Фізико-механічні й технологічні властивості грунту

Під час обробітку ґрунтообробні знаряддя зазнають опору, який виникає при переміщенні частинок грунту, тертя між ними та робочими органами знарядь. З метою правильного планування заходів обробітку і добору для них відповідного ґрунтообробного знаряддя потрібно знати фізико-механічні властивості ґрунту. Від технологічних властивостей ґрунту залежить опір, який долають знаряддя під час обробітку. Технологічні властивості ґрунту впливають не тільки на якість обробітку, а й на продуктивність ґрунтообробних агрегатів, їх зношення, витрати палива. До основних фізико-механічних властивостей ґрунту належить зв’язність, липкість, пластичність і спілість.

Зв'язність — це опір грунту силам, які здатні механічно роз'єднати його частинки шляхом роздавлювання та розклинювання. Вона залежить від гранулометричного складу, складу уві­браних катіонів, ступеня зволоженості грунту тощо. Найменшою зв’язністю характеризуються легкі ґрунти: піщані, супіщані, легкосуглинкові, опір яких під час оранки плугами з передплужниками коливається від 0,2 до 0,35 кг/см². Вищу зв’язність мають важкі суглинкові і глинисті ґрунти (0,55 – 0,8 кг/см²), а найвищу — солончаки і солонці (0,8 – 2,0 кг/см² і більше). Із збіль­шенням вологості зв'язність грунту зменшується і стає найменшою при во­логості, яка відповідає фізичній спі­лості.

Пластичність — властивість ґрунту набирати наданої йому в зволоженому стані форми без утворення тріщин і зберігати її після припинення дії на ґрунт зовнішніх сил. Ця властивість характерна глинистим, суглинковим і частково супіщаним ґрунтам лише за певного рівня вологості, оскільки у сухому та перезволоженому стані вони практично непластичні. Залежно від вологості розрізняють верхню і нижню межі пластичності ґрунту. Верхньою межею пластичності є вологість ґрунту, за якої ґрунт починає текти. Нижня межа пластичності — це найменше значення вологості, за якого ґрунт ще можна розкачати в шнур діаметром 3 мм без утворення на ньому тріщин. Пластичність ґрунту виражають у відсотках, визначають за різницею рівня вологості при верхній і нижній межі пластичності. Цей показник найвищий у солонцюватих, глинистих і суглинкових ґрунтах (7 – 17 %), нижчий — у супісках (7 %), відсутній — в піщаних ґрунтах.

Прилипання — це властивість воло­гого грунту прилипати до поверхні робочих органів ґрунтообробних знарядь. При його посиленні зростає тяговий опір і погіршується якість обробітку. Прилипання залежить від грануломет­ричного складу, структури і вологості грунту. Найбільш високе воно у гли­нистих безструктурних грунтів. Вологість ґрунту, за якої ґрунт вже не прилипає до знарядь, називають межею липкості. М. Качинський запропонував 5-бальну шкалу для оцінки липкості: граничнолипкий — не менше 15 г/см², сильнолипкий — 5 – 15; середньолипкий — 2 – 4; слаболипкий — 0,5 – 1,5; розсипчастий — 0,1 – 0,4 г/см². На структурних грунтах прили­пання починається при 60—70 % пов­ної вологоємкості, на розпилених — при 40—50 %.

Спілість грунту — це такий стан його зволоження, при якому витрачається найменше зусиль на обробіток, а грунт найменше прилипає до знарядь, найкраще кришиться і якість його об­робітку висока. Інтервал вологості, при якій грунт знаходиться в стані спілос­ті, залежить від гранулометричного складу, структури, складу увібраних основ тощо.

Розрізняють фізичну і біологічну спілість грунту і спілість затінення.

Фізична спілість залежить від вологос­ті грунту. При настанні фізичної спі­лості починають механічний обробіток грунту. Визначають таку спілість візу­ально: при здавлюванні в руці з спіло­го грунту не виступає вода і він розсипається, якщо його кинути з висоти 1,5 м.

Навесні, дещо пізніше фізичної, настає біологічна спілість, коли ґрунт прогріється до 10 – 15 °С. При цьому він стає пухкішим, набуває характерного запаху і внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів збільшується його об’єм і накопичуються легкодоступні елементи живлення, тому біологічно спілий ґрунт найкраще забезпечує потреби рослин повітрям і поживними речовинами.

Спілість затінення — це стан грунту відразу після збирання врожаю, коли в ньому є ще невеликі запаси вологи (остаточна вологість), не витрачена рослинами і не випаруваної внаслідок затінення рослинами поверхні грунту. Такий грунт менш ущільнений, менш твердий і більш пористий, що зумовлює високу якість обробітку відразу після збирання врожаю попередньої культури. При запізненні з обробітком спілість затінення грунту втрачається, що спричинює збільшення опору під час обробітку, сприяє утворенню брил, грунт розпилюватиметься.

Поиск по сайту: