Determinarea Insusirilor Fizice ale Solului

DETERMINAREA NSUIRILOR FIZICE ALE SOLULUI1. Determinarea densitii solului

2. Determinarea densitii aparente

3. Determinarea porozitii solului

1. Determinarea densitii solului sau D (densitatea prii solide) prin metodele pienometrului

Densitatea solului reprezint masa unitii de volum din faza solid i servete la aflarea prin calcul a porozitii totale a solului precum i la calculul intervalului n timp i a adncimii la care trebuiesc efectuate pipetrile la analiza granulometric a solului.

Procedeul de determinare a densitii prin metoda pienometrului urmrete determinarea volumului pe care l ocup particulele solide dintr-o cantitate de sol cunoscut. Cunoscnd volumul total al picnometrului (volumul lichidului cu care se va umple picnometrul) i volumul aceluiai lichid, dup ce n picnometru s-a introdus proba de sol, se calculeaz prin diferena volumul lichidului dislocuit, deci volumul probei de sol.

Lichidul cel mai des folosit este apa distilat, iar n scopuri speciale, exceptnd nisipurile unde nlocuirea apei distilate nu este necesar, se poate folosi un lichid inert (benzen, petrol, toluen, xilen).

Modul de lucru:

Picnometrul, cu capacitate de 50-100 cc se va umple pn la semn cu lichidul n care se va face determinarea. Se cntrete plin cu ap distilat i se nregistreaz masa lui n grame. Se cntrete 10-16g sol uscat la 1050C, mrunit i trecut prin sita de 1mm, se introduce n picnometrul gol i uscat cu ajutorul unei plnii uscate, Cu ajutorul unei pipete se adaug treptat lichidul folosit, astfel ca lichidul s formeze un strat aproximativ 1 cm deasupra solului. Se agit uor picnometrul cu sol pentru eliminarea parial a aerului. Evacuarea total a aerului se face fie prin fierbere pe o baie de ap (5-10 minute) sau cu ajutorul vidului. Vidul, n acest caz se realizeaz ntr-un exicator rezistent, cu ajutorul unei pompe pneumatice, fie cu ajutorul unei trompe de ap. n timpul evacurii aerului din suspensia de sol, se supravegheaz ca suspensia s nu ias din picnometru odat cu aerul, cnd acesta se degaj prea brusc. La ndeprtarea aerului prin fierbere picnometrul se las s se rceasc ntr-un exicator i apoi se umple cu lichidul folosit. Se acoper apoi cu dopul rodat al picnometrului, iar excesul de lichid, eliminat prin capilarul dopului, se terge cu o hrtie de filtru, i se cntrete. Cntririle se efectueaz cu o precizie de 0,01g.Calculul rezultatelor:

Valoarea densitii solului se calculeaz dup relaia:

unde:

G masa probei de sol perfect uscat (g);

G1 masa picnometrului plin cu ap (g);

G2 masa picnometrului cu sol i ap, (g);

d densitatea apei n momentul determinrii, g/cm3.Densitatea apei distilate poate fi considerat egal cu 1, modificarea volumului n funcie de temperatur nefiind prea mare.Pentru precizie, se pot folosi, densitatea i volumul specific al apei la diferite temperaturi care se iau din tabelul nr.4.5.

Densitatea i volumul specific al apei la diferite temperaturi.

Tabelul 4.5.

Temperatura (0C)Densitatea (g/cm3)Volumul specific (cm3/g)

150.999131.00087

160.998971.00103

170.998801.00120

180.998621.00138

190.998431.00157

200.998231.00177

210.998021.00198

220.997801.00221

230.997561.00244

240.997321.00268

250.997071.00294

260.996811.00320

270.996541.00347

280.996261.00375

290.995971.00405

300.995671.00435

2. Determinarea densitii aparente ( sau DA)

Prin densitate aparent se nelege raportul dintre masa solului uscat i volumul total al lui (incluznd porii). Densitatea aparent caracterizeaz starea de afnare a solului, dnd o orientare destul de exact asupra porozitii totale a solului. Determinarea densitii aparente se poate face pe probe luate n aezare natural cu ajutorul cilindrilor metalici cu volum cunoscut sau pe bulgri prin parafinare.

a) Determinarea densitii aparente cu cilindri metalici

Cilindrii metalici, folosii pentru recoltarea probelor de sol n aezare natural, sunt confecionai dintr-un metal inoxidabil avnd pereii groi de 0,8 1 mm. nlimea lor nu trebuie s depeasc diametrul, pentru a permite luarea probelor pe orizonturi sau straturi de grosime redus i a evita pe ct posibil tasarea. La unul din capete marginile cilindrilor pot fi ascuite pentru a inlesni introducerea lor n sol.

Modul de lucru:

Cilindrii metalici cu diametrul de 5 cm, nlimea de 5 cm i grosimea pereilor de aproximativ 1mm vor avea volumul de 100 cm3.

Se introduc direct cilindri in sol prin apasare sau prin lovire cu ciocanul. In cazul patrunderii cilindrilor in sol, prin lovire cu ciocanul, se va aplica deasupra un inel metalic de protectie. Astfel cilindrul se introduce in sol pana ce marginea superioara se adanceste cu 2-4 mm fata de suprafata solului. Se scoate inelul, se curata de solul care depaseste marginile la ambele capete. Inainte de recoltarea probelor de sol, cilindri prevazuti cu capace se cantaresc la balanta tehnica cu precizie 0,01g. Dupa recoltarea probelor de sol, se ataseaza capacele la cilindri si se recantaresc la aceeasi balanta tehnica. Intrucat solul din cilindru are umiditate, se iau 20-30 g de sol si se determina umiditatea prin uscare la etuva.Se calculeaza, apoi, greutatea probei de sol absolut uscata:

Calculul rezultatelor:

EMBED Equation.3 (g/cm3)

unde:

G1 este masa cilindrului gol (g);

G2 masa cilindrului cu sol uscat la 1050C (g);

Vt volumul total al probei de sol din cilindru, (cm3).

b) Determinarea densitatii aparente a solului pe bulgari, prin parafinare

Acest procedeu se foloseste cand solul este suficient de consistent pentru a se putea ridica probe sub forma de bulgari convenabil delimitati. Bulgarii se parafineaza pe teren si se transporta astfel in laborator, unde li se determina volumul, ca volum de apa dislocuit. Dupa uscarea probelor de sol in etuva la 1050C se stabileste masa ei uscata si se calculeaza densitatea aparenta.Modul de lucru:

O bucata mai mare din solul luat pentru analiza, sub forma de bulgaras, indiferent de forma, de pe care se indeparteaza particulele de sol ce se pot desprinde de pe bulgaras, se cantareste cu precizie de 0,01g. Acest bulgaras se leaga cu o ata subtire si se scufunda intr-un vas cu parafina topita.Bulgarele parafinat se cantareste din nou, pentru a se cunoaste cantitatea de parafina ce a acoperit solul si apoi se cantareste in apa pentru determinarea volumului de apa dislocuit.

Pentru a controla daca apa nu a patruns in sol, sub stratul de parafina, bulgarele parafinat se usuca cu o hartie de filtru si se cantareste.daca a ramas cu aceeasi greutate se poate trece la calcularea densitatii aparente avand urmatoarele date:

b este masa solului neparafinat, (g);

a masa solului parafinat cantarit in aer (g);

c = a-b masa parafinei, (g).

Greutatea apei dislocuite sau volumul bulgarasului cu parafina va fi:V2 = a - d

Unde:

d este masa solului parafinat cntrit n ap, (g)

Volumul parafinei va fi:

V1 =

Unde:

c masa parafinei (g);

n densitatea parafinei; n = 0,89 g/cm3

deci, volumul solului fara parafina va fi:

V3 = V2 V1Densitatea aparenta a solului absolut uscat va fi:

= (g/cm3)

unde:

Wg umiditatea solului in procente de greutate, a solului absolut uscat.

Interpretarea rezultatelor:Valoarea densitii aparente variaza de la un sol la altul si de la un orizont la altul in functie de caracteristicile pedogenetice sau, in orizonturile superficiale, in urma diferitelor lucrari ale solului. La solurile din Campia Romana de est si cele dintre Olt si Dambovita, Obrejanu si colab. (1961 si 1962) au intalnit, in stratul arat, variatii ale densitatii aparente intre 1,03 si 1,37 g/cm3, rar 1,40 g/cm3. La solurile cu orizont B, densitatea aparent, la acestea, a variat intre 1,34 si 1,52 g/cm3.

Kacinski (1958) propune valorile din tabelul 4.6. pentru aprecierea orientativ a valorilor densitii aparente.Tabelul 4.6. Interpretarea valorilor privind densitatea aparent a solurilor (dup Kacinski, 1958)

Densitatea aparent (g/cm3)Interpretarea

Sub 1

1,0 - 1,1

1,2

1,3 1,4

1,4 1,6

1,6 1,8Solul este excesiv afnat sau este bogat n materie organicValori tipice pentru stratul arat

Stratul arat este tasat

Stratul arat este puternic tasat

Valori tipice pentru straturile sub arabile ale diferitelor soluri

Orizonturile iluviale tasate, mai ales ale solurilor potzolice i ale solodiilor.

3. Determinarea porozitii solului

Porozitatea reprezint insuirea unui material de a prezenta goluri care pot fi ocupate cu ap sau cu aer. Solul este i el un corp poros, pentru c oricare ar fi marimea i aezarea particulelor i agregatelor din sol, ntre ele ramn spaii libere pori, ce pot fi ocupai de ap sau aer.

Ca definiie general, termenul de porozitate se refer la volumul porilor, ns nu d indicaii asupra dimensiunilor lor.

Porozitatea total a solului se exprim n procente din volum i se calculeaz, dup relaia:

PT =

Unde:

PT porozitatea total (%);

- densitatea aparent a solului (g/cm3);

- densitatea (g/cm3);

100 factor pentru raportarea procentual

De obicei porozitatea total a solurilor este ntre 30 60%. Solurile cu textur grosier sunt mai puin poroase dect cele cu textur fin.

Porozitatea de aeraie a solului reprezint porii ocupai de aer atunci cnd solul se afl, din punct de vedere al unei umiditi, la capacitatea de ap n cmp i se calculeaz cu ajutrul relaiei:PA = PT CC

Unde:

PA este porozitatea de aeraie;

PT porozitatea total;

CC - capacitatea de ap n cmp;

- densitatea aparent a solului (g/cm3);Pentru interpretarea rezultatelor privind porozitatea total i de aeraie se folosesc indicaiile din tabelul 4.7.

Interpretarea rezultatelor privind porozitatea (dup Canasache A., 1967)Caracterizarea valorilorPorozitatea total (%)Porozitatea de aeraie (%)

Foarte mici

Mici

Mijlocii

Mari

Foarte mariSub 45

45 50

50 55

55 60

Peste 60Sub 5

5 12

12 20

20 30

Peste 30

PAGE 2

_1236758859.unknown

_1236759767.unknown

_1236759953.unknown

_1236976321.unknown

_1236976581.unknown

_1236976215.unknown

_1236759903.unknown

_1236758889.unknown

_1236677806.unknown

_1236752982.unknown

_1236583550.unknown