4.3. Дослідження механічного складу та фізичних властивостей грунту

Визначення механічного складу ґрунту (розміру зерен). Розмі- ри зерен ґрунту визначають за допомогою набору сит Кнопа з отво- рами 7, 4, 2, 1 і 0,3 мм, причому сита входять одне в одне таким чином, що зверху розміщується сито з великими отворами, знизу — з дрібни- ми (мал. 47). Наважку повітряно-сухого ґрунту (200-300 г) обе- режно просіюють, зважують окремо порції з кожного сита й обчис- люють процентний склад зерен різних розмірів, беручи до уваги початкову масу ґрунту.

Класифікація зерен ґрунту залежно від їх розміру наведена в табл. 49.

Таблиця 49

Класифікація ґрунтових частинок (за Качинським)

Найменування частинок		Розмір, мм
Каміння, гравій		Більше 3
Пісок		1
	крупний	3-1 ' ]
	середині	1-0,25 ('
	дрібний	0,25-0,05 '"
Пил		■ і і
	крупний	0,05-0,01
	середній	0,01-0,005
	тонкий	0,005-0,001
Мул		Менше 0,001

Визначення об'єму пор ґрунту. Ґрунт складається із частинок (зерен) різних розмірів та проміжків між ними (пор). Сума усіх пор ґрунту, виражена у відсотках, до загального його об'єму, стано- вить загальний об'єм пор ґрунту. Чим менший розмір зерен, тим більший загальний об'єм пор. Об'єм пор становить 40% у крупно- зернистому ґрунті (гравій, хрящ, пісок), 45% у глині без органічних домішок, 53% у глині з органічними домішками, 84% у торфі (з 82% органічних речовин).

ощЯЇЇГ^З?

Для визначення об'єму пор ґрунту в мірний циліндр на 50 мл наливають 25 см³ води. У дру- гий циліндр насипають ґрунт до мітки 25 мл, а потім пересипають його в циліндр з водою. Не- зважаючи на те, що початкові об'єми води й ґрун- ту однакові, отримуємо не суму об'ємів ґрунту й води в циліндрі, а дещо меншу величину. Різни- ця між сумою початкових об'ємів ґрунту й води і фактично отриманим об'ємом становитиме об'єм пор.

Наприклад, після ретельного змішування во- ди з ґрунтом загальний об'єм становитиме не 50 см³, а 40 см³. Отже, різниця 10 см³ характеризує об'єм пор в об'ємі ґрунту.

Оскільки загальний об'єм пор — це величи- на, що виражає суму всіх пор ґрунту у відсотках, переведемо одержані дані у відсотки:

х =

= 40%.

100-10

25

Мал. 47. Набір

ситець Кнопа для

сортування частинок

грунту.

Визначення водопроникності ґрунту. У скля- ну трубку заввишки 35 см, діаметром 3-4 см, що має дві мітки на висоті 20 і 24 см, насипають ґрунт, рівномірно розподіляючи його до мітки 20 см. Трубку з ґрунтом закріплюють у штативі.

132

133

Далі в трубку наливають воду до мітки 24 см (шар 4 см) і, в міру того як вона просочується в ґрунт, доливають нові порції для під- тримання її рівня. Час з моменту доливання води в трубку до по- яви першої краплі, що пройшла крізь шар ґрунту, визначає водо- проникність ґрунту.

Визначення капілярності ґрунту. Скляну трубку заввишки 30- 40 см, діаметром 2 см, дно якої закрите полотном, наповнюють повіт- ряно-сухим ґрунтом ущерть, закріплюють у штативі, а нижній її кі- нець занурюють на 0,5 см у воду. Фіксують рівень піднімання води в трубці (у сантиметрах) через кожні ЗО хв. Швидкість, з якою вода проникає у ґрунт, характеризує його капілярність.

Визначення температури ґрунту. Для вимірювання температури ґрунту використовується ґрунтовий термометр, що являє собою ком- плекс термометра та бура, який вкручується у ґрунт на досліджува- ну глибину (мал. 48). Визначити температуру ґрунту можна також за допомогою приладу, що складається з труби, яка опускається в шахту на необхідну глибину, та системи важелів, за допомогою яких термометри розміщують у трубі (мал. 49).

Визначення повітропроникності ґрунту. Повітропроникність ґрун- ту оцінюють за допомогою пристрою, що являє собою ковпачок з двома патрубками (мал. 50). Ковпачок щільно натягують на кінець

циліндричної трубки, заповненої ґрунтом. Через один із патрубків нагнітається повітря, другий патрубок з'єднаний з манометром. Шви- дкість падіння тиску повітря, що нагнітається, прямо пропорційна повітропроникності досліджуваного ґрунту.

Оцінка фізичних властивостей ґрунту. Характер частинок ґрун- ту і його тип зумовлюють вологопроникність, вологомісткість, капі- лярність, повітряний і тепловий режими. Зі збільшенням розміру ча- стинок, з яких складається ґрунт, ступінь проникності ґрунту для повітря збільшується. Як наслідок, процес самоочищення ґрунтів, що складаються з великих за розміром зерен, перебігає більш інтенсив- но, ніж у дрібнозернистих ґрунтах. Ґрунти з великою шпаруватістю, тобто ті, що складаються з невеликих зерен, погано аеруються, довше затримують вологу, фільтрація води через такі ґрунти утруднюєть- ся. Зі збільшенням поруватості ґрунту підвищується здатність ґрун- тів до капілярного піднімання води. Висока капілярна здатність ґрун- тів призводить до їх постійного зволоження з подальшим потенцій- ним заболоченням.