Относительная объемная влажность почвы

Водно-физические свойства почв

Влажность почвы (В)характеризует содержание влаги (воды) в почве.Выражается в % от массы сухой почвы. В % от объема почвы — объемная влажность.

Влажность почвы (В) можно найти из простого соотноше­ния:

,

где — масса воды; mn — масса сухой почвы.

Объемная влажность почвы определяется отношением:

,

где — объем воды в почве; Vn — объем почвы.

Относительная влажность определяется при сравнении влажностей, определенных в разные сроки.

Водоудерживающая способность — свойство почвы удержи­вать влагу. Обусловлена сорбционными, капиллярными и не­которыми другими силами.

Влагоемкость— количество воды, характеризующее водоудерживающую способность почвы.

Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) — наи­большее количество прочносвязанной воды. Эта влага недо­ступна для растений.

Максимальная гигроскопичность (МГ)— наибольшее ко­личество влаги, которую почва может сорбировать из возду­ха, почти насыщенного водяным паром (95%). Влага недо­ступна для растений.

Влажность устойчивого завядания растений (ВЗ) — влаж­ность, при которой растения начинают обнаруживать призна­ки завядания, не исчезающие при перемещении растений в атмосферу, насыщенную водяными парами; нижний предел содержания доступной растениям почвенной влаги.

Влажность разрыва капиллярной связи (ВРК) — влажность почвы, при которой подвижность капиллярной влаги в процессе иссушения резко уменьшается.

Предельно полевая влагоемкость (ППВ) указывает на ко­личество воды, которое однородная по механическому соста­ву почва удерживает сорбционными и капиллярными силами при глубоком (>3 м) залегании грунтовых вод или верхо­водки. Она определяется после полного насыщения почвы водой и свободного стекания гравитационной влаги при отсут­ствии трансформации и испарения влаги с поверхности почв. Это очень важный показатель, его используют при расчетах избыточного количества влаги, которое необходимо удалить при осушительных мероприятиях. В засушливых районах орошение следует проводить до влажности, равной ППВ, так как влага сверх этого количества не удерживается верх­ними слоями почв и будет бесполезно теряться. Оптималь­ный для роста и развития растений диапазон доступной вла­ги находится в пределах 0,6-0,8 ППВ.

Разница между ППВ и ВЗ характеризует, по данным Н.А. Качинского, диапазон продуктивной влаги. По данным А.М. Шульгина, оптимальные запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы находятся в пределах 100-200 мм. Запас влаги больше 250 мм характеризуется как избыточный, а менее 50 мм — недостаточный.

Динамическая влагоемкость (ДВ) — максимальное коли­чество воды, которое почва может длительно удерживать после полного насыщения и стекания свободной гравитацион­ной влаги в условиях данного положения грунтовых вод, при отсутствии трансформации и испарения с поверхности.

Водовместительность (ВВ) — количество воды, соответствующее полному заполнению почвенных пор и трещин влагой. ВВ — показатель непостоянный и изменяется в зависи­мости от положения грунтовых вод. Он всегда больше пока­зателя ППВ и при высоком залегании грунтовых вод прибли­жается к ДВ.

Для расчета запасов различных категорий влаги необхо­димо иметь исходные данные о влажности (В) почвы (% к массе почвы), плотности в естественном сложении (dec) и мощности слоя почвы (h, см), для которого рассчиты­вается это содержание. Тогда количество влаги (W) опреде­ляется произведением

Водопроницаемость— способность почвы воспринимать и пропускать через себя воду. Водопроницаемость можно оце­нить по шкале Н.А. Качинского, представленной в табл. 15.

Водопроницаемость почв тяжелого механического состава

Источник

Влажность почвы. Почему все так не просто?

Эта статья проливает свет на влажность почвы как для садоводов и огородников, так и для тех, кто пытается облегчить себе жизнь занимаясь автоматизацией полива цветов и грядок. Дело в том, что одним из моих занятий является разработка различной автоматики, в том числе, сельскохозяйственной (большей частью садово-огородно-тепличной). И с путаницей на тему влажности приходится встречаться довольно часто. Это изложение не с точки зрения почвоведения или агрономии, а с точки зрения понимания и практического применения.

Но сначала нужно разобраться, что же такое почва и что такое ее влажность. На первый взгляд, все просто. Почва это «та самая земля» по которой мы ходим и в которую сажаем растения на грядках или в горшках на подоконнике. А влажность это «вода в почве». И мы на глаз почти всегда можем определить, полита ли грядка.

Но на самом деле все гораздо сложнее. А труднее всего дать точные определения для самых привычных вещей, задать точные критерии оценки самых обычных параметров. Вот и с почвой и ее влажностью все не так просто.

Небольшое введение в терминологию

Нам не нужны строгие научные определения, которые чаще отпугивают обычных людей, для понимания сути. Почва это смесь минеральных и органических веществ (на рисунке ниже показаны черным и серым цветом).

Минеральная составляющая это песок, глина, камушки, воздух, вода с растворенными в ней солями. Да, воздух (белый и светлосерый цвет) и вода (синий цвет) это тоже составляющие почвы. Органические составляющие это корни растений, насекомые и черви, перегнившие остатки растений, отходы жизнедеятельности животных и птиц (да, тот самый навоз). Это определение, скажем так, сильно не классическое, но точно отражающее то, из чего состоят наши грядки. Почвы бывают очень разные, даже в пределах одного населенного пункта (на разных огородах и даже в пределах одного огорода). Это будет важно в дальнейшем, когда я буду описывать способы измерения влажности. Нет, я не говорю про разные типы почв (черноземы, подзолистые, бурые, и так далее), я говорю про состав почвы на конкретной грядке. Сам слой грунта, в глубину, тоже не однороден. Плодородный слой (почва) находится сверху, им мы пользуемся для выращивания растений. Глубже могут находится слои песка, глины, щебня, водоносные горизонты, скальные породы. Корни растений могут проникать в эти слои, но непосредственно мы их не используем. Однако эти слои влияют на влажность почвы, как станет видно дальше.

Влажность почвы это содержание в ней влаги . Банальное определение. На первый взгляд. И вот тут начинается путаница. Во первых, влажность измеряют в процентах, хотя речь не всегда идет об относительной влажности. Во вторых, влажность можно определить как отношение массы воды к массе сухой почвы, а можно как отношение объема воды к объему сухой почвы. То есть, влажность бывает весовая (массовая) и объемная. Справедливости ради надо сказать, что объемная влажность в быту не применяется.

Продолжаю вас запутывать. Наверное все видели, что когда цветы на подоконнике поливают слишком обильно, то часть воды вытекает снизу. То есть, снизу влажность почвы ограничена 0% (абсолютно сухая почва), но есть и какое то ограничение сверху. Это ограничение называется влагоемкостью . Полная влагоемкость это процент воды при полностью заполненных порах. Именно такое состояние я показал на рисунке выше. Полная влагоемкость достижима при определенных условиях, но на грядках можно достичь лишь на короткое время. Если в почве воды больше, чем ее полная влагоемкость, то получаем «болото». Условием достижения полной влагоемкости является наличие под слоем слоя воды или не пропускающей воду глины/пленки. Если таких слоев нет, то часть воды стекает вниз, в блюдце под цветочным горшком, или нижние слои грунта. Оставшееся количество воды определяет Общая влагоемкость . То есть, общая влагоемкость это способность почвы удерживать воду при ее свободном оттоке под действием гравитации. Чаще можно встретить другой термин, Наименьшая влагоемкость , который эквивалентен общей влагоемкости, но менее удачен с точки зрения внесения путаницы.

Но это еще не все. Я упомянул выше «не пропускающие воду слои». Способность пропускать через себя воду называется водопроницаемостью . Чем она выше, тем меньше общая влагоемкость, так воде легче стекать вниз. Но это не означает, что низкая водопроницаемость означает высокую влагоемкость. Так как влага просто не способна проникнуть в такую почву.

Далее, существует еще водоподъемная способность почвы. Наверное всем знаком способ полива цветочных горшков подливанием воды в блюдце под горшком. Это как раз демонстрация водоподъемных свойств. По сути своей, это проявление капилярного эффекта. Для нас это свойство имеет значение, так как грядки в крытой теплице дождь не поливает непосредственно, но стекающая по нижележащим слоям (глинистая почва, например) вода благодаря водоподъемным свойствам почвы увлажняет грядки в теплице. Еще существует влагопоглощающая способность — способность поглощать влагу из воздуха.

Как видно, на верхнюю границу влажности почвы влияет много факторов. Что бы упростить ситуацию вводится термин Предельная полевая влагоемкость почвы . Это способность почвы удерживать воду с учетом и полной влагоемкости, и водопроницаемости, и водоподъемности, и расположения гидроизолирующих слоев, и наличия близлежащих водоносных слоев (например, близко река, ручей или родник). Предельная полевая влагоемкость определяется экспериментально может быть разной даже для почвы идентичного состава, но находящейся на разных участках поля. Не говоря уже о разных грядках, одна из которых может располагаться на солнечном пригорке, а другая в тенистой низине с ручьем неподалеку. Обратите внимание, слово полевая тут не случайно, так как речь идет о привязке к конкретному реальному земляному участку.

Определение общей (минимальной) влагоемкости почвы и предельной полевой влагоемкости

Стоит сказать, что в большинстве бытовых случаев предельная полевая влагоемкость будет примерно равна общей (наименьшей) влагоемкости. Исключением будут болотистые почвы, насыпные грунты (если почва насыпается на глинистый участок или на полимерную пленку) и расположение участка в низине у ручья или реки.

Я приведу лишь упрощенную методику, которой вполне достаточно для бытового применения. Возьмите сосуд с отверстием в дне, которое прикрыто от высыпания через него почвы. Диаметр отверстия должен исключать влияние эффектов поверхностного натяжения. Достаточно будет отверстия диаметром 5 мм. Насыпьте в сосуд почву и слегка утрамбуйте ее, что бы избежать излишней пористости. Обильно полейте, так что бы вода начала капать из расположенного в дне отверстия. Поставьте сосуд так, что бы вода могла спокойно вытекать из отверстия не перекрывая его. То есть, вытекающая вода должна сливаться не доходя до уровня дна сосуда. Когда вода полностью прекратит капать, воспользуйтесь методикой определения влажности выпариванием, которая изложена ниже.

Для чего это нужно? В большинстве случаев это не требуется. Но полезно для калибровки датчиков влажности или для расчета требуемого для полива количества воды.

Собственно влажность почвы

Итак, мы разобрались с тем, что такое почва и что влияет на ее способность удерживать влагу. Теперь переходим к собственно определениям понятия влажности.

Абсолютная влажность — содержание влаги в почве по отношению к ее массе.

Источник

Влажность грунта

Влажность – это количество воды, находящееся в порах грунта. Она определяется в процентах, долях единицы или абсолютных цифрах. В этой статье речь пойдет о естественной влажности. Мы также рассмотрим некоторые другие показатели, которые используются на практике.

Что такое естественная влажность

Естественная влажность – это характеристика грунта в его природных условиях. Она определяется для заданного объема образца по соотношению массы воды к массе высушенного грунта.

В верхних горизонтах грунтового массива влажность меняется в зависимости от времени года и погоды. В большинстве случаев воды здесь меньше , чем в нижних слоях. Но влажность может увеличиваться весной или после интенсивных осадков.

В нижних горизонтах влажность довольно стабильная. Она зависит от уровня водоносного горизонта, плотности и пористости самого грунта. На показатель мерзлых грунтов также влияет температура.

Установлена зависимость влажности от ряда особенностей грунта. Песок и крупнообломочный грунт хорошо пропускают воду. Она не задерживается, проходит весь массив вплоть до грунтовых вод. Это снижает показатель.

В глинистых и пылеватых грунтах много закрытых пор, из которых влага не испаряется. Мелкие частицы связывают воду. Поэтому жидкость в таких грунтах задерживается, что способствует набуханию и морозному пучению.

Гумус и органические останки также способны впитывать и связывать воду. Для почвы это положительное качество. В воде растворяются питательные элементы, после чего они становятся доступными для растений.

Ниже перечислены некоторые характеристики грунтов, зависящие от влажности:

• Несущая способность
  При повышении влажности несущая способность грунтов падает. В дисперсных грунтах уменьшается сила трения между частицами, они смещаются. Глина переходит в пластичное или текучее состояние, становится более чувствительной к давлению и нагрузкам, в ней возникают необратимые деформации. Влажность почти не влияет на несущую способность скальных грунтов, так как связи между их элементами прочные , не ослабевают под воздействием воды.
• Плотность
  При увеличении влажности плотность грунта сначала повышается, а затем падает. Глинистые, пылеватые и мелкие песчаные грунты становятся текучими. В скальных грунтах жидкость заполняет мелкие поры и трещины, что также способствует повышению плотности.
• Просадочность и сжимаемость
  Наиболее выраженное проседание под влиянием влаги у лёссовидных грунтов и пылеватых песков. Глина, наоборот, увеличивается в объеме при переувлажнении, но сжимается в сухом состоянии. Все это следует учитывать во время строительства зданий на глинистых и лёссовидных грунтах. Чтобы они не деформировались, необходимо делать гидроизоляцию под фундаментом или укреплять основание другим типом грунта (крупнозернистым песчаным, гравелистым, скальным).
• Прочность
  У большинства увлажненных грунтов прочность падает. В первую очередь это касается глины, лёсса, пылеватых песков. Под влиянием воды разрушаются коллоиды, грунт утрачивает связность, становится пластичным или текучим. Также падает прочность грунтов с высоким содержанием растворимых солей. Влажность практически не влияет на прочностные характеристики скалы из магматических или метаморфических пород.
• Набухаемость и морозное пучение
  Эти характеристики напрямую зависят от влажности. Набухаемостью обладают глины. При попадании воды в массив она связывается с глинистыми минералами, между зернами образуется толстая пленка, мешающая их сближению. В результате объем грунта увеличивается.
  Морозное пучение присуще любому грунту. При замерзании вода расширяется, что ведет к увеличению объема. У глины, лёсса, мелкого и пылеватого песка это явление более выражено из-за высокой влажности, чем у крупнообломочных и гравелистых грунтов.
• Плодородие
  Влажность – одна из основных характеристик, обеспечивающих плодородие. Вода является средой для роста и размножения микроорганизмов, в ней растворяются все питательные элементы. При низкой влажности они становятся недоступными для растений. Высокая влажность затрудняет дост у п кислорода в грунт, способствует развитию гнилостных бактерий и грибков, может привести к гибели корней. Для каждого вида растений существует своя оптимальная влажность – одни могут расти на болотах, другие в условиях пустыни.

Дальше вы узнаете, какие показатели влажности наиболее важны при определении качеств грунта.

Типы влажности

При изучении характеристик грунта важно знать не только его естественную влажность. Ведь этот показатель не полностью отображает характеристики грунта.

Для практических целей определяются еще несколько типов влажности:

• Весовую
• Объемную
• Относительную
• Гигроскопическую
• Оптимальную
• Допустимую
• На границе раскатывания
• На границе текучести
• Влажность набухания
• Влажность на пределе усадки

Детальную информацию об этих показателях вы найдете в следующей части текста.

Весовая влажность

Весовая влажность – это соотношение массы воды в грунте к массе сухого вещества. В отличие от естественной влажности показатель может определяться в дополнительно увлажненных или подсушенных грунтах. Он не всегда отвечает характеристикам в природных условиях.

Расчеты весовой влажности проводят по формуле:

Результат выражается в процентах (тогда его умножают на 100) или долях единицы.

Весовая влажность изменяется от 0 (абсолютно сухой грунт) до бесконечности. В некоторых грунтах (например, торфяных) вода может весить значительно больше , чем сухой грунт в пробе определенного объема. Поэтому показатель в них иногда достигает 1 000-3 000% и больше (10-30 единиц).

Весовая влажность демонстрирует, сколько воды находится в грунте, как это количество соотносится с твердой частью материала. Но по весовой влажности невозможно узнать, насколько поры заполнены водой. Показатель используется для расчетов относительной влажности.

Объемная влажность

Объемная влажность – это соотношение между объемом воды и объемом всех трех фаз грунта (твердой, жидкой и газообразной).

Вычисляется она по формуле:

Выражается объемная влажность, как и весовая, в долях единицы или процентах. Минимальное значение у абсолютно сухого грунта – 0, максимальное не превышает 100% (у полностью водонасыщенного грунта).

Объемная и весовая влажность согласуются между собой формулой, учитывающей плотность грунта:

Объемная влажность, как и весовая, используется для расчета относительной влажности.

Относительная влажность

Этот показатель также называют степенью водонасыщенности или коэффициентом влажности. Он демонстрирует, насколько грунтовые поры заполнены жидкостью.

Определяют относительную влажность по формуле:

По этому показателю грунты разделяются на несколько типов:

• Маловлажные (Sr от 0 до 0,5) – водой заполнены меньше 50% пор
• Влажные (Sr от 0,5 до 0,8) – водой заполнены от 50% до 80% пор
• Водонасыщенные (Sr больше 0,8) – водой заполнены больше 80% пор

Такая классификация относится в основном к пескам и крупнообломочным грунтам. В глинах и лёссах много связанной воды и мелких капилляров, поэтому относительная влажность не полностью отображает степень заполнения пор жидкостью.

Относительная влажность демонстрирует насыщенность грунта жидкостью. По этому показателю можно судить о других свойствах материала – сжимаемости, прочности , склонности к усадке, набухаемости, несущей способности. Зная относительную влажность, легче планировать дальнейшие действия по усовершенствованию качеств грунта – стоит ли дополнительно увлажнять его или, наоборот, просушивать с помощью рыхления, уплотнения, дренирования.

Гигроскопическая влажность

Гигроскопической называют влажность высушенной при 105-107°С пробы. На частицах конденсируется вода из атмосферы. Показатель зависит от влажности воздуха. На него также влияет дисперсность грунта. Поверхность конденсации у мелких зерен больше, чем у крупных. Они улавливают больше парообразной воды, что повышает гигроскопическую влажность.

Гигроскопическая влажность дает представление о поглотительной способности и влагоемкости грунта, его гранулометрическом составе. Показатель также дает представление о количестве связанной воды в грунте, так как большая часть влаги из воздуха вступает в прочный контакт с твердыми частицами.

Оптимальная влажность

Грунт с оптимальной влажностью максимально уплотняется при заданной внешней нагрузке. Определяется показатель в лабораторных условиях. Сухой образец постепенно увлажняют и утрамбовывают прибором стандартного веса.

В процессе опыта составляют график. У связных грунтов он имеет форму дуги. При увеличении влажности плотность сначала возрастает , а затем начинает снижаться. Числовое значение параметра в верхней точке и называется оптимальной влажностью.

У несвязных грунтов (песчаных, гравелистых) подобная закономерность не всегда выражена. Их трамбуют и увлажняют до тех пор, пока на поверхности не начнет появляться жидкость. Такой момент называется точкой отжатия воды. Оптимальной считается влажность на 1-1,5% ниже этой точки.

Для вашего удобства мы привели стандартные значения оптимальной влажности для разных типов грунтов:

• Крупнообломочный щебенистый – 3-5%
• Дресва – 5-7%
• Песок гравелистый – 4-6%
• Песок крупный – 6-8%
• Песок средний – 8-10%
• Песок мелкий и пылеватый – 10-14%
• Супесь – 9-15%
• Суглинок легкий – 12-16%
• Суглинок тяжелый – 16-22%
• Глина – 18-26%

Не у всех грунтов оптимальной является естественная влажность. При перевозке большинство материалов пересыхает, поэтому перед трамбовкой их приходится увлажнять. Если влажность грунта выше, его разрыхляют и оставляют просохнуть.

Допустимая влажность

При такой влажности грунт уплотняется до определенной допустимой величины, которая регламентируется коэффициентом уплотнения. Определяют ее долями от оптимальной влажности.

В таблице даны цифры допустимой влажности для основных типов грунтов при разных коэффициентах уплотнения.

Влажность на границе раскатывания

Показатель актуален для пластичных грунтов (глинистых, суглинистых, реже супесчаных). После впитывания определенного количества жидкости они обретают пластичные свойства – меняют форму под давлением и сохраняют ее после снятия нагрузки.

При увлажнении между глинистыми частицами , молекулами воды и растворенных в ней солей возникают коллоидные связи. В это же время расстояние между отдельными элементами грунта увеличивается. Он становится более чувствительным к необратимым деформациям. Когда влажность снижается, связи разрушаются. Грунт твердеет и при нагрузке распадается на куски.

Влажность на границе текучести

При увеличении влажности глины и суглинки становятся полужидкими (текучими). Частицы взвешены в большом объеме воды. Грунт превращается в массу, не способную поддерживать определенную форму. Минимальное количество воды, при котором грунт обретает такие свойства, называется влажностью на границе текучести.

Влажность на границе раскатывания и текучести определяют при изучении пластических свойств глинистых грунтов. Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье Пластичность грунта.

Влажность набухания

Глинистые грунты способны набухать (увеличиваться в объеме) при увлажнении. Количество жидкости, которое нужно добавить для максимального расширения грунта в замкнутом с боков сосуде, называется влажностью набухания.

Для максимального приближения эксперимента к естественным условиям образец нагружают сверху. Это имитирует давление фундамента. В ходе такого исследования определяется влажность набухания для разных по силе нагрузок.

Показатель демонстрирует, насколько грунт склонен к набуханию и при какой влажности происходит это негативное явление. Определяют характеристику при планировании строительства зданий или прокладке дорог на глинистых грунтах. В зависимости от влажности набухания проектируют дренаж и гидроизоляцию. В некоторых случаях необходимо проводить частичную замену грунта или вообще переносить строительство на другой участок.

Влажность на пределе усадки

Влажность влияет на усадку глинистых грунтов. Под давлением сначала удаляется вода из крупных пор, и усадка идет медленно. На следующем этапе процесс ускоряется, так как из средних и мелких пор вытесняется больший объем воды. После этого процесс резко замедляется или вовсе п р екращается. Остаток воды в грунте на этот момент называется влажностью на пределе усадки.

Определив влажность основания под фундаментом, можно узнать, будет ли он еще давать усадку. Но перед этим следует исследовать грунт с конкретного участка в лаборатории.

О способах определения влажности вы прочитаете в следующей части статьи.

Методы определения влажности

Выбор метода зависит от технических возможностей, разновидности грунта и типа влажности.

На практике чаще всего применяются:

• Высушивание проб до постоянной массы
• Определение гигроскопической влажности
• Определение влажности мерзлых грунтов
• Определение влажности с помощью влагометра
• Определение влажности на границе раската
• Определение влажности на границе текучести

Детальнее об этих методах мы расскажем в продолжении текста.

Метод высушивания проб до постоянной массы

Для исследования понадобятся:

• Образец грунта 15-20 г
• Высушенный чистый стакан
• Шкаф для сушки
• Аналитические весы

Сначала на весы ставят пустой стакан с крышкой. Потом его заполняют землей, снимают крышку и вместе с ней ставят в сушильный шкаф. Просушивают образец при 105-107°С. Загипсованные грунты можно сушить при 80°С.

Время сушки зависит от типа грунта:

• Песчаные – 3 часа
• Загипсованные – 8 часа
• Остальные – 5 часа

После завершения процедуры грунт опять взвешивают , затем просушивают еще 2 часа (песчаный 1 час). Действие повторяют, пока разница между весом после просушки не будет составлять меньше 0,02 г. Масса органических почв иногда увеличивается после просушки. Тогда для исследования берут минимальное значение.

Дальше влажность вычисляют по формуле:

Влажность выражена в процентах. Если не умножать показатель на сто, мы получим результат в долях единицы.

Метод используется, прежде всего, для определения весовой влажности. Но его можно применить и для других показателей, которые были описаны выше.

После завершения испытания определяют объемную и относительную влажность. Предварительно исследуют плотность грунта и его твердых частиц, вычисляют коэффициент пористости. Детальнее об этих показателях вы можете прочитать в соответствующих статьях на нашем сайте.

Определение гигроскопической влажности

При исследовании пользуются той же аппаратурой, что и в предыдущем случае. Берут 10-20 г грунта и доводят до абсолютно сухого состояния. Затем образец растирают и пропускают сквозь сито с сеткой № 1 (диаметр ячеек 1 мм). Затем его оставляют на 1-2 часа на открытом воздухе.

Когда проба впитает влагу из воздуха, ее засыпают в сухой стакан, закрывают крышкой и взвешивают. После этого образец еще раз высушивают и ставят на весы. Гигроскопическую влажность определяют по формуле, описанной в предыдущей части статьи.

Определение влажности мерзлого грунта

Вода в мерзлых грунтах может иметь жидкую либо твердую форму. Их естественная влажность всегда большая, часто на уровне полного водонасыщения.

Существует несколько разновидностей влажности мерзлого грунта:

• Суммарная (за счет льда и воды)
• Между включениями льда
• За счет мерзлой воды
• За счет ледяных включений
• За счет льда в порах

Экспериментальным путем определяется суммарная влажность. Остальные виды вычисляют в редких случаях по специальным формулам (еще реже – выявляют экспериментально).

Для определения суммарной влажности бе р ут образец грунта массой 3 кг. Его помещают в сухую тару определенной массы. Мерзлый образец взвешивают вместе с емкостью, затем ждут, пока он оттает. При оттаивании глинистый грунт переходит в текучее состояние, песчаный обретает полное насыщение водой.

Грунтовую жижу хорошо перемешивают и отбирают образец для определения влажности методом высушивания образца до постоянной массы.

Суммарную влажность вычисляют по формуле:

Определение влажности влагометром

В полевых условиях показатель можно определить влагометром. Это электронное устройство с датчиком-щупом, который опускается в грунтовый массив на различную глубину. Длина датчика – 20 см. Прибор измеряет влажность в точке соприкосновения щупа с грунтом. Данные показываются на экране.

Прибор определяет абсолютную и относительную влажность. Но его показания не всегда точные. Чаще всего его используют в сельском хозяйстве – в теплицах, на полях и огородах. На строительном участке влагометром также можно воспользоваться, если необходимости получать предельно точные показатели нет.

Определение влажности на границе раската

Для определения показателя берут грунт с естественной влажность весом 300 г. Его измельчают и протирают сквозь сито №1 и оставляют в закрытом сосуде на 2 часа. Затем образец просушивают и растирают в порошок, после чего опять просеивают через сито.

К полученному порошку примешивают дистиллированную воду, чтобы получить однородную пасту. Ее раскатывают на стекле или пластмассовой пластине в жгут (шнур) толщиной 3 мм. Длина шнура не должна быть больше ширины ладони.

Готовый жгут сминают в комок и опять раскатывают. Проводят процедуру до тех пор, пока образец не начнет распадаться на короткие сантиметровые кусочки. Затем их собирают в сухой стакан. Когда соберется 15-20 г, определяют влажность.

Определение влажности на границе текучести

В этом случае проводят такую же предварительную подготовку образца, как в предыдущем. Из высушенного грунта готовят мягкую пасту, тщательно перемешивая ее шпателем с дистиллированной водой. Затем пробу перекладывают в цилиндр и подносят к балансирному конусу (металлическому предмету , подвешенному на нитках к штативу). Острый конец должен касаться поверхности грунтовой пасты. Затем его опускают так, чтобы он погружался в пробу под действием собственного веса. Когда конус опустится в грунт на 10 мм за 5 секунд, влажность достигла границы текучести.

Если время опускания больше 5 секунд, пасту вынимают из цилиндра и повторно смешивают с дистиллированной водой, после чего повторяют опыт. Если конус опускается слишком быстро, грунт подсушивают на открытом воздухе. Влажность по завершении испытания определяют методом высушивания образца.

Определение влажности – важный этап геодезических исследований. Чтобы изучить состояние всего массива, пробы берут в нескольких местах и на разной глубине. Затем их отправляют в лабораторию. Для самостоятельного определения показателя можно воспользоваться влагометром. Он будет полезен в первую очередь на дачном участке при изучении свойств плодородной почвы. Но прибор может пригодиться и во время проектировки фундамента небольшого здания. Ведь геодезия стоит дорого, и не всегда имеет смысл ее заказывать.

Источник