U popisu geodetskih radova ponekad se može naći i takva usluga kao što je određivanje sastava tla. Ovaj postupak se provodi radi dobivanja podataka o sadržaju čestica u tlu na određenom području. U građevinarstvu je određivanje takvog sastava rijetko potrebno, ali je u poljoprivredi i geološko-istraživačkim poslovima neophodno. U ovom slučaju, granulometrijski sastav se može odrediti različitim metodama. Odabir jednog od njih ovisi o mnogim čimbenicima i uvjetima.
Opće informacije o raspodjeli veličine čestica
Pod granulometrijskim sastavom podrazumijeva se prisutnost mehaničkih elemenata u tlu. Štoviše, u ovom slučaju tlo se može smatrati općom oznakom tla, koje također može biti umjetno. Što se tiče čestica, one mogu imati različite karakteristike i podrijetlo. Također postoje različite vrste sastava u koncentraciji. Primjerice, veličina čestica pijeska bit će manje-više homogena, čak iu smislu sadržaja čestica određene frakcije. Stručnjaci primjećuju da je minimalna veličina elemenata koji mogu identificirati uvježbane tehnike ove analize,je samo 0,001 mm.
U skladu s GOST-om razlikuje se šest vrsta frakcija - to su iste čestice pijeska, blokovi, šljunak, glina itd. Svaka frakcija ima ne samo svoj raspon standardnih veličina, već i biološko podrijetlo. Pritom ne treba misliti da samo sadržaj malih čestica karakterizira granulometrijski sastav. GOST pod brojem 12536-79 također napominje da maksimalna veličina frakcije, koja se uzima u obzir kao sastavni dio tla, doseže 200 mm. To su uglavnom elementi gromada, koji mogu biti veliki. Najmanja frakcija je glina, iako joj se u ovom pokazatelju mogu natjecati čestice pijeska.
Klasifikacije veličine zrna
Osim frakcijske gradacije tla, postoje i druga načela klasifikacije. Jedan od njih predviđa odvajanje na temelju sadržaja čestica gline. U ovom slučaju se također uzima u obzir priroda formiranja tla i otkriva se dominantna frakcija. Alternativna klasifikacija je određivanje vrste sastava kroz prisutnost elemenata pijeska, prašine i iste gline. Odnosno, na neki će način takva raspodjela veličine čestica biti određena kombiniranim principom sa sveobuhvatnim prikazom informacija o elementima koji su u njemu uključeni. Važno je napomenuti da je zbog sličnosti između dva pristupa klasifikaciji spojeva prilično teško razlikovati ih u praksi.
Izravne metode za određivanje sastava
Postoje dvije fundamentalno različite skupine načina za određivanje mehaničkog sastava tla. Jedna od njih je neizravna i namijenjena je utvrđivanju obrazaca formiranja tla na određenom području, a druga predstavlja segment izravnih metoda temeljenih na tehničkim sredstvima analize. Konkretno, skupina izravnih metoda može koristiti posebne uređaje, uređaje i uređaje koji omogućuju određivanje parametara čestica s visokim stupnjem točnosti. Konkretno, mogu se koristiti elektronski i optički mikroskopi koji ostvaruju mikrometrijsko ispitivanje. Izravna metoda omogućuje vam točnije određivanje granulometrijskog sastava tla, međutim, zbog složenosti tehničke organizacije procesa i visoke cijene, koristi se iznimno rijetko.
Indirektne metode za određivanje sastava
Ova skupina metoda za određivanje sastava obično uključuje metode koje se temelje na korištenju različitih uzoraka u strukturi ispitivane smjese. Konkretno, mogu se identificirati ovisnosti između samih elemenata niza, ali najčešće se pretpostavlja složena analiza. Odnosno, u postupku usporedbe uzimaju se u obzir i druge karakteristike tla, uključujući vlagu, svojstva suspenzije, dinamiku sedimentacije itd. Neizravne metode za određivanje raspodjele veličine čestica također uključuju optičke i hidrometrijske metode bilježenja fizikalnih kvaliteta. Osim toga, najnovije tehnologije omogućuju korištenje prirodnog modeliranja sedimentacije. Ako usporedimo ovu liniju analize s izravnim metodama,tada njegovi nedostaci uključuju nisku točnost. Stoga, ako je potrebno provesti jednokratnu studiju na određenom mjestu, izravna metoda će i dalje biti poželjnija. Ali u velikom i redovitom radu samo su neizravne metode ekonomski opravdane.
Areometrijska metoda
Ovo je visoko specijalizirana, iako popularna tehnika koja se temelji na principima istisnute tekućine. Zapravo, ovako radi hidrometar koji se koristi u procesu analize. Sam princip djeluje prema pravilu prema kojem će volumen istisnute tekućine biti ekvivalentan masi koju zamjenjuje novo tijelo. Samo u slučaju primjene hidrometrijskih tehnika, granulometrijski sastav tla određuje se kroz prikupljenu suspenziju. Osobito, stručnjak u ovom području tehnike također provjerava odstupanja od prethodno dobivenih podataka uranjanjem čestica u vodu. Obično se takva analiza izvodi serijski, a u svakom slučaju radi se na određivanju jedne karakteristike - gustoće. Opet, na temelju odnosa čestica i uvjeta njihovog boravka u tlu, na ovaj način je moguće odrediti frakcijski i mehanički sastav.
Pipet metoda
U ovom slučaju također se koristi tekući medij koji omogućuje razlikovanje pojedinih čestica prema njihovim karakteristikama. Uzeti uzorak se uroni u vodu, nakon čega se bilježi brzina pada elemenata sastava. Nakon određenog vremenskog razdoblja, analiza je završena, a taložene čestice se uklanjaju. Uzorak se zatim suši, mjeri i oblikujeizvješće o ispitivanju. Određivanje raspodjele veličine čestica ovom metodom u pravilu se koristi u analizi glinenih tala. To je upravo zbog činjenice da čestice u takvom tlu imaju finu frakciju, koja se može analizirati brzinom pada u tekućem mediju.
Metoda Rutkowskog
Kao i sve neizravne metode analize sastava, ova tehnika nije baš točna i daje samo opću predodžbu o elementima sadržanim u proučavanoj masi. Sam princip određivanja karakteristika čestica metodom Rutkowskog temelji se na dva parametra. Prije svega, to je ista brzina pada elementa u tekućem mediju. Ali u ovom slučaju, ovisnost se ne prati između brzine i podrijetla čestice, već u odnosu na dinamiku uranjanja do veličine. A drugi parametar, koji omogućuje određivanje granulometrijskog sastava tla ovom tehnikom, temelji se na sposobnosti čestica da bubre u istom vodenom mediju. Ovaj dio analize otkriva fizičke i, na neki način, kemijske kvalitete mase.
Metoda prosijavanja
Ovo je jedna od najstarijih i najčešćih metoda za određivanje sastava tla. Temelji se na korištenju posebnih setova sita koja propuštaju frakcije iste veličine, a ne propuštaju čestice s većim parametrima. Metoda je jednostavna i pristupačna za korištenje, pa se često koristi u građevinarstvu, gdje nije moguće organizirati složene metode neizravne analize. Međutim, nemoguće je provjeriti sastav kroz sitomože se pouzdano pripisati izravnim metodama. Ipak, takva analiza neće dopustiti da se, na primjer, odredi granulometrijski sastav stijena s istim stupnjem točnosti kao što će to učiniti mikrometrijska studija. Istina, točnost će uvelike ovisiti o alatu za analizu - odnosno o setu sita. Postoje dvije kategorije ovih uređaja. Jedan od njih usredotočuje se na rad s prosijavanjem bez pranja. U ovom slučaju ćelije imaju veličinu od 0,5 do 10 mm. Druga grupa predstavlja sita s prolaznom frakcijom od 0,1 do 10 mm.
Kako raspodjela veličine čestica utječe na biljke?
I frakcija i zastupljenost različitih minerala utječu na agrotehnička svojstva tla. Konkretno, sastav može odrediti vodno-zračni okoliš tla, njegovu sklonost procesima erozije, agregaciju, gustoću, biološke i kemijske kvalitete. Tako, na primjer, pjeskovita i glinena tla uzrokuju slabu okolinu u smislu izmjene zraka i vlage. To je štetno za većinu biljaka – posebice onih koje se uzgajaju unutar poljoprivrednog zemljišta, gdje na plodni sloj također utječe priroda uzgoja. Ali granulometrijski sastav je važan za vegetaciju, ne toliko u pogledu strukture i gustoće, koliko u smislu sadržaja korisnih elemenata. Ponekad prisutnost magnezija, fosfora i soli sama po sebi daje optimalan sloj hranjive baze, eliminirajući potrebu za dodatnim gnojivima.
Zaključak
Primjer tehnoloških pristupa analizi tla za raspodjelu veličine čestica pokazuje kako najnoviji mjerni instrumenti nisu konkurentni istraživačkim metodama koje koriste elementarna fizička pravila i obrasce. Naravno, ne može se reći da određivanje granulometrijskog sastava tla mikrometrijskom analizom gubi u odnosu na neizravne metode u kvaliteti izvedbe. Ali što se tiče praktičnosti, to je druga skupina koja je učinkovitija. Istodobno, sam koncept korištenja visokopreciznih tehničkih sredstava uopće se ne poništava. Metode koje najviše obećavaju uključuju samo kombiniranje dvaju principa istraživanja.
