CONTROLUL CARACTERISTICILOR MECANICE ALE SOLULUI

CONTROLUL CARACTERISTICILOR MECANICE ALE SOLULUI

1 DETERMINAREA MARIMII GRANULELOR DIN SOL

Marimea granulelor de sol conditioneaza proprietatile fizice si chimice ale solului. Gradul de dispersie a granulelor de sol depinde de natura, respectiv duritatea rocii mame din care provine si de durata factorilor de solificare. Un sol cu o granulometrie mare este permeabil pentru apa si aer si sarac in substante chimice. Acest sol se incalzeste si se raceste usor, in timp ce solul format din granule mici este greu permeabil pentru apa si aer si se incalzeste greu. Datorita unei suprafete mari de contact intre apa, aer, gaze si diferite substante chimice au loc numeroase reactii si ca urmare este bogat in substante chimice. In sol marimea particulelor este diferita. Permeabilitatea solului este determinata de raportul procentual al diferitelor marimi a particulelor. Se considera ca un sol are o permeabilitate buna, daca fractiunea granulelor celor mai fine reprezinta 10% din greutatea totala.

Pentru realizarea unei permeabilitati bune a solului s-a constatat ca granulele cu marimea intre 0,2 - 0,5 mm, este cea mai eficienta. La dimensiuni mai mici de 0,2 mm capacitatea de filtrare a solului este prea lenta, iar la valori peste 0,5 mm nu se poate obtine o repartitie uniforma a apei in sol.

Determinarea marimii granulelor din sol se poate face prin mai multe metode, dar cele mai obisnuite sunt metoda sitelor si metoda sedimentarii.

1.1 Determinarea marimii granulelor prin metoda sitelor

Principiul metodei: se separa particulele de sol prin cernere dupa diametru, greutate si forma.

Material necesar:

- site de diferite dimensiuni: 10 - 0,1 mm (figura 1.1);

ANEXA 2

Figura 1.1 - Set de site de diferite dimensiuni.

Modul de lucru: se cantaresc 100 g sol uscat la temperatura camerei si se cerne prin setul de site. Particulele cu dimensiuni mari raman in sitele superioare, iar cele cu dimensiuni mici sunt retinute in site cu diametrul de pana la 0,1 mm.

Se cantareste cantitate de sol ramasa in fiecare sita si rezultatul se exprima procentual. In general, prin aceasta metoda se obtine o eroare de 2-3 % dar, cu toate acestea, este metoda cea mai folosita pentru determinarea particulelor mai mari de 0,1 mm.

1.2 Determinarea marimii granulelor prin metoda sedimentarii

Principiul metodei: particulele de sol sunt separate dupa viteza de cadere intr-o coloana linistita de lichid.

Metoda sedimentarii se foloseste pentru determinarea particulelor mai mici de 1 mm diametru.

Material necesar:

- aparat Khn - compus dintr-un cilindru de sticla inalt de 30 cm si cu un diametru de 8,5 cm. La o inaltime de 5 cm de la fundul cilindrului, se afla un orificiu de unde se scurge apa cu particulele de sol care plutesc. Acest orificiu se inchide cu un dop de cauciuc (figura 1.2);

- capsula de portelan;

- site intre 1 - 0,1 mm.

Modul de lucru: se cantaresc 50 g de sol trecut prin sita de 2 mm. Se introduce intr-o capsula de portelan si se adauga o cantitate de apa distilata ca sa-l acopere bine. Se fierbe timp de 2 ore, amestecand din timp in timp cu o bagheta de sticla pentru a nu lasa sa se usuce particulele de sol pe peretii capsulei. Daca este cazul se mai adauga apa distilata.

ANEXA 3

Figura 1.2 - Aparatul Khn.

Dupa fierbere si racire se trece continutul din capsula cantitativ in cilindrul K hn fara a depasi limita de 20 cm de la baza orificiului de scurgere. Se amesteca bine continutul aparatului intr-o directie timp de circa 1 minut, cu ajutorul unei baghete si inainte de a se scoate bagheta, se amesteca de cateva ori si in sens contrar, spre a tempera vartejuldin lichid. Se scoate bagheta si se lasa cilindrul in repaus timp de 10 minute, pentru separarea particulelor cu diametrul sub 0,02 mm. In acest timp grauntii de sol care cad cu o viteza mai mare de 20 cm in 10 minute, trec de orificiul de scurgere si se depun pe fundul cilindrului,iar cei mai mici de 0,02 mm plutesc in masa lichidului.

Dupa exact 10 minute se scoate dopul de la orificiul lateral al cilindrului si se lasa sa se scurga lichidul impreuna cu particulele ce se afla in suspensie.

Se umple din nou cilindrul cu apa pana la semn (20 cm), si se amesteca bine cu bagheta si se lasa apoi 10 minute, dupa care se da iarasi drumul lichidului sa se scurga.

Se repeta operatia aceasta pana cand, dupa cele 10 minute de repaus apa din cilindru ramane clara, fara particule in suspensie. Aceasta se poate observa daca scurgem lichidul din acest cilindru intr-o eprubeta si il comparam cu o alta eprubeta identica, care contine apa distilata.

Particulele de sol care s-au depus pe fundul cilindrului le trecem cantitativ intr-o capsula, se lasa sa decanteze si eliminam apa limpede. Capsula se pune pe o baie de nisip sa se usuce, apoi se lasa 24 ore in aer liber pentru a absorbi vaporii de apa din atmosfera si se cantareste, obtinandu-se cantitatea de sol cu granulatie mai mica de 0,02 mm (sol levigabil).

Calcul:

cantitatea de sol levigabil (g) = A - B

unde:

- A = cantitatea de sol introdusa in cilindru;

- B = cantitaea de sol ramasa in cilindru dupa spalare;

Continutul capsulei dupa evaporare, se poate separa dupa dimensiuni cu ajutorul sitelor intre 1; 0,5; 0,2 si 0,1 mm.

Cantitatea ramasa pe fiecare sita se cantareste si se raporteaza procentual.

Rezultatul examenului granulometric al solului, se poate prezenta dupa modelul prezentat in tabelul 1.1.

Tabelul 1.1 - Caracterizarea solului in functie de granulometrie.

2 DETERMINAREA TEMPERATURII SOLULUI

Temperatura solului reprezinta unul din factorii importanti pentru activitatea vietuitoarelor din sol, al carui optim este intre 25-35⁰C. In general, temperatura solului este sub aceste limite, iar activitatea biologica creste cu cresterea temperaturii.

Temperatura se determina in ,,situ" cu ajutorul unor termometre speciale numite geotermometre (termometru introdus intr-un burghiu de fier). Burghiul care contine termometrul este introdus in sol la adancimea dorita; se lasa cateva minute, iar temperatura se citeste pe o scala la suprafata solului, direct in grade Celsius.

3 DETERMINAREA PERMEABILITATII SOLULUI

Permeabilitatea solului este proprietatea acestuia de a lasa sa se infiltreze apa in profunzime si depinde de marimea granulelor de sol si anume, cu cat acestea vor fi mai mari, cu atat vor lasa printre ele mai multe spatii si in conseciinta pamantul va fi mai permeabil. In cazul granulelor mici se formeaza spatii stramte prin care apa patrunde mai greu iar pamantul va fi mai putin permeabil sau chiar impermeabil.

Natura granulelor de sol influenteaza, de asemenea, permeabilitatea solului: astfel nisipul lasa sa se infiltreze usor apa prin el, in timp ce argila avand o adeziune mare va lasa apa cu greu sa se infiltreze, iar humusul desi are o adeziune mare pentru apa, din cauza ca aglutineaza graunciorii da nastere la o structura de agregate favorabila permeabilizarii apei.

Principiul metodei: se masoara cantitatea de apa infiltrata printr-o coloana intr-un anumit timp.

Material necesar:

- tubul lui Wolff - este un tub cilindric cu inaltimea de 25 cm si diametrul de circa 3 cm si care se termina in partea inferioara printro prelungire in forma de palnie (figura3.1);

- cilindru gradat de 100 ml;

- stativ.

Modul de lucru: in prelungirea tubulara a palniei se introduce vata, iar in forma de palnie se pune pietris sau nisip de mare. Apoi se introduce solul pe care dorim sa-l cercetam pana la o inaltime de 16 cm. Se toarna apa pana la o inaltime de 8 cm deasupra solului, mentinand acest nivel cat mai constant. Se fixeaza tubul pe stativ , iar la partea inferioara se pune cilindrul gradat in care se prinde filtratul.In momentul in care apa incepe sa picurein cilindru, notam timpul si urmarim filtrarea apei prin sol timp de 1 ora.

Rezultatul se exprima in numar de cm³ de apa filtrata/ora.

Interpretarea rezultatelor se face prin comparare pe diferite soluri.

Anexa 4

Figura 3.1 - Tubul lui Wolff.