מבחן כיפוף לקביעת מגבלת פלסטיק Atterberg בקרקעות

המטרה הכוללת של הליך חדש זה היא לקבוע את גבול הפלסטיות בקרקעות על ידי מדידת דפורמציות כיפוף. שיטת גלגול החוטים המסורתית מושפעת רבות ממיומנותם של מפעילי המעבדה, ולכן מוצגת גישה חלופית. שיטה זו מאפשרת לקבוע את גבול הפלסטיות באמצעות קריטריון ברור ואובייקטיבי.

לפיכך, התוצאות שהתקבלו מהימנות מאוד לסיווג וזיהוי קר والصים למטרות בוטניות. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהיא לא רק מהירה, פשוטה וזולה, אלא גם מדויקת ונטולת פרשנויות סובייקטיביות. התחל עם דגימת קרקע דקה, וייבש אותה בטמפרטורה של 60 °C או פחות, לפי הצורך.

בשלב הבא, פרוקו את האדמה באופן ידני באמצעות מכתש. עדיף להשתמש בעלי דחיסה מצופה גומי כדי למנוע שבירה של חלקיקי החול. לאחר מכן, העבירו את הדגימה דרך נפה של 0.4 millimeter והשליכו את האדמה שנאספה בנפה.

כעת, קחו כ-20 עד 40 גרם של קרקע והרטיבו אותה על גבי פלטת זכוכית שאינה סופגת. לאחר מכן, לושו את הדגימה בעזרת שפכטל מתכת עד לקבלת תערובת אדמה-מים הומוגנית. בעזרת כפפות לטקס, גלגלו את התערובת לכדור שקוטרו בין שלושה לחמישה סנטימטרים.

כעת, הכינו כדור שני עם כמות מים גדולה או קטנה יותר מהראשון, כך שלכדורים יהיה תכולת לחות שונה. שני כדורי האדמה לא צריכים להתפורר או להידבק בעת הטיפול בהם. לאחר מכן, עטפו כל כדור אדמה בניילון נצמד והניחו אותם בשקית אטומה.

אחסנו את השקיות למשך 24 שעות בתנאים הרמטיים. לאחר תקופת ההתאמה לטמפרטורה, בעזרת כפפות לטקס, שטחו את כדור האדמה על פלטת זכוכית חלקה לכדי לבידה בעובי של כמעט שלושה מילימטרים. שמרו על פני השטח של הלבידה מכוסים בניילון נצמד כדי למנוע איבוד לחות.

לאחר מכן, באמצעות מעצב חוטים, הפחיתו את העובי בדיוק לשלושה מילימטרים. כעת, חתכו בעזרת שפכטל את הקצוות המשוננים של מסת האדמה המשטוחה, וצרו רצועות אדמה באורך של לפחות 52 מילימטרים וברוחב של שלושה מילימטרים. לאחר מכן, גלגלו את רצועת האדמה בעזרת מעצב החוטים עד שהחתך המרובע יהפוך לעגול, כך שיהיה בקוטר של שלושה מילימטרים.

אם הפס יבש ופירורי מדי, או דביק מדי, חזור על הבדיקה תוך שימוש בקרקע בעלת תכולת מים גבוהה או נמוכה יותר. לאחר מכן, הנח את חוט הקרקע לצד הצד הקדמי של מעצב החוטים, והשתמש ברוחבו של מעצב החוטים כדי להפוך את הגליל לאורך של בדיוק 52 millimeters. כעת, הפוך את מעצב החוטים, והבא את החלק הגלילי במגע עם החלק המרכזי של חוט הקרקע.

הנח את דוחפי הפלדה במגע עם מרכז חוט הקרקע. לאחר מכן, הזז בזהירות את דוחפי הפלדה לכיוון קצות חוט הקרקע במסלול מעגלי. חזור על פעולה זו עד לנקודת הסדק.

אם הסדק הראשון מופיע ליד אחד מקצוות התיל, המשיכו לכופף את הקצה השני עד להופעת הסדק השני בקצה המopposite. כעת, הסירו את מעצב התילים והשתמשו בקליבר למדידת המרחק בין החלק המרכזי של כל קצה בדיוק של 0.1 מילימטר. כעת, הניחו את תיל הקרקע בתוך מיכל בעל משקל ידוע, וכסו אותו כדי למנוע איבוד לחות.

אם עיוטי הכפיפה גדולים עד כדי כך שקצות החוט באים במגע זה עם זה, הסירו את הדוחפים ואת מעצב החוט, והמשיכו לכופף את חוט הקרקע ביד עד לנקודת הסדיקה. לאחר מכן, own מדידו את המרחק בין קצות החוט ורשמו ערך שלילי. מהקרקע העודפת, עצבו חוטים נוספים, אך אל תחתכו את קצותיהם.

אחסנו אותם באותו מכל, וכסו אותו שוב. כעת, הכינו חוט קרקע שני באורך 52 מילימטרים, בדומה לראשון. חזרו על תהליך הכפיפה בחוט הקרקע השני.

אם התוצאות דומות, אין לכופף חוטים נוספים. אם הן היו שונות, יש לעצב ולכופף לפחות חוט קרקע אחד נוסף, עד לקבלת מדידות תואמות. לאחר השגת כמות מינימלית של 5 גרם של חוטים, רשמו את משקל המכל עם חוטי הקרקע בדיוק של לפחות 0.1 גרם.

כעת, חזרו על התהליך כולו עבור כדור האדמה השני. התחילו בהנחת שני מכלים עם חוטי אדמה, ללא כיסוי, בתנור בטמפרטורה של 105 מעלות Celsius כדי לייבש את האדמה למשך 18 שעות לפחות. למחרת, העבירו את המכלים לדסיקטור.

לאחר שהתקררו לטמפרטורת הסביבה, רשמו את משקלם בדיוק של לפחות 0.1 גרם. לאחר מכן, החזירו את המכלים לאותו תנור למשך שש שעות נוספות לפחות. שוב, קררו אותם בדסיקטור ומדדו את משקלם.

המשיכו לחזור על תהליך זה עד שתי מדידות משקל רצופות יהיו זהות לחלוטין, המהוות את משקל הקרקע כשהיא יבשה. כעת, עבור כל כדור קרקע, השתמשו בתכולת המים הידועה, W, ובכיפוף בזמן הסדק, B, כדי לחשב את גבול הפלסטיות של כל כדור. לאחר מכן, השתמשו בערך הממוצע כדי לאפיין את הקרקע.

המספר, פחות 0.108, במשוואת הגבול הפלסטי, תואם לערך הממוצע של סוף שיפוע שהתקבל במחקר קודם עם היפוך מרובה שבו נבחנו 24 סוגי קרקע. המספר 2.135 מתייחס לערך הכפיפה הממוצע התואם לגבול הפלסטי בעקומת הכפיפה עבור אותן 24 קרקעות, בהתאם לבדיקת הרב-נקודות המקורית שלנו. הגבולות הפלסטיים שחושבו מ-30 סוגי קרקע באמצעות בדיקת הכפיפה המתוארת, הושוו לבדיקת הכפיפה הרב-נקודית המקורית ולבדיקת הגלילה הסטנדרטית.

כל בדיקה בוצעה על ידי מפעיל מנוסה מאוד, והתוצאות היו דומות מאוד. תוצאות גבול הפלסטיקת שהתקבלו באמצעות בדיקת הכפיפה החדשה נמצאו במתאם גבוה עם בדיקת הכפיפה המקורית ועם בדיקת גלגול החוטים הסטנדרטית. מרבית התוצאות היו במתאם מושלם, אפילו עם קרקעות בעלות פלסטיקות נמוכה מאוד.

לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה מעמיקה באפשרות לקביעה מהירה ומדויקת של גבול הפלסטיות באמצעות בדיקה פשוטה, שבה למבצע הבדיקה אין תפקיד קריטי בתוצאה הסופית. ברגע שתשלטו בטכניקה זו, ניתן יהיה לבצעה תוך חמש עד עשר דקות, כך שהיא עשויה להיות מהירה אף יותר מהבדיקה המסורתית.

בנוסף לביצועיו המהירים, הפשטות, העלות הנמוכה והדיוק של בדיקה זו הופכים אותה לנגישה בקלות לכל מעבדה. לאחר פיתוחה, סללה טכניקה זו את הדרך עבור חוקרים וחברות בתחומי הגאוטכניקה, החקלאות, הקרמיקה ומדע הקרקע, להשגת תוצאות מהימנות יותר עבור גבול הפלסטיות.