32
ODREĐIVANJE MEHANIČKOG SASTAVA ZEMLJIŠTA

Odredjivanje Mehanickog Sastava Zemljista

  • Upload
    zix013

  • View
    300

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Geologija

Citation preview

  • ODREIVANJE MEHANIKOG SASTAVA ZEMLJITA

  • Znaaj odreivanja

    Sva zemljita predstavljaju disperzivnu sredinu, i to polidisperzivnu, jer se u njoj nalaze estice razliitog prenika ija se veliina meri milimetrima, centimetrima do koloidnih estica, koje se pribliavaju razmerama molekula.

    Elementarna estica zemljita koja se pod dejstvom blagih sila ne moe deliti, odnosno usitnjavati naziva se mehaniki element ili primarna estica.

    Od mehanikog sastava zavisi vodni vazduni i toplotni reim zemljita, a od karakteristika navedenih reima zavise mnoga biogena i hemijska svojstva zemljita.

  • Mehaniki sastav je kvantitativno uee esticarazliitih veliina koje se grupiu u mehanike frakcijesa graninim vrednostima njihovih dimenzija.Mehanika analiza nema za cilj da izdvoji svaku primarnu esticuve nastoji da ih razvrsta u mehanike frakcije.

    Frakcija Veliina esice u mm Kamen > 20 Skelet ljunak 20 2,0 Krupni pesak 2,0 0,2 Sitni pesak 0,2 0,02 Prah 0,02 0,002 Sitna zemlja

    Glina < 0,002 Meunarodna klasifikacija mehanikih frakcija po Atterbergu

  • Metoda prosejavanja pomou sita Koristi se kolona sita otvora razliitih

    prenika Ovo je najgrublja metoda odreivanja

    mehanikog sastava zemljita Sita razliitog otvora poreena su jedno iznad

    drugog i zajedno se postavljaju na elektrini ejker.

  • Pribor neophodan za izvoenje analize sastoji se od:1. Kolone sita2. Vage sa preciznou od 0,01 g3. Mehanike mealice4. Suilica5. Gumeni eki za razbijanje agregata

  • Postupak izvoenja analize sastoji se od sledeih koraka:I. Od predhodno pripremljenog uzorka odmeri se 500 g.

    Ukoliko u uzorku postoje strukturni agregati razbija se gumenim ekiem.

  • II. U meuvremenu priprema se kolona sita. Na vrh kolone se postavljaju sita sa najveim otvorima, a ispod njih sa manjim.

    Ispod poslednjeg sita postavlja se posuda u koju se sakuplja uzorak ije su elementarne estice manje od 0,075 mm

  • I. Pre poetka analize sva sita se mere na preciznoj vagici. Takoe se meri i posuda u koju se sakuplja najsitnija frakcija.

    II. Izmeren uzorak stavlja se u prvo sito, prekriva poklopcem. itava kolona sita postavlja se na mehaniku mukalicu. Vreme prosejavanja podesi se na 10 -. 15 minuta.

  • IV. Nakon tog vremena sita se skidaju i meri se masa sita i frakcijezajedno.Masa svake frakcije dobija se kada se od ukupne mase sita sa frakcijom oduzme masa praznog sita.

    ssff MMM =gde je masa frakcije g; masa sita sa frakcijom g; masa praznog sita g. f

    M sfM sM

  • Uee frakcije u zemljinom uzorku izraava se u procentima i izraunava na osnovu proporcije:

    100:: MXM f =

    MM

    X f100=

    gde je udeo frakcije u masi suvog zemljita %; masa frakcije g; masa uzorka g.

    X fM M

  • MM

    X f100=

  • Metoda sedimentacije

    Sedimentacija je taloenje estica u vodi pod uticajem sile gravitacije.

    Polazei od predpostavke da estice zemljita imaju oblik kugle, brzina taloenja odreuje se po Stoksovom zakonu.

    Brzina taloenja zavisi od konstante K (bezdimenziona konstanta) i prenika kuglice.

    2rKV =

    )(92 fpgK

    =

  • Najea metoda odreivanja frakcije sitne zemlje je PIPET metoda.

    Princip se zasniva na uzimanju odreene koliine suspenzije sa zadate dubine nakon odreenog vremena i merenja mase vrstih estica.

    Prenik estice mm

  • Odreivanje mehanikog sastava zemljita odvija se u dve faze:

    I. Pripreme zemljita za analizuII. Pipetiranja

    I. Priprema zemljita za analizu sastoji se od izdvajanja estica skeleta od sitne zemlje i dezagregacije strukturnih agregata na mehanike elemente.

    a. Od vazduno suvog zemljita izdvaja se srednja proba oko 100g i u manjim porcijama unosi u avan.

  • b. Usitnjeno zemljite se prosejava kroz sito otvora prenika 2 mm. Strukturni agregati koji zaostanu na situ se ponovo vraaju u avan i sitne.

    c. estice vee od 2 mm prenose se u porcelanske posude u koje se naliva destilovana voda i nekoliko cm0,1n NaOH i potom se oko sat vremena kuva kako bi se u potpunosti odstranili mehaniki elementi nalepljeni na skelet.

  • d. Nakon kuvanja skelet se sui u suilici do konstantne mase. Potom se meri i udeo skeleta u uzorku izraunava se po formuli.

    MM

    X f100=

    gde je udeo frakcije u masi suvog zemljita %; masa frakcije g; masa uzorka g.

    X fMM

  • II. Dezagregacija strukturnih agregata Neophodan je sledei pribor:

    1. Porculanski avan 11. Levak 2. pric boca sa destilovanom vodom

    12. Metalna tipaljka

    3. Sito otvora prenika 2mm

    13. Termometar

    4. Malo sito otvora prenika 0,2mm

    14. asovnok sa sekundarom

    5. Cilindar zapremine 1000cm

    15. Gumeni zapua

    6. Staklena aa 16. Stalak sa pipetom7. Pipeta zapremine 25cm 17. Porcelanska inija8. Aluminijumske posude 18. Stakleni tapi9. Eksikator 19. Suilica 10. Kaiica za uzimanje probe

    20. Vaga

  • 1. Od predhodno pripremljenog uzorka, prosejanog kroz sito otvora prenika 2 mm, odmeri se 10 g. Uzorak se prenosi u porcelansku iniju, a istovremeno se uzima jo jedan uzorak za odreivanje higroskopske vlage.

  • 2. U staklenu au zapremine 50 cmnalije se 25 cm4% rastvor natrijum pirofosfata. Uzorak se mea gumenim ili plastinim tukom.

    3. u tako nastalu pastu dodaje se ostatak rastvora, a potom i 30 do 40 cmdestilovane vode. Suspenzije se ostavi da odstoji 10 minuta.

    Dezagregacija strukturnih agregata predstavlja prvu fazu

    odreivanja mehanikog sastava zemljita. Druga faza je

    izdvajanje pojedinih frakcija.

  • IZDVANJE MEHANIKE FRAKCIJE KRUPNOG PESKA

    1. U staklenu menzuru zapremine 1000 cmpostavlja se vei levak u koji se stavlja sito sa otvorima prenika 0,2 mm.

    2. Nakon 10 minuta suspenzija u staklnoj ai promea se i sipa se kroz sito u cilindar.

    3. estice koje su se zadrale na situ ispiraju se destilovanom vodom, prenose u porcelansku iniju i u suilici sue do konstantne mase. Izraunava se sadraj frakcije krupnog peska u procentima od ukupne mase uzorka.

  • IZDVAJANJE FRAKCIJA MANJIH OD 0,02 mmUzimaju se dve probe sa dubine od 10 cm u razliitim vremenskimintervalima. Suspenziji zemljita u cilindru dodaje se destilovana voda do

    oznake od 1000 cm.

  • 2. Probe se iz cilindra uzimaju pipetom zapremine 25 cm. Probe se uzimaju sa tano odreenih dubina i nakon tano utvrenog vremena. 3. Vreme uzimanja probe zavisi

    i od temperature, koja treba da bude konstantna. Za merenje temperature suspenzije koristi se termometar koji se u nju uranja.

  • 4. Nakon izvlaenja probe, suspenzija se sipa u porcelanski sud, koji se zagreva da bi voda isparila. Uzorak se potom sui u suilici do konstantne mase.

  • 5. Cilindar sa suspenzijom zatvara se gumenim epom i energino muka.

    6. Pipeta se fiksira na stalak.minut pre isteka vremena potrebnog za izvlaenje estica pipetase uranja u suspenziju.

  • 7. Pipetiranje se vri lagano, treba da traje 20 do 30 sekundi, a kod manjih frakcija i due. Pipeta se puni malo iznad oznake od 25 cm.

    8. Nakon punjenja sadraj pipete dovodi se do oznake od 25 cm. Nakon toga suspenzija se prenosi u porcelansku posudu koja se zagreva da bi isparila suvina voda. Uzorak se sui u suilici do konstantne mase i meri. Sadraj frakcije izraunava se u procentima od ukupne mase uzorka.

  • PIPETIRANJE ESTICA MANJIH OD 0,002 mm

    Nakon prvog pipetiranja suspenzija u cilindru se ponovo muka. Poisteku tano odreenog vremena ponavlja se postupak pipetiranja.

  • Sadraj frakcije praha izraunava se tako to se od udela estica manjih od 0,02 mm oduzme frakcija gline.

    Sadraj frakcije sitnog peska dobija se tako to se od 100% oduzme zbir ostalih frakcija.

  • Primer 1.Mehaniki sastav uzorka mase 12g odreen je metodom pipetiranja.Na situ promera 0,2mm ostalo je 0,988g. Merenjem mase nakonprvog pipetiranja utvreno je da je u posudi ostalo 8,321g, a nakondrugog pipetiranja 2,691g. Odrediti sadraj frakcija krupnog peska,sitnog peska, praha i gline.

    Krupni pesak 0,988g

  • Udeo frakcije krupnog peska:

    100aXm

    = 0,988 100

    12X =

    8,233%X =

    Udeo frakcije

  • Udeo frakcije
  • Frakcija praha:

    4 1 2X X X=

    4 69,342 22,425X =

    4 46,917%X =

    Krupni pesak: 8,233%

    Sitni pesak: 22,425%

    Prah: 46,917%

    Glina: 22,425%

  • ODREIVANJE MEHANIKOG SASTAVA ZEMLJITAZnaaj odreivanjaMetoda prosejavanja pomou sita