Пластичность почвы это: Портал муниципальных образований РТ

Физико-механические свойства почвы — Развитие земельных и водных ресурсов

К физико-механическим свойствам относятся пластичность, липкость, усадка, связность, твердость и сопротив­ление при обработке.

Пластичность — способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних сил и сохранять эту форму впоследствии.

Пластичность проявляется только при увлажнении почвы и тесно связана с механическим составом (глинистые почвы пластичны, песчаные — непластичны). На пластичность влияют состав колло­идной фракции почвы, поглощенных катионов и содержание гуму­са. Например, при содержании в почве натрия ее пластичность усиливается, а при насыщении кальцием — снижается. При высо­ком содержании гумуса пластичность почвы уменьшается.

Липкость — способность почвы прилипать к различным поверх­ностям. В результате прилипания почвы к рабочим частям ма­шин и орудий увеличивается тяговое сопротивление и ухудшается качество обработки почвы. Липкость возрастает при увлажнении. Высокогумусированные почвы (например, черноземы) даже при высоком увлажнении не проявляют липкости. У глинистых почв липкость наибольшая, у песчаных — наименьшая. Увеличение степени насыщенности почвы кальцием способствует уменьшению, а насыщение натрием — увеличению липкости. С липкостью свя­зано такое агрономическое и ценное свойство почвы, как физичес­кая спелость. Состояние, когда почва при обработке не прилипа­ет к орудиям и крошится на комки, отвечает ее физической спе­лости.

Набухание — увеличение объема почвы при увлажнении. Оно присуще почвам, содержащим много коллоидов, и объясняется связыванием коллоидами молекул воды. Почвы с большим содер­жанием поглощенного натрия (солонцы) набухают больше, чем содержащие много поглощенного кальция. Набухание может вы­звать неблагоприятные в агрономическом отношении изменения в пахотном горизонте. Вследствие набухания частички почвы мо­гут быть настолько разделены пленками воды, что это приведет к разрушению структурных отдельностей.

Усадка — уменьшение объема почвы при высыхании. Это об­ратный процесс набуханию. При высушивании почвы вследствие усадки появляется трещиноватость.

Связностью и твердостью почвенной массы определяются такие важнейшие технологические показатели, как сумма энергетичес­ких затрат, расход горючего и смазочных материалов, износ ма­шин и орудий.

Связность почвы — способность сопротивляться внешнему уси­лию, стремящемуся разъединить ее частицы. Обусловливается она силами сцепления между частичками почвы. Связность определя­ет твердость почвы, то есть сопротивление, которое оказывает поч­ва проникновению в нее под давлением какого-либо предмета. Определяется это свойство специальными приборами — твердоме­рами. Высокая твердость является признаком плохих физико-хи­мических и агрофизических свойств почвы. Твердость почвы влия­ет на сопротивление при обработке.

Удельное сопротивление — усилие, затрачиваемое на подреза­ние пласта, его оборот и трение о рабочую плужную поверхность. В зависимости от механического состава, физико-химических свойств, влажности и агрохозяйственного состояния земли удель­ное сопротивление почвы изменяется в пределах от 0,2 до 1,2 кг/см2.

Физико-механические свойства почв улучшают химической ме­лиорацией при условии применения передовой агротехники.

Опубликовано Автор Александр КузнецовРубрики Почва

Пластичность почвы

Пластичность — способность почвы изменять свою форму (деформироваться) без образования трещин под воздействием внешних сил и сохранять приданную форму после прекращения механического воздействия. Пластичность обусловлена илистой фракцией и зависит от влажности почвы. Сухие почвы не обладают пластичностью. Избыточно увлажненные начинают течь и теряют пластичность. В связи с этим различают верхний и нижний пределы пластичности. Верхний определяется величиной весовой влажности, при которой почва начинает течь, нижний — при которой почву еще можно раскатать в шнур диаметром 3 мм без образования трещин. Пластичность зависит от гранулометрического, минералогического и химического составов, состава обменных катионов. Наибольшей пластичностью обладают глинистые почвы, наименьшей — песчаные. Повышенное содержание обменного иона натрия увеличивает пластичность. Более гумусированные почвы характеризуются меньшей пластичностью. Пластичные почвы обладают меньшим сопротивлением к механическому воздействию. Чем выше пластичность, тем почва больше подвержена образованию колеи на ее поверхности при проходе агрегатов.[ …]

Верхним пределом пластичности почвы является влажность нижней границы текучести, нижним — влажность границы раскатывания почвы в шпур. Величину пластичности измеряют числом пластичности, представляющим разницу в содержании воды в процентах при нижней границе текучести и границе скатывания в шнур. В этом интервале почва деформируется с сохранением приданной ей формы, максимально набухает, обладает слабым сопротивлением при внешнем механическом воздействии, при перекатывании по ней машин образуются колеи по ходу колес. [ …]

Способность влажной почвы необратимо менять форму без образования трещин непосредственно после приложения нагрузки определенной интенсивности называют пластичностью почвы. Она зависит от гранулометрического и химического составов, влажности почвы, содержания органического вещества в ней. Сухие и переувлажненные почвы не обладают пластичностью.[ …]

После определения пределов пластичности почву переносят в фарфоровую чашку, тщательно перемешивают и определяют липкость на приборе Н. А. Качинского (см. с. 46).[ …]

После определения верхней границы пластичности почву слегка подсушивают или добавляют в нее немного воздушно-сухой почвы, тщательно перемешивают и скатывают шарик диаметром 1 см. В дальнейшем шарик раскатывают (на стекле или восковой бумаге) в шнур диаметром 3 мм. Если шнур не распадается, то почву вновь собирают в шарик и раскатывают в шнур. Такие операции повторяют до тех пор, пока почвенный шнур при раскатывании не станет распадаться на кусочки длиной 8—10 мм. [ …]

Липкость оказывает отрицательное влияние на условия обработки, если состояние влажности и повышенная пластичность почвы вызывают ее прилипание к рабочим частям сельскохозяйственных машин. При этом увеличивается тяговое сопротивление и ухудшается качество обработки почвы. Липкость зависит от гранулометрического, минералогического и химического составов почвы, ее структурности и состава обменных катионов. Наибольшей липкостью обладают тяжелые бесструктурные и слабоострук-туренные почвы; насыщенность ППК ионом кальция снижает липкость, а внедрение в ППК иона натрия увеличивает ее.[ …]

Для более четкого представления сущности изучаемых явлений, их взаимосвязи и зависимости от гранулометрического состава, структуры и других свойств почвы, например в учебных целях, целесообразно липкость и пластичность почвы определять в комплексе, одновременно на нескольких образцах почвы. В этом случае почву готовят к анализу для определения липкости почвы, но при каждом значении влажности почвы дополнительно определяют следующие показатели. [ …]

Пластичность грунта

Пластичность грунта:-

Пластичность грунта – это его способность подвергаться деформации без растрескивания или разрушения.

Технические свойства:-

Основными техническими свойствами грунтов являются проницаемость, сжимаемость и прочность на сдвиг.

Проницаемость указывает на легкость, с которой вода может проходить через почву.

Сжимаемость указывает на деформации, возникающие в грунтах (C.L.).

Прочность грунта на сдвиг – это его способность сопротивляться напряжению сдвига. Определяет

  1. Устойчивость склона
  2. Несущая способность грунта
  3. Давление грунта на удерживающее напряжение.

Свойства индекса:

  • Тесты, необходимые для определения технических свойств, как правило, сложны и требуют много времени.
  • Иногда инженер-геотехник интересуется грубой оценкой инженерных свойств без рассмотрения/проведения сложных испытаний.
  • Свойства грунтов, которые не представляют основного интереса для инженера-геотехника, но которые указывают на инженерные свойства, называются индексными свойствами.

Основные свойства индекса:

  1. Бедная зернистая почва — размер частиц относительной плотности
  2. Мелкозернистая почва — пределы и консистенция Аттерберга

Пределы Аттерберга являются основной мерой критического содержания воды в мелкозернистой почве. Это предел усадки, предел пластичности и предел текучести.

Пластичность грунта:

  • Пластмассовому грунту можно придавать различные формы, когда он влажный
  • Пластичность является важным индексным свойством мелкозернистых грунтов, особенно глинистых.
  • Пластичность обусловлена ​​присутствием глины.

Пределы консистенции:-

  • Консистенция почвы означает степень твердости (основы) почвы.
  • В 1911 году шведский инженер-агроном Аттерберг упомянул, что мелкозернистая почва может существовать в четырех состояниях.
    А именно, жидкое, пластичное, полутвердое, твердое состояние.

  • Содержание воды или содержание влаги, при котором почва переходит из одного состояния в другое, известно как предел консистенции или предел Аттерберга.

    1. Лимит жидкости:-

  • Содержание воды, при котором почва переходит из жидкого состояния в пластичное, или пределом является содержание воды, при котором почва

  • Предел жидкости $\rightarrow$ определить

  • Аппарат Касагранде

  • Испытание на проникновение конуса

    • Пределы жидкости в почве зависят от класса присутствующих минералов.

Испытание на проникновение конуса имеет несколько преимуществ.

  1. Легче в исполнении
  2. Метод применим к широкому спектру почв
  3. Результаты надежны и не зависят от суждения оператора

Предел пластичности:

Предел пластичности – это содержание воды, ниже которого почва перестает вести себя как предел пластичности.

$S=\frac{V_w}{V_v} \rightarrow \frac{water}{soil}$

Полное насыщение происходит, когда $S \gt 1$ 1

частичное насыщение $\rightarrow (0 \le S \le 1)$

  • Содержание воды, при котором почва переходит из одного состояния в другое, известное как предел консистенции или предел Аттерберга.
  • Почва с высоким содержанием воды находится в жидком состоянии.
  • Не имеет сопротивления сдвигу и течет по кулачкам подобно жидкости.
  • Не обладает сопротивлением деформации сдвига, поэтому прочность на сдвиг равна нулю.
  • Содержание воды, при котором почва переходит из жидкого состояния в пластичное, называется жидким состоянием.
    $$ИЛИ$$
  • Другими словами, предел текучести – это В.К. при котором почва перестает быть жидкой.

1. Пластичное состояние

  • Грунт в пластичном состоянии может принимать различные формы.
  • По мере уменьшения содержания воды пластичность почвы снижается.
  • В конечном итоге грунт переходит из пластичного состояния в полутвердое состояние, когда он перестает вести себя как пластичный.
  • Содержание воды, при котором почва становится полутвердой, называется пределом пластичности.
    $$ИЛИ$$
  • Предел пластичности — это содержание воды, при котором твердое тело просто не может вести себя пластично.

Числовая разница между пределом текучести и пределом пластичности известна как индекс пластичности. Таким образом, PI=LL-PL

Почва остается пластичной, когда содержание воды находится между пределом текучести и пределом пластичности.
ИП = ЛЛ-ПЛ

1. Полутвердое состояние:

  • Когда образец почвы уменьшается ниже предела пластичности, почва переходит в полутвердое состояние. Почва трескается при формовании.

  • В этом (полутвердом состоянии) объем почвы уменьшается с уменьшением содержания воды до стадии уменьшения, когда дальнейшее уменьшение содержания воды не вызывает уменьшения объема почвы.

  • Содержание воды, при котором грунт переходит из полутвердого состояния в твердое, называется пределом усадки.

  • Предел усадки может быть также определен как наименьшее содержание воды, при котором почва полностью насыщена.

  • Ниже предела усадки грунт не остается насыщенным.

Предел усадки :-

$W_s=\frac{(m_1 — m_2)-(v_1 — v_2) \rho _w}{m_s}$

где $m_1 — m_2 = масса$

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ
РЕДАКТИРОВАТЬ

Индекс пластичности грунта – Механика грунта – Гражданское строительство

Индекс пластичности грунта

В зависимости от содержания воды почва может находиться в одном из этих четырех состояний.

Жидкое состояние

Пластичное состояние

Полутвердое состояние и

Твердое состояние

 

Содержание воды, при котором почва переходит из одного из этих состояний в другое, называется пределом консистенции. Этими пределами являются:

Предел жидкости

Предел пластичности

Предел усадки

 

В жидком состоянии содержание воды в почве таково, что она ведет себя как жидкость и не оказывает сопротивления потоку.

Когда содержание воды в этой почве падает, она приобретает прочность на сдвиг и сопротивление течению. После достижения определенного содержания воды, называемого пределом жидкости, почва переходит в состояние, называемое пластическим состоянием почвы.

В пластичном состоянии почве можно придать любую форму благодаря свойству, называемому пластичностью.

При дальнейшем снижении содержания воды в почве после достижения другого определенного содержания воды, называемого пределом пластичности, почва переходит в другое состояние, называемое полутвердым состоянием.

 

 

Здесь мы определяем количество Индекс пластичности, который представляет собой диапазон содержания воды, при котором почва остается в пластичном состоянии.

Индекс пластичности представлен как PI или Ip и определяется как разница между числовым значением предела текучести и предела пластичности.

Мы должны иметь в виду, что эти пределы не что иное, как значения содержания воды, при которых почва меняет свое поведение.

 

Индекс пластичности показывает величину диапазона влажности, при которой грунт остается пластичным.

Обычно индекс пластичности зависит от количества глины, присутствующей в почве. Высокое значение PI указывает на избыток глины в почве, что приводит к большей пластичности этой почвы.

 

Если индекс пластичности почвы мал, это показывает, что почва пластична для очень короткого диапазона содержания воды. Эта почва может удерживать очень меньшее количество воды, и при небольшом увеличении количества воды она достигает своего предела жидкости и начинает течь.

Мы знаем, что молекулы воды удерживаются частицами глины, поэтому низкое значение PI или небольшой диапазон содержания воды показывают, что почва содержит меньше частиц глины. Следовательно, они захватывают меньшее количество воды, чтобы сделать почву пластичной.

 

В то время как высокое значение PI указывает на то, что почва может удерживать в себе большое количество воды и при этом оставаться в пластичном состоянии. Он может удерживать больше воды, потому что содержит большое количество глины, следовательно, очень пластичен.

 

Почва может быть классифицирована на основе значений индекса пластичности.

 

 

 

Крупнозернистые почвы не могут достичь пластического состояния консистенции, потому что почве нужны глинистые минералы, чтобы стать пластичными, которых нет в грубых почвах. Говорят, что их предел текучести и предел пластичности совпадают, потому что при более высоком содержании воды почва начинает течь, даже не достигая предела пластичности.

Также в некоторых случаях предел пластичности грунта оказывается выше предела текучести, а в других случаях невозможно определить как PL, так и LL.