для определения водопрочности берут среднюю пробу

в 50 г (половину процентного содержания фракций, полученных

при сухом просеивании), то при расчете вес каждой фракции

в граммах умножают на 2 и получают процентное содержание

соответствующих водопрочных агрегатов в почве.

Наличие в почве механических элементов крупнее 0,25 ММ (крупный песок, гравий и т. п.) искажает результаты агрегат­ ного анализа. В таком случае поступают следующим образом:

ПОС.'lе взвешивания фракцию помещают в фарфоровую чашку,

73

заливают водой и растирают каrчуковоii пробкой. Разрушив

агрегаты, содержимое чашки переносят на сито с диаметром

отверстий, соответствующим размеру данной фракции, и ПрОМbl­

вают водой. Затем подсушивают до воздушно-сухого состояния И взвешивают. Вычитая из первоначального веса фракции вес

механических элементов этого размера, ПО.1учают вес агрегатов,

а затем пересчитывают в %. _

Для каждого исследуемого образца определения производят с двойным, а в некоторых случаях и с большим контролем.

Данные, полученные при фракционировании почвы в воздуш­

но-сухом состоянии И в воде, оформляют в виде таблицы

(см. табл. 16) и графика.

При построении графика по оси абсцисс откладывают размер фракций, начиная с более крупной, по оси ординат - содержа­

ние фракций в процентах.

Вариант CTPYKTYPHoro анализа Вершинина и Ревута. Сухое рассеивание на ситах и составление средней навески в 50 г про­ изводят по методу Саввинова, затем навеску для мокрого про­

сеивания переносят на верхнее сито, закрытое фильтроваль­

ной бумагой. Набор сит с почвой устанавливают в сосуд для

встряхивания, осторожно наливают воду так, чтобы над верхним

ситом бьш слой в 10 СМ. Почву выдерживают в воде один час,

после чего осторожно ссыпают с бумаги на сито и просеиваЮ1

в воде (как это было описано выше). В этом варианте исклю­

чается замачивание и взбалтывание почвы в цилиндре.

Для определения водопрочности при полевой влажности

берут образец почвы 50-100 г и анализируют так же, как и на­

веску почвы для мокрого просеивания. Чтобы иметь суждение

оводопрочности структуры В зависимости от влажности, для

каждой почвы можно провести анализы на водопрочность при

разных степенях ув.'Iзжнения, на основании данных построить

Таблица 16

Форма записи результатов

74

кривую, I3 которой по ординате откладывают количества водо­

прочных агрегатов, тю оси абсцисс -- влажность почвы.

Н е о б х о д и м о е о б о Р У Д о в а н и е: набор сит, большая

цилиндрическая ванна, ванночка с низким бортом, большая фар­

форовая чашка, малые

фарфоровые чашки пли

а.lюминиевые стаканчи­

ки, промывалка, водяная

баня, технические весы

с разновесом.

Макроагрегатный ана­

лиз почв методом кача­

ния сит. По этому методу

навеска почвы также рас­

сеивается в воде. В от.'Iи­

чие от метода Саввинова

в нем ручное качание за­ ыеНеНО механическим ка­ чанием сит с ПОl\IOШЬЮ

Э.1ектромотора, что устра­

нчет элемент субъектив­

ности в производстве ана­

лиза. Метод разработан

И. М. Бакшеевым под ру.

ководством М. Г. Чижев-

.

!

75

Вверху стойки смонтирован мотор на 120 или 220 в. В нижнеii ее части имеется штепсельная розетка Д,,-IЯ подключения прибора

в электрическую сеть и кнопка для включения прибора в дей­

ствие.

Гнезда для цилиндров подвижные и посредством шатуна

и шестеренок связаны с мотором. С включением мотора ци­

линдры начинают ,совершать качательное движение в ту и дру­

гую стороны под углом 450. Прибор может работать на двух

скоростях: одно качание в минуту и два качания в минуту. Для

перевода с одной скорости на другую имеется две шестереНКII

разных диаметров. Обычно анализируют при скорости одно ка­

чание в минуту.

Дно цилиндра конусообразной формы, в центре имеет от­

водную трубку - «хоботок», сделанную из небьющегося стекла

и градуированную на миллиметровые деления. Нижнее отвер­ стие «хоботка» закрывают резиновой пробкой. В процессе ана­ лиза в «хоботок» оседают частиuы почвы меньше 0,25 М.М.

Сверху uилиндр герметически закрывается навинчиваю­

щейся крышкой с резиновой или асбестовой прокладкой для

предохранения от просачивания ВОДЬ[ при работе прибора.

В иентре крышки два отверстия, закрывающиеся общим навин­

чивающимся колпачком. Одно отверстие служит для ВЫХОД<1

воздуха из цилиндра при наполнении его водой. Через второе

отвеРС1'ие наливается вода.

В цилиндр вставляют набор сит с диаметром отверстий 5; 3; 1; 0,5; 0,25 ММ (используют сита диаметром 10-12 см). Сита скреплены между собой, верхнее из них имеет ручку. Взяв за эТj

ручку и поворачивая против часовой стрелки, набор сит вводят

в цилиндр или вынимают из него.

Для того чтобы поместить почву в uилиндры или вынуть из них после окончания анализа, их вынимают из гнезда прибора

и устанавливают в гнезда деревянных подставок или peeI<, при­

меняемых для установки воронок при фильтровании.

Наличие в приборе двух цилиндров дает возможность рабо­ тать с двумя образuами. Перед началом анализа необходимо

проверить работу прибора.

Х о Д а н а л и з а. Среднюю пробу почвы в количестве 1-2 кг,

доведенную до воздушно-сухого состояния, предварительно рас­

сеивают на ситах с диаметром отверстий 5; 3; 1; 0,5; 0,25 М.М. ИЗ полученных структурных фракций по принципу, предложенному

Саввиновым составляют навеску для анализа весом 25 г. Части­

цы пОчвы меньше 0,25 ММ в навеску не берут, во избежание за­

сорения мелких сит, но в сумму 25 г они должны входить. Одно­

временно приготовляют две средних навески для повторных

определений. Проверяют работу прибора и после этого uилинд­

ры вынимают из гнезд и устанавливают на подставки. Свинчи­ вают крышки, снимают с них колпачки. В uилиндры наливают

воду до половины высоты бортика верхнего сита. Поворачивая

76

набор сит в цилиндре против часовой стрелки, удаляют воздух,

который может остаться под мелкими ситами.

После этого переносят навеску почвы на верхнее сито. Ци­ линдр закрывают крышкой, в отверстие крышки наливают воду

до полного заполнения цилиндра и закрывают отверстия колпач­

ком. Цилиндры встав.гIЯЮТ в гнезда прибора, ВЮlючают мотор

п замечают время начала качания. Продолжительность качаний установлена в 12 мин. По окончании качаний прибор выклю­

чают, цилиндры вынимают и устанавливают на подставке. Под

каждый ци.ТIИндр подставляют сосуд. Вынимают пробку из «хо­

ботка» цилиндра и воду с находящимися в ней частицами почвы

меньше 0,25 ММ сливают и собирают в подставленный сосуд. Если требуется определить содержание частиц < 0,25 M..t!, то

собранную суспензию профильтровывают и остаток высуши­

вают.

С цилиндров свинчивают крышки и вынимают сита, Д.'lЯ че­ го следует взять за ручку сита и повернуть весь набор против

часовой стрелки. Набор сит разбирают и почву с каждого сита

смывают к отдельные фарфоровые чашки или алюминиевые ста­

канчики. Для смывания можно использовать промывалку ИJIИ резиновый шланг, соединенный с водопроводным краном. Не

следует смывать сильной струей.

Для сбора фракции можно использовать плотные фильтры. Фильтр (диаметром 12,5 СМ) помещают в воронку и предвари­

тельно смачивают водой. Под воронку с фильтром ставят стакан

или другой сосуд, а над воронкой помещают большую широко­

горлую воронку, через которую и переносят фракцию с сита на

фильтр. Фракцию высушивают до воздушно-сухого или абсолют­

но сухого состояния и рассчитывают содержание в процентах

так же, как в методе Саввинова. .

Полученные результаты оформляют в виде таблицы и графи­

ка по образцу, приведенному в описании метода Саввинова.

Н е о б х о д и м о е о б о Р у д о в а н и е: прибор, набор сит

для сухого просеивания образца, весы технические, разновески,

фарфоровые чашки, алюминиевые стаканчики или воронка и фt!.'JЬТРЫ, стаканы, промывалка или каучуковая трубка, су­ шильный шкаф или водяная баня, часы.

Определение размывемостии агрегатов по методу Д. Г. Ви­

ленского. Этим методом определяют водоустойчивость отдель­

ного агрегата путем действия на него капель воды.

с отверстиями и сосуда Мариотта. I( отверстиям присоединены

узкие, изогнутые коленом трубки с суженным кончиком. Каждая

трубка имеет два крана; верхним краном регулируют скорость

вытекания воды, нижний кран служит для спуска воды. Вода по­

ступает из сосуда Мариотта в широкую трубку и вытекает

77

водоустойчивости фракции данного размера. Суспензия, собран­

ная в цилиндры, может быть проанализирована Д3.'1ее методом

фракционироышия на ситах и методом пипетки. Полученные ре­

зу.'1ьтаты ПОЗВО.1ят судить о степени разрушения агрегатов

при размыании•.

Определение водопрочноети почвенных arperaTOB в стоячей

воде. Метод основан на учете количества расплывшихся поч

венных агрегатов в стоячей воде в определенные интервалы

времени. Он был предложен Андриановым П. И., но в настоя­ щее время значите.ПЬНО переработан проф. Н. А. Качинским: усовершенствована I11етодика анализа и дан совершенно новый

принцип расчета.

Рис. 21. Опреде.lение водопрочностtI

CTPYhTypb! почвы В стоячей Боде

Х О Д Р а б о т ы. Образец почвы в воздушно-с) хом состоянии просеивают на ситах для разделения на фраКЦИIl по крупности

(как было описано выше). для определения водопрочности бе­ рут агрегаты одного, обычно, среднего размера (3-5 мм).

В кристаллизатор помещают сито (d=20 см) с диаметром отверстий 2 И.IИ 3 ..t!M. Сито закрывают !<РУЖКОIlf фильтроваль­ ной бумаги, разграф.'IенноЙ на клетки (1 см2). По линии клеток

иглои делают отверстия. Чтобы избежать поднятия бумаги во время смачивания водой, на нее накладывают прижимное коль­ цо. Кольцо вырезают из листа нержавеющего металла толщи­ ной 1,5-2 мм. Диаметр кольца равен внутреннему диаметру

сита, ширина обода 5-6 ..ttJU. К центру кольца сходятся четыре

радиальные п.IaНОЧКИ, :т,е.'1ящие площадь кодьца на четырС'

сектора.

Для испытания на водопрочность берут 50 ИJШ 100 агрегатов,

которые раскладывают правильными рядами, по одному в квад­

ратик (рис. 21). в кристаллизатор наливают воду сначала в не-

79

,

большом количестве, чтобы .1ИШЬ смочить бумагу. Агрегаты

насыщают капиллярно в течение трех минут. Пос.ТJе этого в кри­

сталлизатор осторожно доливают воду в таком количестве,

чтобы уровень ее был приблизительно на 0,5 см выше агрега­ тов. Используют воду комнатной температуrы. Для удобства подсчетов расплывшихся агрегатов в рабочей тетради делают

такую же сетку, как и на фильтрованной бумаге, и в клетках

отмечают время расплывания соответствуюшего номера агре­

гата. Можно также на кристаллизатор наложить стекло с на­ несенной сеткой и восковым карандашом отмечать распавшиеся

агрегаты. Каждую минуту подсчитывают число агрегатов, со­

вершенно распавшихся.

Общий срок наблюдений - 10 мин. В ПОСJlеднем отсчете, т. е. в десятую минуту наблюдения, учитывают не только коли­

чество совершенно распавшихся агрегатов, но и количество

агрегатов полураспавшихся.

За число агрегатов, совершенно распавшихся в последнюю минуту наблюдения, принимают сумму из числа совершенно

распавшихся и половины агрегатов, затронутых процессом

распада. Так как распад агрегатов в воде происходит в различ­

ное время и это характеризует степень водопрочности, то

В расчет вводится поправочный коэффициент! который означает водопрочность агрегатов в процентах для каждой минуты отсче· та; поправочный коэффициент для каждой минуты равен:

прочности (К), выраженному в процентах. 100% соответствуют

наилучшей водопрочности. Водопрочность менее стойких агрега­

тов находится в интервале от 5 до 100%.

Показатель водопрочности рассчитывают па формуле:

К = (а·к) + (б.к2);:- .... + (n·Кn) = %,

где а, б, n - количество агрегатов, распавшихся в минуту;

К, К2, К" - поправочный коэффициент;

А - общее количество агрегатов, взятых для анализа.

Пример расчета:

1. Если при определении водопрочности все агрегаты (50 штук)

распались в первую минуту, то показатель водопрочности (К)

80