Proprietățile fizico-mecanice ale solului includ: plasticitatea, conectivitatea, duritatea, rezistivitatea în timpul procesării, lipirea, umflarea, contracția. Plasticitatea, coeziunea, duritatea și rezistivitatea în timpul prelucrării se manifestă sub influența influențelor externe și caracterizează capacitatea solului de a se opune acestora. Umflarea, contracția, lipirea sunt detectate în absența forțelor externe. Ele sunt inerente numai în solul umed, iar expresia lor caracterizează solul ca fiind un sistem foarte dispersat.
Pliabilitate - capacitatea solului de a-și schimba forma sub influența forțelor externe fără a perturba continuitatea (fără pauze și fisuri) și păstrează forma dată după eliminarea lor. Plasticitatea depinde de compoziția granulometrică și de umiditatea solului. Nisipurile nu sunt practic din plastic. De asemenea, plasticitatea solului uscat și puternic murdar nu este tipică. Plasticitatea se manifestă într-un anumit interval de umidificare, pe care depinde consistența solului - gradul de mobilitate a particulelor de sol sub influența influențelor mecanice externe la umiditatea solului diferită.
Există următoarele tipuri de consistență:
• Solid - solul are proprietățile unui solid;
• Semi-solide - solul își pierde plasticitatea și dobândește o stare de tranziție între corpurile solide și cele din plastic;
• Viscoplastic - plastic, nu se lipeste de alte corpuri;
• Lipcoplastic - solul este plastic, se lipeste de alte corpuri;
• Vâscos - solul se răspândește gros;
• Fluid - solul se întinde într-un strat subțire.
De obicei, solul se caracterizează prin primele patru stări, dar în unele cazuri dobândește consistențe care curg, ceea ce duce la dezvoltarea soliflucției - slăbire a solului, apă suprasaturată, sub influența propriei sale mase. Soliflucția se manifestă adesea în centura polară. Acest lucru este facilitat de dezvoltarea unei perioade lungi de sezon sau de permafrost, care determină căderea stratului de sol dezghetat să alunece de-a lungul solului înghețat. Adesea, solfleuktsiya observat în zonele înalte, pe versanții din zonele de a pune în contact apelor subterane. Fluiditatea solului afectează dezvoltarea proceselor de eroziune atunci când se arborează pante abrupte.
Constantele condiționale ale solului sunt constantele de plasticitate (constantele Atterberg): rezistența la curgere și limita de rulare.
Limita superioară a ductilității sau randament punct - greutatea umidității solului, la care conul metalic standard prin propria sa greutate (76 g) a fost imersată într-o probă de sol la o adâncime de 10 cm.
Limita inferioară a limita plasticitate sau de rulare, - .., Și granița dintre starea de semi-plastică a solului, adică umiditatea de ponderare la care un eșantion de sol poate fi rulată în diametru cordonului W mm, fără formare în ea rupturi și fisuri.
Numărul de plasticitate este diferența dintre expresiile numerice pentru limitele superioare și inferioare ale plasticității. Caracterizează domeniul de umiditate în care se manifestă proprietățile plastice ale solului. În acest interval, solul este deformat, dar își păstrează forma dată, se umflă cât mai mult posibil și are o rezistență slabă sub acțiunea mecanică externă.
Solurile de argilă au cea mai mare plasticitate. Potrivit acestui indice, ele depășesc solul cu argilă de circa două ori, iar solurile cu nisip nămol - în trei. Toate celelalte lucruri fiind egale, solurile în care fracțiunea de nămol este dominată de mineralele grupului montmorilonit, au o plasticitate mai mare decât solurile cu predominanță de minerale caolinite. Plasticitatea solurilor crește semnificativ cu o creștere a conținutului de sodiu schimbabil, în timp ce saturația PPC cu ioni de calciu și magneziu, plasticitatea scade.
Este abilitatea solului de a rezista unei forțe externe îndreptate spre dezangajarea elementelor mecanice. Este exprimată în kg / cm2. Această proprietate se datorează forțelor de coeziune dintre particulele solului apărute ca rezultat al interacțiunii lor directe sau prin intermediari (adezivi, cimenturi etc.). Conectivitatea solului depinde de compozițiile granulometrice și mineralogice, starea structurală, umiditatea și conținutul de humus.
Pământul foarte coeziv este caracterizat de o compoziție granulometrică înaltă, în fracția de argilă din care predomină mineralele din grupul montmorilonit. Cu cât compoziția granulometrică a solurilor este mai ușoară, cu atât mai puțin conectivitatea acestora. Când solul este structurat, rezistența mecanică a agregatelor individuale crește, dar conectivitatea solurilor scade, se facilitează prelucrarea și propagarea acestora în sistemele radiculare ale plantelor.
Conectivitatea solului crește cu saturația PPC cu schimb de sodiu. Ca urmare a dispersiei, suprafața specifică a solului crește și, în consecință, forțele de adeziune dintre particule cresc și ele. Prin urmare, solonet-urile au întotdeauna o conectivitate ridicată.
Humus afectează și conectivitatea solurilor. Aceasta sporește coeziunea solurilor nisipoase și nisipoase și le reduce în pământuri grele și soluri argiloase datorită efectului de formare a structurii.
O influență uriașă asupra acestui indicator este umiditatea solului. Cu o deshidratare puternică a solurilor, conectivitatea lor crește de 5-10 ori, atingând valorile maxime la o umiditate apropiată de punctul de vărsare.
T e r e a s t s - proprietatea solului în starea sa naturală de a rezista și a compreselor expuse divizor. Exprimate în kg / cm 2. Duritatea este determinată de dispozitive speciale - testere de duritate prevăzute cu vârfuri ascuțite ca un con, cu o suprafață mică a cilindrului sau a unei pene (Piston). Prin simularea funcționării plugului în sol, determină rezistența, pe care le-a împănare sau tăierea în direcțiile verticală și orizontală. Cu cât duritatea solului, mai rezistenta are rasklivivaniyu. Folosind duritatea și rezistența solului măsurată la compresiune sau presiunea exercitată asupra mașinile sale agricole circulă pe suprafață. Cu cât mai mare duritatea solului, mai puțin tracțiune datorită rulare.
In d e n o l s e c o p r o r și l n e - efort de tracțiune cheltuite pentru circulația și recoltarea de 1 cm2 secțiune transversală a stratului de sol în timpul prelucrării. Exprimate în kg / cm 2. Forța de tragere în timpul aratului solului cheltuită în depășirea frecare pe metal, deformarea solului - tensiune, compresiune, forfecare, torsiune, și fixând laterale rezervor.
În funcție de distribuția mărimii particulelor proprietăților fizico-chimice ale solului și de stat umiditate gamele sale agro-rezistivitate de la 0.2-1.2 kg / cm 2. Aceasta crește odată cu trecerea de la lumină la solurile argiloase, cresterea alcalinitatea solurilor și deteriorarea stării lor structurale. Conținutul de umiditate a solului are un efect mare asupra valorii rezistivității. La o umiditate scăzută, aproape de umiditatea unui vânt stabil, rezistivitatea atinge o valoare maximă. În timpul prelucrării costurilor de energie din sol a crescut dramatic deshidratate, solul este pulverizat, iar dacă este ostrukturena rău, apoi a format cocoloașe.
Pe măsură ce umiditatea crește, rezistivitatea scade constant și atinge un nivel minim la o anumită valoare caracteristică fiecărui sol particular. Cu o creștere suplimentară a umidității solului, rezistivitatea crește din nou. Acest lucru se datorează unei creșteri a aderenței solului, ca urmare a îmbunătățirii aderenței particulelor de sol la suprafața uneltelor care lucrează pe sol. Fricțiunea externă a solului pe suprafața metalului este înlocuită de frecare internă a solului de pe sol. Atunci când solul este tratat cu umiditate ridicată, nu se rupe solul, terenul arabil se dovedește a fi uns. După uscarea unor astfel de terenuri arabile, se formează numeroase bulgări dense.
Litigii - capacitatea solului umed să adere la alte organisme. Cantitativ adezivitate solului caracterizat forța necesară pentru desprinderea plăcii metalice din sol umed și se exprimă în g / cm 2. Această proprietate se manifestă în cazul în care forța adezivă dintre particulele de sol devin mai mici decât cea dintre sol și obiectele învecinate cu ea.
Dependența lipiciunii de umiditate are forma unei curbe parabolice. În fiecare sol specific, aderența începe să apară la o anumită valoare a umidității, care caracterizează umiditatea aderenței inițiale. Pe măsură ce conținutul de umiditate al solului crește, la fel și aderența acestuia, dar numai până când atinge valorile maxime. Creșterea suplimentară a umidității solului duce la scăderea aderenței, deoarece aderența dintre particulele de sol este perturbată și solul dobândește o consistență curgătoare. Umiditatea, în care lipirea solului se manifestă în cea mai mare măsură, se numește umiditate maximă aderentă.
Aderența solului este strâns legată de compozițiile granulometrice și mineralogice. Potrivit acestui indice, solurile de argilă sunt de 8-10 ori mai mari decât solurile argiloase și 20-25 de ori - argila nisipoasă și nisipoasă. Aderența mineralelor din grupul montmorilonit la un grad de dispersie aproape dublu este de două ori mai mare decât cea a hidromicei și de cinci ori mai mare decât cea a kaolinitului. Adezivitatea solului crește substanțial sub influența sodiului schimbabil, ceea ce provoacă peptizarea coloizilor solului și distrugerea structurii.
Adezivul determină o astfel de proprietate agronomică importantă a solurilor, cum ar fi maturitatea fizică.
Nubbling - creșterea volumului de sol atunci când este umezită. Exprimat ca procent din volumul original. Umflarea se bazează pe sorbția moleculelor de apă prin particulele de sol. Ca urmare a hidratării particulelor de sol, forțele de aderență dintre ele slăbesc, separarea lor una de cealaltă, care este însoțită de o creștere a volumului total al solului. Mărimea umflăturii este strâns legată de compozițiile granulometrice și mineralogice ale solului, precum și de compoziția cationilor înlocuibili.
Deoarece proprietățile de sorbție este mai pronunțată în particule fine, în special coloidal, apoi ca umflare a solului de ponderare granulometrie crește capacitatea.
O compoziție mineralogică joacă un rol important în umflarea solurilor. Argilă minerală cu o latură cristalină ne-expandată (caolinită, clorită, hidromică) sorbează moleculele de apă numai pe suprafața exterioară. În mineralele cu o latură de cristal labilă (montmorilonită, vermiculită), sorbția de apă are loc între pachete. Pătrunzând în spațiul intermediar, moleculele de apă provoacă expansiunea lor și, în consecință, o creștere a volumului total de minerale. Prin urmare, solurile care au o compoziție granulometrică apropiată, dar care diferă într-un set de minerale în fracția de lut, au un grad diferit de umflare.
Umflarea este puternic influențată de compoziția cationilor de schimb. De exemplu, montmorilonitul saturat cu Ca2 + sau alți cationi multivalenți se umflă într-o măsură mai mică decât amestecul de montmorilonit care conține Na într-o cantitate mare. În primul caz, moleculele de apă pătrunde în spațiul inter-pachete, împingând prin presiune disjoining ah în curs de dezvoltare, datorită forțelor moleculare doar până la o anumită limită. Această presiune nu este suficientă pentru a depăși forțele de atracție datorate cationilor multivalenți, iar straturile de aluminosilicat rămân conectate unul cu celălalt. Prin urmare, în spațiul de straturi intermediare montmorilonitice saturate cationi polivalenți, nu există condiții pentru dezvoltarea dublului apariției stratului I electric al forțelor respingătoare. Un astfel de cristal se comportă ca un tot cu privire la apă, umflat până la un anumit volum, limitat de acțiunea forțelor de atracție ion-electrostatice.
Substanța organică joacă un rol dublu în umflarea solului. Într-o stare liberă, acizii humici sunt foarte hidrofili și se umflă. Aceste proprietăți pe care le prezintă în soluri alcaline, deoarece sunt într-o stare dispersată și saturate cu sodiu. Acizii humus, fiind coagulați de cationi bivalenți și trivalenți, dimpotrivă, contribuie la scăderea umflării solului. Acest lucru are loc ca urmare a scăderii proprietății hidrofilice proprii și a scăderii dispersiei masei solului datorită agregării particulelor de sol cu gele de substanțe humice. Umflarea solului este redusă prin prezența unor săruri solubile în apă în soluția de sol, care provoacă coagularea coloizilor solului.
U sadka - o scădere a volumului solului prin uscare. Acesta este un proces, umflarea inversă, depinde de aceiași factori. Cu cât este mai mare umflarea solului cu umiditate, cu atât contracția acestuia este mai puternică, cu uscarea ulterioară. Limita de contracție corespunde eliminării întregii umidități a solului, cu excepția umezelii higroscopice și trecerea solului dintr-o consistență semisolidă într-o solidă.
În condiții naturale, ciclurile "umflare-contracție" corespund ciclurilor de "uscare-uscare" ale solului. Aceste procese dinamice afectează puternic starea agrofizică a solurilor. Intensitatea manifestării lor este de mare importanță. Cu o amplitudine moderată, astfel de procese contribuie la formarea de agregate și auto-profilare a suprafeței, care este favorabil reflectată în regimul apei-aer a solurilor. Cu cicluri frecvente și amplitudini mari de umflare si contractie cauza distrugerea structurii solului, a solului reambalarea particule mai dense, formarea sistemului fisuri profunde, a diseca umflătura masivă a solului.
Proprietățile fizice și mecanice ale solului acționează adesea ca cele mai importante caracteristici ale acestuia. Aceste proprietăți au o importanță primordială în rezolvarea numeroaselor probleme energetice asociate cu tratarea solului. Proprietăți fizice și mecanice determina calitatea tratamentului solului și natura deformării sale, atunci când unitățile agricole, piese de uzură instrumente de prelucrare în contact cu solul, iar raportul de evaluare a acestora deystviya.Poetomu utilă a acestor proprietăți necesare pentru construirea unelte și mașini agricole, calcule de rezistență a solului în timpul procesării și rularea pe ea a mașinilor agricole.
Proprietățile fizico-mecanice influențează puternic dezvoltarea și caracterul distribuției sistemelor radiculare ale plantelor cultivate de-a lungul profilului solului. În acest sens, reglementarea proprietăților fizice și mecanice este de o mare importanță pentru utilizarea eficientă a terenurilor arabile.
Sistemul de măsuri pentru reglarea proprietăților fizice și mecanice ale solului trebuie să vizeze optimizarea factorilor cu care se manifestă manifestarea lor. Deoarece compozițiile granulometrice și mineralogice se referă la factori necontrolați, ele sunt luate în considerare prin selectarea termenilor optime de cultivare a solului în funcție de conținutul de umiditate. Alți factori care determină proprietățile fizico-mecanice ale solurilor sunt mai mult sau mai puțin supuși optimizării. îmbunătăți în mod semnificativ proprietățile fizice și mecanice ale solului poate fi prin controlul umidității solului (dezumidificare merge realimentarea lipsa în irigare) măsuri complexe de îmbunătățire a stării structurale a solului și a crește humificare acestora, ameliorarea solurilor acide și alcaline, având ca scop modificarea compoziției cationilor schimbabili, și, de asemenea, prin șlefuire și lăcuire.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: