Transcript Hustoměrná metoda S

Zrnitost půdy
Katedra pedologie
a ochrany půd
Význam
 vliv na zvětrávání a půdotvorný proces
 jemnozrnné substráty zvětrávají snáze a rychleji než hrubozrnné
 poměr hrubých nekapilárních a jemných pórů ovlivňuje dynamiku
půdní vody (pohyb, zadržování)
 občasné přesycení srážkovou vodou nad nepropustnými vrstvami
vede k procesu oglejení
 silná filtrace vody půdním profilem může vést k proplavování
koloidních částic do hlubšího horizontu - lehčí eluviální (ochuzený) a
těžší (obohacený) illuviální horizont
Zrnitost půdy
Význam
 vliv na biologickou činnost půdy
 půdy těžší (s jemnozrnnou strukturou) → nedostatek O2 → méně
biologicky činné → převládají anaerobní transformace organických
látek a při trvalém převlhčení dochází k rašelinění
 půdy písčité (s hrubozrnnou strukturou) → nadbytek O2 v půdním
vzduchu → biologicky velmi činné; převládá mineralizace látek
 vliv na sorpci v půdě
 půdy hlinité a zvláště jílovité (obsahují jílnaté částice s velkým
specifickým povrchem) mají větší sorpční schopnost než půdy
písčité
Zrnitost půdy
Význam
 vliv na tepelný režim půd
 půdy písčité – jsou záhřevné
 půdy těžší – jílovité – chladné → zpoždění jarních prací
 vliv na technologické vlastnosti
 adheze a koheze (přilnavost a soudržnost) → zpracovatelnost půdy
 stanoviště rostlin




půdy písčité / půdy těžší → stepi / vlhkomilná společenstva
TP – bob, řepa, vojtěška
SP – cukrovka ječmen
LP - žito
Zrnitostní rozbor
 Výsledkem zrnitostního rozboru jsou
údaje o procentickém zastoupení
různých velikostních skupin - frakcí
 Cílem rozboru je stanovení půdního
druhu, k jehož určení slouží zrnitostní
kategorie
 Předpokladem rozboru je zjednodušení
na kulový tvar jednotlivých zrn
Zrnitostní rozbor
Koloidní jíl
Fyzikální jíl
Jemný prach
Prach
Práškový písek
Písek
Hrubý písek
Štěrk
Kamení
<0,0001
0,0001 – 0,001
0,001 – 0,01
0,01 – 0,05
0,05 – 0,1
0,1 – 2
2–4
4 – 30
>30
kategorie
I. kategorie
II. kategorie
III. kategorie
IV. kategorie
Skelet
Ø [mm]
Jemnozem
Název frakce
Zrnitostní rozbor
Jak získat půdní druh z údajů o zrnitosti
 Podle Nováka
 Podle Kopeckého s využitím
Spirhanzlova klasifikátoru
 Podle trojúhelníkového diagramu
Zrnitostní rozbor
Půdní druh
 Podle Nováka
využívá k zařazení pouze obsah I.zrnitostní kategorie
Půdní druh
zkratka
obsah I.kategorie
Písčitá
Hlinito písčitá
Písčitohlinitá
Hlinitá
Jílovitohlinitá
Jílovitá
Jíl
p
hp
ph
h
jh
jv
j
< 10%
10 – 20 %
20 – 30 %
30 – 45 %
45 – 70 %
60 – 75 %
> 75 %
Lehké půdy
Středně těžké
půdy
Těžké půdy
Zrnitostní rozbor
Příklad:
l. – 30%
II. – 25%
III. – 35%
IV. – 10%
Zrnitostní rozbor
Zrnitostní rozbor
Metody dělení frakcí
 Síta
Za sucha – do průměru zrn 0,25 mm
Za mokra – do průměru zrn 0,05 mm
 Voda
Unášecí schopnost vody
Sedimentace
Metody zrnitostního rozboru
1) Vyplavovací (elutriační)
- Kopeckého vyplavovací přístroj
2) Usazovací (sedimentační)
s přerušovanou sedimentací
- dekantační metoda
s nepřerušovanou sedimentací
- pipetovací metoda
- areometrická metoda
Zrnitostní rozbor – Kopeckého plavící přístroj
Q = S.v
I.
II.
III.
IV.
Zrnitostní rozbor
Voda - sedimentace
 Sedimentace
Stokesův vzorec:
v = h / t = 2/9.(g.r2/η).(ρZ - ρK)
v
h
t
g
r
η
ρ
rychlost sedimentace
hloubka
čas
tíhové zrychlení
poloměr zrn
dynamická viskozita kapaliny
specifická hmotnost (zeminy / kapaliny)
Zrnitostní rozbor
Voda - sedimentace
1. dekantační metoda
- dekantační válce s postranním tubusem
- vypouštění suspenze po určité době sedimentace
- známe h, t vypočteme podle toho,
jak velké částice (r) chceme zachytit
- žádná frakce se neztratí
Zrnitostní rozbor
Voda - sedimentace
2. pipetovací metoda
- ve známých h a t odpipetujeme
suspenzi, odpaříme vodu a zvážíme
suchou frakci
- standardní metodika EU
Zrnitostní rozbor
Voda – sedimentace
3. hustoměrná metoda (areometrická, Casagrande)
v časech t měříme hustotu suspenze
s postupným usazováním zrn hustota klesá
naměřené hodnoty jsou základem pro konstrukci zrnitostní
křivky a stanovení obsahu jednotlivých frakcí
 http://www.pedologie.cz/postupy/rozbory/zrnitost.pdf
Hustoměrná metoda
Kalibrace hustoměru a válce
Slouží k opravě chyby měření způsobené nenulovým
objemem hustoměru
stopka
se
stupnicí
1,030
hruška
Hustoměrná metoda
SR
h V
hR 
*L 
S
2 2F
S
R
L
h/2
V
F
počet dílků (30)
čtení na hustoměru (1,019; zapsat jako 19!!!!!)
délka stupnice (cm)
polovina výšky hrušky (cm)
objem hrušky (cm3)
průřez válce (cm2)
Hustoměrná metoda
Preparace vzorku
Slouží k rozrušení půdních agregátů na elementární částice
Lze provádět mechanicky, chemicky, či kombinací obou metod
 Postup preparace:
navážka:
80 – 100 g
40 – 60 g
20 – 40 g
LP
STP
TP
- přidat dispergační činidlo (hexametafosfát Na):
na každých 10g vzorku přidat 10 ml činidla a 10 ml vody
- vařit ve varné misce
- kvantitativně převést do válce
Hustoměrná metoda
Vlastní měření
 Směs převedenou do odměrného válce doplníme vodou
(vodovodní) po rysku 1000 ml
 Suspenzi rozmícháme pomocí míchadla (1 min)
 Opatrně vložíme hustoměr a v jednotlivých časových
intervalech zapisujeme hodnoty R
 V průběhu sedimentace zaznamenáváme teplotu
suspenze
Hustoměrná metoda
Vlastní měření
čas
30´´
1´
2´
5´
10´
20´
30´
teplota
T1
T2
T3
T4
R
1,029
26
23
19
14
13
12
R0
hR
Mezi měřeními
nechat hustoměr
v suspenzi
Po každém
měření hustoměr
vyjmout
ze suspenze
d
Σ%
Hustoměrná metoda
Vlastní měření
čas
30´´
1´
2´
5´
10´
20´
30´
teplota
T1
T2
T3
T4
R
29
26
23
19
14
13
12
R0
hR
d (mm)
Σ%
°C
20
Oprava 0
21
22
23
+ 0,5
+ 0,36
24
25
Hustoměrná metoda
Vlastní měření
čas
30´´
1´
2´
5´
10´
20´
30´
40´
50´
60´
teplota
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
R
29
26
23
19
14
13
12
11
11
11
R0
R + oprava
hR
d (mm)
Σ%
Hustoměrná metoda
Vlastní měření
čas
30´´
1´
2´
5´
10´
20´
30´
40´
50´
60´
teplota
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
R
29
26
23
19
14
13
12
11
11
11
R0
hR
d (mm)
SR
h V
hR 
*L 
S
2 2F
Σ%
Hustoměrná metoda
Vlastní měření
čas
30´´
1´
2´
5´
10´
20´
30´
40´
50´
60´
teplota
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
R
29
26
23
19
14
13
12
11
11
11
R0
hR
d (mm)
Σ%
d
ρZ
v
čas
Hustoměrná metoda
A
T
Hustoměrná metoda
Vlastní měření
čas
30´´
1´
2´
5´
10´
20´
30´
40´
50´
60´
teplota
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
R
29
26
23
19
14
13
12
11
11
11
R0
hR
d (mm)
Σ%
Σ% = 100/g * (ρZ.R0 / ρZ-1)
g......navážka v gramech
Jíl <0,002 !!!
Příklad:
Jíl – 30%
Prach – 30%
Písek – 40%
Do protokolu
princip metody
- potřeby
- chemikálie
- pracovní postup
- vyplněná tabulka měření (+ výpočet hR a Σ%)
- nomogram a zrnitostní křivka
- zařazení půdy podle trojúhelníkového diagramu
-