Katarzyna Koc
Grupa: III
Temat: Oznaczenie składu granulometrycznego metodą
areometryczną Casagrande'a w modyfikacji Prószyńskiego.
METODA
Metoda Casagrande'a wymaga po każdym pomiarze wielu obliczeń, dlatego w celu jej uproszczenia i przygotowań do masowych analiz należało określić czas wykonywania odczytów na aerometrze od momentu zmieszana zawiesiny glebowej, aby otrzymać frakcję cząstek o żądanej średnicy. W tym celu M. Prószyński zanalizował metodą Casagrande'a typowe gleby i podłoża, wykreślając dla nich krzywe, na których podstawie można określić w glebach procentową zawartość frakcji, których szukamy. Następnie, znając w zbadanej próbce zawartość poszczególnych frakcji granulometrycznych można obliczyć dla każdego aerometru szybkość v i czas t opadania cząstek. Znając zaś czas opadania cząstek o określonej średnicy, możemy oznaczyć procentową zawartość poszczególnych frakcji granulometrycznych w takich próbkach, które pod względem składu granulometrycznego nie odbiegają zbytnio od zanalizowanych typowych próbek glebowych.
Dla poszczególnych utworów glebowych M. Prószyński ułożył tablice sedymentacji cząstek o określonych średnicach w danej temperaturze, zależnie od zawartości w nich części spławianych.
Wykonując aerometrem wyskalowanym przez M. Prószyńskiego odczyt w zawiesinie glebowej po ściśle określonym czasie od momentu zmieszania zawiesiny i odejmując od odczytu w zawiesinie glebowej odczyt wykonany w roztworze poprawkowym, oznaczamy bezpośrednio procentową zawartość cząstek glebowych o żądanej średnicy.
WYKONANIE
1. Oznaczanie części szkieletowych
Na wadze technicznej odważamy 100 g. powietrznie suchej gleby, następnie wsypujemy odważoną próbkę do moździerza porcelanowego i dokładnie rozdrabniamy porcelanowym tłuczkiem. Roztartą próbkę przesiewamy na sicie średnicy oczek l mm. Na sicie pozostają części szkieletów a przechodzą części ziemiste. Części szkieletowe przenosin do parownicy porcelanowej i przemywamy je wodą wodociągową w celu usunięcia zlepionych części ziemistych. Później powinno się przemyte części szkieletowe wysuszyć w parowniczce na kuchence, po wysuszeniu jeszcze raz je przesiać przez sito o średnicy oczek l mm, a pozostałe na sicie części ważymy, otrzymując procentową ich zawartość w badanej glebie.
2. Preparowanie części ziemistych
Celem preparowania części ziemistych jest rozdzielenie agregatów i mikro agregatów glebowych na ich elementarne cząstki glebowe.
Z części ziemistych przesianych przez sito o średnicy oczek l mm odważamy 40 g, które wsypujemy do specjalnej plastikowej butelki i dodajemy 0,25l kalgonu oraz wodę. W ten sposób przygotowaną zawiesinę glebową umieszczamy w mieszarce na 1 godzinę tak aby wszystkie składniki dobrze się ze sobą wymieszały.
Po upływie danego czasu przenosimy zawartość butelki do szklanego cylindra o pojemności l.. Zawartość cylindra uzupełniamy wodą destylowaną do ściśle określonej objętości.
3. Ustalanie właściwego czasu pomiarów
Czas pomiaru dla poszczególnych grup granulometrycznych zestawiony w tablicach przez pana M. Prószyńskiego.
Do ustalenia prawidłowego czasu pomiaru potrzebujemy: areometr, cylinder z cieczą poprawkową (w tym przypadku jest to woda) oraz wcześniej już przygotowaną w cylindrze zawiesinę glebową.
Ustalenia właściwego czasu pomiaru dokonujemy następująco: Cylinder z zawiesiną zamykamy korkiem gumowym, mieszamy ją około 30 s, następnie stawiamy na stole, jednocześnie uruchamiając stoper. Po 10 min wykonujemy w zawiesinie pomiar areometrem. Pomiar areometrem przeprowadzamy również roztworze poprawkowym. Różnica między pomiarem w zawiesinie i w roztworze poprawkowym określa w przybliżeniu zawartość części spławialnych (< 0,02 mm w badanej glebie).
Odszukujemy taką tablicę, którą sporządzono dla gleby o zbliżonej zawartości części spławialnych. W moim przykładzie jest to tablica VIII opracowana dla piasku gliniastego lekkiego pylastego. Z tablicy tej, po zmierzeniu temperatury zawiesiny (np. 20°C), odczytujemy właściwe czasy pomiaru.
4. Przebieg analizy
Ustalenia właściwego czasu pomiaru wykonujmy następująco: Cylinder z zawiesiną zamykamy korkiem gumowym, mieszamy przez ok. 30 s, następnie stawiamy na stole, jednocześnie uruchamiając stoper. Po 10 min wykonujemy w zawiesinie pomiar areometrem. Pomiar areometrem przeprowadzamy również roztworze poprawkowym. Różnica między pomiarem w zawiesinie i w roztworze poprawkowym określa w przybliżeniu zawartość części spławianych czyli poniżej 0,02mm, w badanej glebie.
Mając ustalone czasy pomiarów, przygotowujemy alkohol amylowy kroplomierzu, korek gumowy, stoper i areometr. Korkiem gumowym zamykamy cylinder z zawiesiną, mieszamy ja przez 30 s, stawiamy na stole i jednocześnie uruchamiamy stoper. Wyjmujemy korek z cylindra; gdy nad zawiesiną utworzy się piana gasimy ją kilkoma kroplami alkoholu amylowego; taką sama ilość alkoholu amylowego do roztworu poprawkowego znajdującego się w cylindrze; następnie szybko przenosimy areometr z roztworu poprawkowego do cylindra z zawiesiną i po upływie określonego czasu wykonujemy odczyt na skali areometru. Pierwszy odczyt przeprowadzamy dla części mniejszych od 0,1mm. Wszystkie czynności od chwili zakończenia mieszania zawiesiny należy wykonywać w miarę szybko, ponieważ czas od zakończenia mieszania do odczytu jest bardzo krotki ok. 20 s. Po dokonaniu odczytu w zawiesinie, aerometr przenosimy do cylindra z poprawka i wykonujemy odczyt poprawkowy. Następnie ponownie przenosimy areometr do cylindra wykonujemy pomiar po określonym czasie dla cząstek mniejszych niż 0,05mm. W analizie skróconej przeprowadzamy w analogiczny sposób jeszcze jeden pomiar dla cząstek mniejszych niż 0,02mm. Wszystkie wyniki pomiarów w zawiesinie i w roztworze poprawkowym wpisujemy do tabelki.
Ø cząstek |
Czas odczytu |
Odczyt zawiesiny |
Odczyt w roztworze poprawkowym |
Różnica procentowa |
<0,1 |
24,5 s |
71 |
31 |
40 |
<0,05 |
1 min 43 s |
59 |
31 |
28 |
<0,02 |
11 min 13 s |
42 |
31 |
11 |
Po skończonych pomiarach zawiesinę znad osadu wylewamy do zlewu, a osad pozostały na dnie cylindra przenosimy ilościowo do parowniczki; przemywamy go ostrożnie wodą wodociągową i suszymy na kuchence elektrycznej. Po wysuszeniu osad przenosimy na sito o średnicy oczek 0,5mm i przesiewamy. Na sicie zostaje frakcja piasku grubego która ważymy i obliczamy w procentach w stosunku do próbki wziętej do analizy (40 g). Pozostałą część, którą przeszła przez sito o średnicy oczek 0,5mm wysypujemy na sito o oczkach 0,25 i przesiewamy. Na sicie o średnicy oczek 0,25 pozostaje frakcja piasku średniego (0,5-0,25mm), którą ważymy i również obliczamy w procentach. Frakcji piasku drobnego nie oznaczamy, gdyż obliczamy ją z różnicy po ustaleniu procentowej zawartości wszystkich frakcji granulometrycznych w badanej próbce glebowej.
*pglp- piasek gliniasty lekki pylasty
[%] CZĘŚCI SZKIELETOWYCH Ø > 1 MM |
[%] CZĘŚCI ZIEMISTYCH Ø < 1 MM |
[%] FRAKCJI ZIEMISTYCH |
||||||
|
|
1,0 - 0,50 |
0,50 - 0,25 |
0,25 - 0,1 |
0,1 - 0,05 |
0,05- 0,02 |
<0,02 |
Nazwa grupy |
1,8 |
98,2 |
3,78 |
11,95 |
44,27 |
12 |
17 |
11 |
pglp* |
WNIOSKI
Piski gliniaste tworzą struktury spójne. Tworzy jednolitą masę, nie wykazuje pęknięć ani trwałych szczelin.
Pod względem bonitacyjnym gleby powstałe na piaskach gliniastych lekkich pylastych zaliczają się do następujących klas:
- klasa IIIa - gleby orne dobre
- klasa IIIb - gleby orne średnio dobre
- klasa IVa - gleby orne średniej jakości, lepsze
- klasa V- gleby orne słabe
- klasa VI - gleby orne najsłabsze
Piasek gliniasty lekki pylasty występuje w glebach:
Brunatnych
płowych
opadowo-glejowych
bielicowych
rdzawych
oraz w rankerach.
Gleby te zaś nalezą do następujących kompleksów glebowych:
Pszenny wadliwy
Zbożowo- pastewny mocny
Żytni bardzo dobry
Żytni ziemniaczany bardzo dobry i dobry
Zbożowo- pastewny słaby
Żytni slaby i bardzo slaby
Ze względu na ich wartość rolniczą są to gleby średnie i dobre. Przy dostatecznym nawożeniu dają zadowalające plony. Ich wartość bonitacyjna zależnie od stosunków wodnych i stopnia zbielicowania waha się od III do V klasy. Występują one głównie w granicach Nowej Woli, Kazimierowa, Potoki, Topolan i Tylwicy. Największą powierzchnię kraju (82%) zajmują gleby bielicowe, brunatne i płowe. Wymienione gleby różnią się między sobą odmiennym profilem glebowym. Rozróżnia się gleby strefowe (bielicowe, brunatne, czarnoziemy) i astrefowe (pozostałe). Ok. 28% powierzchni Polski stanowi obszar gleb zajętych pod lasy. Gleby wykorzystywane w rolnictwie zajmują ok. 60%. Gleby początkowego stadium rozwoju nie mają wykształconego profilu glebowego. Występują głównie w górach i na terenach rekultywowanych, np. piaskach wydmowych.
Na glebach, które postają na piaskach gliniastych lekkich pylastych można uprawiac:
Buraki cukrowe
Pszenicę
Warzywa
Koniczynę czerwoną, białą
Drzewa owocowe
Esparcetę
Piaski gliniaste lekkie pylaste są silnie podatne na działanie wiatru. Ze wzrostem zawartości cząstek ilastych (<0,01 mm) podatność gleb maleje.