De tilsynelatende tetthet av en prøve er definert som kvotienten mellom massen og det uendrede volumet, som inkluderer alle mellomrommene eller porene den inneholder. Hvis det er luft i disse rom, vil den tilsynelatende tettheten ρb, eller romvekt Det er:
ρb = Masse / Volum = Masse partikler + Masse luft /Volum partikler+ Volum luft
Når den tilsynelatende tettheten til en jordprøve beregnes, må den tidligere tørkes i en ovn ved 105 ºC til massen er konstant, noe som indikerer at all luften har fordampet..
I følge denne definisjonen er den tilsynelatende tettheten av jord eller tørr tetthet, det beregnes på denne måten:
ρs = Vekten av faste elementer / Volum fast + Volum porene
Betegner som Ms til tørrvekt eller masse og Vt = Vs + Vs som totalt volum, er formelen:
ρs = Ms / Vt
Artikkelindeks
Enhetene for massetetthet i det internasjonale systemet for enheter er kg / m3. Imidlertid andre enheter som g / cm3 og megagrammer / kubikkmeter: Mg / m3 er også mye brukt.
Konseptet med tilsynelatende tetthet er veldig nyttig når det gjelder heterogene og porøse materialer som jord, da det er en indikasjon på deres drenering og luftingskapasitet, blant andre kvaliteter..
For eksempel har lavporøs jord høy tetthet, er kompakt og har en tendens til å flomme lett, i motsetning til porøs jord..
Når det er vann eller en annen væske i porene i prøven, reduseres volumet etter tørking. Derfor er det nødvendig å kjenne den opprinnelige vannandelen ved beregningene (se løst eksempel).
Den tilsynelatende tettheten av materialer generelt, inkludert jorda, er svært variabel, siden det er faktorer som graden av komprimering, tilstedeværelsen av organisk materiale, dets tekstur, struktur, dybde og andre, som påvirker formen og formen. av porerom.
Jord er definert som en heterogen blanding av uorganiske stoffer, organiske stoffer, luft og vann. Til berøring kan de være tekstur fint, middels eller grovt, mens komponentpartiklene kan ordnes på forskjellige måter, en parameter kjent som struktur.
Fin, godt strukturert jord med høy andel organisk materiale har en tendens til å ha lave verdier for tilsynelatende tetthet. Tvert imot, tykk jord, med mindre organisk materiale og liten struktur, har en tendens til å ha høyere verdier.
I henhold til tekstur har den tilsynelatende tettheten følgende verdier:
| Tekstur | Tilsynelatende tetthet (g / cm3) |
|---|---|
| Fint | 1.00 - 1.30 |
| Median | 1.30 - 1.50 |
| Ekkelt | 1,50 - 1,70 |
Disse verdiene tjener som en generell referanse. I torvjord, rikelig med planterester, kan den tilsynelatende tettheten være så lav som 0,25 g / cm3, hvis det er en vulkansk mineraljord er den rundt 0,85 g / cm3, mens den i veldig komprimerte jordarter når 1,90 g / cm3.
Den tilsynelatende tetthetsverdien øker også med dybden, siden jorden generelt er mer komprimert og har en lavere prosentandel av organisk materiale..
Det indre av terrenget består av horisontale lag eller lag, kalt horisonter. Horisonter har forskjellige teksturer, sammensetning og komprimering. Derfor presenterer de variasjon når det gjelder tilsynelatende tetthet.
En jordstudie er basert på dens profil, som består av ulike horisonter som forekommer på en ordnet vertikal måte.
Siden variasjonen i massetetthet er veldig stor, må den ofte måles direkte ved forskjellige prosedyrer..
Den enkleste metoden er å trekke ut en prøve fra jorden, sette inn en bor med en rommetallsylinder med kjent volum og sørge for å ikke komprimere jorden. Den ekstraherte prøven er forseglet for å unngå tap av fuktighet eller endring av egenskapene.
Deretter ekstraheres prøven i laboratoriet, veies og plasseres deretter i en ovn ved 105 ºC for å tørke i 24 timer..
Selv om det er den enkleste måten å finne den tørre tettheten av jorden, er den ikke den mest anbefalte for jord med veldig løse teksturer eller fulle av steiner..
For disse er metoden for å grave et hull og lagre den ekstraherte jorden å foretrekke, som vil være prøven å tørke. Volumet på prøven bestemmes ved å helle tørr sand eller vann i det gravde hullet.
Uansett er det fra prøven mulig å bestemme veldig interessante egenskaper til jorden for å karakterisere den. Følgende løste øvelse beskriver hvordan du gjør det.
En leireprøve med lengde 100 mm trekkes fra prøvesylinderen, hvis innvendige diameter også er 100 mm. Når den ble veid, ble det oppnådd en masse på 1531 g, som en gang var tørr redusert til 1178 g. Partikkelenes egenvekt er 2,75. Det blir bedt om å beregne:
a) Massens tetthet av prøven
b) Fuktighetsinnhold
c) Tomrumsforholdet
d) Tørr tetthet
e) Graden av metning
f) Luftinnhold
Volumet uten å endre Vt er det opprinnelige volumet av prøven. For en sylinder med diameter D og høyde h er volumet:
V sylinder = Vt = Baseareal x høyde = πDto/ 4 = π x (100 x 10-3 m)to x 100 x 10 -3 m / 4 = 0,000785 m3
Uttalelsen sier at massen av prøven er Ms = 1531 g, derfor ifølge ligningen gitt i begynnelsen:
ρb = Ms / Vt = 1531 g / 0,000785 m3 = 1950 319 g / m3 = 1,95 Mg / m3
Siden vi har den opprinnelige massen og den tørre massen, er massen av vannet i prøven forskjellen mellom disse to:
M Vann = 1531 g - 1178 g = 353 g
Prosentandelen av fuktighet i prøven beregnes som følger:
% Fuktighet = (Mass Vann / Ms) x 100% = (353 g / 1178 g) = 29. 97%
For å finne tomromforholdet er det nødvendig å bryte ned totalvolumet av prøven V.t på:
V t = V partikler + Volum porene
Volumet som opptas av partiklene er oppnådd fra den tørre massen og den spesifikke tyngdekraften, data hentet fra uttalelsen. Den spesifikke tyngdekraften sg er kvotienten mellom materialets tetthet og tettheten av vann under standardbetingelser, derfor er tettheten av materialet:
ρ = sg x ρVann = 2,75 x 1 g / cm3 = 2,75 g / cm3
ρ = Ms / Vs → Vs = 1,178 g / 2,75 g / cm3 = 0,428 cm3 = 0,000428 m3
Volumet av hulrom i prøven er Vv = Vt - Vs = 0,000785 m3 - 0,000428 m3 = 0,000357 m3.
Tomrumsforholdet og Det er:
e = Vv / Vs = 0,000357 m3 / 0,000428 m3 = 0,83
Prøvenes tørre tetthet beregnes som angitt i innledningen:
ρs = Vekten av faste elementer / Volum fast + Volum porene= 1178 g / 0,000785 m3 = 1,5 Mg / m3
Metningsgraden er S = (V.Vann / Vv ) x 100%. Siden vi vet massen av vann i prøven, beregnet i punkt b) og dens tetthet, er beregningen av volumet øyeblikkelig:
ρVann = MVann / V Vann → VVann = 353 g / 1 g / cm3 = 353 cm3 = 0,000353 m3
På den annen side ble volumet av tomrom beregnet i punkt c)
S = (0,000353 m3 / 0,000357 m3) x 100% = 98,9%
Endelig er det prosentvise luftinnholdet A = (Vluft / Vt) x 100%. Luftvolumet tilsvarer:
Vv - VVann = 0,000357 m3 - 0,000353 m3 = 0,000004 m3
A = (V.luft / Vt) x 100% = (0,000004 m3/ 0,000785 m3) x100% = 0,51%
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.