A talajok alapvető jellemzői I.

Az előadások a következő témára: "A talajok alapvető jellemzői I."— Előadás másolata:

1 A talajok alapvető jellemzői I.

2 A talajok felépítése és a tulajdonságaikat meghatározó fő jellemzők

3 A talaj alkotórészei Főalkotók Egyéb alkotórészek
szemcsék - szilárd fázis víz - folyékony fázis levegő - légnemű fázis Egyéb alkotórészek szerves anyagok mész vagy más kötőanyagok

4 A talajok tulajdonságait meghatározza
az alkotók saját tulajdonságai állandó, azonosító jellemzők az alkotórészek aránya állapotjellemzők az alkotók kapcsolatrendszere talajszerkezet a talajt érő hatások talajtörténet

5 A talajalkotók tulajdonságai

6 A szemcsék tulajdonságai

7 A szemcsék tulajdonságai
méret alak anyagi összetétel sűrűség fajlagos felület

8 A szemcsék mérete szemeloszlás szemcsék, ill. frakciók súlyaránya
névleges átmérő “nagy” szemcséknél a szita lyukbősége, melyen még átesett “kis” szemcséknél folyadékban azonos sebességgel ülepedő (azonos anyagú) gömb átmérője frakciók nagyon durva kavics homok iszap agyag d mm , ,002 szemeloszlás szemcsék, ill. frakciók súlyaránya

9 A szemcseméretek beosztása
Szemcsecsoport Szemcsefrakció Jelölés Szemcseméret (mm) Nagyon durva Kőtömb LBo > 630 Görgeteg Bo > 200–630 Macskakő Co > 63–200 Durva Kavicsok Gr > 2,0–63 Durva kavics CGr > 20–63 Közepes kavics MGr > 6,3–20 Apró kavics FGr > 2,0–6,3 Homokok Sa > 0,063–2,0 Durva homok CSa > 0,63–2,0 Közepes homok MSa > 0,2–0,63 Finom homok FSa > 0,063–0,2 Finom Iszapok Si > 0,002–0,063 Durva iszap CSi > 0,02–0,063 Közepes iszap MSi > 0,0063–0,02 Finom iszap FSi > 0,002–0,0063 Agyag CI  0,002

10 A szemcseösszetétel jellemzése
szemeloszlási görbe valamely d átmérőnél kisebb szemcsék súlyszázaléka legtöbb információt adó ábrázolás háromszögdiagramos ábrázolás három frakcióra bontás külföldön elterjedt számszerű paraméterek százalékos összetétel Gr, Sa, Si, Cl % mértékadó átmérő dm egyenlőtlenségi mutató Cu=d60/d10 görbületi mutatató Cc=(d30)2/(d60.d10) hatékony átmérő dh

11

12 B C A

13 A szemeloszlási görbe alakja
A szemeloszlási görbe alakjának megnevezése CU CC Lapos > 15 1 – 3 Elnyúló 6 – 15 < 1 Meredek < 6 Lépcsős rendszerint nagy akármennyi (rendszerint < 0,5)

14 A szemeloszlás háromszög-diagramos ábrázolása

15 Szemeloszlás vizsgálata szitálással és hidrometrálással

16 Szemcse- alak

17 Anyagi összetétel ásványfajták jelentősége kavics kőzettörmelék, kvarc
homok kvarc agyag agyagásványok jelentősége kavics, homok mechanikai szemcsekapcsolat, a víz szerepe a kapcsolatban jelentéktelen agyagok elektrosztatikus szemcsekapcsolat erős kapcsolódás a vízhez is

18 Szemcsesűrűség jele, mértékegysége rs g/cm3 mérése
piknométeres módszer - ritkán felvehető értéke 2, , ,75 kavics, homok iszap agyag

19 Fajlagos felület definíciója egységnyi súly szemcse felülete
szélsőséges értékei kavics 1 cm2/g agyag 1millió cm2/g jelentősége a felületi erők szerepe nő jellemzője hatékony szemcseátmérő dhd10

20 A víz tulajdonságai

21 A víz fizikai tulajdonságai
gyakorlatilag összenyomhatatlan viszkozitása Newton törvénye szerint felületi feszültség kapilláris emelkedés a csőátmérővel fordítottan arányban halmazállapot-változások a nyomástól és a hőmérséklettől függően

22 Newton viszkozitási törvénye
 dinamikai viszkozitás N·s/mm2  kinematikai viszkozitás m2/s

23 A kapilláris feszültség oka, nagysága és következménye a kapilláris emelkedés

24 A szegletvizekben fellépő kapilláris feszültség következménye a szemcséket összehúzó erő, s ezek „összesége” a kapilláris kohézió, mely értelemszerűen telítődés vagy kiszáradás esetén eltűnik.

25

26 A víz kémiai tulajdonságai
dipólus jelleg oka következménye: hidratáció disszociáció - pH elektrolitikus viselkedés koncentráció jelentősége

27 A víz-molekulák dipólus jellege és következ-ményei

28 Disszociáció szétesés OH és H ionokra semleges vízben 22 C-on C = 10-7 mól/dm3 H (és OH) ion pH = - log C(H) pH = 7 semleges kémhatás pH < 7 savas kémhatás pH > 7 lúgos kémhatás elektrolitikus viselkedés koncentráció-kiegyenlítődés

29 Felszín alatti vizek típusai

30 Egyéb alkotók tulajdonságai

31 A mésztartalom megállapítása sósav cseppentésével
vizsgálat 3:1 vagy 10%-os hígítású sósav (HCl) cseppentése pezsgés értékelése értékelés mészmentes (O), ha a HCl-lel érintkezve egyáltalán nincs pezsgés meszes (+), ha a HCl jól érzékelhető, de rövid idejű pezsgést okoz nagyon meszes (++), ha a HCl erős és hosszantartó pezsgést vált ki megjegyzések nedves agyagok pezsgése rendszerint némi késéssel kezdődik nagy száraz szilárdság a mész cementáló hatásának eredménye lehet pontosabb vizsgálat Scheibler-készülékkel a sósav hatására eltávozó széndioxid mérésével

32 A szervesség meghatározása
Közelítő vizsgálat izzítási veszteség meghatározásával talajminta kiszárítása 60 °C-on – tömegmérés m60 talajminta izzítása 600 °C-on – tömegmérés m600 izzítási veszteség számítása Io = (m60 – m600) / m60 meszes talaj esetén előzetes vegyi kezelés szükséges Pontos vizsgálat oxidimetriás eljárással (MSZ ) talajoldat kezelése különböző vegyületekkel titrálás Mohr-sóoldattal tömegmérések viszonyítás tiszta oldatokhoz

33 Szervesség jellemzése
Talaj A szervesanyag-tartalom ( 2 mm) száraz tömeg százalékában Kissé szerves 2 – 6 Közepesen szerves 6 – 20 Nagyon szerves > 20

34 A talajalkotók arányai

35 A talajok térfogatarányának értelmezése

36 Az alkotók egymáshoz viszonyított arányai
víztartalom w = mv / ms homok 5 % agyag % hézagtényező e = Vh / Vs homok 0,3-0,6 agyag 0,5-1,0 telítettség Sr = Vv / Vh talajvíz alatt minden talaj 1,0 talajvíz felett homok 0,2-0,4 agyag 0,8-0,9

37 Az alkotók térfogatának aránya a teljes térfogathoz
hézagtérfogat n = Vh / V szemcsetérfogat s = Vs / V víztérfogat v = Vv / V levegőtérfogat l = Vl / V n = 1- s n = v + l s + v + l = 1

38 Térfogatsűrűségek természetes ("nedves") térfogatsűrűség
n = mn / V súly- és nyomásszámításhoz jellemző érték 1,8...2,0 g/cm3 száraz térfogatsűrűség d = md / V tömörségi mutatóként jellemző érték 1,7...2,0 g/cm3 telített térfogatsűrűség t = mt / V talajvíz alatti talajra jellemző érték 1,9...2,1 g/cm3 víz alatti térfogatsűrűség  = t - v felhajtóerővel csökkentett súlyból jellemző érték 0,9…1,1 g/cm3

39 Az állapotjellemzők meghatározása
mérhető jellemzők mn nedves tömeg md száraz (105 C-on kiszárított) tömeg V teljes talajtérfogat ismertnek tekinthető sűrűségek s szemcsék v víz l levegő számítási képletek ábra segítségével és definíciókból kiindulva m = V .  összefüggés felhasználásával figyelembe véve mv = mn - md víz tömege ms = md szemcsék tömege