Гранулометрія є одним із найважливіших розділів ґрунтознавства, який вивчає жорсткі частинки, які входять до складу ґрунту. Гранулометричний склад ґрунту дає змогу визначити фракційний склад ґрунту та проаналізувати його властивості, що мають велике значення для сільськогосподарських та будівельних ділянок.
За гранулометричним складом виділяють такі класи ґрунтів: гравійні, піщані, супіщані, глинисті та іло-глинисті ґрунти. Гравійні ґрунти містять частку гравію більшу за 2 мм та меншу за 20 мм. Піщані ґрунти мають частку піску більше 0,05 мм та менше 2 мм. Супіщані ґрунти складаються переважно з різних фракцій піску, а глинисті ґрунти містять частку глини більше 0,002 мм та менше 0,05 мм. Іло-глинисті ґрунти містять глину в діапазоні більше 0,002 мм та менше 0,05 мм разом з ілом (фракція від 0,002 мм до 0,05 мм).
Гранулометричний склад ґрунту є важливою характеристикою, яка впливає на властивості ґрунту. Наприклад, глинисті ґрунти мають високу здатність до зберігання вологи та добре утримують свою форму при вимочуванні, що робить їх чудовим матеріалом для будівництва. З іншого боку, піщані ґрунти мають великі пори, що дає змогу легко проникати волозі та повітрю, тому такі ґрунти є добрими для проведення дренажу та водовідведення.
Характеристика гранулометричного складу ґрунту
Гранулометричний склад ґрунту – це відношення фракцій грунту за розмірами їхніх частинок. Він є одним з основних показників, що характеризують фізичні властивості ґрунту.
Гранулометричний склад вимірюється за допомогою сіток з різними розмірами отворів, на які наноситься проба ґрунту. Після проходження через сітки, частинки розділяються за розмірами, і їх кількість виміряється. Результати представляються у відсотках.
Гранулометричний склад ґрунту дозволяє встановити пропорцію піску, суглинку та ілу в ґрунті. Залежно від відсоткового вмісту цих фракцій, ґрунти класифікуються наступним чином:
- Пісок – ґрунти з високим вмістом піску (понад 50%). Вони мають добру вентиляцію та проникність для води. Розглядаються як дрібнозернисті.
- Глина – ґрунти з високим вмістом глини (понад 40%). Вони зберігають вологу та мають низьку проникність для води. Розглядаються як тяжелі ґрунти.
- Суглинок – ґрунти, в яких присутні рівні вмісту піску та глини (20-50%). Вони є нейтральними відносно водопроникності та утримання вологи.
- Супісок – ґрунти, що складаються з піску та іла (10-20%). Вони мають середні властивості щодо вентиляції, проникності для води та утримання вологи.
- Глинистий пісок – ґрунти, що складаються з піску та глини (10-20%). Вони мають високу водопроникність та низьке утримання вологи.
Знання гранулометричного складу ґрунту є важливим при інженерних розрахунках і визначенні якості ґрунту для певних будівельних робіт.
Типи гранул піску, глини та супутні матеріали
Гранулярна структура грунтів визначається типом його гранул. Гранули можуть бути різних розмірів та форм. Тип гранул визначає основні характеристики грунту і його властивості.
Типи гранул піску
Пісок – це грунт, що складається з гранул, розмір яких знаходиться в діапазоні від 0,05 до 2 мм. Гранули піску можуть мати різну форму, наприклад круглі, овальні або ребристі. Також вони можуть бути округленими або гострокутними. За формою гранули піску можуть бути поділені на різні типи, такі як:
- Круглі пісок;
- Гострокутний пісок;
- Овальний пісок;
- Ребристий пісок.
Типи гранул глини
Глина – це грунт, що має дуже маленькі гранули, розмір яких менше 0,002 мм. Гранули глини мають плоску форму, яка забезпечує їх клеючі властивості. Типи гранул глини включають:
- Фоліальна глина;
- Гранулярна глина;
- Проксоніальна глина;
- Порошкоподібна глина.
Супутні матеріали
Пісок та глина часто супроводжуються іншими матеріалами, які можуть впливати на їх властивості. Супутні матеріали включають:
- Органічні речовини – рослинні залишки, мул, гумус, тощо;
- Природні домішки – каміння, шматки гірської породи;
- Мінерали – глинисті та силікатні мінерали, піщані включення, тощо;
- Вода – проникнута в грунт, впливає на його в’язкість та інші властивості.
Загальноприйнята класифікація грунтів враховує типи гранул, супутні матеріали та інші характеристики, що дозволяють визначити їх властивості та застосування в будівництві.
Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом
Ґрунти за гранулометричним складом класифікуються на основі розміру і відсоткового співвідношення різних окремих частинок, таких як пісок, суміш, глина та інші. Ця класифікація дозволяє систематизувати ґрунти та встановити їх властивості.
Існує кілька систем класифікації ґрунтів за гранулометричним складом, найбільш популярні з яких – системи А. Ф. Анд’юса та США. Зазначені системи базуються на співвідношенні відсоткового вмісту піску, глини та суміші у ґрунті.
Система А. Ф. Анд’юса передбачає наступні класи ґрунтів:
- Глинистий – ґрунти, у яких відсоток глини перевищує 40%, а піску – менше 45%.
- Глинисто-піщаний – ґрунти, у яких відсоток глини становить 25-40%, а піску – 52-65%.
- Піщаний – ґрунти, у яких відсоток піску перевищує 70%, а глини – менше 15%.
- Супіщаний – ґрунти, у яких відсоток піску становить 52-70%, а глини – 15-27%.
- Глинисто-мулистий – ґрунти, у яких відсоток глини становить 27-40%, а суміші – 55-73%.
- Мулисто-піщаний – ґрунти, у яких відсоток суміші становить 66-80%, а піску – 15-27%.
Система класифікації ґрунтів за гранулометричним складом США визначає наступні класи ґрунтів:
- Група пісчаних ґрунтів – ґрунти, у яких пісок переважає над глиною та сумішшю (переважно пісок > 50%, глина < 12%, суміш < 18%).
- Група сумішевих ґрунтів – ґрунти, у яких немає переважання піску, глини або суміші (пісок 28-50%, глина 12-27%, суміш 40-70%).
- Група глинистих ґрунтів – ґрунти, у яких глина переважає над піском та сумішшю (глина > 40%, пісок < 45%, суміш < 15%).
Таким чином, класифікація ґрунтів за гранулометричним складом є важливим інструментом в геотехніці та будівництві, дозволяє краще розуміти природні властивості ґрунтів та впливати на їх поведінку під час будівельних робіт.