Плотность грунта это: Определение плотности грунтов — sprosigeologa.ru

Плотность грунта — это… Что такое Плотность грунта?

  • Плотность грунта — масса единицы объема грунта. Источник: ГОСТ 30416 96: Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения оригинал документа 3.25 плотность грунта : Отношение массы грунта, включая массу воды …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Плотность грунта — масса единицы объема грунта… Источник: ГОСТ 30416 96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения (введен в действие Постановлением Минстроя РФ от 01.08.1996 N 18 57) …   Официальная терминология

  • Плотность грунта максимальная — плотность, полученная при данной затрате работы на уплотнение (стандартное уплотнение) грунта, имеющего оптимальную влажность. Источник: Справочник дорожных терминов …   Строительный словарь

  • Плотность грунта сухого (скелетная плотность) — отношение массы сухого грунта, исключая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему, включая имеющиеся в нем поры.

    Источник: Справочник дорожных терминов …   Строительный словарь

  • масса на объем грунта (плотность грунта) — re — [Англо русский словарь по проектированию строительных конструкций. МНТКС, Москва, 2011] Тематики строительные конструкции Синонимы re EN weight per volume of the soil …   Справочник технического переводчика

  • плотность — 3.1 плотность: Величина, определяемая отношением массы вещества к занимаемому им объему. Источник: ГОСТ 8.024 2002: Госуд …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Плотность сухого грунта — отношение массы сухого грунта (исключая массу воды в его порах) к его первоначальному объему… Источник: ПОСТАНОВЛЕНИЕ Госгортехнадзора РФ от 04.11.2000 N 65 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ЗОН ЗАТОПЛЕНИЯ ПРИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЯХ НА… …   Официальная терминология

  • Плотность частиц грунта — масса единицы объема твердых (скелетных) частиц грунта. .. Источник: ГОСТ 30416 96. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения (введен в действие Постановлением Минстроя РФ от 01.08.1996 N 18 57) …   Официальная терминология

  • Плотность сухого грунта — отношение массы грунта, за вычетом массы воды и льда в его порах, к его первоначальному объему. Источник: ГОСТ 30416 96: Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Плотность частиц грунта — масса единицы объема твердых (скелетных) частиц грунта. Источник: ГОСТ 30416 96: Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • определение плотности частиц грунта пикнометрическим методом

    Грунты – это сложная дисперсная среда, которая состоит из минеральной части и пор, заполненных водой и воздухом.

    Плотность частиц — физическая характеристика грунта, которая зависит от его минерального состава, наличия органических и органоминеральных веществ и представляет собой отношение массы твердой части сухого грунта к его объему, при этом исключая жидкую фазу.

    Определение плотности частиц грунта выполняется пикнометрическим методом в соответствии с требованиями ГОСТ 5180-84.

    Для проведение испытания методом квартования отбирают пробу массой 100-200 г и просеивают через сито с размером ячеек 2 мм.

    Частицы, размером крупнее 2 мм разбивают в ступке и добавляют к пробе

    Навеску грунта для проведения испытания, высушенную до постоянной массы следует отобрать из расчета 15 г на каждые 100 мл пикнометра.

    Взвешивают пикнометр пустой и с грунтом.

    В пикнометр с грунтом добавляют дистиллированную воду и кипятят на песчаной бане в течение 30 минут.

    Дистиллированную воду, перед началом испытания следует прокипятить в течение 1 часа на песчаной бане.

    После кипячения пикнометр остужают в ванне с водой, определяют температуру воды,

    доливают в него воду,

    закрывают пробкой-капилляром, удалив излишки влаги, и взвешивают.

    После проведения опыта пикнометр моют, наливают в него дистиллированную воду и остужают на водяной бане до температуры тарировки. После остывания до искомой температуры пикнометр вытирают, удаляют излишки влаги и взвешивают.

    Объем пикнометра вычисляют по формуле:

    Vп = (m’2— mп)/ρ’w,

    гдеm2– масса пикнометра с дистиллированной водой при температуре тарировки, г;

    mп – масса пустого пикнометра, г;

    ρ’wплотность воды при той же температуре, г/см3.

    Плотность частиц грунта определяют по формуле:

    ρs= ρw∙m0 /(m0 + m2— m1),

    где m0 – масса сухого грунта, г;

    m1 – масса пикнометра с грунтом и водой после кипячения при температуре тарировки, г;

    m2 – масса пикнометра с водой при той же температуре, г;

    ρw – плотность воды при той же температуре, г/см3.

    Плотность частиц грунта является важным качественным показателем для определения нормативных значений прочностных и деформационных характеристик, которые, в свою очередь, позволяют оценить несущую способность грунтов, и возможность их дальнейшего использования в качестве оснований фундаментов.

    Где на Земле жить нехорошо: 5 городов, страдающих от изменения климата

    Фото: Allison Joyce / Getty Images

    Население столицы Бангладеш уже перевалило за 21 млн — это самый густонаселенный мегаполис мира. Сюда ежегодно прибывает около 400 тыс. человек, спасаясь от бедности и экологических проблем в сельских районах. По печальной иронии судьбы люди переезжают из уязвимых деревень в города, которые также не готовы встретиться с климатическим кризисом.

    Город подвержен различным опасностям: волны тепла и холода, чрезмерные или скудные осадки, штормовые нагоны, наводнения, засухи, тропические циклоны — все это накладывается на неклиматические факторы (высокая плотность населения, бедность, миграция, неграмотность, неустойчивая урбанизация местности, отсутствие коммунальных услуг) и отрицательно сказывается на жизни людей.

    Дакка — и Бангладеш в целом — находятся всего на 6–8 м выше уровня моря. Как и в Джакарте, здесь большим спросом пользуются грунтовые воды, что способствует проседанию земель. Дакка опускается со скоростью примерно 1,4 см в год — при этом подъем уровня моря в Бенгальском заливе происходит в десять раз быстрее, чем в среднем по миру. Из-за сочетания этих факторов соленая вода может стать серьезной угрозой для питьевых источников и сельского хозяйства, в особенности для выращивания риса — важнейшего источника пищи региона. Морская вода вызывает эрозию почв, а также губит естественные экосистемы — мангровые заросли, долгое время защищавшие побережье от штормовых нагонов.

    К наводнениям приводят и сильные дожди — их интенсивность растет. В 1998 году было затоплено около 68% территории страны, в 1988 году — 61%, в 2007 и 2017 годах — 42%, и 38% в 2004 году. В 2020-м муссоны вновь затопили Бангладеш на треть. Нередко годовой объем осадков выпадает во время нескольких экстремальных явлений, после чего страну накрывает засуха.

    Большей части населения Дакки безопасное жилье не по карману — приходится постоянно сражаться с природными невзгодами. Многие из переехавших скучают по жизни «на земле» — в деревне, но не могут вернуться обратно. В селах нет работы, а наводнения разрушают дома. Безысходность гонит людей в город — но и здесь их ждет борьба за выживание. Кроме того Дакка считается одним из самых грязных городов мира — плохое качество воздуха и воды сказываются на здоровье населения.

    Плотность скелета грунта.

    Основные понятия о плотности грунта и его коэффициента


    Максимальная плотность скелета грунта | Суровые будни начальника лаборатории

    . контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ СКЕЛЕТА ГРУНТА И ОПТИМАЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ПРИБОРОМ СТАНДАРТНОГО УПЛОТНЕНИЯ СОЮЗДОРНИИ

    Подготовка пробы для определения максимальной плотности . В металлическую чашку отвешивают среднюю пробу грунта в воздушно-сухом состоянии просеянного через сито с отверстиями 5 мм, отобранную методом квартования, в количестве 2,5-3,0 кг. В пробу добавляют воду в количестве вычисляемым по формуле:

    где mр – масса отобранной пробы, г;

    w1 – влажность грунта для испытания на определение максимальной плотности грунта , %;

    wg – влажность просеянного грунта в воздушно-сухом состоянии, %.

    Влажность грунта для первого испытания  определяют по таблице 9.16.

    Таблица 9.16

    ГрунтыВлажность грунта для первого испытания, %
    Песок гравелистый, крупный и средней крупности4
    Песок мелкий и пылеватый6
    Спесь, суглинок легкий6-8
    Суглинок тяжелый, глина10-12

    Грунт тщательно перемешивают до равномерного увлажнения и берут из него среднюю пробу не менее 10 г для определения влажности весовым методом. Остальной грунт в чашке покрывают влажной тканью выдерживают не менее 2 ч для несвязных грунтов и не менее 12 ч – для связных грунтов.

    Динамический плотномер типа КП-150

    Цилиндрическую часть формы (2) взвешивают и устанавливают на поддон (1), не зажимая ее винтами (9). Устанавливают зажимное кольцо (3) на верхний бортик цилиндрической части формы, которую зажимают попеременно винтами поддона и кольца. Внутреннюю поверхность формы смазывают керосином, минеральным маслом или техническим вазелином. Собранную форму устанавливают на плиту основания. Проверяют соосность направляющей штанги (7) и цилиндрической части формы и свободный ход груза (6) по направляющей штанге.

    Испытание проводят, последовательно увеличивая влажность грунта испытываемой пробы на 1-2 %  для несвязных грунтов и на 2-3 % для связных грунтов. Количество воды для увлажнения испытываемой пробы определяют по формуле (9.7), принимая в ней за wg и w1 соответственно влажности при предыдущем и очередном испытаниях.

    Метод испытания при определении максимальной плотности грунта : Подготовленную пробу грунта тщательно перемешивают. В собранную форму загружают грунт слоем толщиной 5-6 см и слегка уплотняют его поверхность рукой. Производят уплотнение 40 ударами груза по наковальне (5) при падении его с высоты 30 см. Таким же образом загружают и уплотняют второй и третий слои. Перед загрузкой каждого последующего слоев поверхность предыдущего слоя разрыхляют ножом на глубну1-2 см. Перед укладкой третьего слоя на форму устанавливают насадку( 4).

    Снимают с цилиндра насадку, избыток грунта срезают ножом вровень с краями цилиндра. Сняв днище и зажимное кольцо, взвешивают цилиндр с уплотненным грунтом с точностью до 1 г.

    После этого образец извлекают из цилиндрической части формы и отбирают из верхней, средней и нижней его части пробы грунта для определения влажности. Грунт из цилиндра переносят обратно в чашку, размельчают и добавляют 2 % воды в расчете от первоначальной массы грунта.

    Увлажненный грунт тщательно перемешивают, накрывают влажной тканью и выдерживают не менее 15 мин для несвязных грунтов и не мене 30 мин – для связных грунтов. Второе и последующие испытания грунта проводят аналогично первому.

    Определяют влажность всех проб грунта отобранных в процессе уплотнения, высушивая их до постоянной массы. Для каждого значения плотности влажного грунта ? и влажности W вычисляют плотность скелета грунта ?ск). Испытание следует считать законченным, когда с повышением влажности пробы при последующих двух испытаниях происходит последовательное уменьшение значений массы и плотности уплотняемого образца грунта, а также когда при ударах происходит отжатие воды или выделение разжиженного грунта через соединения формы.

    Вид                                                            Схема

    Рис. 9.3 Прибор Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов

    Плотность скелета грунта определяют с точностью до 0,01 г/см3 по формуле:

    Плотность влажного грунта вычисляют по формуле:

    где m1 – масса цилиндрической части формы без грунта, г;

    m2 – масса цилиндрической части формы с уплотненным грунтом, г;

    V – вместимость формы, см3.

    Влажность определяют весовым методом.

    По результатам испытаний строят график зависимости плотности скелета грунта от влажности (рис. 9.4). По наивысшей точке графика для связных грунтов находят значение максимальной плотности скелета грунта и соответствующее ему значение оптимальной влажности. Для несвязных грунтов график стандартного уплотнения может не иметь явно выраженного  максимума. В этом случае значение оптимальной влажности принимают на 1,0-1,5 % ниже той влажности, при которой происходит отжатие воды.

    Исходные данные испытания:

    Грунт песок мелкий

    Масса пробы грунта 2500 г

    Число ударов при уплотнении 40

    Принятая влажность в начале опыта 6%

    Влажность воздушно сухого грунта 0,35 %

    Фактическая влажность в начале опыта 6,35 %

    Количество добавляемой воды   2% (от первоначальной массы)

    Таблица 9.17

    № испытанияОпределение плотностиОпределение влажностиПлотность ске

    лета  грун

    та, г/см3

    Масса, гПлотность грунта, г/см3№ стаканчика для взвеши

    вания

    Масса, гВлажность, %
    формы m1формы с уплотненным грунтом m2уплотненного грунта m2 – m1пустого бюксабюкса влажным грунтомбюкса с сухим грунтомабсолютнаясредняя
    123456789101112
    15150698518551,85595231,9443,0742,465,805,781,75
    94030,9639,9739,485,75
    25150705019001,90099930,6241,2340,487,617,641,76
    98131,0844,9843,977,84
    35150711519651,96598932,3341,7540,939,5310,161,78
    95332,2643,6342,5410,80
    45150716020102,01097631,8240,0839,2512,8411,341,80
    91231,4244,6843,3111,17
    55150720020502,05090931,3844,8743,3612,6013,121,81
    91131,4445,6743,9613,65

    Рис. 9.4 Зависимость плотности скелета грунта от влажности.

    Заключение: Максимальная_плотность скелета равна 1,80 г/см3 при  оптимальной_ влажности ? 12%.__Maksimalnay plotnoste grunta

    http://vk.com/club23595476 . контакты http://vk.com/club23595476 .

    xn--90afcnmwva.xn--p1ai

    Плотность сухого грунта (плотность скелета грунта) — МегаЛекции

    Характеризуется массой единицы объема минеральной части грунта естественного сложения, rd , г/см3. Практически это минимальная плотность грунта, зависящая от пористости породы. В общем случае плотность сухого грунта выражают соотношением:

    ( 3 )

    Практически rd обычно вычисляется по формуле:

    , (4)

    где W- влажность породы, %

    Влажность.

    Влажность характеризуется количеством воды, заполняющей поры грунта в условиях его естественного залегания. Влажностью называется отношение количества воды к массе твердых частиц (массе абсолютно сухой породы). Абсолютно сухим называется грунт, высушенный при температуре 105-1070 C до постоянной массы. Методика определения влажности стандартизирована. Измеряется влажность в % либо в долях единицы.

    х 100% ( 5)

    Коэффициент водонасыщения

    Коэффициент водонасыщения или относительная влажность — это отношение объема воды в породе к объему пор, она выражается в долях единицы и называется еще степенью влажности. Характеризует степень заполнения объема пор водой.

    ( 6)где ρw — плотность воды, принимаемой равной 1 г/см3

     

    Пористость.

    Пористость — это суммарный объем всех пор в единице объема породы независимо от их величины, заполнения и характера взаимосвязи. Она характеризуется двумя показателями.

    Пористость , определяется как отношение объема пор в породе ко всему занимаемой породой объему, выраженное в процентах

    ( 7 )

     

    Коэффициент пористости, выражает отношение объема пор в породе к объему, занимаемому только твердой, минеральной частью породы, дол. Ед.:

    ( 8)

    Пластичность грунтов.

    Пластичность- это способность некоторых пород изменять свою форму- деформироваться без разрыва сплошности — под влиянием внешнего воздействия и сохранять эту форму после прекращения этого воздействия. Пластичностью обладают только глинистые породы, лессы и лессовидные породы, глинистые мергели и мел. Пластичность наблюдается в определенном для каждой породы интервале влажности и зависит от гранулометрического состава, количества растворимых в воде солей, минерального состава тонкодисперсной части породы с размером частиц менее 0,002 мм. Любая глинистая порода в зависимости от содержания в ней влаги может быть в твердом, пластичном и текучем состоянии.

    Влажность на границе текучести (верхний предел пластичности) это значение влажности WL , при котором порода переходит из пластичного состояния в текучее:

    х100% ( 9 )

    Влажность на границе раскатывания (нижний предел пластичности) WPэто значение влажности при котором порода переходит из пластичного состояния в твердое :

    х 100% ( 10 )

    где mLж и mPж- масса воды в грунте на границах текучести

    и раскатывания.

    Значения определяют в лаборатории по ГОСТ 5180

    Число пластичности — разность влажностей, соответствующих двум состояниям грунта на границе текучести и на границе раскатывания.

    ( 11 )

    Число пластичности является классификационным показателем. Если IP >17%, порода высокопластична — глина. При IP = 7-17% порода среднепластична — суглинок, если IP < 7%, то порода слабопластична — супесь.

    Показатель текучести (показатель консистенции)- отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному и на границе раскатывания к числу пластичности:

    (12 )

    Показатель текучести также классификационный показатель

    Задание.

    Исходные данные для выполнения задания помещены в приложении 1.

    1.Вычислить показатели (1)-(12).

    2.Используя результаты вычисления по формулам (11), (12) классифицировать грунты, охарактеризовать их состояние.

    Занятие 3

    Гранулометрический состав грунтов.

    Гранулометрический состав — количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах.

    Гранулометрическим составом называют содержание в породе частиц различной крупности (фракций), выраженное в процентах к массе абсолютно сухого грунта. Гранулометрический состав является одним из важнейших показателей, определяющих физические свойства грунта, с помощью этой характеристики проводят классификацию грунтов. Классификационная таблица песчаных грунтов по ГОСТ 25100-95 приведена ниже. Определение названия разновидности песчаного грунта производится путем последовательного суммирования процентного содержания фракций, начиная с самой крупной по размеру, и сопоставления полученной суммы с классификационными градациями. Например, грунт имеет следующий гранулометрический состав:

    2-1 — 3%

    1-0,5 — 5%

    0,5-0,25 — 30%

    0,25-0,1 — 60%

    0,1 — 2%

    Последовательно суммируя процентное содержание фракций, начиная с самой крупной, и, сопоставляя их с табличными значениями, находим, что в нашем случае единственно удовлетворяет табличному значению градация > 0,1 — 98%, что соответствует наименованию разновидности — песок мелкий.

    Для наглядного представления результатов гранулометрического анализа широко используются графические методы — суммарные кривые гранулометрического состава и диаграммы — треугольники.

    Для построения суммарных кривых последовательно суммируются процентное содержание выделенных фракций, начиная с наиболее мелких. Полученные значения наносят на график: по оси абцисс — логарифмы диаметров частиц, по оси ординат суммарное процентное содержание частиц. Кривые наглядно в компактной форме позволяют выразить гранулометрический состав любого нескального грунта, дают возможность определять характерные диаметры, необходимые для расчета степени неоднородности Сu- показателя неоднородности гранулометрического состава.

    Cu= , (13)

    d 60 — диаметр, меньше которого в грунте содержится 60% частиц по массе; d 10 — диаметр, меньше которого в грунте содержится 10% по массе. В соответствии с ГОСТ 25100-95 однородными считаются песчаные грунты при Cu < 3, глинистые при Cu <5.

    Задание.

    1. Построить суммарные кривые гранулометрического состава по таблицам 2 и 3 приложения.

    2. Вычислить степень неоднородности Cu.

    3. Классифицировать песчаные грунты по гранулометрическому составу.

     

    Занятие 4

    megalektsii.ru

    Коэффициент уплотнения грунта (плотность): частиц, скелета, сухого грунта

    Понятие и способ расчета

    Проведение строительных работ любой сложности и масштаба, обязательно связаны с изучением характеристики почвы, на которой они будут проводиться. Плотность грунта или почвы – одна из существенных характеристик и физических свойств, пренебречь которыми для качественного проведения работ невозможно. Исследования должны касаться: определения сопротивления, расчета коэффициента его уплотнения и удельного давления на него. Итогом такого изучения станет определение плотности и пригодности для строительства объекта.

    Рассчитывается соотношением массы к занимаемому ею объему и измеряется плотность грунтов в кг на м3. Она имеет несколько показателей: твердых частиц, скелета и сухой породы.

    Методы определения

    Определение плотности проводится в соответствии с ГОСТ 5180-84. Он предусматривает разные методики определения в зависимости от видов почв. Так, для тех, которые можно разрезать ножом – глина, суглинки, супеси и пески, применяют метод режущего кольца. Для связанных — метод парафирования. У скальных пород определяется непосредственным измерением вырезанного образца.

    Плотность частиц грунта или твердой фракции – это средняя всех его составляющих: органических, минеральных и других веществ. Она равна объему твердых частиц к их массе. Таким образом, она зависит от состава и видов входящих веществ. Для разных видов веществ эти характеристики, как правило, постоянны и известны. Например, средняя плотность частиц грунта для глин -2,74 г/ см3, супесей – 2,7 г/ см3, песков – 2,66 г/ см3, суглинков – 2,71 г/ см3.

    Пористость

    Плотность частиц грунта и количество каждого вида вещества в общей массе почвы, еще недостаточно характеризует ее. Потому что не определяют ее пористость или влажность. Для исследований отбираются образцы при естественной влажности. Для дисперсионных — она в пределах от 1,3 до 2,2 г/см3. Для более точного определения необходимо рассчитать этот показатель для ненарушенной или естественной структуры. Он носит название плотность скелета грунта. Для этого в расчет берут твердые составляющие почвы и их массу делят на единицу объема. Как видно в расчет берутся вещества, не содержащие влагу. Потому этот показатель именуется еще плотность сухого грунта. Она определяется экспериментально и высчитывается по величине уплотнения и влажности.

    Уплотнение и его коэффициент

    Уплотнение или перемещение частиц веществ, входящих в состав почвы, без изменения их физико-химического состояния для целей, поставленных в ходе инженерно-строительных работ. Результатом таких действий является перераспределение частиц и увеличение числа контактов между ними. Механизм – вытеснение из породы воздуха и жидкостей. При максимальном показателе — остается не более 5% воздуха. Для этих целей применяют различные методы: укатку, трамбование, вибрирование, намыв, замачивание, взрывы и сочетание нескольких методов одновременно.

    Эффект, которого можно добиться с применением перечисленных методов, неодинаков для разных типов почвы. Поэтому определено понятие — коэффициент уплотнения грунта и разработаны методики его расчета.

    Для уплотнения грунта определение коэффициента необходимо при проектировании и строительстве различных видов зданий, сооружений, дорог, мостов и других объектов.

    Согласно требованиям проектной документации, ГОСТ и СНИП коэффициент уплотнения грунта должен быть установлен и выдержан. Рассчитывается коэффициент как отношение плотность сухого грунта или скелета на участке, где ведутся работы – контрольный участок, к плотности такого же, прошедшего соответствующую процедуру в лабораторных условиях. Такое соотношение, согласно нормативам, не должно быть менее 0,95 – 0,98.

    Он — один из основных показателей и критериев, качественно проведенных работ, гарантирующих надежность и долговечность построенного объекта.

    Видео — ВИДЫ ГРУНТА. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УЧАСТКА

    ecology-of.ru

    Оптимальная плотность скелета грунта — Строительство

    Виды и свойства воды в грунте.

    При температуре выше 0 ºС в грунтах выделяются различные виды воды.

    Кристаллизационная, или химически связанная, вода входит в строение кристаллических решеток минералов. Ее можно удалить только путем длительного прокаливания, что приводит к разложению самих минералов и к изменению свойств грунта. Вода в виде пара заполняет поры грунта, свободные от воды. Водяной пар легко перемещается из областей высокого давления в области с низким давлением, конденсируясь, способствует пополнению грунтовых вод. Гигроскопическая вода притягивается частицами грунта из воздуха и конденсируется на их поверхности. Связанная вода. Молекулы воды у поверхности глинистых частиц испытывают огромное молекулярное притяжение и образуют слой прочносвязанной воды.Последующие слои молекул воды менее связаны и образуют рыхлосвязанную воду. С удалением от поверхности частиц силы притяжения ослабевают.Свободная: капиллярная и гравитационная. Капиллярная вода находится выше уровня грунтовых вод и содержится в мелкозернистых песчаных и глинистых грунтах. Капиллярная вода в грунте может находиться в углах пор, в подвешенном состоянии. Гравитационная вода свободно движется в грунте от большего напора к меньшему и пополняет грунтовые воды.

    2. Физические характеристики грунтов определяемые опытным путем1.Плотность частиц грунта

    2. Плотность

    3. Весовая влажность

    V1-обьем твердых частиц

    V2-пор

    m1- вес

    m2-вес воды

    Характеристики грунтов определяемые расчетом.

    Сухого грунта

    пористость

    Коэф.пористости

    Определение вида и консистенции глинистых грунтов.

    Глинистые грунты относятся к группе связных.

    Они являются продуктом механического распада и химического разложения горных пород.

    Глинистые грунты представляют собой агрегаты мельчайших гли­нистых частиц чешуйчатого строения (слюда, хлорит и др.) размером менее 0,005 мм и песчаных — зернистых частиц разных размеров. По консистенции глинистые грунты подразделяются на твердые, пластичные и текучие. При этом по мере насыщения водой твердые глинистые грунты размягчаются и переходят сначала в пластичное, за­тем в текучее состояние. Процентное содержание воды при переходе из одного состояния консистенции в другое является пределом (границей) пластичности.

    Оптимальная плотность скелета грунта.

    Скелет– твердая фаза грунта характеризующаяся, в первую очередь, содержанием и соотношением частиц по крупности, т.е. гранулометрическим составом.

    Грунт укладывают в прибор тремя слоями, и каждый слой уплотняют 30…40 ударами стандартного груза, сбрасываемого с определенной высоты. Таким образом исследуют один и тот же грунт при различных влажностях. После уплотнения определяют плотность (объемную массу) грунта ρ и влажность ω. Затем вычисляют плотность (объемную массу) скелета грунта ρd, характеризующую его уплотненность, и строят графическую зависимость ρd—ω

    По графику определяют влажность, при которой стандартным уплотнением достигается наибольшая плотность скелета грунта ρd. Эта влажность называется оптимальной влажностью ωopt, так как грунт, характеризуемый такой влажностью, при одной и той же затрате энергии может быть уплотнен до наибольшей плотности скелета грунта

    student2.ru

    Виды грунтов

     

    Грунт — горные породы, почвы, техногенные образования, представляющие собой многокомпонентную и многообразную геологическую систему и являющиеся объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

    Грунты могут служить:

    1) материалом основании зданий и сооружений;

    2) средой для размещения в них сооружений;

    3) материалом самого сооружения.

    Грунт скальный — грунт, состоящий из кристаллитов одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи кристаллизационного типа.

    Грунт полускальный — грунт, состоящий из одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурный связи цементационного типа.

    Условная граница между скальными и полускальными грунтами принимается по прочности на одноосное сжатие (Rc ³ 5 МПа — скальные грунты, Rc < 5 МПа — полускальные грунты).

    Грунт дисперсный — грунт, состоящий из отдельных минеральных частиц (зерен) разного размера, слабосвязанных друг с другом; образуется в результате выветривания скальных грунтов с последующей транспортировкой продуктов выветривания водным или эоловым путем и их отложения.

    Структура грунта — пространственная организация компонентов грунта, характеризующаяся совокупностью морфологических (размер, форма частиц, их количественное соотношение), геометрических (пространственная композиция структурных элементов) и энергетических признаков (тип структурных связей и общая энергия структуры) и определяющаяся составом, количественным соотношением и взаимодействием компонентов грунта.

    Текстура грунта — пространственное расположение слагающих грунт элементов (слоистость, трещиноватость и др).

    Состав грунта вещественный — категория, характеризующая химико-минеральный состав твердых, жидких и газовых компонентов.

    Органическое вещество — органические соединения, входящие в состав грунта в виде неразложившихся остатков растительных и животных организмов, и также продуктов их разложения и преобразования.

    Грунт глинистый — связный минеральный грунт, обладающий числом пластичности Ip ³ 1.

    Песок — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером меньше 2 мм составляет более 50 % (Ip = 0).

    Грунт крупнообломочный — несвязный минеральный грунт, в котором масса частиц размером крупнее 2 мм составляет более 50 %.

    Ил — водонасыщенный современный осадок преимущественно морских акваторий, содержащий органическое вещество в виде растительных остатков и гумуса. Обычно верхние слои ила имеют коэффициент пористости е ³ 0,9, текучую консистенцию IL > 1, содержание частиц меньше 0,01 мм составляет 30—50 % по массе.

    Сапропель — пресноводный ил, образовавшийся на дне застойных водоемов из продуктов распада растительных и животных организмов и содержащий более 10 % (по массе) органического вещества в виде гумуса и растительных остатков. Сапропель имеет коэффициент пористости е > 3, как правило, текучую консистенцию IL > 1, высокую дисперсность — содержание частиц крупнее 0,25 мм обычно не превышает 5 % по массе.

    Торф — органический грунт, образовавшийся в результате естественного отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях повышенной влажности при недостатке кислорода и содержащий 50 % (по массе) и более органических веществ.

    Грунт заторфованный — песок и глинистый грунт, содержащий в своем составе в сухой навеске от 10 до 50% (по массе) торфа.

    Почва — поверхностный плодородный слой дисперсного грунта, образованный под влиянием биогенного и атмосферного факторов.

    Грунт набухающий — грунт, который при замачивании водой или другой жидкостью увеличивается в объеме и имеет относительную деформацию набухания (в условиях свободного набухания) esw ³ 0,04.

    Грунт просадочный — грунт, который под действием внешней нагрузки и собственного веса или только от собственного веса при замачивании водой или другой жидкостью претерпевает вертикальную деформацию (просадку) и имеет относительную деформацию просадки esl ³ 0,01.

    Грунт пучинистый — дисперсный грунт, который при переходе из талого в мерзлое состояние увеличивается в объеме вследствие образования кристаллов льда и имеет относительную деформацию морозного пучения efn  ³ 0,01.

    Степень засоленности — характеристика, определяющая количество воднорастворимых солей в грунте Dsal, %.

    Степень морозной пучинистости — характеристика, отражающая способность грунта к морозному пучению, выражается относительной деформацией морозного пучения efn, д. е., которая определяется по формуле

       (A.1)

    где h0,f — высота образца мерзлого грунта, см;

    h0 — начальная высота образца талого грунта до замерзания, см.

    Предел прочности грунта на одноосное сжатие Rc, МПа— отношение нагрузки, при которой происходит разрушение образца, к площади первоначального поперечного сечения.

    Плотность скелета грунта — плотность сухого грунта rd, г/см3, определяемая по формуле

     (A.2)

    где r — плотность грунта, г/см3;

    W — влажность грунта, д. е.

    Коэффициент выветрелости Кwr, д. е.  —отношение плотности выветрелого грунта к плотности монолитного грунта.

    Коэффициент размягчаемости в воде Кsor, д. е. — отношение пределов прочности грунта на одноосное сжатие в водонасыщенном и в воздушно-сухом состоянии.

    Степень растворимости в воде — характеристика, отражающая способность грунтов растворяться в воде и выражающаяся в количестве воднорастворимых солей, qsr, г/л.

    Степень водопроницаемости — характеристика, отражающая способность грунтов пропускать через себя воду и количественно выражающаяся в коэффициенте фильтрации Кф, м/сут. Определяется по ГОСТ 12536.

    Гранулометрический состав — количественное соотношение частиц различной крупности в дисперсных грунтах. Определяется по ГОСТ 12536.

    Степень неоднородности гранулометрического состава Cu — показатель неоднородности гранулометрического состава. Определяется по формуле

       (А.3)

    где d60, d10 — диаметры частиц, мм, меньше которых в грунте содержится соответственно 60 и 10% (по массе) частиц.

    Число пластичности Ip — разность влажностей, соответствующая двум состояниям грунта: на границе текучести WL и на границе раскатывания Wp. WL и Wp определяют по ГОСТ 5180.

    Показатель текучести IL — отношение разности влажностей, соответствующих двум состояниям грунта: естественному W и на границе раскатывания Wp, к числу пластичности Ip.

    Относительная деформация набухания без нагрузки esw, д. е. — отношение увеличения высоты образца грунта после свободного набухания в условиях невозможности бокового расширения к начальной высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 24143.

    Относительная деформация просадочности es, д. е. — отношение разности высот образцов, соответственно, природной влажности и после его полного водонасыщения при определенном давлении к высоте образца природной влажности. Определяется по ГОСТ 23161.

    Коэффициент водонасыщения Sr, д. е. — степень заполнения объема пор водой. Определяется по формуле

       (A.4)

    где W — природная влажность грунта, д. е.;

    е — коэффициент пористости;

    rs — плотность частиц грунта, г/см3;

    rw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.

    Коэффициент пористости е определяется по формуле

     (A.5)

    где rs — плотность частиц грунта, г/см3;

    rd  — плотность сухого грунта, г/см3.

    Степень плотности песков IDопределяется по формуле

     (A.6)

    где е  — коэффициент пористости при естественном или искусственном сложении;

    emax  — коэффициент пористости в предельно-плотном сложении;

    emin  — коэффициент пористости в предельно-рыхлом сложении.

    Коэффициент выветрелости крупнообломочных грунтов Кwr,д. е., определяется по формуле

     (А.7)

    где К1 — отношение массы частиц размером менее 2 мм к массе частиц размером более 2 мм после испытания на истирание в полочном барабане;

    К0 — то же, в природном состоянии.

    Коэффициент истираемости крупнообломочных грунтов

    Кfr, д. е., определяется по формуле

     (A.8)

    где q1 — масса частиц размером менее 2 мм после испытания крупнообломочных фракций грунта (частицы размером более 2 мм) на истирание в полочном барабане;

    q0  — начальная масса пробы крупнообломочных фракций (до испытания на истирание).

    Относительное содержание органического вещества Ir, д. е. — отношение массы сухих растительных остатков к массе абсолютно сухого грунта.

    Степень разложения торфа Ddr, д. е.— характеристика, выражающаяся отношением массы бесструктурной (полностью разложившейся) части, включающей гуминовые кислоты и мелкие частицы негумицированных остатков растений, к общей массе торфа. Определяется по ГОСТ 10650.

    Степень зольности торфа Dds, д. е. — характеристика, выражающаяся отношением массы минеральной части грунта ко всей его массе в абсолютно сухом состоянии. Определяется по ГОСТ 11306.

    Грунт мерзлый — грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий в своем составе видимые ледяные включения и (или) лед-цемент и характеризующийся криогенными структурными связями.

    Грунт многолетнемерзлый (синоним — грунт вечномерзлый) — грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет.

    Грунт сезонномерзлый — грунт, находящийся в мерзлом состоянии периодически в течение холодного сезона.

    Грунт морозный — скальный грунт, имеющий отрицательную температуру и не содержащий в своем составе лед и незамерзшую воду.

    Грунт сыпучемерзлый (синоним — «сухая мерзлота») — крупнообломочный и песчаный грунт, имеющий отрицательную температуру, но не сцементированный льдом и не обладающий силами сцепления.

    Грунт охлажденный — засаленный крупнообломочный, песчаный и глинистый грунты, отрицательная температура которых выше температуры начала их замерзания.

    Грунт мерзлый распученный — дисперсный грунт, который при оттаивании уменьшает свой объем.

    Грунт твердомерзлый — дисперсный грунт, прочно сцементированный льдом, характеризуемый относительно хрупким разрушением и практически несжимаемый под внешней нагрузкой.

    Грунт пластичномерзлый —дисперсный грунт, сцементированный льдом, но обладающий вязкими свойствами и сжимаемостью под внешней нагрузкой.

    Температура начала замерзания (оттаивания) Т (Т) —температура, °С, при которой в порах грунта появляется (исчезает) лед.

    Криогенные структурные связи грунта — кристаллизационные связи, возникающие во влажных дисперсных и трещиноватых скальных грунтах при отрицательной температуре в результате сцементирования льдом.

    Криогенная текстура — совокупность признаков сложения мерзлого грунта, обусловленная ориентировкой, относительным расположением и распределением различных по форме и размерам ледяных включений и льда-цемента.

    Лед (синоним — грунт ледяной) — природное образование, состоящее из кристаллов льда с возможными примесями обломочного материала и органического вещества не более 10 % (по объему), характеризующееся криогенными структурными связями.

    Коэффициент сжимаемости мерзлого грунта dr — относительная деформация мерзлого грунта под нагрузкой.

    Степень заполнения объема пор мерзлого грунта льдом и незамерзшей водой Sr, д. е., определяется но формуле

       (A.9)

    где Wic — влажность мерзлого грунта за счет перового льда, цементирующего минеральные частицы (лед-цемент), д. е.;

    Ww — влажность мерзлого грунта за счет содержащейся в нем при данной отрицательной температуре незамерзшей воды, д. е.;

    rs — плотность частиц грунта, г/см3;

    еf — коэффициент пористости мерзлого грунта;

    rw — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.

    Суммарная льдистость мерзлого грунта itot, д. е., — отношение содержащегося в нем объема льда к объему мерзлого грунта. Определяется по формуле

     (A.10)

    Льдистость грунта за счет видимых ледяных включений ii, д. е., — отношение содержащегося в нем объема видимых ледяных включений к объему мерзлого грунта. Определяется по формуле

       (A.11)

    где iic, — льдистость грунта за счет льда-цемента (порового льда), д. е.;

    Wtot  — суммарная влажность мерзлого грунта, д. е.;

    ri — плотность льда, принимаемая равной 0,9 г/см3;

    rf — плотность мерзлого грунта, г/см3;

    Wm — влажность мерзлого грунта, расположенного между ледяными включениями, д. е.

    Техногенныегрунты — естественные грунты, измененные и перемещенные в результате производственной и хозяйственной деятельности человека, и антропогенные образования.

    Антропогенныеобразования — твердые отходы производственной и хозяйственной деятельности человека, в результате которой произошло коренное изменение состава, структуры и текстуры природного минерального или органического сырья.

    Природные перемещенные образования — природные грунты, перемещенные с мест их естественного залегания, подвергнутые частично производственной переработке в процессе их перемещения.

    Природные образования, измененные в условиях естественного залегания, — природные грунты, для которых средние значения показателей химического состава изменены не менее чем на 15 %.

    Грунты, измененные физическим воздействием, — природные грунты, в которых техногенное воздействие (уплотнение, замораживание, тепловое воздействие и т. д.) изменяет строение и фазовый состав.

    Грунты, измененные химико-физическим воздействием, — природные грунты, в которых техногенное воздействие изменяет их вещественный состав, структуру и текстуру.

    Насыпные грунты — техногенные грунты, перемещение и укладка которых осуществляются с использованием транспортных средств, взрыва.

    Намывные грунты — техногенные грунты, перемещение и укладка которых осуществляются с помощью средств гидромеханизации.

    Бытовые отходы — твердые отходы, образованные в результате бытовой деятельности человека.

    Промышленные отходы — твердые отходы производства, полученные в результате химических и термических преобразований материалов природного происхождения.

    Шлаки — продукты химических и термических преобразований горных пород, образующиеся при сжигании.

    Шламы — высокодисперсные материалы, образующиеся в горнообогатительном, химическом и некоторых других видах производства. Золы — продукт сжигания твердого топлива.

    Золошлаки — продукты комплексного термического преобразования горных пород и сжигания твердого топлива.

    

    biofile.ru

    Плотность скелета почвы

    Раньше эта величина именовалась как удельный вес скелета почвы или объемный вес, в некоторых руководствах последних лет —объемной массой, плотностью сухой почвы. Размерность плотности скелета г/см3, кг/м3. Она характеризует плотность сложения.[ …]

    Плотность сухой почвы ненарушенного сложения зависит от гранулометрического состава, структуры, ее водопрочности и механической прочности, порозности, влажности. Она изменяется в пространстве и во времени, особенно в верхних горизонтах, подвергающихся постоянному воздействию климатических, биологических и антропогенных факторов.[ …]

    Пахотный слой, рыхлый после обработки (вспашки, культивации), постепенно уплотняется и через некоторое время, которое определяется как внешними факторами, так и свойствами данной почвы (степенью оструктуренности, механической прочностью и водопрочностью структуры), достигает определенной плотности, мало изменяющейся во времени. Такую постоянную плотность называют «равновесной». Учитывая динамичность плотности сухой почвы ненарушенного сложения во времени, следует определять ее в обрабатываемом слое несколько раз за вегетационный период и для расчетов запасов влаги, питательных веществ и т. д. в данный отрезок времени использовать соответствующую этому времени величину. В профиле почвы с глубиной плотность скелета почвы увеличивается, но практически длительное время остается постоянной для данного горизонта или слоя. Различие ее по генетическим горизонтам при однородном гранулометрическом составе обусловливается характером почвообразовательного процесса.[ …]

    Из пахотного слоя по каждой глубине образцы должны быть взяты в пятикратной повторности, для нижних горизонтов можно допустить трехкратную.[ …]

    Для определения плотности скелета почвы предложено несколько методов и приборов, в основу которых положены разные принципы. Наиболее известны буровой, фиксажный, вазелиновый, песчаный методы, а также определение с помощью жидкостей.[ …]

    Буровой метод основан на взятии образца почвы ненарушенного сложения с помощью цилиндра-бура определенного объема. В настоящее время существует много вариантов буров. Некоторые из них имеют целевое назначение: для взятия образцов торфяных почв, лесной подстилки и т. п.[ …]

    Фиксажный метод основан на применении различных веществ (парафин, спермацет, бакелит, некоторые смолы и т. п.), фиксирующих взятый образец почвы. Объем зафиксированного образца определяется количеством вытесненной им жидкости или гидростатическим взвешиванием.[ …]

    Методы вазелиновый и песчаный основаны на измерении объема взятой почвы с помощью сыпучих или жидких веществ. Образец почвы при этом берут буром или ножом без сохранения его естественного сложения. Массу взятого образца определяют взвешиванием, а объем — заполнением образовавшейся пустоты после взятия образца сыпучим или жидким веществами.[ …]

    В настоящее время разработаны методы и серийно выпускаются приборы — плотномеры, основанные на радиоактивном излучении и взаимодействии гамма-лучей с почвой.[ …]

    Описание методов И приборов приведено в главе «Радио-изотопные измерения».[ …]

    Рисунки к данной главе:

    Вернуться к оглавлению

    ru-ecology.info

    Плотность скелета грунтов

    Дом Плотность скелета грунтов

    просмотров — 27

    Определœение сухого остатка водной вытяжки

    № п/п Лабораторный № грунта Масса влажного грунта gв , г Влажность грунта W , % № чашки Масса чашки go, г Масса чашки с сухим остатком, г Масса сухого остатка gz = g1 – go, г Засоленность грунта Z = (gz/gc) 100, %
    I взвешивание II взвешивание III взвешивание Принятое значение g1

    Массы сухого или плотного остатка, содержащиеся во всœех чашках, суммируют и вычисляют засоленность грунта (в %) по формуле:

    Z = (gz/gc) 100,

    где gz – масса сухого остатка водной вытяжки, ᴦ.

    Под плотностью грунта γу принято понимать плотность (удельный вес) его скелœета; она выражается как отношение массы частиц грунта͵ высушенных до постоянной массы, к их объему или к объему вытесненной ими жидкости. Плотность зависит только от минœерального состава и не зависит от дисперсности. При этом существует связь между гранулометрическим составом и плотностью грунтов. Пески, к примеру, состоят в основном из кварца, а в глинах содержатся вторичные глинистые минœералы (каолинит, гидрослюда, монтмориллонит), а также различные рудные минœералы и др.

    Д. Е. Польшин и В. П. Ушаков на основании статистической обработки большого количества показателœей плотности, полученных опытным путем для грунтов различного состава, установили ее средние значения для полиминœеральных не засоленных грунтов четвертичного возраста. Этими значениями плотности можно пользоваться в тех случаях, когда для расчетов не требуется высокая точность данной характеристики. При этом следует иметь в виду, что плотность мономинœеральных рыхлых продуктов выветривания, а также различных петрографических типов магматических, осадочных и метаморфических пород и продуктов их выветривания может значительно отклоняться от средних показателœей.

    Определœение плотности мерзлых грунтов, как и талых, производится с помощью пикнометров.

    Подготовка грунта к анализу. Воздушно-сухой грунт просœеивается или протирается через сито с отверстиями 2 мм. Оставшиеся на сите крупные частицы раздробляются, добавляются к мелкой пробе, и грунт тщательно перемешивается шпателœем или ложечкой.

    Определœение плотности. Подготовленный грунт рассыпается слоем примерно в 1см, из сектора ложечкой отбирается навеска средней пробы 15 – 20 г песчаного грунта или 12 – 15 г связного и помещается в предварительно взвешенную (масса go) мерную колбу (пикнометр) объемом 100 см3. Грунт с колбой взвешивается на технических весах с точностью до 0,01г (масса g1) и вычисляется масса воздушно-сухого грунта gвс = g1 — go. Одновременно из подготовленного грунта отбирается проба на гигроскопическую влажность W (в %).

    Масса абсолютно сухого грунта gc определится из выражения:

    gc = gвс/(1 + 0,01 W).

    В колбу приливают 40 – 50 см3 дистиллированной воды, взбалтывают до полного смачивания всœего грунта и кипятят в течение 30 мин (пески и супеси) или 1 ч (глины и суглинки). После кипячения колбу с грунтом охлаждают до постоянной температуры, доливают до черты дистиллированной водой, имеющей такую же температуру, как и в колбе с грунтом, и взвешивают (масса g2). Затем колбу освобождают от содержимого, тщательно ополаскивают, наполняют до черты дистиллированной водой и взвешивают (масса g3).

    Таблица 4

    Плотность различных горных пород γу, г/см3

    Порода Предельные значения Наиболее вероятные значения
    Мергель 2,37 – 2,92 2,65 – 2,80
    Алевролит 2,40 – 3,04 2,63 – 2,73
    Песчаник 2,40 – 3,20 2,60 – 2,70
    Известняк 2,41 – 2,98 2,70 – 2,75
    Доломит 2,55 – 3.19 2,77 – 2,88
    Гранит 2,63 – 2,75 2,64 – 2,67
    Мел 2,63 – 2,73 -
    Аргиллит 2,63 – 2,86 -
    Мрамор 2,64 – 2,82 2,68 – 2,72
    Кварцит 2,65 – 2,80 2,66 – 2,70
    Ангидрит 2,72 – 2,99 2,87 – 2,98
    Доломитовая мука 2,81 – 2,91 -
    Габбро и дацит 3,00 – 3,20 -

    Таблица 5

    Читайте также

  • — Плотность скелета грунтов

    Определение сухого остатка водной вытяжки № п/п Лабораторный № грунта Масса влажного грунта gв , г Влажность грунта W , % № чашки Масса чашки go, г Масса чашки с сухим остатком, г Масса сухого остатка gz = g1 – go, г Засоленность грунта Z = (gz/gc) 100, % I… [читать подробенее]

  • oplib.ru

    ПЕНОПЛЭКС-официальный сайт производителя теплоизоляции

    ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» — один из крупнейших в Европе производителей теплоизоляции из экструзионного пенополистирола. Благодаря доказанной эффективности решений, продукция компании широко применяется в промышленном и гражданском строительстве, а также для возведения частных домов и ремонта квартир по всей территории России, в странах СНГ, Европы и дальнего зарубежья.

    Компания «ПЕНОПЛЭКС» первой в России начала выпуск теплоизоляции из экструзионного пенополистирола. Более чем за два десятка лет работы в отрасли теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®️ приобрела широкую популярность благодаря ее высоким теплозащитным свойствам, нулевому водопоглощению, высокой прочности, экологической безопасности, биостойкости и долговечности. Продукция зарекомендовала себя наилучшим образом в любых климатических условиях — от вечной мерзлоты Крайнего Севера до изнуряющей жары в южных регионах. ПЕНОПЛЭКС®️ с одинаковым успехом хранит тепло и прохладу, поэтому его применение позволяет существенно сократить расходы как на отопление в холодное время года, так и на кондиционирование летом.

    Собираетесь строить загородный дом, коттедж или баню? Планируете ремонт в городской квартире, в подвале или на чердаке? Мечтаете превратить в жилое пространство балкон или лоджию? Подбираете качественные и надежные стройматериалы под объект промышленно-гражданского строительства. Выбирайте эффективную теплоизоляцию!

    Строительная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®️ выгодно отличается от минеральных утеплителей и пенопластов. Высокие теплоизоляционные свойства ПЕНОПЛЭКС®️ — низкий коэффициент теплопроводности, нулевое водопоглощение, биостойкость, высокая прочность, небольшой вес, долговечность и экологичность — делают его незаменимым при строительстве и ремонте конструкций любой сложности.

    Благодаря однородной прочной структуре и легкому весу теплоизоляционные материалы ПЕНОПЛЭКС®️ очень удобны при монтаже: они не осыпаются и не крошатся, не требуют использования масок и других средств защиты.

    Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®️ – современное, высокоэффективное решение по оптимальной цене!

    Как определить необходимую толщину и количество плит ПЕНОПЛЭКС®️? — Рассчитайте с помощью простого калькулятора прямо сейчас, на нашем сайте.

    Всю дополнительную информацию, которая вам потребуется для теплоизоляции вашего дома или квартиры, Вы найдете на нашем сайте.

    Утеплитель ПЕНОПЛЭКС — эффективная теплоизоляция!

    Определение коэффициента уплотнения грунта | Геологические изыскания

    Результаты работ

    Коэффициент уплотнения, полученный в ходе исследований, является основной для выявления несущей способности почвы. Таким образом, с помощью данного показателя производится оценка пригодности участка для возведения проектируемого сооружения. Полученный результат сравнивают с допустимыми нормативами и требованиями проекта.

    Важно знать!

    Для масштабных проектов, которые оказывают существенную нагрузку на грунт, наряду с определением несущей способности, обязательно осуществляют расчет значений по предельным деформациям.

    Норма коэффициента уплотнения

    Норма коэффициента уплотнения задается проектировщиками, в соответствии с задачами, целями и особенностями конкретного проекта. Задача изыскателей — определить, соответствуют ли фактические показатели заявленным требованиям.

    Допустимые коэффициенты уплотнения почвы определяет нормативная база СНиП (пункты 3.02.01-87 и СП 45.13330.2012), обновленная в 2013-2014 гг.

    Здесь можно найти конкретные данные касательно допустимого уплотнения для определенных видов грунта и грунтовых подушек, которые используются при строительстве разных видов фундамента и строений, в том числе и подземных.

    Коэффициент уплотнения варьируется в пределах от 0 до 1. Фактически он отражает уровень уплотненности почвы.

    Для закладки основания бетонного ленточного фундамента нормой считается параметр уплотненности в >0,95 балла.

    Стоимость работ

    Наши эксперты проведут необходимые исследования и предоставят достоверные данные, которые исключат необходимость переделок на этапах проектирования и строительства.

    Стоимость определения коэффициента уплотнения грунтового покрытия рассчитывается индивидуально в каждом конкретном случае.

    Оставьте заявку на сайте или свяжитесь с нами любым удобным способом, чтобы получить бесплатную консультацию инженера-геолога. Мы оперативно рассчитаем стоимость проверки уплотнения почвы на вашем объекте.

    Ядро Земли назвали самым большим хранилищем углерода на планете — Наука

    ТАСС, 20 августа. Изучив, как сейсмические волны движутся через ядро Земли, геологи пришли к выводу, что в нем должно быть около 0,3-2% углерода. Это делает ядро самым большим резервуаром углерода на планете, считают ученые. Исследование опубликовал научный журнал Communications Earth & Environment.

    «Мы знаем, что ядро Земли по большей части состоит из железа, однако плотность последнего заметно выше, чем у ядра. Это говорит о значительной доле легких элементов, одним из которых может быть углерод. Мы выяснили, насколько большими могут быть его запасы», – рассказал один из авторов исследования, доцент Института штата Флорида Майнак Мукерджи.

    Ядро Земли состоит из двух слоев: твердого металлического ядра и окружающего его жидкого слоя из расплавленных железа и никеля. Эта жидкость постоянно движется подобно тому, как кружит вода в кипящем чайнике. В результате возникает магнитное поле, которое защищает Землю от космических лучей, вспышек на Солнце и других опасных космических явлений.

    Геологов давно интересует, как происходит это движение, и какие процессы внутри ядра приводят к периодическим переворотам магнитных полюсов Земли, а также к ослаблениям и усилениям магнитного поля. Для ответа на этот вопрос крайне важно знать точный состав жидкого и твердого ядра, так как присутствие небольших примесей других элементов может заметным образом поменять характер движения потоков в ядре.

    Мукерджи и его коллеги выяснили, что значительную долю этих примесей составляет углерод, который, предположительно, попал в нижние слои недр планеты еще в первые мгновения жизни Солнечной системы. Ученые пришли к такому выводу при создании компьютерной модели ядра и мантии Земли, способной воспроизвести появление самых глубинных источников сейсмических волн.

    Первые наблюдения за подобными колебаниями, которые были проведены еще в начале 1990-х годов, указали, что жидкое ядро Земли примерно на 3% состоит из различных примесей. Их состав оставался загадкой для ученых, так как ни один потенциальный кандидат на эту роль, в том числе кислород, сера, кремний и углерод, не могли объяснить всех странностей в поведении глубинных источников сейсмических волн.

    Американские геологи впервые смогли разрешить эти противоречия. Это стало возможным благодаря тому, что они детально просчитали, как ведут себя расплавы углерода в железе при широком наборе давлений и температур. Аналогичные данные Мукерджи и его коллеги получили для азота, кремния, кислорода, серы и водорода.

    Опираясь на эти расчеты, исследователи создали набор компьютерных моделей недр Земли, которые детально описывали характер круговорота материи внутри жидкого ядра. При их помощи геологи просчитали то, как с ними будут взаимодействовать глубинные сейсмические волны, и сопоставили результаты этих расчетов с данными реальных наблюдений.

    Оказалось, что все их особенности воспроизводились теми моделями жидкой части ядра Земли, которые включали очень большие запасы углерода, около 0,3-2% от общей его массы, а также значимые количества кислорода. Это означает, что в центре планеты сосредоточено почти 95% массы земного углерода, что делает ядро самым большим резервуаром этого элемента на нашей планете.

    Как столь большие количества углерода попали туда, геологи пока не могут сказать. Они предполагают, что углерод находился в центре Земли фактически с первых фаз ее формирования. Если это действительно так, ученым придется пересмотреть текущие представления о том, как углерод вел себя во время образования планеты, подытожили Мукерджи и его коллеги.

    Плотность почвы — обзор

    Недавние коллекции

    Четыре пальмы Deli dura изначально использовались в качестве родительского стада в программе разведения. Таким образом, генетическая база выращивания масличных пальм на Дальнем Востоке была чрезвычайно узкой. Исследователи из Малайзии организовали ряд систематических экспедиций по сбору генетических материалов масличных пальм. Цель исследования заключалась не только в расширении генетической базы современных материалов для селекции масличной пальмы, но и в обеспечении сохранения генетических ресурсов масличной пальмы для потомства.Первая попытка была предпринята в Нигерии (Rajanaidu, 1985). За этим последовали коллекции из других стран африканского континента, а именно из Республики Камерун в 1983 году, Демократической Республики Конго в 1984 году, Мадагаскара и Танзании в 1986 году, Анголы в 1991 году, Сенегала в 1993 году, Гамбии в 1993 году, Гвинеи и Сьерры. Леоне в 1994 году и Гана в 1996 году. Во время разведки в каждой стране места и пальмы были выбраны случайным образом. По одной грозди собирали с каждой из отобранных пальм, а плоды хранили отдельно.Был вычислен средний коэффициент процентной вариации (CV%) черт, набранных в каждой стране (Rajanaidu, 1985). Следующие детали относятся к коллекциям из каждой страны, собранным Советом по пальмовому маслу Малайзии (MPOB).

    Нигерия

    Генетические материалы были собраны на 45 участках по всей стране в регионах выращивания масличных пальм в 1973 году (Rajanaidu, 1985). От пяти до десяти пальм были взяты образцы с каждого участка в зависимости от характера осадков, типа почвы и плотности масличных пальм.Общее количество пальм, отобранных во время разведки, составило 919, из них 595 дюр и 324 тенера . pisifera практически отсутствовал во всех популяциях (Rajanaidu, 1985).

    Республика Камерун

    Pamol, дочерняя компания Unilever, провела разведку в 1984 году. Пробы были собраны на 32 участках. На каждом участке было взято от одной до 15 пальм. Всего было отобрано 95 пальм (58 дюрас и 37 тенеров ), в среднем по 3 пальмы с каждого участка (Rajanaidu, 1985).В Малайзию было завезено около 19 000 семян (Rajanaidu, 1985).

    Демократическая Республика Конго

    Гермоплазма была собрана с 54 участков в сотрудничестве с Plantation Lever Zaire (PLZ) в период с апреля по июль 1984 г. (Rajanaidu, 1985). На большинстве участков было взято от пяти до десяти пальм. Всего было собрано 369 пучков, состоящих из 283 дюр и 85 тенеров . В общей сложности 73 800 семян были отправлены в Малайзию после промежуточного карантина (Rajanaidu and Jalani, 1994c).

    Танзания

    При сотрудничестве с Министерством сельского хозяйства Танзании и финансовой поддержке Международного совета по генетическим ресурсам растений (IBPGR) сбор зародышевой плазмы масличной пальмы был начат в Танзании в 1986 году. Половина собранных образцов была депонирована с Министерством сельского хозяйства, Кигома, Танзания. Образцы материалов были взяты из 13 участков недалеко от Кигомы, вдоль озера Танганьика. На каждом участке от одной до семи пальм были выбраны случайным образом, и в общей сложности было собрано 60 образцов (42 дюрас и 18 тенера ) (Rajanaidu, 1986a).

    Мадагаскар

    Поскольку распространение масличной пальмы на Мадагаскаре было очень редким, было отобрано только 17 пальм с четырех участков. С каждого участка были взяты образцы от одной до шести ладоней. Эта экспедиция была проведена в 1986 году в сотрудничестве с Министерством сельского хозяйства Мадагаскара и спонсировалась Международным советом по генетическим ресурсам растений (IBPGR) (Rajanaidu, 1986a). Наблюдаемые пальмы были очень слаборастущими по сравнению с пальмами Нигерии, Камеруна, ДРК и Танзании (Rajanaidu and Jalani, 1994c).

    Ангола

    Генетические материалы масличных пальм в Анголе были взяты из восьми участков в 1991 году. Были охвачены только прибрежные районы. На каждом участке было отобрано от 2 до 14 проб. Всего было собрано 54 гроздья (42 дюра и 12 тенеров ) (Rajanaidu et al., 1991).

    Сенегал

    Сбор генетического материала в Сенегале проводился в июле и августе 1993 года при поддержке Министерства сельского хозяйства Сенегала. Пальмы были отобраны с 13 участков.На каждом участке было отобрано от пяти до десяти пальм, и в общей сложности было собрано 104 образца (все дюрас ) (Rajanaidu and Jalani, 1994b).

    Гамбия

    В сборе участвовало Министерство сельского и лесного хозяйства Гамбии. Всего было отобрано 45 пальм с шести участков. На каждом участке отбирали 5–10 растений. Только dura пальм были обнаружены в Гамбии (Rajanaidu and Jalani, 1994a).

    Сьерра-Леоне

    Образцы были собраны с апреля по май 1994 г. при сотрудничестве с Министерством сельского хозяйства.Всего с 14 участков было отобрано 56 проб (52 дюрас , 3 тенера и 1 пизифер ). На каждом участке отобрали от двух до шести пальм. По цвету плодов 54 были nigrescens , 1 virescens и 1 albescens . Семена были поровну разделены между Министерством сельского хозяйства и MPOB (Rajanaidu and Jalani, 1994c).

    Гвинея

    Пальмы были собраны в мае 1994 г. на 14 участках. Поисковые работы проводились совместно MPOB и Министерством сельского хозяйства Гвинеи.На каждом участке отбирали образцы от трех до пяти пальм. Всего было собрано 61 образец (58 дюрас и 3 тенера ). Все плоды были nigrescens (Rajanaidu and Jalani, 1994c).

    Было проведено общее сравнение между популяциями, собранными из разных упомянутых стран, и были обобщены данные о массе грозди, массе одного плода и массе мезокарпа и массы плодов среди дюрас и тенера (таблица 7.3).

    Таблица 7.3. Сводка характеристик гроздей генетических материалов масличной пальмы, собранных в Африке

    17,6 17,6 Gambia
    Country Dura Tenera
    Вес грозди (кг) Один плод Вес грозди от мезокарпа до фрукта кг) Масса одного плода (г) От карпа до плода (%) (г)
    Нигерия 11,8 7,9 47,3 10,9 8.5 70,9
    Камерун 16,8 10,3 39,7 17,3 8,6 62,4
    Танзания 18,4 16,9 46,7 13,7 15,5 70,8
    Ангола 21,4 14.2 48,9 16,0 11,7 70,9
    Сенегал 5,9 2,6 35,1
    Сьерра-Леоне 21,4 14,2 48,9
    Гвинея4 6,4 35,0

    Источник : Rajanaidu et al. (2000).

    Данные в таблице 7.3 показывают, что средний вес грозди и плодов, зарегистрированный для камерунского населения, был выше, чем наблюдаемый в случае населения Нигерии. Образцы из Танзании, полученные от периферийной популяции, показали качества гроздей и фруктов, сопоставимые с образцами, полученными из Нигерии, Камеруна, ДРК и Анголы.Эти черты имели тенденцию к увеличению среди населения Нигерии и Танзании. Для пальм dura , собранных в Анголе, процентное соотношение мезокарпия к плодам и массе грозди было выше по сравнению с популяциями из Нигерии, Камеруна и ДРК. Средний вес плодов был аналогичен полученным от DRC. Что касается тенера , то процентное соотношение мезокарпий к плодам, зарегистрированное для Анголы, было таким же, как в популяциях Нигерии и Танзании, и выше, чем полученное в случае популяций из Камеруна и ДРК.Вес грозди dura и плодов гамбийской популяции был самым низким по сравнению с другими материалами. Значения этих признаков увеличились в популяциях от Анголы до Сенегала, тогда как средний вес плодов увеличился в популяциях от Сенегала до Танзании. В случае популяций Гамбии средний вес грозди плодов и соотношение веса мезокарпия и плодов были аналогичны наблюдаемым в случае популяций из Сенегала (Rajanaidu et al., 2000).

    Влияние уплотнения почвы

    Введение

    Сегодня угроза уплотнения почвы выше, чем в прошлом, из-за резкого увеличения размеров сельскохозяйственной техники (рис. 1).Поэтому производители должны уделять уплотнению почвы больше внимания, чем раньше. В этом информационном бюллетене мы обсудим последствия уплотнения почвы и кратко определим способы его предотвращения или смягчения.


    Рис. 1. Вес трактора резко увеличился с 1950-х годов. Соун Б. Д. и Ван Оуверкерк. 1998. «Уплотнение почвы: глобальная угроза устойчивому землепользованию». Достижения в геоэкологии 31: 517-525.

    Влияние уплотнения на урожайность

    Влияние уплотнения почвы на корма

    Влияние дорожного движения на люцерну и травяной дерново представляет собой сочетание уплотнения почвы и повреждения древостоя.В недавнем исследовании, проведенном в Висконсине и Айове, были зарегистрированы ежегодные потери урожая люцерны до 37 процентов из-за нормального движения на полях. На основе этой работы был инициирован многосторонний проект, чтобы лучше понять потери урожая из-за трафика люцерны. Потери доходности колеблются от 1 до 34 процентов (Рисунок 2). Повреждение насаждений люцерны намного больше через 5 дней после скашивания, чем через 2 дня после скашивания, что свидетельствует о важности своевременной уборки силоса или сена с поля.


    Рисунок 2.Потери урожая из-за прохождения люцерны через 2 и 5 дней после обрезки. Сто процентов делянок шесть раз обкатили трактором мощностью 100 л.с. Ундерсандер, Д. 2003. Личное сообщение.

    Воздействие уплотнения почвы на вспаханные почвы

    Обработка почвы часто проводится для удаления колеи, и фермеры полагают, что она заботится об уплотнении почвы. Таким образом, фермеры становятся беспечными и игнорируют условия влажности почвы для движения транспорта и другие важные принципы предотвращения уплотнения почвы, полагая, что они всегда могут решить проблему с помощью обработки почвы.

    Важно различать уплотнение верхнего и нижнего слоев почвы. Исследования показали, что обработка почвы может смягчить последствия уплотнения верхнего слоя почвы на песчаных почвах в течение 1 года. Однако на более тяжелых почвах требуется больше проходов обработки и повторяющиеся циклы замораживания-сушки, чтобы смягчить эффекты уплотнения поверхности. Таким образом, уплотнение верхнего слоя почвы снижает урожайность на этих почвах, несмотря на обработку почвы. Поскольку большинство почв Пенсильвании содержат значительное количество глины в поверхностных горизонтах, уплотнение верхнего слоя почвы может снизить урожайность даже при обработке почвы.

    Уплотнение грунта ниже глубины нормальной обработки почвы. Исследования показывают, что уплотнение грунта не снижается циклами замораживания-оттаивания и увлажнения-сушки на любом типе почвы. В рамках международного исследования, которое включало обработку почвы после уплотнения, средние потери урожайности в первый год составили примерно 15 процентов, хотя результаты менялись от года к году и от участка к участку (Рисунок 3). Считалось, что эта потеря в первый год в первую очередь связана с остаточным эффектом уплотнения верхнего слоя почвы.Без повторного уплотнения потери урожая снизились примерно до 3 процентов через 10 лет после уплотнения. Окончательную потерю урожая, которая, скорее всего, возникла из-за уплотнения грунта, можно считать постоянным. Эффекты уплотнения грунта возникают из-за использования высоких осевых нагрузок (10 тонн и более) на влажной почве и наблюдаются на всех типах почв (включая песчаные почвы).


    Рис. 3. Относительная урожайность на уплотненной почве по сравнению с неуплотненной почвой с отвальной вспашкой. Сто процентов полей в нескольких местах в северных широтах было четыре раза обкатано с 10-тонной осевой нагрузкой и накачанными шинами 40 фунтов на квадратный дюйм.Hakansson, I. и R.C. Reeder. 1994. «Уплотнение почвы транспортными средствами с высокой осевой нагрузкой — степень, устойчивость и реакция растений». Исследование обработки почвы 29: 277-304.

    Обработка почвы также может вызвать образование поддона. Наиболее вредным видом обработки почвы является отвальная вспашка с одним колесом (или лошадью) в борозде, что вызывает прямое уплотнение почвы. Пахота с отвалом на земле, безусловно, предпочтительнее этой практики. Однако даже в этом случае отвальный плуг может вызвать уплотнение непосредственно под плугом.Диск — еще одно приспособление, которое может вызвать образование такой посуды. В наших исследованиях в Пенсильвании мы также наблюдали образование плугов на молочных фермах, которые использовали чизельный плуг (рис. 4).


    Рис. 4. Сопротивление проникновению на молочной ферме PA, где для подготовки поля использовалось долото / диск. Чуть ниже глубины чизельной вспашки был обнаружен поддон.

    Для подготовки семенного ложа в уплотненной почве требуется больше операций по обработке почвы и больше мощности. Это приводит к усиленному измельчению почвы и общему ухудшению структуры почвы, что делает ее более чувствительной к повторному уплотнению.Следовательно, уплотнение может вызвать порочную спираль обработки почвы, которая ухудшает почву (рис. 5) и приводит к увеличению выбросов парниковых газов, углекислого газа, метана и закиси азота из-за повышенного расхода топлива и более медленного просачивания воды. Потери аммиака также увеличиваются из-за уменьшения инфильтрации уплотненной почвы. Увеличение стока вызовет усиление эрозии и потерь питательных веществ и пестицидов в поверхностные воды. В то же время снижение просачивания через почвенный профиль ограничивает возможность пополнения подземных вод из уплотненных почв.Таким образом, эта порочная спираль уплотнения / обработки почвы представляет собой экологическую угрозу с последствиями, выходящими за рамки отдельного поля.


    Рис. 5. Динамика современных животноводческих ферм может легко привести к нисходящей спирали деградации почвы с уплотнением и обработкой почвы.

    Влияние уплотнения почвы на производство сельскохозяйственных культур по нулевой технологии

    У технологии нулевой обработки много преимуществ по сравнению с обработкой почвы — снижение трудозатрат, снижение затрат на оборудование, меньший сток и эрозия, повышенная засухоустойчивость сельскохозяйственных культур и более высокое содержание органических веществ и биологическая активность.Более высокое содержание органического вещества и биологическая активность при нулевой обработке почвы делают почву более устойчивой к ее уплотнению. Одно исследование очень хорошо это иллюстрирует (Рисунок 6). Верхний слой почвы с полей с длительной нулевой и традиционной обработкой почвы подвергался стандартной уплотнительной обработке при различной влажности. «Тест на плотность по Проктору» используется для определения максимальной уплотняемости почвы. Обычная почва для обработки почвы может быть уплотнена до максимальной плотности 1,65 г / см 3 , что считается ограничением для корней для этой почвы.Почву с нулевой обработкой почвы можно было уплотнить только до 1,40 г / см 3 , что не считается ограничивающим фактором для корней. Таким образом, уплотнение верхнего слоя почвы не будет проблемой на полях с нулевой обработкой почвы. Повышенная твердость почв для нулевой обработки почвы делает их более доступными, а поля для нулевой обработки почвы со временем могут стать лучше осушаемыми.


    Рис. 6. Поверхность долговременной почвы с нулевой обработкой почвы не может быть уплотнена до такой же плотности, как почва с традиционной обработкой, из-за более высокого содержания органических веществ. Томас, Г.В., Г.Р. Хаслер и Р. Л. Блевинс. 1996. «Влияние органического вещества и обработки почвы на максимальное уплотнение почвы с помощью теста Проктора». Почвоведение 161: 502-508.

    При этом уплотнение все еще может иметь значительное негативное влияние на продуктивность почв с нулевой обработкой почвы. В нашем собственном исследовании мы наблюдали снижение урожайности на 30 бушелей в засушливый 2002 год и снижение урожайности на 20 бушелей во влажный 2003 год (Рисунок 7). Согласно исследованиям, проведенным в Кентукки, урожай кукурузы на чрезвычайно уплотненной почве с нулевой обработкой почвы составил всего 2 процента от урожая на неуплотненной почве в первый год после уплотнения (рис. 8).Примечательно, что урожайность вернулась (без обработки почвы) до 85 процентов на второй год после уплотнения и стабилизировалась примерно на 93 процентах после этого. Это показывает устойчивость почв для нулевой обработки почвы за счет биологических факторов, но также показывает, что уплотнение может привести к очень значительным краткосрочным и долгосрочным потерям урожая при нулевой обработке почвы.


    Рисунок 7. Уплотнение почвы может привести к значительным потерям урожая при нулевой обработке почвы. Сто процентов поля было уплотнено 30-тонным навозным грузовиком с накачанными шинами на 100 фунтов на квадратный дюйм.(Испытание штата Пенсильвания в округе Центр.)


    Рис. 8. Снижение урожайности кукурузы из-за сильного уплотнения верхних 12 дюймов почвы с длительной нулевой обработкой почвы в Кентукки. Мердок, Л. 2002. Личное общение.

    Влияние уплотнения почвы на состояние почвы и сельскохозяйственных культур

    В этом разделе мы рассмотрим влияние уплотнения почвы на физические, химические и биологические свойства почвы, а также на рост и здоровье сельскохозяйственных культур.

    Плотность почвы

    Самым прямым следствием уплотнения почвы является увеличение ее объемной плотности.Насыпная плотность — это масса высушенного в печи почвы в стандартном объеме почвы, часто выражаемая в граммах на кубический сантиметр (г / см3). Оптимальная насыпная плотность почв зависит от текстуры почвы (Таблица 1). Когда объемная плотность превышает определенный уровень, рост корней ограничивается. Здесь следует сделать осторожность в отношении влияния обработки почвы на насыпную плотность. Почвы с нулевой обработкой почвы часто имеют более высокую насыпную плотность, чем недавно обработанные почвы. Однако из-за более высокого содержания органического вещества в верхнем слое почвы и большей биологической активности структура почвы с нулевой обработкой почвы может быть более благоприятной для роста корней, чем структура культивируемой почвы, несмотря на более высокую насыпную плотность.

    Таблица 1. Идеальная насыпная плотность и плотность, ограничивающая корень.
    Текстура почвы Ideal
    Насыпная плотность
    Насыпная плотность
    ограничивает рост корней
    —— г / см 3 ——
    USDA. 1999. Руководство по набору для проверки качества почвы. Институт качества почвы Министерства сельского хозяйства США. Вашингтон, округ Колумбия
    Песок, суглинистый песок <1,60> 1.80
    Суглинок, суглинок <1,40> 1,80
    Суглинок супесчаный, суглинок <1,40> 1,75
    12 <1,3 ил, Ил, илистый суглинок 1,75
    Суглинок илистый суглинок <1,40> 1,65
    Глина песчанистая, илистая глина <1,10> 1,58
    Глина <1.10> 1,47

    Пористость

    Из-за увеличения насыпной плотности пористость грунта уменьшается. На крупные поры (так называемые макропоры), необходимые для движения воды и воздуха в почве, в первую очередь влияет уплотнение почвы. Исследования показали, что большинству корней растений для роста требуется более чем 10-процентная пористость, заполненная воздухом. Количество дней с адекватным процентом заполненной воздухом пористости будет сокращено из-за уплотнения, что отрицательно скажется на росте и функции корня.Важно отметить, что обработка уплотненных почв делает их более восприимчивыми к повторному уплотнению. В одном исследовании общая пористость и макропористость пастбища сравнивалась с таковой у плуга в пахотной почве. В одном случае чаша плуга никогда не разбивалась из-за образования грунта, тогда как в другом случае чаша плуга была разбита, но поддон восстановился после многих лет нормальной работы на поле и обработки почвы. Результаты демонстрируют уменьшение крупных пор в поддоне плуга и худшее состояние повторно уплотненного поддона плуга (Рисунок 9).Почва с длительной нулевой обработкой почвы, не подвергавшаяся уплотнению, будет в таком же состоянии, как и пастбищная почва.


    Рис. 9. Общая пористость и макропористость были значительно уменьшены в исходной и загрунтованной, но впоследствии повторно уплотненной плуге по сравнению с неуплотненным пастбищем. По материалам Kooistra, M.J. и O.H. Boersma. 1994. «Уплотнение грунта в голландских морских супесях: методы рыхления и эффекты». Исследование обработки почвы 29: 237-247.

    Сопротивление проникновению

    Проникновение корней ограничено, если корни сталкиваются с большим сопротивлением.Исследования полностью нарушенной почвы, уплотненной до разной плотности, показали, что рост корней линейно уменьшается с сопротивлением проникновению, начиная с 100 фунтов на квадратный дюйм, пока рост корней полностью не прекращается при 300 фунтах на квадратный дюйм (Рисунок 10). Сопротивление проникновению является лучшим индикатором влияния уплотнения почвы на рост корней, чем объемная плотность, поскольку результаты можно интерпретировать независимо от текстуры почвы. Более подробную информацию о сопротивлении проникновению можно найти в разделе «Диагностика уплотнения почвы с помощью пенетрометра» (тестер уплотнения грунта).


    Рис. 10. Взаимосвязь между сопротивлением проникновению и проникновением корня. По материалам Тейлора, Х. М., Г. М. Роберсона и Дж. Дж. Паркера. 1966. «Зависимость прочности почвы от проникновения корней для средне- и крупнозернистых почвенных материалов». Почвоведение 102: 18-22.

    Структура почвы

    Уплотнение почвы разрушает структуру почвы и приводит к более массивной структуре почвы с меньшим количеством естественных пустот (Рисунок 11). В пастбищной почве (подобной почве с нулевой обработкой почвы, которая не обрабатывалась в течение длительного времени) структура почвы очень хорошо развита из-за воздействия повышенного содержания органического вещества и тонкой корневой системы трав.Даже под дождем такая почва не смывается, потому что агрегаты очень стабильны и инфильтрация высока. Поры можно увидеть под верхним слоем почвы из-за воздействия почвенных животных, таких как дождевые черви и корни. Однако на вспаханной почве с плугом структура верхнего слоя почвы намного слабее. Капли дождя, попадая на поверхность, быстро образуют уплотнение, которое при высыхании превращается в корку. Инфильтрация на этой почве будет быстро уменьшаться. На глубине обработки почвы образовался очень плотный поддон, а на глубине вспашки видно несколько пор, созданных почвенными животными и разложившимися корнями.Глубокая обработка поддона плуга помогает, но не улучшает структуру почвы (Рисунок 11). Для улучшения структуры почвы необходимо стимулирование биологической активности почвы за счет уменьшения обработки почвы и увеличения поступления органических веществ.

    1. Сильно развитая структура, крошка
    2. Слаборазвитая структура, крошка
    3. Почвенный материал с множеством старых корневых каналов и каналов дождевых червей
    4. Слаборазвитая структура, комковатая
    5. Плуг, уплотненный, мало корневых каналов или каналов земляных червей
    6. материал с корневыми каналами
    7. Сломанный поддон плуга с большими воздушными карманами
    8. Слабо развитая структура

    Рисунок 11.Уплотнение почвы повреждает структуру почвы, а обработка почвы мало способствует ее улучшению. По материалам Kooistra, M.J. и O.H. Boersma. 1994. «Уплотнение грунта в голландских морских супесях: методы рыхления и эффекты». Исследование обработки почвы 29: 237-247.

    Биота почвы

    Почва содержит огромное количество организмов. Их можно разделить на микро-, мезо- и макрофауну (мелкую, среднюю и крупную). Бактерии и грибы — важная микрофауна почвы, которая питается органическими веществами или живыми растениями.На акре луга содержится 0,5-1 тонна бактерий и 1-2 тонны биомассы грибов. В той же почве содержится примерно 10 тонн живых корней трав и 40 тонн «мертвого» органического вещества. Большинство бактерий и грибов выполняют полезные функции, такие как разложение растительных остатков, высвобождение питательных веществ и образование агрегатов. Некоторые бактерии, такие как ризобии, обеспечивают растения азотом. Некоторые грибы живут в симбиозе с корнями растений, облегчая усвоение неподвижных питательных веществ, таких как фосфор и калий.Лишь некоторые бактерии и грибки имеют отрицательные эффекты (например, болезни растений). Бактерии и грибы лежат в основе пищевой сети почвы (рис. 12). Они питаются другими организмами, такими как простейшие, нематоды и членистоногие (некоторые нематоды питаются корнями растений), которые питаются более крупными почвенными животными. Наличие большего разнообразия почвенных организмов помогает держать «плохих» насекомых под контролем, потому что хищников тоже может быть много.


    Рис. 12. Почвенная пищевая сеть. Предоставлено Службой охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США.

    Уплотнение почвы влияет на среду обитания почвенных организмов за счет уменьшения размера пор и изменения физической среды почвы. Самые мелкие организмы, такие как бактерии и грибки, могут жить в порах, которые сложно уплотнить. Даже простейшие очень малы и вряд ли будут напрямую затронуты уплотнением. С другой стороны, количество нематод, скорее всего, уменьшится за счет уплотнения почвы, поскольку их поровое пространство может быть уменьшено. Это может повлиять как на «плохих» (питающихся корнями), так и «хороших» (питающихся грибами и бактериями) нематод.Поскольку уплотнение может уменьшить популяцию нематод, питающихся грибами и бактериями, вполне возможно, что популяция бактерий увеличивается с уплотнением, потому что становится меньше хищников.

    Другой эффект уплотнения почвенной биоты является косвенным. Из-за более медленного просачивания воды в уплотненную почву могут возникать длительные периоды насыщения. Некоторые почвенные организмы затем начинают использовать нитраты вместо кислорода, и происходит денитрификация. Некоторые анаэробные бактерии выделяют сероводород (запах тухлых яиц, типичный для болот).Этот газ токсичен для многих растений. В целом разложение органического вещества в уплотненных почвах будет происходить медленнее, и будет происходить меньшая биологическая активность.

    Более крупные почвенные животные (мезо- и макрофауна) также страдают от уплотнения почвы. Не роющие животные, такие как клещи, коллемболы и личинки мух, будут испытывать особые трудности при жизни в уплотненной почве. Роющие животные, такие как дождевые черви, термиты, муравьи и жуки, могут лучше защищаться, но все равно будут страдать от негативных последствий.В исследовании, проведенном в Австралии, уплотнение влажной почвы 10-тонной осевой нагрузкой уменьшило общую численность макрофауны. Количество дождевых червей уменьшилось с 166 000 до 8 000 на акр из-за сильного уплотнения (Таблица 2). Уплотнение сухой почвы 6-тонной осевой нагрузкой не оказало негативного воздействия на макрофауну. Количество туннелей для земляных червей было уменьшено в почвах с высокой насыпной плотностью, что указывает на снижение активности дождевых червей (рис. 13).

    Таблица 2. Влияние уплотнения почвы на количество дождевых червей в Австралии (в среднем за 5 лет).
    Обработка уплотнением Земляные черви (кол-во на акр)
    По материалам Рэдфорда, Б. Дж., А. К. Уилсон-Раммени, Г. Б. Симпсона, К. Л. Белла и М. А. Фергюсона. 2001. «Уплотненная почва влияет на популяции почвенной макрофауны в полузасушливой среде в центральном Квинсленде». Биология и биохимия почвы 33: 1, 869-1, 872.
    Без уплотнения 166,000
    Ежегодное уплотнение влажной почвы при нагрузке на ось 10 тонн 8000
    Ежегодное уплотнение влажный грунт при нагрузке на ось 6 тонн 20000
    Ежегодное уплотнение сухой почвы при нагрузке на ось 6 тонн 220 000
    Уплотнение только в первый год 110 000
    Глубокая обработка почвы после уплотнения первый год 100000


    Рисунок 13.Уплотнение почвы сокращает проход земляных червей. Раштон, С. П. 1986. «Влияние уплотнения почвы на Lumbricus terrestris и его возможные последствия для населения на землях, восстановленных в результате открытой добычи угля». Педология 29: 85-90.

    Почвенные организмы чрезвычайно важны для продуктивности почвы и экологических функций, особенно при нулевой обработке почвы. Поэтому снижение биологической активности из-за уплотнения вызывает большую озабоченность. К счастью, более высокая биологическая активность в почвах с нулевой обработкой также помогает им быстрее восстанавливаться после уплотнения, чем пахотные почвы.Однако, чтобы гарантировать высокую продуктивность почвы, необходимо избегать ее уплотнения.

    Проникновение и просачивание воды

    Уплотнение почвы вызывает уменьшение крупных пор (называемых макропорами), что приводит к гораздо более низкой скорости инфильтрации воды в почву, а также к снижению насыщенной гидравлической проводимости. Насыщенная гидравлическая проводимость — это движение воды через почву, когда почва полностью насыщена водой. Ненасыщенная гидравлическая проводимость — это движение воды в почве, которая не насыщена.Ненасыщенная гидравлическая проводимость иногда увеличивается из-за уплотнения. Ненасыщенная гидравлическая проводимость важна, когда вода должна перейти к корням. Таким образом, уплотненные почвы иногда не так чувствительны к засухе, как неуплотненные почвы — если предположить, что корневая система одинакового размера в обоих случаях, что обычно не так. Как правило, чистый эффект уплотнения заключается в том, что посевы легче повреждаются засухой из-за небольшой корневой системы.

    В эксперименте на пастбищах объем макропор уплотненной почвы был вдвое меньше, чем объем неуплотненной почвы (Таблица 3).Резко снизились воздухопроницаемость и скорость инфильтрации. Результатом будет уменьшенная аэрация и повышенный сток.

    DouglasТ. и К. Э. Кроуфорд. 1993. «Реакция травы райграса на движение колес и внесенный азот». Наука о травах 48: 91-100.
    Таблица 3. Влияние уплотнения на объем макропор, воздухопроницаемость и скорость инфильтрации при исследовании пастбищ.
    Уплотнение Объем макропор (футы 3 / фут 3 ) Воздухопроницаемость (мм 2 ) Скорость инфильтрации (дюймы / час)
    Неуплотненный 0,119 55 1,06
    Уплотненный 0,044 1 0,25

    , уровень уплотнения будет высоким почва комковатая и грубая. Подготовка посевного ложа к измельчению комьев включает несколько проходов трактором по полю.Это уменьшит шероховатость поверхности, но уплотненная почва, которая была обработана, имеет более крупные агрегаты, чем та же почва, которая не была уплотнена. Таким образом, степень инфильтрации может быть достаточно высокой в ​​уплотненной почве сразу после обработки почвы. Воздействие капель дождя на поверхность почвы и последующие поездки по полю во многом сводят на нет это очевидное преимущество. Это видно в поле в виде застаивания воды в колее колес (Рисунок 14, см. Следующую страницу). На этих следах колес обычно начинается сток и эрозия, особенно если они проходят вверх и вниз по склону.


    Рис. 14. Уплотнение почвы снижает инфильтрацию.

    Рост корней

    Рост корней в уплотненных почвах ограничен, поскольку корни могут развивать максимальное давление, выше которого они не могут расширяться в почве. Как упоминалось выше, максимальное сопротивление проникновению (измеренное стандартным коническим пенетрометром), которое могут преодолеть корни, составляет 300 фунтов на квадратный дюйм. Во многих случаях корни могут прорасти через трещины и трещины, поэтому полное отсутствие роста корней маловероятно.Вместо этого корни будут концентрироваться в областях над или рядом с уплотненными зонами в почве (Рисунок 15). Помимо эффекта сопротивления проникновению, корни также страдают от повышенных анаэробных условий в уплотненных почвах. Снижение роста корней ограничивает такие функции корня, как закрепление растений и поглощение воды и питательных веществ. Кроме того, было обнаружено, что уплотнение почвы снижает клубенькообразование бобовых культур, таких как соя, что может ограничивать азотное питание этих культур.


    Рисунок 15.В неуплотненной почве (слева) корни занимают больший объем почвы, чем в уплотненной (справа). По материалам Keisling, T. К., Дж. Т. Бэтчелор, О.А. Портье. 1995. «Морфология корней сои в почвах с почвообрабатывающими лотками и без них в нижнем течении долины реки Миссисипи». Журнал питания растений 18: 373-384.

    Поглощение питательных веществ

    Уплотнение почвы влияет на усвоение питательных веществ. На азот в результате уплотнения воздействуют разными способами: (1) более слабый внутренний дренаж почвы приведет к большим потерям в результате дентрификации и меньшей минерализации органического азота; (2) потери нитратов при выщелачивании уменьшатся; (3) потеря органического азота (в органическом веществе) и азотных удобрений, вносимых с поверхности, может увеличиться; и (4) диффузия нитратов и аммония к корням растений будет происходить медленнее в уплотненных влажных почвах, но быстрее в сухих.Во влажном умеренном климате — как в Пенсильвании — уплотнение почвы в первую очередь увеличивает потери от денитрификации и снижает минерализацию азота. В одном исследовании на супесчаных песках во влажном умеренном климате минерализация азота снизилась на 33 процента, а степень денитрификации увеличилась на 20 процентов во влажный год. В исследовании с райграсом необходимо было более чем вдвое увеличить количество азота в уплотненной почве, чтобы добиться того же выхода сухого вещества (рис. 16). Таким образом, уплотнение приводит к менее эффективному использованию азота и необходимости вносить больше при том же потенциале урожайности.


    Рис. 16. Кривая азотной реакции райграса на суглинке в Шотландии в уплотненной и неуплотненной почве. Для достижения той же урожайности в 2 тонны / акр необходимо было внести вдвое больше азота. Дуглас, Дж. Т. и К. Э. Кроуфорд. 1993. «Реакция травы райграса на движение колес и внесенный азот». Наука о травах 48: 91-100.

    Уплотнение сильно влияет на поглощение фосфора, потому что фосфор очень неподвижен в почве. Для усвоения фосфора необходимы обширные корневые системы.Поскольку уплотнение снижает рост корней, поглощение фосфора в уплотненной почве затруднено (Рисунок 17). Поглощение калия будет затронуто так же, как и фосфор.


    Рис. 17. Поглощение и концентрация фосфора в зерне и соломе снижаются из-за уплотнения почвы. Lipiec, J., and W. Stepniewski. 1995. «Влияние систем уплотнения почвы и обработки почвы на поглощение и потери питательных веществ». Исследование обработки почвы 35: 37-52.

    Управление уплотнением почвы

    Основная цель этого информационного бюллетеня состояла в том, чтобы рассмотреть влияние уплотнения почвы на свойства почвы и рост сельскохозяйственных культур.Уплотнение почвы увеличивает ее плотность, снижает пористость (особенно макропористость) и приводит к увеличению сопротивления проникновению и ухудшению структуры почвы. Эта деградация усиливается, когда обработка почвы используется для разрушения уплотненной почвы. Биота почвы страдает от уплотнения. Например, количество дождевых червей и их активность снизятся в уплотненных почвах; инфильтрация и просачивание воды в уплотненных почвах медленнее; рост корней будет подавлен из-за уплотнения почвы, что приведет к снижению поглощения неподвижных питательных веществ, таких как фосфор и калий; и увеличение потерь азота можно ожидать из-за продолжительных периодов насыщения в уплотненных почвах.Таким образом, необходимо ограничение уплотнения почвы. Ниже приведены несколько советов по управлению уплотнением. Более подробная информация доступна в информационном бюллетене «Как избежать уплотнения почвы».

    • Избегайте перемещения влажной почвы. Уплотнять можно только влажную почву. Поля не должны передаваться, если они не превышают лимит пластичности или влажнее. Чтобы проверить, находится ли почва на пределе пластичности, для начала возьмите горсть почвы. Если вы легко можете сделать мяч, месив эту почву, условия не подходят для движения по полю.Искусственный дренаж может помочь увеличить количество дней движения на плохо дренированной почве.
    • Не допускайте нагрузки на ось ниже 10 тонн. Уплотнение грунта вызвано нагрузкой на ось и в основном носит постоянный характер. Чтобы избежать уплотнения грунта, поддерживайте осевые нагрузки ниже 10 тонн на ось, предпочтительно менее 6 тонн на ось.
    • Уменьшите контактное давление, используя плавающие шины, двойные гусеницы или гусеницы. Уплотнение верхнего слоя почвы вызвано высоким контактным давлением. Чтобы уменьшить контактное давление, необходимо распределить нагрузку на большую площадь.Это можно сделать за счет снижения внутреннего давления. Основное правило гласит, что давление в шинах такое же, как и контактное давление. Шины, накачанные до 100 фунтов на квадратный дюйм, такие как шины для грузовых автомобилей, не должны находиться в поле. Чтобы иметь возможность нести груз при низком давлении в шинах, необходимы шины большего размера или несколько, отсюда и необходимость во флотационных шинах и двойных шинах. Шины большого диаметра также помогают увеличить след от шин. Гусеницы помогают распределить нагрузку на большой площади, но наличие нескольких осей под гусеницами необходимо, чтобы избежать резких скачков давления.Гусеницы имеют преимущество перед двойным уменьшением контактного давления без увеличения площади обрабатываемого поля.
    • Уменьшите площадь проезжей части за счет увеличения ширины полосы и ширины транспортного средства или за счет уменьшения количества поездок. Уменьшите площадь поля, подверженного движению, за счет увеличения ширины валка разбрасывателя навоза или расстояния между колесами, чтобы отдельные колеи колес были расположены более широко. Использование крупногабаритного оборудования и нулевой обработки почвы может сократить количество поездок по полю.Очень многообещающий подход — использовать постоянные полосы движения и никогда не использовать тяжелую технику в зоне между полосами движения. Недостатком такого подхода является необходимость регулировки расстояния между колесами на всей тяжелой технике.
    • Повышение содержания органического вещества в почве и ее жизнеспособности. Почва с высоким содержанием органических веществ и почвенными организмами более устойчива к уплотнению и может лучше восстанавливаться после небольшого повреждения уплотнением. Чтобы увеличить содержание органических веществ, возвращайте растительные остатки в почву, выращивайте покровные культуры в межсезонье и используйте компост и навоз.Управляйте для максимальной производительности, чтобы оптимизировать попадание органических веществ в почву. Уменьшите потери органических веществ за счет предотвращения эрозии почвы и использования нулевой обработки почвы. Эти методы также помогут повысить биологическую активность почвы.
    • Экономно используйте обработку почвы. Обработку почвы следует использовать с осторожностью, чтобы уменьшить уплотнение, когда никакие другие средства не могут быть использованы. Производителям следует избегать попадания в порочную спираль уплотнения / обработки почвы, как объяснялось ранее. Если проводится какая-либо обработка почвы, постарайтесь оставить как можно больше растительных остатков на поверхности почвы, чтобы защитить их от эрозии и использовать их в качестве источника пищи для определенных почвенных организмов, таких как дождевые черви.Предпочтительна неинверсионная обработка почвы. По возможности проводите обработку почвы только в посевной зоне. Есть две разные точки зрения относительно полезности дробления под поверхностью почвы. Одна школа мысли заключается в том, что желательно максимальное дробление, чтобы обеспечить максимальное количество каналов для проникновения воды, аэрации и проникновения корней. Недостатком этого подхода является то, что почва более подвержена уплотнению после обработки почвы, следовательно, необходимо ограничить движение транспорта после обработки почвы.Вторая школа мысли способствует созданию широко расставленных щелей для проникновения корней, проникновения воды и воздухообмена в прочной почвенной матрице. Твердая почва между прорезями будет поддерживать движение по полю, и прорези останутся нетронутыми. Однако при этом подходе для исследования корней будет доступен меньший объем почвы, чем при первом. Глубина плотного слоя должна определять глубину обработки почвы. Глубину обработки следует устанавливать на дюйм или два ниже уплотненного поддона, если таковой имеется.Если уплотненного поддона нет, нет смысла проводить глубокую обработку почвы.

    Подготовил Сьерд В. Дуйкер, доцент кафедры управления почвенными ресурсами.

    Насыпная плотность грунта — Модули грунтовой лаборатории

    Для теста Проктора подготовлен набор образцов почвы с различным содержанием воды. Трамбовка используется для уплотнения образца, находящегося в форме. Фото Лесли Дампье, Ванкувер, Британская Колумбия.

    Насыпная плотность грунта — это масса сухого грунта на единицу объемного объема, включая воздушное пространство.Насыпная плотность почвы может существенно различаться в зависимости от типа почвы и зависит от методов управления (например, обработки почвы, выпаса скота, заготовки древесины). Включение большого количества органических веществ в почву снижает объемную плотность, а процессы уплотнения почвы увеличивают объемную плотность. Обычно насыпная плотность минеральных почв колеблется от 1,0 до 1,8 г / см3.

    Метод, который вы выбираете для определения объемной плотности грунта, зависит от характеристик участка.Обычно используются два метода: (1) метод керна (2) метод выемки грунта.

    Основной метод

    Метод керна используется, когда крупные фрагменты (частицы диаметром> 2 мм) занимают менее 25% по объему. На участках с большим количеством крупных частиц и / или корней деревьев метод керна трудно использовать, и рекомендуется метод выемки грунта.

    Двухцилиндровый пробоотборник с ударным молотком и стержнем предназначен для удаления цилиндрического стержня почвы. Головка пробоотборника содержит внутренний цилиндр и забивается в почву ударами отбойного молотка.Затем удаляют внутренний цилиндр, содержащий ненарушенную сердцевину почвы, и обрезают ее до конца ножом, чтобы получить сердцевину, объем которой можно легко рассчитать по ее длине и диаметру. Затем определяют вес этого ядра почвы после сушки в печи при 105 ° C в течение примерно 18-24 часов.

    Метод раскопок

    Метод выемки грунта был разработан инженерами-почвенниками, которым требовался метод, пригодный для использования в гравийной почве. Этот метод используется, когда содержание крупных фрагментов превышает 25% по объему.На лесных участках это обычно предпочтительный метод определения объемной плотности почвы.

    Метод раскопок включает выкапывание небольшой ямы, затем сушку в печи (при 105 ° C) и взвешивание выкопанной почвы. Объем котлована определяется путем заделки ямы полиэтиленовой пленкой и полного заполнения ее отмеренным объемом воды (или песка, или силиконовых шариков). Крупные фрагменты (диаметр> 2 мм) просеиваются, и объемная плотность рассчитывается как масса сухой крупнозернистой почвы без фрагментов на объем вынутой почвы, где объем также рассчитывается на основе грубых без фрагментов.

    Расчет для метода выемки

    Максимальная объемная плотность (MBD) и относительная объемная плотность (RBD)

    Общая насыпная плотность почвы — кривая влагосодержания почвы, полученная с помощью стандартного теста Проктора для крупнозернистой почвы. WMBD — это содержание воды, соответствующее максимальной насыпной плотности (MBD).

    Измерение изменений объемной плотности одного и того же грунта до и после приложения силы уплотнения показывает уплотнение грунта.Однако использование объемной плотности ограничено при сравнении уровней уплотнения среди почв, которые различаются по минералогии, содержанию органического вещества, текстуре и почвенным условиям in situ. Были предприняты усилия для определения параметров почвы, которые объединяют несколько свойств почвы и связывают их с ростом растений. Один из таких подходов включает выражение фактической объемной плотности в процентах от некоторого эталонного состояния уплотнения. Относительная объемная плотность (RBD) — это параметр, который рассчитывается таким образом с использованием максимальной объемной плотности в качестве эталонного состояния.

    Максимальная насыпная плотность (MBD) — хороший выбор для эталонного состояния уплотнения, используемого для расчета RBD, поскольку оно определяется строго определенным методом (например, испытанием на уплотнение Проктора) и может быть легко выполнено с использованием стандартного испытательного оборудования.

    Относительная объемная плотность (RBD) рассчитывается путем деления фактической (или полевой) объемной плотности на MBD. Было показано, что относительная объемная плотность является полезным показателем для оценки уплотнения почвы на сельскохозяйственных и лесных почвах.Например, RBD 0,74-0,81 был связан с оптимальным урожаем сельскохозяйственных культур независимо от текстуры почвы и содержания органических веществ; RBD 80% считается порогом, ограничивающим рост дерева.

    Ссылки и ресурсы

    Американское общество по испытанию материалов (ASTM). 2000. Конструкция Д698-00а. Стандартные методы испытаний лабораторных характеристик уплотнения грунта с использованием стандартного усилия (12 400 фут-фунт-сила / фут3 (600 кН-м / м3)). ASTM, West Conshohocken, PA.

    Картер, М.R. 1990. Относительные меры насыпной плотности почвы для характеристики уплотнения при исследованиях обработки почвы на тонкопесочных суглинках. Жестяная банка. J. Почвоведение. 70: 425–433.

    Гроссман, Р. Б. и Т. Г. Райнш. 2002. Объемная плотность и линейная растяжимость. В Dane, J.H. и G.C. Топп. Ред. Методы анализа почв, Часть. 4. SSSA. Мэдисон, Висконсин. С. 201-254.

    Zhao, Y., M. Krzic, C.E. Bulmer, M.G. Шмидт, С.В. Симард. 2010. Относительная насыпная плотность как мера уплотнения и ее влияние на высоту дерева.Жестяная банка. J. Forest Res. 40: 1724-1735.

    Насыпная плотность: определение и расчет — видео и стенограмма урока

    Расчет объемной плотности

    Объемная плотность определяется следующим уравнением:

    Рассмотрим пример:

    Сухой образец почвы имеет объем 0,5 м3 и вес 800 кг. Какая насыпная плотность образца?

    Помните, что:

    Насыпная плотность = масса почвы / общий объем

    Давайте подставим наши цифры:

    800 кг / 0.5 м3 = 1600 кг / м3

    Итак, насыпная плотность нашего образца грунта составляет 1600 кг / м3.

    Вот еще один пример:

    Образец почвы имеет массу твердых частиц, равную 400 фунтам. и содержание воды 20%. Какова насыпная плотность грунта, учитывая, что объем образца составляет 5,0 кубических футов?

    Чтобы получить массу воды в образце почвы, мы должны умножить содержание воды на твердую массу:

    Mw = 20% * 400 фунтов = 80 фунтов

    Таким образом, общая масса будет:

    400 фунт + 80 фунтов = 480 фунтов

    Мы можем получить объемную плотность образца почвы по нашей формуле:

    480 фунтов / 5.0 фут3 = 96 фунтов / фут3

    Уплотнение

    Вы когда-нибудь опорожняли емкость со специями, чтобы смешать их в большей миске, только для того, чтобы обнаружить, что не можете поместить специи обратно в исходную емкость? Причина в том, что специи были уплотнены на заводе-изготовителе. Когда вы опорожняли контейнер, специи сохраняли свой вес, но их общий объем увеличивался из-за увеличения объема пустот.

    Чтобы вычислить общий объем почвы, мы складываем объем твердых частиц плюс объем воды плюс объем воздуха.Объем пустот определяется сложением объема воды и объема воздуха. Когда образец грунта уплотняется, объем пустот в нем уменьшается, что уменьшает общий объем образца грунта. Это увеличивает насыпную плотность почвы. Таким образом, с увеличением глубины увеличивается объемная плотность.

    Когда в почве присутствует влажность, сырая объемная плотность получается путем деления массы твердых частиц плюс масса воды на общий объем.

    Зависимость объемной плотности от плотности частиц

    Как мы узнали ранее, объемная плотность образца почвы — это масса почвы, деленная на общий объем почвы.Однако есть еще одно свойство почвы, известное как плотность частиц . Плотность твердых частиц — это масса твердых частиц в почве, деленная на объем твердых частиц в этой почве. При этом мы видим, что плотность частиц не увеличивается и не уменьшается при уплотнении почвы: она остается неизменной, потому что уплотнение образца почвы уменьшает объем пустот, но не объем твердых частиц.

    Краткое содержание урока

    Насыпная плотность или насыпная плотность в сухом состоянии — это свойство почвы, полученное путем деления массы твердых частиц в почве на общий объем. Насыпная плотность во влажном состоянии , с другой стороны, получается делением массы воды и массы твердых частиц на общий объем. Это свойство можно увеличить, уменьшив общий объем, и это можно сделать, уменьшив объем пустот путем уплотнения.

    Насыпную плотность не следует путать с плотностью частиц , которая получается делением массы твердых частиц в почве на объем твердых частиц в почве. Это означает, что плотность частиц не может быть увеличена путем уплотнения, поскольку уплотнение не изменяет объем твердых частиц.

    Выбор предполагаемых значений плотности частиц при испытаниях почвы на JSTOR

    Абстрактный

    Обычное принятие предполагаемого значения плотности почвенных частиц 2,65 г / см² вносит ненужную ошибку в тесты почвы, если присутствует органическое вещество. Представленные результаты предполагают уменьшение значений плотности на 0,01 г / см² на каждый 1% (вес) увеличения содержания органического вещества.

    Информация о журнале

    Area был основан в 1969 году как бюллетень Института британских географов (IBG), но превратился в полноценный академический журнал Королевского географического общества (с IBG).Миссия Area — публиковать лучшие географические исследования и стипендии по всем аспектам человеческой и физической географии. Особое внимание в нем уделяется представлению инновационных и свежих идей, которые продвигают эту дисциплину и делают журнал доступным для новых исследователей (включая аспирантов и ученых на ранних этапах своей исследовательской карьеры). Это достигается за счет публикации более коротких статей, посвященных актуальным вопросам, новым результатам исследований, теории и практике методологии, а также академическим комментариям и дискуссиям.

    Информация об издателе

    Королевское географическое общество (с Институтом британских Географов) — это ученое общество, представляющее географию и географы. Он был основан в 1830 году для развития географической науки и был одним из самых активных из ученых общества с тех пор. Самое большое географическое общество в Европе, и одна из крупнейших в мире, RGS-IBG работает в региональном, национальный и международный масштаб.Общество поддерживает исследования, образование и обучение вместе с более широкое общественное понимание и удовольствие от географии. С этими сосредоточены на обществе и окружающей среде, география — одна из самых популярных предметы в формальном образовании и очень актуальны как для всей жизни обучение и удовлетворение от путешествий.

    Корни уплотняют окружающую почву в зависимости от структур, с которыми они сталкиваются.

  • 1.

    Jin, K. et al. . Как корни удлиняются в структурированной почве? Журнал экспериментальной ботаники 64 , 4761–4777, https: // doi.org / 10.1093 / jxb / ert286 (2013).

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • 2.

    Passioura, J.B. Водный транспорт в корню и к корням. Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений 39 , 245–265. https://doi.org/10.1146/annurev.pp.39.060188.001333 (1988).

  • 3.

    Стирзакер, Р. Дж., Пассиура, Дж. Б. и Вильмс, Ю. Структура почвы и рост растений: влияние объемной плотности и биопор. Почва растений 185 , 151–162, https://doi.org/10.1007/BF02257571 (1996).

    CAS Статья Google ученый

  • 4.

    Липец Дж. И Хатано Р. Количественная оценка воздействия уплотнения на физические свойства почвы и рост сельскохозяйственных культур. Geoderma 116 , 107–136, https://doi.org/10.1016/S0016-7061(03)00097-1 (2003).

    ADS Статья Google ученый

  • 5.

    Коломби Т., Браун С., Келлер Т. и Уолтер А. Искусственные макропоры привлекают корни сельскохозяйственных культур и повышают продуктивность растений на уплотненных почвах. Наука об окружающей среде в целом 574 , 1283–1293, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.07.194 (2017).

    CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья PubMed Google ученый

  • 6.

    Хинзингер, П., Бенгоу, А.Г., Веттерлейн, Д. и Янг, И.М. Ризосфера: биофизика, биогеохимия и экологическая значимость. Почва растений 321 , 117–152, https://doi.org/10.1007/s11104-008-9885-9 (2009).

    CAS Статья Google ученый

  • 7.

    Lucas, M., Schlüter, S., Vogel, H.-J. & Веттерлейн, Д. Формирование структуры почвы в сельскохозяйственной хронопоследовательности. Geoderma 350 , 61–72, https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.04.041 (2019).

    ADS Статья Google ученый

  • 8.

    Каутц, Т. Исследование подпочвенных биопор и их функций в органически управляемых почвах: обзор. Обновить. Agric. Food Syst. 30 , 318–327, https://doi.org/10.1017/S1742170513000549 (2015).

    Артикул Google ученый

  • 9.

    Аравена, Дж. Э., Берли, М., Геззехей, Т. А. и Тайлер, С. В. Влияние корневого уплотнения на гидравлические свойства ризосферы — рентгеновская микротомография и численное моделирование. Наука об окружающей среде и технологии 45 , 425–431, https://doi.org/10.1021/es102566j (2011).

    CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google ученый

  • 10.

    Аравена, Дж. Э. и др. . Количественная оценка связанной деформации и потока воды в ризосфере с помощью рентгеновской микротомографии и численного моделирования. Почва растений 376 , 95–110, https://doi.org/10.1007/s11104-013-1946-z (2014).

    CAS Статья Google ученый

  • 11.

    Брюан, А., Кузен, И., Никулло, Б., Дюваль, О. и Бегон, Дж. К. Сканирующие изображения пористости почвы с обратным рассеянием электронов для анализа уплотнения почвы вокруг корней. Журнал Американского общества почвоведения 60 , 895, https://doi.org/10.2136/sssaj1996.03615995006000030031x (1996).

    CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google ученый

  • 12.

    Декстер А. Р. Сдавливание почвы вокруг корней. Растение и почва , 401–406 (1987).

  • 13.

    Хелливелл, Дж. Р. и др. . Эмерджентная ризосфера: отображение развития пористой архитектуры на границе раздела корень-почва. Научные отчеты 7 , 14875, https://doi.org/10.1038/s41598-017-14904-w (2017).

    CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 14.

    Koebernick, N. et al. . Синхротронная визуализация с высоким разрешением показывает, что корневые волоски влияют на формирование структуры почвы ризосферы. Новый фитолог 216 , 124–135, https://doi.org/10.1111/nph.14705 (2017).

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • 15.

    Whalley, W. R. et al. . Структурные различия между насыпной и ризосферной почвой. Eur J Soil Science 56 , 353–360, https: // doi.org / 10.1111 / j.1365-2389.2004.00670.x (2005).

    Артикул Google ученый

  • 16.

    Фини Д.С. и др. . Трехмерная микроорганизация системы почва-корень-микроб. Микробная экология 52 , 151–158, https://doi.org/10.1007/s00248-006-9062-8 (2006).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 17.

    Фольснес, А.В., Футсэтер, К. М. и Бенго, А. Г. Количественная оценка движения частиц ризосферы вокруг мутантных корней кукурузы с использованием покадровой визуализации и велосиметрии с использованием изображений частиц. Европейский журнал почвоведения 61 , 926–939, https://doi.org/10.1111/j.1365-2389.2010.01297.x (2010).

    Артикул Google ученый

  • 18.

    Хелливелл, Дж. Р., Старрок, К. Дж., Миллер, А. Дж., Уолли, У. Р. и Муни, С. Дж. Роль видов растений и состояния почвы в структурном развитии ризосферы. Растения, клетки и окружающая среда , https://doi.org/10.1111/pce.13529 (2019).

  • 19.

    Koebernick, N. et al. . Визуализация микроструктуры ризосферы ячменя: влияние упаковки частиц и корневых волосков. Новый фитолог 221 , 1878–1889, https://doi.org/10.1111/nph.15516 (2019).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 20.

    Сузуки, М., Шинмура, Т., Иимура, К.И Хирота, М. Исследование влияния стенки на структуру упаковки частиц с помощью рентгеновской микрокомпьютерной томографии. Advanced Powder Technology 19 , https://doi.org/10.1163/156855208X293817 (2008).

  • 21.

    Пихлап, Э. и др. . Первоначальное почвообразование на сельскохозяйственных мелиорированных открытых горных выработках — роль управления и материнский лёссовый материал. Исследование почвы и обработки почвы 191 , 224–237, https://doi.org/10.1016/j.still.2019.03.023 (2019).

    Артикул Google ученый

  • 22.

    Тристан-Вега, А., Гарсиа-Перес, В., Аха-Фернандес, С. & Вестин, К.-Ф. Эффективный и надежный нелокальный означает шумоподавление МР-данных на основе сопоставления основных характеристик. Компьютерные методы и программы в биомедицине 105 , 131–144, https://doi.org/10.1016/j.cmpb.2011.07.014 (2012).

    Артикул PubMed Google ученый

  • 23.

    Оллион, Дж., Коченнек, Дж., Лолл, Ф., Эскуде, К. и Будье, Т. TANGO: универсальный инструмент для высокопроизводительного анализа трехмерных изображений для изучения ядерной организации. Bioinformatics (Оксфорд, Англия) 29 , 1840–1841, https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btt276 (2013).

    CAS Статья Google ученый

  • 24.

    Легланд Д., Арганда-Каррерас И. и Андрей П. MorphoLibJ: интегрированная библиотека и плагины для математической морфологии с Image. J. Bioinformatics (Оксфорд, Англия) 32 , 3532–3534, https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btw413 (2016).

    CAS Статья Google ученый

  • 25.

    Армстронг, Р. Т. и др. . Характеристика пористых сред с использованием функционалов Минковского: теории, приложения и направления на будущее. Transp Porous Med 28 , 1571, https://doi.org/10.1007/s11242-018-1201-4 (2018).

    MathSciNet Статья Google ученый

  • 26.

    Gao, W., Schlüter, S., Blaser, SRGA, Shen, J. & Vetterlein, D. Метод на основе формы для автоматической и быстрой сегментации корней в почве по изображениям рентгеновской компьютерной томографии : Rootine. Plant and Soil , https://doi.org/10.1007/s11104-019-04053-6 (2019).

  • 27.

    Mendiburu, F. de. Пакет «Agricolae». Доступно по адресу https: // cran.r-project.org/web/packages/agricolae/agricolae.pdf (2017).

  • 28.

    Трейси, С. Р., Блэк, К. Р., Робертс, Дж. А. и Муни, С. Дж. Уплотнение почвы: обзор прошлых и нынешних методов исследования воздействия на рост корней. Пищевой журнал и сельское хозяйство 91 , 1528–1537, https://doi.org/10.1002/jsfa.4424 (2011).

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • 29.

    Валентин, Т.А. и др. . Прочность почвы и объем макропор ограничивают скорость удлинения корня во многих сельскохозяйственных почвах Великобритании. Анналы ботаники 110 , 259–270, https://doi.org/10.1093/aob/mcs118 (2012).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 30.

    Bengough, A. G., McKenzie, B. M., Hallett, P. D. & Valentine, T. A. Удлинение корня, водный стресс и механический импеданс: обзор предельных нагрузок и полезных свойств кончиков корней. Журнал экспериментальной ботаники 62 , 59–68, https://doi.org/10.1093/jxb/erq350 (2011).

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • 31.

    Eavis, B. W. Физические условия почвы, влияющие на рост корней проростков. Почва растений 37 , 151–158, https://doi.org/10.1007/BF01578487 (1972).

    ADS Статья Google ученый

  • 32.

    Rabot, E., Wiesmeier, M., Schlüter, S. & Vogel, H.-J. Структура почвы как индикатор функций почвы: обзор. Geoderma 314 , 122–137, https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.11.009 (2018).

    ADS Статья Google ученый

  • 33.

    Уайт, Р. Г. и Киркегор, Дж. А. Распределение и численность корней пшеницы в плотной, структурированной почве — последствия для поглощения воды. Растения, клетки и окружающая среда 33 , 133–148, https: // doi.org / 10.1111 / j.1365-3040.2009.02059.x (2010).

    Артикул Google ученый

  • 34.

    Bengough, A.G. et al. . Реакция корней на физические условия почвы; динамика роста от поля к ячейке. Журнал экспериментальной ботаники 57 , 437–447, https://doi.org/10.1093/jxb/erj003 (2006).

    CAS Статья PubMed Google ученый

  • 35.

    Пассиура, Дж. Б. Структура почвы и рост растений. Soil Res. 29 , 717, https://doi.org/10.1071/SR9

  • 7 (1991).

    Артикул Google ученый

  • 36.

    Коломби Т. и Келлер Т. Разработка стратегий восстановления урожайности сельскохозяйственных культур после уплотнения почвы — эко-физиологическая перспектива растений. Исследование почвы и обработки почвы 191 , 156–161, https://doi.org/10.1016/j.still.2019.04.008 (2019).

    Артикул Google ученый

  • 37.

    Коистра, М. Дж., Шундербек, Д., Бун, Ф. Р., Вин, Б. В. и ван Нордвейк, М. Контакт корней кукурузы с почвой, измеренный методом тонких срезов. II. Эффекты уплотнения почвы. Plant and Soil 139 , 119–129 (1992).

    Артикул Google ученый

  • 38.

    Schmidt, S., Bengough, A.Г., Грегори П. Дж., Гринев Д. В. и Оттен В. Оценка контакта корня с почвой с помощью трехмерных рентгеновских микротомографов. Европейский журнал почвоведения 63 , 776–786, https://doi.org/10.1111/j.1365-2389.2012.01487.x (2012).

    Артикул Google ученый

  • 39.

    Bodner, G., Leitner, D. & Kaul, H.-P. Крупнокорневые и мелкокорневые растения по-разному влияют на распределение пор. Растения и почвы 380 , 133–151, https: // doi.org / 10.1007 / s11104-014-2079-8 (2014).

    CAS Статья PubMed PubMed Central Google ученый

  • 40.

    Orosa-Puente, B. et al. . Ветвление корней в сторону воды включает посттрансляционную модификацию фактора транскрипции ARF7. Science (Нью-Йорк, Нью-Йорк) 362 , 1407–1410, https://doi.org/10.1126/science.aau3956 (2018).

    CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google ученый

  • 41.

    Kautz, T., Perkons, U., Athmann, M., Pude, R. & Köpke, U. Корни ячменя не ограничены биопорами большого размера в недрах глубокого Haplic Luvisol. Biol Fertil Soils 49 , 959–963, https://doi.org/10.1007/s00374-013-0783-9 (2013).

    Артикул Google ученый

  • Влияние интенсивности выпаса на насыпную плотность почвы

    Влияние интенсивности выпаса на насыпную плотность почвы

    Чад Л.Энгельс, аспирант кафедры гражданского общества НДСУ. Инженерное дело


    Влияние выпаса на гидрологию пастбищных угодий: особое значение для управляющего пастбищами и производителя. Необходимость использования имеющихся водных ресурсов в виде осадки вызывают растущий интерес из-за желания снизить частоту и силу засухи. Несколько исследования показали, что чрезмерный выпас приводит к увеличению сток и эрозия почв. Эти процессы, которые работают против водосбережение, являются результатом физических изменений, которые происходят в почве и растительности.Одно конкретное физическое изменение, которое может произойти в почве, — это уплотнение.

    Уплотнение почвы имеет важные гидрологические последствия в условия его вклада в снижение роста растений, уменьшено скорость инфильтрации и повышенный потенциал стока (Гиффорд и др., 1977). Уплотнение, то есть просто увеличение насыпная плотность почвы, является результатом вытаптывания и укоренения прореживание. Лулл (1959) рассчитал статическое давление на грунт взрослого крупного рогатого скота порядка 24 фунтов на квадратный дюйм в состоянии покоя.Давление будет в четыре раза больше количество при движении животного и переносе веса между копытами. Таким образом, логично, что в качестве чулок увеличивается, будут видны эффекты дополнительного вытаптывания, и измеримы. Объемная плотность также является функцией корневая масса, занимающая столб почвы. Поскольку над землей листва пропорциональна корневой массе, повышенный выпас также увеличит насыпную плотность. Однако способность животноводство для изменения насыпной плотности почвы — это не только функция плотности посадки.

    Существующий состав почвы и условия влажности также важные переменные, которые следует учитывать при исследовании взаимосвязь между уплотнением почвы и интенсивностью выпаса скота. Физика почвы подсказывает, что влажная почва будет больше уплотняться. охотнее, чем сухие почвы. То есть меньше силы требуется для уплотнения влажной почвы, чем для уплотнения той же почвы до такой же плотности при высыхании. Учитывая, что географический климат условия различаются, легкость уплотнения почвы за счет влажность в среднем будет зависеть от региона.Почва текстура также важна для определения потенциала уплотнение почвы. Всем, кто когда-либо был на общественном пляже заметит, что даже если по земле много путешествий песок с крупной текстурой остается рыхлым и рыхлым. Ван Хаверен (1983) обнаружил, что крупнозернистая почвенная масса на плотность не влияла интенсивность выпаса. Тем не мение, было обнаружено, что насыпная плотность увеличивается с интенсивностью выпаса на мелкозернистые почвы. Это указывает на то, что должен быть повышение осведомленности о последствиях чрезмерного выпаса на почвах со значительной долей глины.

    Исследование объемной плотности грунта под влиянием интенсивность выпаса проводилась летом 1999 г. на Центр распространения исследований Центральных пастбищ. Изучение сайт состоит из трех копий чрезвычайно пастбищных пастбищ и трех повторностей умеренно выпасаемых пастбища. В этом исследовании экстремальный выпас определяется как уровень поголовья, который оставляет 20% (505 фунтов / акр) среднего годовой надземной биомассы, остающейся в конце пастбищный сезон. Умеренный выпас оставляет 50% (1,652 фунты / акр).Засыпание пастбищ происходит с середины до конца мая. постоянно паслись осенью в течение последних десяти годы. Образцы насыпной плотности отбирались на почве. поверхность (3 дюйма в глубину) от участков илистого хребта с суглинком до текстурирования суглинков. Показаны результаты исследования. на рисунке 1. Средняя насыпная плотность от на пастбищах с умеренным выпасом — 0,9 г / см 3 . В средняя насыпная плотность с чрезвычайно пастбищных пастбищ составляет 1,1 г / см 3 . Средние значения имеют достоверность 99%. интервал 0.02 г / см 3 и 0,03 г / см 3 для умеренного и экстремального выпаса соответственно. Этот означает, что мы можем с 99% уверенностью сказать, что средний насыпная плотность на пастбищах с умеренным выпасом составляет 0,88 и 0,92 г / см 3 и средняя насыпная плотность на пастбища с высокой степенью выпаса составляют от 1,07 до 1,13 г / см 3 .

    About Author


    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *