Какие бывают грунты: Какие бывают грунты

Какие бывают типы, виды грунтов и их состав

25 Янв by admin

Грунт это почва, это основа всего, что построено на земле, под землей и с помощью земли. Он состоит из различных частиц, которые могут отличаться и формой, и размерами, и свойствами, и в зависимости от того как они впитывают влагу, на сколько плотно соединяются между собой, как разрыхляются, какова их гибкость и сжимаемость, делают оценку всего грунта, что очень важно. Эта оценка и определяет, как и насколько эффективно будет использоваться выбранная территория.

Немного о видах грунта

По строительным нормам грунты разделяют на скальные и нескальные.

Скальным грунтом можно назвать горные возвышенности с примерно равными длиной и шириной, состоящие из осадочных, метаморфических, магматических горных пород. То есть, утрамбовавшиеся за долгое время существования планеты лава и то, что осталось от различных живых организмов, и обработанное ветрами, дождями и всем чем только могла природа за тысячи и миллионы лет.

Такой грунт служит безупречной базой для различного рода строительства, потому что обладает устойчивыми механическими свойствами (плотный, сопротивляемость сдвигу высокая, в воде не раскиснет, и в объемах практически не уменьшится), если нет трещин и пустот.

К нескальным  типам относятся грунты рыхлые: песчаные, глинистые, крупнообломочные не сцементированные, супеси. Почти все видели, что такое щебень, гравий и галька, так вот, это крупнообломочные грунты, они так и называются гравийные, щебенистые, галечниковые, это обусловлено величиной их частиц. Состоят они из крупных обломков, камешков, размером более 2-10 мм, которых более половины общей массы. Благодаря тому, что такой грунт не размывается и не сжимается под большой нагрузкой, он может стать также надежным фундаментом для строительства.

Песчаные грунты, а попросту песок, тоже подразделяется на виды (гравелистые, пылеватые, крупные, мелкие и средние). От того каковы песчинки (зерна по-научному) в миллиметрах, и как эти зерна лежат рядышком друг с другом, их и разделяют. Так, гравелистые песчаные грунты складываются из крупиц размером 2 мм, и занимают более 25% от веса сухого грунта. И по убывающей: крупный песок с частями в 0,5 мм и массой больше 50%, песок средней крупности с зернами вполовину меньше (0,25 мм) и таким же весом. А мелкий и пылеватый песок практически одинаковы, размеры и частичек 0,1 мм, а отличие в процентах занимаемого объема, первый больше 75%, а второй меньше.

Если строители собираются работать на песке и там нет грунтовых вод, то место выбрано хорошее, ведь такой грунт под действием нагрузок почти не сжимается. Однако нужно учитывать и наличие пылевых частиц в его составе

, они ухудшают качество грунта, и тем самым пригодность под строительство.

Глинистый грунт это мягкое податливое соединение, которое в своем сочетании имеет половину или доже больше частиц в виде пластиночек размером 0,01 мм. Чешуйки глины влагу не пропускают, но в просветах между ними вода прекрасно держится. Это можно назвать плохим свойством, потому что при надавливании и воздействии низких температур глина меняет форму, а именно сжимается и расширяется, в зависимости от погодных условий. Помимо глины есть еще супесь и суглинок. Все они обладают почти одинаковыми свойствами, разница, пожалуй, только в составе.

Супесь это наименее пластичный глинистый грунт, который содержит много песка и немного глины чуть меньше 10%. Суглинок же содержит глины 10-30%. Хоть сухой глинистый грунт и достаточно крепкий, он не годится для выдерживания больших нагрузок. Чтобы начать строительство просто необходимо точно знать какой грунт под ногами.

Различия грунта, Таблица видов грунта, Виды грунта по ГОСТу

Основные различия грунтов заключаются в их составе, особенности структуры и залегания. У каждой разновидности материала свои характеристики, на основании которых производится их классификация.

Используется грунт для разных работ – строительства, промышленного производства, благоустройства садово-парковых зон и придомовых территорий. При этом наибольший интерес представляют пески, супеси и глина. Эти материалы отличаются физическими характеристиками. Песок при снижении влажности не теряет в объеме, не обладает пластичными свойствами. Глина при намокании – расширяется, обладает высоким показателем пластичности.

В строительстве наиболее востребованы глинистые грунты, которые подразделяются на несколько видов в зависимости от показателя пластичности. Определить разновидность можно самостоятельно, воспользовавшись одним из предложенных методов.

Таблица видов грунта

Вид грунта	Определение с помощью ладони	Определение по скатыванию в шнур
Супеси	В структуре – подавляющее большинство приходится на песчинки и пылеобразные частицы	Шнур невозможно скатать или сделать это очень сложно
Суглинки	Если растирать в руке, будут явно ощущаться песчинки.	Можно скатать шнур диаметром 10 мм или небольшие шарики, которые при нажатии растрескиваются по краям
Глины	При растирании не чувствуются твердые частицы	Скатываются в прочный и длинный шнур длиной до 10 мм и шарики, которые при сдавливании не растрескиваются.

Супесь представляют собой песок, в котором содержится до 5,0 — 10,0% примесей. У суглинков примесные компоненты составляют от 10,0 до 30,0%, по своим характеристикам они находятся между глинами и песком, в зависимости от количества примесей делятся тяжелые, средние и легкие.

Глина – это горная порода, состоящая из мельчайших фракций с минимальным количеством песчинок. В естественном состоянии этот материал практически всегда находится в увлажненном состоянии.

Плодородный грунт, чернозем с органическими компонентами неравномерно сжимаются и плохо выдерживают нагрузки, поэтому используются для выращивания тепличных культур, обустройства парковых зон, цветников, облагораживания придомовых территорий.

Основные виды грунта по ГОСТу распределяются на три больших группы — скальные, дисперсные, мерзлые.

Приобрести природный строительный материал и плодородный чернозем для выращивания различных культур по доступным ценам и с возможностью доставки предлагает компания «Инерт Групп».

фото основных разновидностей грунтов, физические свойства, виды воды в грунтах

Перед тем как приступить к строительству дома, первое, что нужно учесть – это качество грунта на вашем участке. Видов грунтов несколько, и не каждый из них оптимален для строительства. Однако существует несколько способов улучшить физические характеристики грунтов и сделать их пригодными для закладки фундамента. О видах грунтов и их классификации вы сможете прочесть на этой странице.

Выбрать оптимальный тип фундамента невозможно, не имея данных о грунтах, расположенных на участке, и их свойствах. Безграмотно сделанный фундамент в конечном итоге может привести к разрушению всего строения. Связь здесь прямая: чем прочнее основание, тем долговечнее сооружение.

В зависимости от места расположения земельного участка основанием для вашего дома будет служить один из верхних слоев земли: скальная порода или грунт. Говоря о фундаменте и типе грунта, скальные породы, используемые в качестве основания, также можно считать грунтом.

Основание строения может быть как естественным, так и искусственным. Естественным основанием может служить грунт, залегающий под фундаментом дома, имеющий в своем природном состоянии достаточно хорошую несущую способность для обеспечения устойчивости здания и допустимую по величине и равномерности осадку. Такие характеристики физических свойств грунтов встречаются крайне редко, поэтому требуется дополнительное укрепление почвы, то есть создание искусственного основания.

Классификация основных видов грунтов для строительства фундамента

Основные виды грунтов — это скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые и торфяники.

   

Скальные грунты являются наиболее надежным основанием для строения. Они представляют собой изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. Поэтому такие типы и виды прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются.

Дом на таком грунте можно возводить непосредственно на поверхности, без какого-либо вскрытия или заглубления.

   

Крупнообломочные грунты не имеют цельной структуры и содержат прожилины гравия, обломки кристаллических и осадочных пород. В состав этих грунтов входит (по весу) более 50 % частиц с размерами более 2 мм. Основные свойства таких видов грунтов заключаются в слабом сжимании и низкой разламываемости.

В зависимости от крупности частиц крупнообломочные типы грунтов подразделяются на: валунные или глыбовые (вес частиц крупнее 200 мм — более 50 %), галечниковые или щебенистые (вес частиц крупнее 10 мм — более 50 %) и гравейные (вес частиц крупнее 2 мм — более 50 %).

По степени влажности крупнообломочные виды грунтов для фундамента подразделяются на: насыщенные водой (коэффициент влажности — более 0,8), влажные (от 0,5 до 0,8) и маловажные (не более 0,5).

Опорой для дома, построенного на таком грунте, может служить фундамент с заглублением не более полуметра.

   

Один из основных типов грунтов – песчаный — содержит (по весу) менее 50 % частиц крупнее 2 мм. Особенность этого типа грунта – сыпучесть и отсутствие пластичности. Увлажняясь, они могут сильно уплотняться под нагрузкой — проседать. Эти грунты не задерживают воду и незначительно промерзают.

По степени влажности песчаные грунты подразделяются на три группы: насыщенные водой (коэффициент влажности — более 0,8), влажные (от 0,5 до 0,8) и маловажные (не более 0,5).

В зависимости от крупности частиц песчаные виды грунта для строительства подразделяются на: песок гравелистый (вес частиц крупнее 2 мм — более 25 %), песок крупный (вес частиц крупнее 0,5 мм — более 50 %), песок средней крупности (вес частиц крупнее 0,25 мм — более 50 %), песок мелкий (вес частиц крупнее 0,1 мм — более 75 %) и песок пылеватый (вес частиц крупнее 0,1 мм — менее 75 %).

Наличие в грунте пылеватых частиц ухудшает его строительные качества и снижает его несущую способность. Чем крупнее и чище песок, тем большую нагрузку он может воспринять. Кроме того, пески гравелистые, крупные и средней крупности имеют значительную водонепроницаемость и поэтому при замерзании не вспучиваются. В таких грунтах допускается закладка фундамента на глубине до 1м.

Посмотрите фото основных видов грунтов, чтобы лучше представить их структуру:

   

Неблагоприятный тип грунта для фундамента

Глинистые грунты наиболее неблагоприятны для закладки фундамента: они могут сжиматься при высыхании, размываться при паводках, а при замерзании вспучиваться. Эти свойства обусловлены тем, что глинистые грунты состоят из мельчайших частиц, имеющих в основном чешуйчатую форму, и большого количества тонких капилляров. Через них вода заполняет все поры глины и обволакивает частицы грунта. Созданное взаимное притяжение обеспечивает вязкость глинистого грунта. Поскольку поры глины в большинстве случаев заполнены водой, то при ее промерзании объем увеличивается и начинается процесс набухания (пучения). В зависимости от величины относительного набухания без нагрузки глинистые грунты подразделяются на: сильно-набухающие (коэффициент — более 1.

2), средненабухающие (от 0,08 до 1,2) и слабонабухающие (менее 0,08).

   

Таким образом, несущая способность этой разновидности грунта во многом зависит от его влажности. В пластичном и разжиженном состоянии она очень мала, в то время как сухая глина способна выдерживать значительную нагрузку. Поэтому, если такая земля находится во влажном климате, то необходимо закладывать фундамент в расчете на глубину промерзания грунта.

К глинистым основам часто относят суглинки. По физическим свойствам эти грунты они занимают промежуточное положение между песчаными и глинистыми грунтами. В зависимости от содержания глины выделяют сами суглинки (содержание глины от 10 до 30 %) и супесь (содержание глины от 3 до 10 %).

Супеси, сильно разжиженные водой, становятся настолько подвижными, что текут подобно жидкости и поэтому носят название «плывуны». Вследствие своей подвижности и незначительной несущей способности плывуны малопригодны для использования в качестве оснований.

   

В состав торфяников входит большое количество растительных осадков. По их относительному содержанию различают: слабозаторфованные (относительное содержание растительных осадков — менее 0,25), среднезаторфованные (от 0,25 до 0,4), сильнозаторфованые (от 0,4 до 0,6) и торфы (свыше 0,6). Торфяники, как правило, сильно увлажнены и отличаются значительной неравномерной сжимаемостью. Они практически не пригодны для создания надежной опоры. В ходе строительства они заменяются на более эффективные (например, на песчаные).

Какие виды воды находятся в грунте

Кроме неравномерной сжимаемости грунта у фундамента есть еще несколько «врагов» — вода и мороз. Основные виды вод в грунтах, какие находятся в грунте и представляют опасность для опоры вашего будущего дома, — это почвенные и грунтовые.

Почвенные воды — это влага, выпавшая в виде осадков, образовавшаяся в результате таяния снегов или являющаяся компонентой болотных и илистых почв. Грунтовые воды залегают в грунте постоянно. Именно они оказывают значительное влияние на структуру, физическое состояние и механические свойства грунта и снижают несущую способность основания.

Грунтовые воды существуют практически повсеместно, только в разных местах на разной глубине. Если они находятся очень глубоко и даже в период таяния снегов не поднимаются на поверхность, то в доме, расположенном на таком участке, можно даже оборудовать подвал, не беспокоясь, что весной он будет затоплен. Но если этот вид вод в грунтах залегает близко к поверхности земли, то фундамент потребует обустройства надежной гидроизоляции, а от подвала лучше отказаться.

В холодный период года некоторые виды грунта начинают увеличиваться в объеме, вздуваться, пучиться. Этот процесс обусловлен тем, что вода, которую грунт удерживает в своих порах, превращаясь в лед, занимает больший объем. Причем, вследствие капиллярного эффекта, из нижних слоев грунта она поднимается в зону промерзания.

Глубина промерзания грунта различна и зависит от географического места расположения вашего участка. Оптимальными для будущего фундамента считаются условия, когда глубина промерзания грунта меньше глубины грунтовых вод. И, наоборот, тяжелыми считаются условия, когда глубина промерзания больше глубины грунтовых вод. Ведь когда холод достигнет уровня подземных грунтовых вод, начнется их превращение в лед, а вместе с этим и вспучивание грунта. Впрочем, если бы этот процесс шея равномерно, то особой проблемы не возникало бы: зимой дом равномерно приподнялся, а весной равномерно опустился. Однако вспучивание практически никогда не бывает равномерным, что приводит к перекосу фундамента, перераспределению нагрузок в нем и во всем строении. В результате могут появиться трещины, как в самом фундаменте, так и в стенах дома.

Согласно положениям СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» к пучинистым относятся все находящиеся во влажном состоянии глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески, а также крупнообломочные грунты, имеющие фрагменты с пылевато-глинистые заполнением. В сухом же состоянии перечисленные грунты отнесены к практически непучинистым. Поэтому при повышенной влажности грунта фундамент дома рекомендуется закладывать не выше глубины промерзания. Кроме того, необходимо учитывать, что глубина промерзания влажных грунтов у фундамента зависит от основного теплового режима дома. Так, например, эта глубина под отапливаемым зданием уменьшается на 30—50 % от нормативно-расчетного показателя. В ходе геологических изысканий были получены характеристики грунта вашего участка. Неплохо, если фундамент будет опираться на крупнообломочный грунт природного происхождения. Не следует волноваться и в том случае, если на вашем участке преимущественно однородные песчаные грунты, состоящие из крупнозернистого песка. Правильно рассчитанный и заложенный фундамент даст равномерную осадку и в дальнейшем, как правило, не будет перекашиваться, и испытывать от грунта сильных нагрузок

Как улучшить характеристики физических свойств разновидностей грунтов

Не стоит расстраиваться, и тем более отказываться от строительства, в том случае, если в результате геологических изысканий обнаружилось, что грунт на вашем участке глинистый, или мелкозернистый и пылевидный песок, или даже торфянистый. Существует множество способов, как улучшить физические характеристики разновидностей грунтов, правда, они приводят к дополнительным финансовым затратам, размер которых лучше оценить заранее.

Мелкозернистый и пылевидный песок, а также глинистые грунты обеспечивают приемлемые характеристики только в сухом состоянии. При обилии влаги они становятся текучими, а в зимнее время, промерзая, пучинятся. Чтобы этого не происходило, проводят специальные мероприятия, например, заглубляют подошвы фундамента ниже глубины промерзания почвы. Кроме того, как советуют некоторые специалисты, на таких грунтах желательно ставить тяжелый дом, со стенами из кирпича или блоков, поскольку легкую конструкцию при зимнем пучении грунт выдавит.

Хороший результат дает искусственно созданное для фундамента песчаное основание, так называемая песчаная подушка. Ее часто устраивают под ленточный фундамент при строительстве загородных домов без подвала. Толщина «подушки» может достигать половины всей высоты фундамента, а так как песок дешевле, чем бетон и арматура, это дает неплохую экономию финансов. Да и сама процедура весьма проста: средне- или крупнозернистый песок засыпают в траншею или котлован слоями по 150—200 мм, тщательно утрамбовывают и каждый слой проливают водой.

Если вам достался участок на торфянике, следует просто убрать весь торф и засыпать образовавшийся котлован песком, сделав песчаную подушку.

В том случае, если уровень грунтовых вод на вашем участке высок и их захватывает глубина промерзания, то необходимо провести работы, направленные на понижение этого уровня (осушение, прокладка глубоко расположенных дренажных канав и т. д). Особое внимание следует уделить и отводу поверхностных, атмосферных и производственных вод путем организации вертикальной планировки, ливнестоков, водоотводных канав или лотков.

Необходимо предпринять меры, направленные на снижение сил морозного пучения. Для этого следует возводить фундаменты простейших форм с минимальной площадью поперечного сечения, например столбчатые или свайные, и снижать глубину промерзания грунта около фундаментов теплоизоляционными материалами.

Какие бывают грунты. Чем отличаются и как определить

Для того, чтобы окончательно определиться с выбором свайно-винтового фундамента под вашу будущую постройку, вам необходимо разобраться — какой грунт в пятне застройки на вашем участке. Иногда это может определить единственно возможный тип фундамента для вашего дома и продлить срок его эксплуатации. Итак, читаем внимательно…

СКАЛЬНЫЕ ПОРОДЫ

Скальная порода или полускальные грунты – представляет собой один сплошной массив кристаллических пород или крупные блоки (элементы) размером более 0,8 м, с высокой прочностью, повышенной морозостойкостью, практически не сжимается, не растворяется в воде, не смягчается, обладает большой несущей способностью и выдерживает большие нагрузки.

В скальных или полускальных грунтах за счет конструктивных особенностей допустимо применение свай винтовых конусно-спиральных (СВКС), но невозможно применение свай винтовых лопастных (СВЛ). Слишком твердый грунт, что бы закрутить сваю с широкой лопастью потребуется очень большие усилие, которые приведут к деформации сваи.

Для скальных грунтов разработана специальная ГОРНАЯ СЕРИЯ СВАЙ BAU с увеличенным расстоянием между витками. Благодаря высокой несущей способности в скальных и полускальных грунтах СВКС будет работать как свая-стойка. При сопротивлении грунта от R = 20 Мпа и более, согласно ГОСТ, возможно устройство фундаментов с минимальной глубиной заглубления 0,5 – 1 м. Скальный грунт не бывает водонасыщенным и не подвержен морозному пучению.

Для устройства СВКС в скальных грунтах необходимо предварительное бурение лидерных скважин спецтехникой типа буровой установки на базе автомобиля с усилием крутящего момента более 1 тонны/метр, в которые вкручиваются СВКС. Диаметр лидерной скважины должен быть меньше диаметра устанавливаемой сваи. Лидерные скважины являются направляющими отверстиями в грунте, значительно облегчающими процесс погружения сваи.

КРУПНООБЛОМОЧНЫЕ ГРУНТЫ

Крупнообломочные грунты – частично разрушенные полускальные грунты, с несвязанными частицами, которые подразделяются по размерам фракций на:

• валуны (глыбы с острыми краями) с частицами от 200 до 800 мм;
• галька (щебень с острыми краями) с частицами от 10 до 200 мм;
• гравий (дресва с острыми краями) с частицами от 2 до 10 мм.

В крупнообломочных грунтах, также как и в скальных допустимо применение свай винтовых конусно-спиральных (СВКС), но невозможно применение свай винтовых лопастных (СВЛ).

Благодаря высокой несущей способности в крупнообломочных грунтах СВКС будет работать как свая-стойка и может воспринимать сжимающие нагрузки до 14,5 т. Крунообломочный грунт хорошо пропускает воду, поэтому как правило не подвержен морозному пучению.

Водонасыщенность крупнообломочных грунтов зависит от уровня грунтовых вод и заполнителя, глинистые заполнители могут задерживать воду, тогда грунт может относиться к малопучинистым.

В гравий и гальку с фракцией частиц до 70 мм, за счет закованного конуса и многовитковой спирали, СВКС вкручиваются без лидерных скважин с помощью ямобура на базе автомобиля с усилием крутящего момента до 1 тонны/метр.

ПЕСЧАНЫЕ ГРУНТЫ

Песчаные грунты состоят из сыпучих мелких частиц, которые образовались в процессе выветривания (разрушения) скальных пород. Их частицы не связаны друг с другом и имеют различные размеры, что разделяет пески на несколько видов:

• гравелистые — фракция > 2мм;
• крупные — фракция > 0.5мм;
• средней крупности — фракция > 0.25мм;
• мелкие — фракция > 0.1мм;
• пылеватые — фракция

За счет малосжимаемости пески, кроме пылеватых, оптимальны для опирания СВКС (работает как висячая свая-трение) и воспринимают сжимающие нагрузки до 15 т. В пылеватых, особенно водонасыщенных, грунтах лучше работает СВЛ, за счет большей площади опирания лопасти.

Песчаные грунты имеют высокую плотность, хорошо водопроницаемы, мало сжимаемы, не набухают. За исключением мелких и пылеватых, пески не пучат при промерзании (при отсутствии грунтовых вод). Сухой песок промерзает зимой на глубину всего 20-40 см. Это означает, что сваи можно устанавливать не так глубоко, как в суглинках, достаточно 120-150 см (в зависимости от зоны строительства).

Пылеватый песок относится к сложным грунтам под постройки, он не впитывает влагу, но и не препятствует проникновению воды в толщу песчаника, поэтому в таких местах часто образуются плывуны. К тому же при замерзании почвы происходит выталкивание фундаментных конструкций (морозное пучение), и это нужно учитывать при разработке основания здания.

Сухие пески имеют меньшее сопротивление грунта, следовательно, устанавливать сваи в них проще. СВКС вкручиваются в пески (кроме пылеватых) как вручную, так и с помощью ямобура на базе автомобиля с усилием крутящего момента до 1 тонны*метр. СВЛ имеет большое сопротивление при вкручивании в пески (ручной способ не подойдет, потребуется привлечение техники).

Для песков, в т. ч. водонасыщеных, наша СВКС оптимальна и является хорошей доступной заменой:

• железобетонным буронабивным сваям, имеющим высокую стоимость за счет предварительного устройства обсадных ограждающих труб, предотвращающих боковое осыпание;
• железобетонным забивным в тесной городской застройке, где за счет динамического и вибрационного воздействий на песчаное грунтовое основание значительно повышается его пористость и снижается его несущая способность, что всегда чревато деформациями и разрушением уже существующих фундаментов строений и конструкций;
• сваям лопастным винтовым (СВЛ), которые часто невозможно закрутить в пески без предварительного устройства лидерных скважин, потому-что плотность такого грунта достаточна высока.

ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ

Глинистые грунты состоят из самых мелких пылеватых и глинистых частиц с физическими и химическими структурными связями, в сухом состоянии пылевидные, а при увлажнении обладающими пластичностью (Ip ≥ 1 %).

Среди глинистых грунтов существуют разновидности — собственно супеси, суглинки и глины. В указанной последовательности, в составе грунтов уменьшается содержание песчаных частиц и увеличивается количество глинистых, пылеватых частиц. Чем больше глинистых частиц в грунте и плотность грунта, тем больше силы сцепления и несущая способность грунта. Но, в глинистых грунтах силы сцепления между частицами уменьшаются с увеличением влажности грунта.

В глинистых грунтах СВКС работает в большей степени за счет боковой поверхности, как висячая свая-трение и воспринимают сжимающие нагрузки:

• супесь твердая — до 10 т. ;
• глина полутвердая, суглинок твердый, полутвердый – до 6,5 т.;

Лопастные же сваи в основном используют принцип опорной платформы (лопасть) на которую и приходится основная нагрузка.

Связные глинистые грунты — отличаются значительно меньшей прочностью и большей деформируемостью, с резкой изменчивостью физического состояния и свойств, многообразием текстурно-структурных особенностей, с высокой пористостью, слабыми структурными связями, низкой водопроницаемостью и большим водопоглощением (до текучего состояния), а также специфическими особенностями, требующие всестороннего инженерно-геологического изучения их при проектировании и строительстве различных сооружений.

Всем глинистым грунтам свойственна большая пористость, которая снижается за счет его уплотнения. Естественное уплотнение глинистого грунта происходит под давлением вышележащих слоев, а значит, чем глубже находится слой, тем сильнее он уплотнен, тем меньше его пористость и тем больше его несущая способность.

Пластичность грунта — его способность под воздействием внешних сил изменять форму (деформироваться) без разрыва сплошности и сохранять приданную ему форму после прекращения этого воздействия. Чем больше число пластичности, тем более пластичен грунт.

В слое грунта, который находится ниже глубины промерзания, расширения грунта зимой при морозном пучении и сужения летом не происходит, он максимально уплотнен и его можно считать несжимаемым.

Глубина промерзания глинистых грунтов критично влияет на выбор типа и размеров всех фундаментов, особенно свайных, но кроме СВКС, которая за счет значительных анкерных свойств, возникающих за счет межвиткового уплотнения с отжимом воды, успешно противодействует силам пучения в зоне промерзания.

СВКС вкручиваются в глинистые грунты с помощью ямобура на базе автомобиля с усилием крутящего момента до 1 тонны/метр.

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ГРУНТЫ

Допускаются в качестве основания специфические грунты:

• насыпные техногенные грунты с равномерной плотностью грунтового скелета менее 1,6-1,8 т/м3, подтвержденными лабораторными исследованиями. Равномерная плотность достигается через послойную отсыпку с толщиной отсыпаемого грунта не более 30см и с паралельным отсыпке трамбованием отсыпаемого слоя грунта с помощью ручных, механических переносных или механических на базе автомобиля или трактора трамбовок;
• слежавшиеся в течение минимум 5 лет насыпные техногенные грунты, но по параметрам, подтвержденным лаборатоными исследованиями образцов;
• почвогрунты на юге России мощностью слоя до 2,5 м, которые с глубиной имеют слежавшуюся плотную консистенцию и параметры близкие к тугопластичным суглинкам;
• просадочные, 2й группы, глинистые грунты после принудительного предварительного замачивания и высушивания до тугопластичной консистенции всей расчетной толщи, которая равна расчетной длине сваи в тугопластичном суглинке + минимум 15 диаметров свай под нижним окончанием свай.

ГРУНТЫ НЕ ПРИГОДНЫЕ ДЛЯ УСТРОЙСТВА СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА

Грунты на которые запрещено опирать свайные фундаменты и которые не принимаются в расчет несущей способности из-за своих специфических особенностей:

• техногенные или насыпные грунты – искусственно измененные, перемещенные или образованные в результате инженернохозяйственной деятельности человека;
• почвы или почвогрунты – поверхностные слои дисперсных грунтов, состоящие из неорганических и органических веществ, обладающие плодородием, заселенные растениями, насекомыми и животными, рыхлые по консистенции, влажные и как минимум слабоагрессивные к металлам;
• заторфованные биогенные грунты – органические грунты, содержащие в своем составе 50 % (по массе) и более органических веществ, представленных растительными остатками и гумусом, как в сухом рыхлом, так и в водонасыщеном пластичном состояниях;
• просадочные 2 группы глинистые грунты как в сухом так и в водонасыщеном состоянии;
• глинистых грунтах с показателем текучести IL > 0,6 мягкопластичной, текучепластичной и текучих консистенций;
• грунты на карстовых и подрабатываемых территориях.

свойства и характеристики дисперсных и песчаных

На чтение 6 мин Просмотров 239 Опубликовано 20.07.2020 Обновлено 03.07.2020

До начала строительства проводятся геологические изыскания, позволяющие определить особенности и характеристики грунтов. Они необходимы для выбора оптимального типа фундамента. Процессы усадки и надежность основания напрямую зависят от свойств почвы на участке.

Строительная классификация грунтов

Вид грунта необходимо знать для определения типа фундамента при строительстве

Грунтом в строительстве называют все рыхлые обломочные горные породы, на которых устраивается основание постройки.

Для стандартизации определений, используемых при выполнении геологических изысканий, принят общий стандарт строительной классификации грунтов. Он делит грунты на классы, типы и разновидности по структурным связям, составу и строению.

Первоначально строители пользовались информацией из СНиП II-15-74. Теперь при необходимости обращаются к ГОСТ 25100-2011.

Виды грунтов по прочности

Классифицируя типы грунтов, выделяют 2 основные группы:

• Скальные – породы, залегающие сплошным массивом и имеющие жесткие структурные связи. Это водоустойчивые и почти несжимаемые грунты. К такому типу относится известняк, песчаник, гранит, базальт и другие. При отсутствии трещин они служат прочным основанием для построек. Несущая способность трещиноватых слоев снижена.
• Нескальные – группа дисперсных грунтов с ослабленными структурными связями. Они состоят из минеральных частиц различного размера, по происхождению подразделяются на осадочные и искусственные. Осадочные породы образуются в результате разрушения и выветривания скальных пород. Искусственные почвы – это результат утрамбовки, намывания или насыпания. Дисперсионные грунты бывают связные (глина, суглинок) и несвязные (песок).

В отдельный класс выделяют мерзлые грунты. Они образованы в результате природного или техногенного замораживания. Мерзлые основания прочны за счет криогенных связей, но параметр колеблется из-за сезонных изменений температуры воздуха. Только в районе вечной мерзлоты такие почвы стабильны.

В каждом классе имеются собственные виды, типы и разновидности, обусловленные их происхождением, строением, составом и свойствами.

Основные характеристики грунтов

Изучение свойств грунтов необходимо для выбора технологии строительства и расчета стоимости земляных работ.

• Гранулометрический состав – процентное содержание частиц различных фракций.
• Водопроницаемость – способность пропускать влагу через поры.
• Связность – характер и прочность структурных связей, влияющие на прочность основания.
• Пористость – соотношение воздушных пор к общему объему.
• Пластичность – степень деформации при повышении нагрузки.
• Усадка – уменьшение объема при высыхании и сжатии.

Классификационные признаки грунтов помогут определиться с типом фундамента.

Скальные

Плотные породы, образованные в результате магматических извержений, метаморфических процессов или возникновения цементационных связей в осадочных фрагментах. Они характеризуются низкой усадкой, не теряют прочности при насыщении водой. Минусом скальных пород является сложность разработки. Благодаря прочности основания фундамент под дом закладывается на поверхности.

Полускальные

Группа пород, уступающих по сцементированности связей скальным аналогам. Они состоят из одного или нескольких минералов (гипс, известняк-ракушечник, мел, алевролит). Негативная особенность полускальных грунтов – растворимость и размягчаемость при взаимодействии с водой. Просадочность и понижение несущей способности учитывают при выборе глубины заложения основания здания.

Песчаные

В составе грунта мелкие частицы кварца и других минералов. Их размер составляет 0,05-2 мм, структура несвязанная. Песчаная почва с крупными частицами обладает хорошей несущей способностью. Она подходит для возведения любого дома, если на участке низкий уровень грунтовых вод. Пески крупной и средней фракции непластичные, почти не размываются водой, не вспучиваются.

Глинистые

Разновидность связанных грунтов, состоящая из мелких пылеватых частиц силикатов. В зависимости от количества влаги почва бывает твердой, пластичной или текучей консистенции. Глина сжимается под нагрузкой, скорость ее уплотнения небольшая, поэтому осадка зданий затягивается. В твердом состоянии глинистая почва является прочным основанием. При попадании воды в поры под действием отрицательных температур происходят процессы пучения.

Крупнообломочные

Обломки скальных пород, среди которых преобладают части размером больше 2 мм. Примером служит гравий, щебень, галька. Прочность грунта зависит от природы обломков. Скальные части магматического происхождения обладают высокой прочностью. Плотность почвы связана с равномерностью укладки фрагментов. Она характеризуется слабой сжимаемостью и хорошей водопроницаемостью.

Свойства суглинков и супесей зависят от процентного содержания частиц песка и глины.

На что влияют свойства грунтов при строительстве фундамента

Выбор фундамента в зависимости от типа грунта

От состава и характеристик залегающей породы зависит прочность и долговечность возводимого здания. Недостаточная несущая способность, пучинистость или склонность к проседанию приводит к появлению трещин, перекосам и другим проблемам с целостностью стен дома и фундамента.

Также от геологических особенностей участка зависит метод выемки земли, выбор техники. Разработка котлована ведется ручным, машинным или взрывным способом. В зависимости от плотности почвы в частном строительстве применяются лопаты, кирки, ломы, отбойные молотки. Плотность почвы влияет на формирование стен и откосов котлована. В крупнообломочных грунтах допустимы вертикальные стенки без укрепления глубиной до 2 м, а в песчаных только 1 м.

Прочные грунты (скальные, крупнообломочные, песчаные) подходят для возведения домов различной этажности и не имеют особых требований к фундаменту. На слабых почвах, при высоком уровне грунтовых вод устраивают столбчатые, свайные основания или монолитную железобетонную плиту. Для глинистой почвы, подверженной пучению, необходимо закладывать заглубленный ленточный фундамент ниже точки промерзания.

Определение свойств грунта на глаз

Инженерно-геологические изыскания проводят специализированные организации. Их представителя бурят скважины и берут образцы для лабораторного изучения. Эта процедура дорогостоящая, поэтому некоторые владельцы участков определяют тип грунта и глубину залегания подземных вод самостоятельно.

Для взятия образцов потребуется выкопать яму равную глубине залегания будущего фундамента. Определить характеристики почвы помогут несколько простых методов:

Органолептический

Самый простой способ узнать состав почвы – это задействовать зрение и тактильные ощущения.

• Песок – комочки не образуются, частицы однородные, твердые, хорошо просматриваются. Размеры песчинок также можно оценить визуально. У гравелистого песка они до 5 мм, у крупного – до 2 мм, среднего – около 1 мм.
• Супесь – по ощущениям похоже на муку из-за пылеватых частиц, при сдавливании быстро рассыпается.
• Суглинок – крупинки песка чувствуются слабо, влажные комочки хорошо держатся.
• Глина – мелкий желтоваты порошок при намокании липнет к рукам, образуются твердые комочки.

Тип почвы определяют по внешнему виду: глина и суглинок – твердые куски, которые рассыпаются при ударе молотком, супесь рассыпается при сдавливании руками, песок не образует комьев.

Скатывание в кольцо

Метод также несложный – необходимо смочить горсть почвы, попробовать скатать жгут, а из него сделать кольцо. Из песка жгутик не получится, а из супеси быстро развалится. Если шнур скатывается, но при сгибании трескается, это суглинок. Из пластичной глины без труда получается сделать кольцо.

Процентное содержание различных типов грунта

Потребуется чистая банка объемом 1 литр. До половины ее засыпают исследуемой почвой, затем до верха заливают водой. После отстаивания, занимающего от нескольких часов до 2-3 дней, измеряют высоту слоев грунтов и высчитывают процентное соотношение. Нижний слой будет из песка, далее супесь с пылеватыми частицами, верхняя часть – глина.

Большая часть территорий пригодных под строительство занимают осадочные породы. Зная их свойства, проектировщик может выбрать оптимальный способ строительства фундамента.

какие бывают, как выбрать подходящий вариант?

Очень давно наши предки в поисках плодородных земель терпеливо кочевали по свету. Сегодня создание буйной растительности возможно практически на любом приусадебном участке. Достаточно заказать подходящий грунт, который обогатит почву и повысит ее урожайность.

Какие бывают грунты

Начинающие садоводы часто теряются от изобилия предложений. Между тем, каждый грунт имеет свои особенности и спецификацию. Самыми распространенными являются: плодородный, планировочный, растительный, почвогрунт, чернозем, торф, торфо-земляная и торфо-песчаная смеси.

Истощенная почва нуждается в удобрении

Планировочный грунт – идеален для выравнивания и благоустройства участка. Его дешевизна обусловлена простотой добывания. По своей природе это побочный продукт таких земляных работ, как рытье котлованов и создание дорог. Он имеет глиняную основу, которая придает материалу дополнительную плотность, легко состыкуется с любым видом почвы. А вот для растений его брать не рекомендуется ввиду отсутствия плодородного слоя. Подробнее о планировочном грунте и его видах здесь.

Плодородный грунт cостоит из торфа, песка и плодородной почвы, а потому очень хорош для растений, в том числе рассады. Высокая влагопроницамость обеспечивает насаждения влагой и повышает урожайность.

Растительный грунт также характеризуется высокой урожайностью. По этой причине его используют для ландшафтного дизайна на больших площадях, где предусмотрена высадка растений разных видов – деревьев, кустарников, цветов. Главное преимущество такого грунта – прекрасная проводимость воздуха и воды. Благодаря однородной структуре и воздушно-водному балансу его применяют для обогащения глинистой и сухой почвы.

Незаменимым элементом для улучшения плодородных свойств любого грунта является торф. Он богат различными микроэлементами и растительными волокнами, влагопроницаем, обладает очищающими свойствами и работает как природный фильтр. По этой причине его используют в качестве антисептика при удобрении навозом. Торф можно применять как самостоятельный элемент и как компонент различных смесей. Различают верховой и низинный его виды. Для выращивания цветов и кустарников подойдет первый вариант. А для улучшения качеств почвы лучше использовать низинный торф.

Чтобы садовые деревья не только радовали глаз, но и приносили плоды, применяется торфо-земляная смесь. Ее задача разбавить глинистую почву, насытить растения фосфором, калием и другими полезными веществами. Также смесь с нейтральной кислотностью обеспечивает оптимальный водно-воздушный баланс.

Грунты для озеленения используются в ландшафтном дизайне

Для приготовления торфо-песчаной смеси необходимо 80 % торфа. Чтобы обмен веществ в нем происходил активнее, а также для повышения плотности грунта добавляется песок. Такая смесь применяется в качестве удобрения для сухих земель. Также с ее помощью можно выровнять участок и реализовать ландшафтный проект любой сложности.

Изменить форму участка, а заодно и повысить плодородность поможет почвогрунт. Это и есть тот самый универсальный материал, который подойдет и для ландшафтного дизайна, и для садово-огородных нужд. Сюда входят торф, растительный грунт, песок, различные минералы и органика.

Чернозем – самый эффективный, но и самый дорогой вариант для удобрения обедненной почвы. Данный материал содержит много гумуса – специального вещества, от которого зависит плодородность. Чернозем не просто обеспечивает воздушно-водный баланс. Благодаря полезным микроэлементам почва за очень короткое время возрождается и становится пригодной для выращивания практически любых растений.

Как выбрать грунты для озеленения правильно

Чтобы подобрать оптимальный вариант грунта, прежде всего нужно знать проблемы имеющейся почвы. Затем необходимо определиться с задачами, под которые заказывается грунт. Например, планировочный подойдет для выравнивания участка. Но с целью посадки на данной площади сада важно удобрить почву торфом или смесью.

Гумус – питательное вещество для растений. Это органическая часть почвы, которая образовалась в процессе разложения животных и растительных организмов. Больше всего гумуса (от 5 до 15 %) содержится в черноземе.

виды (праймеры и филлеры), назначение, применение

Автор Забытый Автомаляр На чтение 18 мин. Опубликовано 19.09.2015

Грунтование без преувеличения можно назвать первоосновой успешной покраски. Грунт — это своеобразный фундамент ЛКП, на нем строятся все дальнейшие слои покрытия, как заводского, так и ремонтного.

Те ошибки, которые автомаляры совершают на этапе грунтования, большей частью связаны не столько с недостатком малярных навыков, сколько с недостаточной информированностью о свойствах тех или иных грунтов и правилах работы с ними.

Попытаемся разобраться в многообразии современных ремонтных грунтов и ответить на вопрос: всегда ли нужно использовать грунтовку, и если да, то какую из них выбрать в каждом конкретном случае.

Грунт (от немецкого Grund — основа, почва) — покрывающий основу, промежуточный слой, на который наносятся краски.
— Большой энциклопедический словарь

Разговор о грунтах, применяемых в авторемонте, хотелось бы начать с краткого экскурса на автомобильный завод-изготовитель: посмотрим, какие операции предшествуют окраске кузова на конвейере и для чего вообще нужна грунтовка.

Кузов на конвейере

Перед попаданием в покрасочный цех из жестяно-кузовного, кузов автомобиля, прежде всего, тщательно обезжиривают и промывают, чтобы избавиться от загрязнений, полученных при прокатке стали и изготовлении кузова на конвейере.

Затем кузов направляют на химическую обработку — фосфатирование. Данная процедура осуществляется путем погружения кузова в фосфатирующий раствор, после чего на поверхности металла образуется тончайшая пленка из фосфатов железа и цинка, которая защищает металл от коррозии и обеспечивает высокую адгезию как к самому металлу, так и к последующим слоям.

Обезжиривание и фосфатирование обязательно и для оцинкованных листов, которые сегодня все чаще применяются при изготовлении кузова и его деталей.

После фосфатирования кузов опять промывают и сушат, после чего наносится слой водоразбавляемой грунтовки с антикоррозионными добавками. Нанесение осуществляется методом катодного либо анодного осаждения. В первом случае процесс называется катафорезом, во втором — анафорезом.

Катафорез лучше анафореза — он обеспечивает более надежную антикоррозионную защиту сварных швов и скрытых полостей. Толщина слоя катафорезного грунта достигает 20 микрон, а нанесение электроосаждением обеспечивает формирование равномерного покрытия как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях. Отлично прогрунтовываются и труднодоступные места, скрытые полости, щели.

На сегодняшний день анафорезных установок для окраски кузовов практически не осталось, все они вытеснены катафорезными.

Далее катафорезный слой проходит высокотемпературную сушку (180°С), после чего на него наносят еще одну, последнюю грунтовку — выравнивающую. Она выполняет двойную функцию: во-первых, заполняет и сглаживает микронеровности, создавая однородную подложку под краску, во-вторых — служит своеобразным амортизатором, защищающим краску от сколов и трещин. От коррозии, в отличие от катафорезного, выравнивающий грунт не защищает.

И наконец, после сушки и шлифования на загрунтованную поверхность наносится декоративное покрытие.

Кузов на заводе (BMW 7 серии)

Заводские технологии как нельзя лучше показывают нам, что невозможно (по крайней мере пока) в одном материале в достаточно качественной степени совместить и антикоррозионную, и выравнивающую, и амортизационную, и декоративную функции. Даже самые современные автоэмали не дадут качественного и долговечного результата без тщательной подготовки поверхности, без формирования надежной основы под декоративное покрытие.

А теперь самое время перейти к главной теме нашего разговора — ремонтным грунтам.

Грунтовки для ремонтной окраски автомобилей

По аналогии с грунтами, применяемым на конвейере, все грунтовки для ремонтной окраски делятся на две большие группы:

• первичные — так называемые праймеры (от англ. prime — главный, основной),
• вторичные — филлеры (от англ. fill — заполнять, наполнять).

Грунты, применяемые в ремонтной покраске, отличаются от используемых на заводе (по методу нанесения, режимам сушки, вязкости, способу подготовки поверхности и т.д.). Но функции — точно те же. Первичные нужны для защиты металла от коррозии и обеспечения прочного сцепления лакокрасочного покрытия с поверхностью детали. Вторичные — для выравнивания незначительных неровностей окрашиваемой поверхности, создания однородной подложки под эмаль и защиты ЛКП от сколов.

Встречаются грунты, обладающие свойствами и праймеров и филлеров одновременно. Для нанесения на металл и пластик тоже используют разные материалы.

Но обо всем по порядку. Начнем с первичных грунтов по металлу.

Первичные грунты (праймеры)

Первичный грунт — он же травящий, он же антикоррозийный, он же адгезионный. Зоны его применения — участки оголенного металла, места, наиболее подверженные коррозии.

Такие грунтовки имеют отличную адгезию к металлу, ведь не нужно забывать, что помимо защитной, первичный грунт выполняет еще одну важнейшую функцию: он служит своеобразным адгезионным посредником, обеспечивающим прочное сцепление как с поверхностью металла, так и с последующими наносимыми слоями ЛКП. Поэтому замена этого материала или его исключение будет аналогична возведению дома без фундамента.

Обеспечение хорошей адгезии — только половина задачи, которую решает первичный грунт. Не менее важны его антикоррозийные свойства.

Казалось бы, сегодня, когда большинство автомобилей красятся по двухслойной технологии (база+лак), где лаковый слой прочный и водонепроницаемый, антикоррозионный грунт не так уж и необходим.

Действительно, если современной автокраской покрасить железный забор, то металл сохранится на долгие годы. Но мы-то с вами красим не заборы, а автомобили, а с ними ситуация посложнее будет.

Дело в том, что тонкие стальные листы, из которых сделаны автомобильные кузова, в процессе эксплуатации подвергаются постоянным механическим напряжениям и знакопеременным нагрузкам, особенно в местах соединений. А так как верхний слой лака во избежание истирания должен быть достаточно твердым, то рано или поздно в нем появляются микротрещины. Постепенно развиваясь вглубь, эти микротрещины достигают поверхности металла.

Дальше дело за малым: влага проникает к металлу и на поверхности ЛКП, казалось бы никак не нарушенном, появляется страшный рыжий подтек… А если такое место расшлифовать, обнаружится очаг ржавчины размером до нескольких сантиметров.

Абсолютно иначе дела будут обстоять при использовании на голом металле антикоррозионного грунта. Теперь развитие трещины прекратится на его границе, поскольку в самом грунте трещины не образуются — в силу его очень малой толщины нанесения (около 10 мкм).

А вот попытка нанесения антикоррозионного грунта толстым слоем, наоборот, приведет к снижению его прочности и адгезионных свойств. Поэтому только один тонкий слой, шлифовать который также не стоит!

Кислотные

Наилучшим сочетанием антикоррозийных и адгезионных свойств на сегодняшний день обладают первичные грунты на основе поливинилбутираля (PVB). Они могут быть однокомпонентными (1К), но чаще используются двухкомпонентные (2К) PVB-грунты (что такое одно- и двухкомпонентные ЛКМ читайте здесь).

В качестве катализатора химической реакции для этих грунтов используется смесь на основе ортофосфорной кислоты. Именно поэтому такие грунты еще называют кислотными или кислотосодержащими, а также реактивными (потому, что вступают в химическую реакцию с поверхностью), вош-праймерами (от англ. wash — очищать), фосфатирующими и т.д.

Такие грунтовки быстро сохнут, имеют отличную адгезию к любым сплавам, применяемым в автомобилестроении (обычная и оцинкованная сталь, цветные металлы и т.д.), и прекрасно защищают от коррозии благодаря формированию на поверхности металла пленки нерастворимых фосфатов (почти как на заводе).

Процесс адгезии кислотного грунта с поверхностью металла протекает достаточно агрессивно, поэтому его применение особенно рекомендуется на участках металла с труднодоступными местами коррозии. В какой-то мере кислотный грунт выполняет роль преобразователя ржавчины, не требующего смывания водой.

Категорически запрещается шпатлевать поверхности, обработанные кислотными грунтами, поскольку в процессе отверждения полиэфирной шпатлевки происходит активная химическая реакция, разрушающая пленку грунта. В то же время, прямо противоположная операция, когда «кислотник» наносится на отвердевшую шпатлевку для защиты голого металла вокруг зоны ремонта — возможна без проблем.

Кстати, можно ли обойтись без травящих антикоррозийных грунтов? Иногда можно, но об этом позже.

А пока поговорим о грунтах, накладываемых сразу после антикоррозийных.

Вторичные грунты (филлеры)

Вторичный грунт — он же наполнитель, он же порозаполнитель, он же выравниватель. Из самого названия очевидна способность этих грунтов заполнять небольшие неровности на ремонтируемых поверхностях.

Функция выравнивания больше актуальна именно для автомастерских, чем для завода. На заводе ведь идет гладкий металл, а в автосервисе мы имеем дело в основном со шпатлеванными деталями. Поэтому здесь вторичный грунт и становится в полном смысле выравнивателем: он должен скрывать все поры и кратеры, присутствующие на шпатлевке, риски после шлифовки, места переходов покрытий из одного в другое и т.д.

При этом грунт-наполнитель выполняет еще и роль изолятора неоднородной ремонтируемой поверхности от агрессивных растворителей, входящих в состав красок и лаков, а также обеспечивает хорошую сцепляемость как с отремонтированной поверхностью, так и с краской. В каждой системе ремонтных ЛКМ есть основная акриловая двухкомпонентная (2К) грунтовка, решающая все эти задачи.

И пусть после грунтования поверхность получается еще не совсем идеальной, с некоторыми недочетами, но, во-первых, они не так явно выражены, как на краске (благодаря высокой плотности грунта-выравнивателя), во-вторых, перед покраской он шлифуется. Большая толщина грунтов-выравнивателей позволяет шлифовать их на глубину до 30-40 микрон, что дает возможность существенно улучшить плоскостность ремонтируемой детали. Поверхность получается ровной, однородной и с нужной шероховатостью — красота!

О правилах работы с первичными и вторичными грунтами читайте в статье о грунтовании.

Шлифуемые и нешлифуемые

Все вторичные грунты можно условно разделить на два типа:

• традиционно шлифуемые — предназначенные для финишного выравнивания зашпатлеванных участков с последующим шлифованием;
• нешлифуемые — предназначенные для работы «мокрым по мокрому», когда грунтуется вся деталь от края до края и почти сразу же, без шлифования грунта, выполняется покраска.

Нешлифуемые грунты незаменимы при подготовке к покраске новых элементов или уже эксплуатировавшихся, но не имеющих дефектов (нешпатлеванных). Метод окраски «мокрый по мокрому» позволяет исключить из цикла сушку и шлифование грунта-наполнителя, сократив расходы времени и материалов на эти операции.

Главными характеристиками «мокрых» грунтов являются, во-первых, прекрасная растекаемость: они формируют очень гладкую поверхность, подходящую под нанесение эмалей без предварительного шлифования, во-вторых — минимальная выдержка перед нанесением краски. У таких материалов она составляет, как правило, 15-20 минут, после чего на загрунтованную поверхность можно наносить покровную эмаль и окончательно сушить ее вместе с грунтовкой.

Грунты для окраски методом «мокрый по мокрому» обычно маркируются как «Wet on wet», «w/w», «non sanding» и т.п.

Многие вторичные грунтовки в зависимости от пропорций смешивания с разбавителем можно с равным успехом применять как в шлифуемой, так и в версии «мокрый по мокрому».

Толстослойные (high build)

Стандартные грунты-выравниватели наносятся в 2-3 слоя, обеспечивая при этом общую толщину покрытия в пределах 100-150 микрон. В большинстве случаев такой толщины вполне достаточно.

Для сравнения — максимальная глубина риски, оставляемая абразивным зерном материала градации P180 равна 8-10 микронам.

Но на рынке есть продукты, позволяющие добиваться еще большей толщины — вплоть до 250-300 (!) микрон за три прохода, что соизмеримо только с жидкой шпатлевкой.

Такие толстослойные грунты удобно использовать при сложных восстановительных ремонтах, когда ремонтируются большие площади и поврежденные детали целиком.

В таких случаях применение «толстого» грунта позволяет полностью исключить из технологической цепочки жидкую шпатлевку. Это не только повышает качество отремонтированной поверхности, но и значительно сокращает временные и трудозатраты. Ведь прежде чем покрасить деталь, на которую нанесена жидкая шпатлевка, ее необходимо сначала высушить, шпатлевку зашлифовать и сверху еще раз загрунтовать. А грунты High Build в этом не нуждаются.

Цветные (подкрашиваемые, колеруемые) грунты

Еще одной интересной особенностью современных вторичных грунтов является возможность их подкрашивания. Это позволяет, во-первых, повысить укрывистость краски и сократить ее расход, во-вторых — получать оттенки максимально близкие к заводским грунтам, чтобы отремонтированную деталь невозможно было отличить от заводской даже по сколам, появляющимся при эксплуатации авто (такие требования предъявляют владельцы дорогих машин).

Кроме того, при использовании подложки, приближенной по оттенку к краске, эти сколы будут не так заметны и не повлияют сильно на внешний вид авто. А значит ремонт этих сколов можно отложить до лучших времен.

Также подкрашенный грунт можно использовать для имитации заводской покраски подкапотного пространства и внутренних полостей. Ведь сегодня многие производители перестали не только покрывать лаком подкапотное пространство, но и вообще не наносят там краску, ограничиваясь лишь цветным грунтом (так называемое покрытие under-hood). Это особенно распространено среди японских и корейских автомобилей (например, «Nissan» — синий металлик, а под капотом синее матовое покрытие). «АвтоВАЗ» не так давно тоже перешел на похожую технологию.

В этом случае тонированный в нужный цвет грунт избавляет нас от потери времени и перерасхода материалов, так как без него нам бы пришлось сначала наносить грунт-наполнитель, а затем — эмаль с матирующей добавкой.

Осуществляется подкрашивание как добавлением в грунт эмалей или пигментных паст, так и смешиванием грунтов различных цветов между собой (грунты должны быть одного производителя).

Например, пропорциональное смешивание грунтов белого и черного цвета позволяет получить материал любого серого оттенка (по шкале Valuе Shade), что при работе с низкоукрывистыми эмалями поможет сократить количество слоев краски, а значит снизить ее расход и уменьшить время ремонта.

Некоторые производители предлагают целые системы цветных грунтов. Одной из таких является разработка компании Sikkens — система цветных грунтов Colorbuild, включающая грунты шести цветов (красный, синий, желтый, зеленый, черный и белый). Смешивая эти грунты можно получить подложку 46-и различных цветов без добавления дорогих колеровочных компонентов покровных эмалей.

В баллончиках

Еще один интересный материал — однокомпонентный грунт-выравниватель, выпускающийся в аэрозольных баллончиках. Особую любовь автомаляров он заслужил за применение в тех случаях, когда на уже готовой под покраску детали в нескольких точках прошлифован грунт. В таком случае аэрозольный грунт позволяет сэкономить кучу времени, которое пришлось бы потратить на разбавление грунта, его заправку в пистолет и мойку после работы. После чего нанесенный грунт нужно еще и высушить.

C помощью грунта в баллончике эту работу можно выполнить за минуту, далее за 5-10 минут грунт высохнет, затем легкое прошкуривание — и дефекта как не бывало!

Эпоксидные грунты

А теперь вернемся немного назад и разберемся с вопросом, можно ли все-таки обойтись в кузовном ремонте без травящих грунтов.

Оказывается, можно, если вместо травящего в качестве первичного использовать грунт на основе эпоксидных смол. Эпоксидный грунт, как и травящий, обеспечивает металлу отличную антикоррозионную защиту, но принцип действия его несколько другой. Если кислотосдержащий грунт защищает металл при помощи химической реакции, то эпоксидный обеспечивает физическую защиту: благодаря своей жесткой и довольно толстой пленке, он надежно перекрывает доступ влаги и кислорода к металлу.

Со своими защитными функциями оба этих грунта справляюстя хоть и по-разному, но одинаково хорошо. В чем тогда преимущества эпоксидного грунта перед кислотниками? Когда и зачем его применять?

Как известно, кислотосодержащий антикоррозионный грунт может наноситься только поверх шпатлевки (для защиты голого металла вокруг нее), но никак не под саму шпатлевку! Но в таком случае получается, что под самой шпатлевкой никакой дополнительной защиты металла нет.

И тогда достаточно в металле наличия микротрещины, как вода под капиллярным давлением стремится попасть под слой шпатлевки с внутренней стороны. А поскольку шпатлевка гигроскопична, то впитывая эту влагу, она начинает разбухать, и свежеокрашенная поверхность через некоторое время покрывается множеством безобразных пузырей. Вот уж покрасили так покрасили!

Как же защитить шпатлевку от влаги с внутренней стороны? Вот здесь и приходит на помощь эпоксидный грунт: сначала на металл наносится слой эпоксидного грунта, а уже по нему проводится шпатлевание.

Эпоксидный грунт — единственный антикоррозионный материал, допускающий нанесение под полиэфирную шпатлевку — теперь никаких пузырей! Такую технологию применяют в окрасочных системах высшего качества, она позволяет довести гарантию на покрашенные детали до семи и более лет!

Эпоксидный грунт под шпатлевку наносится тонким одинарным слоем в пределах 15 мкм, так что его расход минимально скажется на стоимости ремонта, а увеличение долговечности покрытия будет потрясающим.

Как правило, шпатлевать можно не дожидаясь полного высыхания эпоксидного грунта, без его предварительной шлифовки (обычно через час-полтора уже можно шпатлевать, уточняйте в ТДС). В этом случае у нас будет максимальная адгезия, так как шпатлевка, помимо механической адгезии, получает еще и химическую (сцепляемость шпатлевки и полусухого слоя грунта).

Если же прошло длительное время и грунт высох, перед шпатлеванием его необходимо обработать скотч-брайтом. Максимальное время, по истечении которого грунт должен быть зашлифован перед нанесением следующего материала, смотрите в TDS!

Эпоксидный грунт обладает не только отличной адгезией ко множеству различных поверхностей (оцинкованная, гальванизированная сталь, алюминий и все его сплавы, нержавеющая сталь, стеклопластики), он также является и хорошей подложкой под покровные эмали (благодаря его неплохим наполняющим свойствам и хорошей растекаемости). Поэтому можно покрыть шпатлеванные места еще парой слоев эпоксидника — и после шлифовки деталь будет готова к покраске. Отмечу, что это не единственно возможный вариант в данном случае, об остальных читайте в статье о грунтовании.

Жидкую шпатлевку также рекомендуют наносить именно на эпоксидный грунт и сверху перекрыть ее еще одним слоем эпоксидника — как сэндвич. Также этот грунт очень хорошо себя проявляет на стеклопластиках, а еще — как изолятор старых проблемных покрытий.

А если наносить этот грунт на края и торцы деталей — можно забыть о подрывах ЛКП и сколах в этих местах, а также их преждевременной коррозии. Ведь очень часто именно торцы дверей ржавеют быстрее всего. Так происходит потому, что современные ЛКМ для улучшения визуальных свойств (уменьшения шагрени) должны обладать высоким коэффициентом поверхностного натяжения. А это приводит к тому, что краска на краях элементов растягивается, ее толщина уменьшается.

Нецелесообразно использовать два разных антикоррозионных грунта в процессе ремонта на одной детали. При этом большинство производителей категорически запрещают наносить эпоксидный грунт поверх кислотного.

Несмотря на все достоинства, есть у эпоксидных грунтов и определенные недостатки, обусловленные их повышенной прочностью. Из-за этого обрабатывать эти грунты труднее, чем обычные акриловые наполнители. По той же причине эпоксидный грунт иногда может привести к оконтуриванию при ремонте пятном.

Кроме того, максимальная толщина нанесения эпоксидных грунтов значительно ниже, чем у акриловых, что требует очень высокого качества обработки поверхности. Поэтому лучше всего эпоксидный грунт себя проявляет при использовании его в качестве первичного, с последующим нанесением грунта-наполнителя.

Грунты-изоляторы несовместимых покрытий (силеры)

При кузовном ремонте мы в большинстве случаев имеем дело с уже окрашенными деталями, в том числе и ранее побывавшими в ремонте, а может и не раз. И здесь встает вопрос о совместимости старого и нового ЛКП, поскольку происхождение материалов старого ремонтного покрытия нам неизвестно. И хотя нитроэмалями уже сто лет никто не красит, как, впрочем, и дешевыми «Садолинами», в авторемонтной практике все же могут встречаться покрытия, которые по своим свойствам относятся к термопластичным материалам (размягчаются при нагреве или контакте с растворителями).

Для изоляции таких покрытий и существуют так называемые грунты-изоляторы или силеры (от англ. seal — запечатывать, изолировать). Они помогут перестраховаться и избежать проблем, связанных с конфликтом старого и нового покрытий (разбухание, потеря адгезии, оконтуривание).

Для проверки покрытия на термопластичность перед началом работ с деталями «бывшими в употреблении», достаточно провести один несложный тест. Возьмите тряпку, пропитанную растворителем и оставьте ее на старом покрытии либо в месте повреждения краски. Если через пару минут покрытие размягчилось (ноготь оставляет на нем следы), то его следует удалить либо изолировать.

Во многих системах свойствами изоляторов обладают грунты, которые предназначены для окраски методом «мокрый по мокрому». Некоторые из них прозрачны и могут подкрашиваться, могут применяться как в качестве подложек непосредственно под эмаль, так и с последующим нанесением наполнителя.

Как уже говорилось, отличным изолятором старых покрытий также является эпоксидный грунт.

Адгезионные грунты по пластику (праймеры)

Проводя параллели с антикоррозионными грунтами для металла, обеспечивающими прочную адгезию с его поверхностью, при покраске пластмассовых деталей для этих целей применяются специальные праймеры по пластику.

Такой грунт чаще всего представляет собой очень жидкую прозрачную субстанцию с небольшими добавками «серебра» (для контроля нанесения). Толщина слоя очень маленькая, всего несколько микрон. В основном это готовые к применению однокомпонентные материалы.

Как правило, такие грунты универсальны и применимы если не ко всем, то к большинству типов пластмасс, встречающихся в авторемонте. Уточнить это вы можете в инструкции к грунту, а узнать тип пластика, из которого изготовлена деталь, вам поможет маркировка на ее внутренней стороне.

Чаще всего в авторемонте приходится иметь дело с пластиком полипропиленовой группы. Первыми буквами он всегда обозначается как PP. Например: >PP/EPDMC<, >PP/PD< и т.п. Из пластмассы этого типа сделано большинство всех пластиковых элементов авто (бампера, детали салона, крылья, капоты). Использование праймера по пластику на таких деталях обязательно!

Подробнее о работе с такими грунтами читайте здесь, а больше о типах и свойствах пластмасс вы найдете здесь.

Новые оригинальные пластмассовые детали могут поставляться уже загрунтованными. Такие детали не нуждаются в повторном грунтовании.

Спектр всех грунтов, конечно же, не ограничен рассмотренными сегодня материалами. Мы разобрали основные, но и этого достаточно, чтобы понять, насколько гибка и универсальна система современных ремонтных грунтов. Они позволяют решить любую стоящую перед автомаляром задачу.

Больше о работе с грунтами на практике читайте в этой статье.

Все о почве | Грунты 4 Kids

Почвы представляют собой сложную смесь минералов, воды, воздуха, органических веществ и бесчисленных организмов, которые являются разлагающимися останками некогда живых существ. Он образуется на поверхности земли — это «кожа земли». Почва способна поддерживать жизнь растений и жизненно важна для жизни на Земле.
Почва, как формально определено в Глоссарии терминов Американского общества почвоведения, это:

1. Рыхлый минеральный или органический материал на непосредственной поверхности земли, который служит естественной средой для роста наземных растений.
2. Рыхлое минеральное или органическое вещество на поверхности земли, подвергшееся воздействию генетических и экологических факторов, а именно: климата (включая влияние воды и температуры), а также макро- и микроорганизмов, обусловленных рельефом, воздействующих на материнский материал в течение периода времени.

Итак, что такое грязь? Грязь — это то, что попадает на нашу одежду или под ногти. Это почва, которая неуместна в нашем мире — будь то по обуви или по нашей одежде.Грязь — это еще и почва, утратившая свойства, придающие ей способность поддерживать жизнь, — она ​​«мертвая».
Почва выполняет множество важных функций практически в любой экосистеме (будь то ферма, лес, прерия, болото или пригородный водораздел). Почвы играют семь основных ролей:

1. Почвы служат средой для роста всех видов растений.
2. Почвы изменяют атмосферу, выделяя и поглощая газы (углекислый газ, метан, водяной пар и т. Д.) И пыль.
3. Почвы обеспечивают среду обитания для животных, которые живут в почве (например, сурков и мышей), для организмов (например, бактерий и грибов), которые составляют большую часть живых существ на Земле.
4. Почвы поглощают, удерживают, высвобождают, изменяют и очищают большую часть воды в наземных системах.
5. Почвы перерабатывают переработанные питательные вещества, включая углерод, так что живые существа могут использовать их снова и снова.
6. Почвы служат в качестве инженерной среды для строительства фундаментов, дорожных покрытий, плотин и зданий, а также сохраняют или уничтожают артефакты человеческих усилий.
7. Почвы действуют как живой фильтр для очистки воды до того, как она переместится в водоносный горизонт.

Профиль почвы
Существуют разные типы почв, каждый со своим набором характеристик. Копните глубже в любую почву, и вы увидите, что она состоит из слоев или горизонтов (O, A, E, B, C, R). Сложите горизонты вместе, и они образуют почвенный профиль. Как и биография, каждый профиль рассказывает историю о жизни почвы. Большинство почв имеют три основных горизонта (A, B, C), а некоторые — органический горизонт (O).

Горизонты:

O — (перегной или органическое вещество) В основном органическое вещество, такое как разлагающиеся листья. Горизонт О в одних почвах тонкий, в других — толстый, а в других его нет.
A — (верхний слой почвы) В основном минералы из основного материала с включенными органическими веществами. Хороший материал для жизни растений и других организмов.
E — (вымытый) Выщелачивается из глины, минералов и органических веществ, оставляя концентрацию частиц песка и ила, кварца или других стойких материалов — отсутствует в некоторых почвах, но часто встречается в более старых почвах и лесных почвах.
B — (недра) Богат минералами, которые выщелочились (переместились) из горизонтов A или E и накапливались здесь.
C — (исходный материал) Отложение на поверхности Земли, из которого образовалась почва.
R — (коренная порода) Масса породы, такая как гранит, базальт, кварцит, известняк или песчаник, которая образует материнский материал для некоторых почв — если коренная порода находится достаточно близко к поверхности для погодных условий. Это не почва и находится под горизонтом C.

Основы почвы | Американское общество почвоведов

Что делает почву, почву?

Текстура — частицы, из которых состоит почва, делятся на три группы по размеру: песок, ил и глина.Частицы песка самые большие, а частицы глины самые маленькие. Хотя почва может состоять из песка, глины или ила, это редко. Вместо этого большинство почв представляют собой комбинацию трех.

Относительное процентное содержание песка, ила и глины определяет текстуру почвы. Например, суглинистая почва содержит примерно равные части песка, ила и глины.

Структура — Структура почвы — это расположение частиц почвы в небольшие комки, называемые «педалями». Подобно тому, как ингредиенты в тесте для торта связываются вместе, образуя пирог, частицы почвы (песок, ил, глина и органические вещества) связываются вместе, образуя лепешки.Пешеходы имеют различную форму в зависимости от их «ингредиентов» и условий, в которых они образовались: намокание и высыхание, замерзание и оттаивание — даже люди, идущие по земле или обрабатывающие ее, влияют на форму пешеходов.

Педы формы примерно напоминают шары, блоки, колонны и тарелки. Между пешеходами есть промежутки или поры, в которых движутся воздух, вода и организмы. Размеры пор и их форма варьируются от структуры почвы к структуре почвы.

Текстура и структура почвы многое говорят нам о ее поведении.Например, зернистые почвы с суглинистой структурой являются лучшими сельскохозяйственными угодьями, поскольку они хорошо удерживают воду и питательные вещества. Однозернистые почвы с песчаной текстурой не могут быть хорошими сельскохозяйственными угодьями, потому что вода стекает слишком быстро. Плоские почвы, независимо от текстуры, заставляют воду прудиться на поверхности почвы.

Цвет — Цвет может рассказать нам о минеральном составе почвы. Почвы с высоким содержанием железа имеют цвет от темно-оранжевого до желтовато-коричневого. Те, которые содержат много органического материала, имеют темно-коричневый или черный цвет; фактически, органические вещества маскируют все другие красители.

Цвет также может сказать нам, как ведет себя почва. Хорошо дренируемая почва ярко окрашена. Тот, который часто бывает мокрым и мокрым, имеет неравномерный (пятнистый) рисунок серого, красного и желтого цветов.

Что в почве? — Центр научных исследований

Что в почве? Что вы видите, когда подбираете горсть земли?

Вся почва состоит из неорганических минеральных частиц, органических веществ (включая живые существа), воздуха и воды.

Неорганические минеральные частицы

Неорганические минеральные частицы составляют более половины объема почвы.Эти частицы происходят из горных пород — исходного материала, из которого образовалась почва. Частицы минералов почвы подразделяются на три группы в зависимости от их размера — песок, ил и глина. Частицы песка самые большие, а частицы глины самые маленькие. Если растереть землю между пальцами, частицы песка сделают ее более песчаной. Иловые почвы кажутся гладкими и мучнистыми. Глина становится гладкой или липкой.

Органическое вещество (живое и неживое)

Если в вашей горсти почвы нет дождевого червя или сланца, оно кажется мертвым.На самом деле, почва является домом для удивительного количества жизни. Некоторые живые существа большие, поэтому мы можем их видеть, но большинство — нет. Почва полна жизни — миллиардов бактерий, грибов и других микроорганизмов. Ученые считают, что в одной чайной ложке здоровой почвы больше жизни, чем людей, живущих на Земле!

Другой компонент органического вещества — гумус. Он происходит из мертвых растений и животных, а также продуктов жизнедеятельности живых существ. Когда мы добавляем в почву компост, мы добавляем перегной.

Органические вещества составляют небольшую часть почвы, но они играют действительно важную роль. Живые организмы перерабатывают питательные вещества. Гумус хранит питательные вещества и воду для растений. Органические вещества облегчают обработку почвы.

Воздух и вода

Вы не поверите, но воздух и вода часто могут составлять около половины объема почвы! Воздух и вода находятся в небольших промежутках, называемых порами между частицами почвы. Растения и почвенные животные нуждаются в воздухе и воде, чтобы жить и расти.

Различные комбинации приводят к разным почвам

Ученые-почвоведы группируют почвы по типам содержащихся в них минеральных частиц и органических веществ.Различные количества и разные комбинации придают почвам особые свойства.

Свойства почвы помогают нам решить, как ее использовать. Взгляните, например, на площадку для игры в крикет. Поле для крикета сделано из глинистой почвы. Сухая глина имеет твердую поверхность, идеально подходящую для игры в боулинг и ватин. Окружающее поле будет иметь другой тип почвы. Это обеспечивает более безопасную игровую поверхность для полевых игроков и лучший дренаж в случае дождя.

Свойства почвы также помогают нам решить, где разместить дороги и здания и где выращивать различные виды сельскохозяйственных культур.

Природа науки

Ученые-почвоведы используют наблюдения и измерения для определения компонентов в почве. Наблюдение может быть таким же простым, как потереть почву, чтобы определить, является ли она песчаной или липкой. Более точные тесты включают измерение процентного содержания минеральных частиц.

Идея деятельности

Что составляет почву? использует интерактивный или бумажный графический органайзер для изучения представлений учащихся о компонентах почвы.

Полезные ссылки

Посетите Те Ара, чтобы узнать больше о почвах Новой Зеландии.

Если вы хотите сделать площадку для игры в крикет дома, тест Motty — это способ своими руками проверить, подходит ли ваша глинистая почва для крикета на заднем дворе или, возможно, даже соответствует международным стандартам!

См. Портал почв NIWA, чтобы помочь вам лучше понять почвы.

Что такое почва? | Почва | Управление фермерским хозяйством

Почва — это рыхлый поверхностный материал, покрывающий большую часть земли. Он состоит из неорганических частиц и органических веществ. Почва обеспечивает структурную поддержку растений, используемых в сельском хозяйстве, а также является их источником воды и питательных веществ.

Почвы сильно различаются по своим химическим и физическим свойствам. Такие процессы, как выщелачивание, выветривание и микробная активность, объединяются, чтобы образовать целый ряд различных типов почв. У каждого типа есть свои сильные и слабые стороны для сельскохозяйственного производства.

Физические характеристики почвы

Физические характеристики почвы включают в себя все аспекты, которые вы можете увидеть и потрогать, например:

• текстура
• цвет
• глубина
• структура
• пористость (пространство между частицами)
• каменного содержимого.

Хорошая структура почвы способствует здоровью почвы и растений, позволяя воде и воздуху проникать внутрь и через профиль почвы. Почва накапливает воду для роста растений и поддерживает движение машин и животных.

Хотя некоторые почвы имеют естественную структуру лучше, чем другие, некоторые физические характеристики почв можно изменить при правильном управлении.

Важно следить за физическими характеристиками почвы, чтобы понять ее состояние.

Также важно убедиться, что методы управления не способствуют истощению почвы.Примером этого является чрезмерное движение, вызывающее уплотнение и уменьшение количества макропор или промежутков между агрегатами, что снижает количество воздуха и воды в почве и через нее.

Текстура, структура, характеристики дренажа почвы

Комбинация минеральных фракций (гравий, песок, ил и частицы глины) и фракции органического вещества придает почве ее текстуру. Степень текстуры зависит от количества присутствующей глины, песка, ила и органических веществ.

Твердая часть почвы состоит из таких частиц, как органическое вещество, ил, песок и глина, которые образуют агрегаты. Агрегаты удерживаются вместе частицами глины и органическими веществами. Органическое вещество является одним из основных вяжущих веществ для заполнителей почвы. Размер и форма агрегатов придают почве характеристику, называемую структурой почвы.

Структура почвы влияет на рост растений, влияя на движение воды, воздуха и питательных веществ к растениям.

Песчаные почвы практически не имеют структуры, но часто имеют свободный дренаж.

При повышении содержания глины структурная прочность почвы увеличивается, но часто снижается дренажная способность.

Тяжелые глины могут удерживать большое количество воды, и, поскольку скорость инфильтрации низкая, они, как правило, плохо дренируются, в отличие от песчаных или суглинистых почв без или с более низким содержанием глины.

Количество пор почвы и размер пор зависят от дренажной способности почвы. Чем больше размер и меньше пор, тем легче воде проходить через профиль почвы.

На структуру и дренаж влияет не только тип почвы, но и связанные с ними действия или факторы окружающей среды. Активность корней и дождевых червей может улучшить структуру почвы за счет создания крупных пор. Чрезмерная обработка почвы, удаление пожнивных остатков и увеличенное движение транспорта способствуют ухудшению структуры почвы из-за ее уплотнения, уменьшения размера пор и разрушения агрегатов почвы.

Химический состав почв также определяет структуру. Когда присутствует большое количество натрия (> 6% процентного содержания обменного натрия) частицы глины отделяются и свободно перемещаются во влажной почве.Эти почвы известны как натриевые. Когда натриевые почвы вступают в контакт с водой, вода становится молочной по мере того, как глина рассеивается, а когда почва высыхает, на поверхности образуется корка. Содиевость можно побороть, применив гипс.

Гашение — это разрушение агрегатов при смачивании на более мелкие частицы. Гашение обычно происходит, когда сильные дожди попадают в сухую почву, агрегаты разрушаются в результате давления, создаваемого набуханием глины, и захваченный воздух расширяется и выходит.Этот процесс может закупорить поровые пространства, и когда почва высохнет, образуется корка, вызывающая проблемы с проникновением и появлением всходов.

Цвет почвы

Цвет почвы может указывать на содержание органического вещества в почве, почвенный материал, из которого образована почва, степень выветривания почвы и дренажные характеристики почвы.

Цвет почвы является основным показателем дренирования почвы.

Таблица 1: Цвет почвы и показания

Цвет почвы	Показатель
Темно коричневый	Высокое содержание органических веществ
Чернить	Гумус
красный	Наличие железа Фосфор может быть менее доступен для завода Свободный дренаж
Желтый	Влажные условия Ограниченный дренаж Меньше атмосферных воздействий
Серый, синий / зеленый оттенки	Плохой дренаж Переувлажнение

Более светлые почвы обычно указывают на низкое плодородие, например, белые пески.В то время как более темные почвы (например, черные глины) довольно плодородны. Между ними большой разброс.

Определение дренажа почвы

Дренаж почвы является важной характеристикой для оценки, поскольку многие растения предпочитают хорошо дренированные почвы.

Если почва плохо дренирована, достаточное количество кислорода не может попасть к корням растений, что может задержать или убить растение.

Очень хорошо дренированные почвы могут ограничивать улавливание воды растениями в более сухих условиях или в засушливые годы из-за недостаточной водоудерживающей способности.

Другими важными показателями являются:

• текстура почвы
• наличие картечи и камней
• диспергируемость и рыхлость почвы.

Неорганический компонент почв

Неорганический материал является основным компонентом большинства почв.

Он состоит в основном из минеральных частиц с определенными физическими и химическими свойствами, которые варьируются в зависимости от исходного материала и условий, в которых образовалась почва.

Это неорганическая фракция почвы, которая определяет физические свойства почвы, такие как текстура.Это сильно влияет на структуру, плотность и водоудержание.

Текстура почвы

Текстура почвы — это свойство, которое во многом определяется относительными пропорциями неорганических частиц разного размера.

В Австралии для описания неорганической фракции почвы используются следующие размеры:

• Гравий — частицы диаметром более 2 мм
• Крупный песок — частицы менее 2 мм и более 0.2 мм в диаметре
• Мелкий песок — частицы диаметром от 0,2 мм до 0,02 мм
• Ил — частицы диаметром от 0,02 мм до 0,002 мм
• Глина — частицы диаметром менее 0,002 мм.

Песок

Кварц является преобладающим минералом в песчаной фракции большинства почв. Частицы песка имеют:

• относительно небольшую площадь поверхности на единицу веса
• низкую влагоудерживающую способность
• небольшую химическую активность по сравнению с илом и глиной.

Ил

Ил имеет относительно ограниченную площадь поверхности с низкой химической активностью. Почвы с высоким содержанием ила могут уплотняться при интенсивном движении. Это влияет на движение воздуха и воды в почве.

Глина

Глины имеют очень большую площадь поверхности по сравнению с другими неорганическими фракциями. В результате глины очень химически активны и способны удерживать на своей поверхности питательные вещества. Эти питательные вещества могут попадать в почвенную воду и использоваться растениями. Как и питательные вещества, вода также прикрепляется к поверхности глины, но растениям трудно использовать эту воду.

Есть много разных типов глин. Глины отличаются от песка и ила своей способностью набухать и сохранять форму, в которую они были сформированы, а также своей липкой природой.

Класс текстуры почвы

Относительное соотношение частиц песка, ила и глины определяет физические свойства почвы, включая текстуру. Площадь поверхности данного количества почвы значительно увеличивается по мере уменьшения размера частиц. Следовательно, текстурный класс почвы также дает представление о химических свойствах почвы.

Точное соотношение песка, ила и глины в почве можно определить только в лаборатории. Однако была разработана система именования, чтобы приблизительно описать относительные пропорции. Эта классификация грунта может быть проведена в области, где определенные свойства указывают на возможные классы текстуры.

Чтобы оценить текстуру в поле, раздавите небольшой образец почвы (от 10 до 20 г) одной рукой. Удалив гравий или корни, разотрите почву пальцами, чтобы разрушить все агрегаты.Если образец влажный, но не липкий, класс текстуры можно оценить по ощущению образца между пальцами.

Описание классов текстуры почвы

Простой способ определить текстуру почвы и ее характеристики — текстурирование вручную. При текстурировании почвы важно понимать ощущение поведения, цвет, звук и сцепляемость почвы, что достигается путем создания комка (увлажнения почвы и формирования шара). Например, супесчаный суглинок будет только слипаться (слегка когерентный), и будут заметные песчинки, которые можно будет увидеть, почувствовать и услышать, если вы поднесете комок к уху и сожмете его.

Затем важно сформировать ленту из комка, чтобы определить содержание глины в почве. Чем длиннее лента, тем выше содержание глины. Длина ленты измеряется по линейке, и вместе с поведением почвы ее можно сравнить с описаниями в таблице текстуры почвы. Эта таблица поможет вам оценить структуру почвы.

Таблица 2: Справочник по общей текстуре почвы

Степень текстуры	Поведение влажного комка (шарик в ладони)
Песок	Согласованность, нулевая.Одиночные песчинки налипают на пальцы. Если вы нажмете болюс между пальцами и прижмете к уху, вы услышите, как песчинки трутся друг о друга.
Супесь	Небольшая согласованность. Делает пальцы более темными органическими пятнами. Лента длиной 1,0см.
Глинистый песок	Небольшая согласованность; липкий во влажном состоянии.Многие песчинки прилипают к пальцам. Обесцвечивает пальцы глиняным пятном. Лента длиной 1,0см.
Супесь	Болюс ровный, но очень песочный на ощупь. Длина ленты от 1,3 до 2,5 см. Слышны песчинки (см. Описание песка).
Суглинок мелкий	Болюс когерентный. При манипуляциях песок можно почувствовать и услышать. Длина ленты 1.От 3 до 2,5 см.
Легкий супесчаный суглинок	Болюс плотный, но песочный на ощупь. Длина ленты от 2 до 2,5 см.
Суглинок	Болюс когерентный и рыхлый. Гладкий на ощупь, может быть жирным. Лента длиной 2,5см.
Суглинок мелкий песчаный	Болюс плотный, слегка рыхлый.При манипуляциях можно почувствовать и услышать мелкий песок. Лента длиной 2,5см.
Илистый суглинок	Связанный болюс, от очень гладкого до шелковистого при манипуляциях. Лента длиной 2,5см.
Суглинок супесчаный	Сильно связный комок песочного цвета на ощупь. Видны средние песчинки. Длина ленты от 2,5 до 3,8 см.
Суглинок	Последовательный пластиковый болюс, удобный для манипулирования.Длина ленты от 4 до 5 см.
Илистый суглинок	Цельный гладкий комок, пластиковый и шелковистый на ощупь. Длина ленты от 4 до 5 см.
Суглинок мелкий супесчаный	Связный комок, мелкий песок можно почувствовать и услышать. Длина ленты от 4 до 5 см.
Песчаная глина	Пластиковый комок, мелкий средний песок можно увидеть, почувствовать или услышать в глиняной матрице.Длина ленты от 5 до 7,5 см.
Илистая глина	Пластиковый шарик, гладкий и шелковистый, которым можно манипулировать. Длина ленты от 5 до 7,5 см.
Легкая глина	Пластиковый болюс, гладкий на ощупь; небольшое сопротивление порезанию между большим и указательным пальцами. Длина ленты от 5 до 7,5 см.
Легкая средняя глина	Пластиковый болюс, гладкий на ощупь, немного более устойчивый к образованию лент.Лента длиной 7,5см.
Средняя глина	Гладкий пластиковый болюс, ручки как пластилин. Имеет некоторую устойчивость к обрыву ленты. Лента длиной 7,5см.
Тяжелая глина	Гладкий пластиковый болюс, ручки как жесткий пластилин. Обладает устойчивостью к образованию лент. Лента длиной 7,5 см и более.

Всегда следует помнить, что текстура почвы часто меняется в зависимости от глубины и что свойства верхнего слоя почвы зависят от свойств грунта.

Структура

Структура — это расположение частиц почвы и поровых пространств между ними. Почва со структурой, благоприятной для роста растений, имеет стабильные агрегаты диаметром от 0,5 до 2 мм. Такие почвы имеют хорошую аэрацию и дренаж.

Химические свойства

Неорганические минералы почв состоят в основном из кремния, железа и алюминия, которые не вносят значительного вклада в потребности растений в питании. Те, что находятся в глинистой фракции, способны удерживать питательные вещества в формах, потенциально доступных для использования растениями.

Органический компонент почвы

Органическое вещество почвы обычно составляет менее 10% почвы. Его можно разделить на живые и неживые фракции. Неживая фракция способствует способности почвы удерживать воду и некоторые питательные вещества и формированию стабильных агрегатов.

Фракция органического вещества почвы

Фракция органического вещества почвы образуется в результате разложения продуктов животного или растительного происхождения, таких как фекалии и листья.Органическое вещество почвы способствует формированию стабильных агрегатов почвы, связывая частицы почвы вместе.

Растения, живущие в почве, постоянно добавляют органические вещества в виде корней и остатков. Разложение этого органического вещества под действием микробов высвобождает питательные вещества для роста других растений.

Содержание органического вещества в почве зависит от скорости добавления и разложения органических веществ. Почвенные микроорганизмы ответственны за разложение органических веществ, таких как растительные остатки.Первоначально сахар, крахмал и некоторые белки легко поражаются множеством различных микроорганизмов. Более устойчивые структурные компоненты клеточной стенки разлагаются относительно медленно. Менее легко разлагаемые соединения, такие как лигнин и танин, придают темный цвет почвам, содержащим значительное количество органических веществ.

Скорость разложения органических материалов зависит от того, насколько благоприятна почвенная среда для микробной активности. Более высокая скорость разложения наблюдается там, где есть:

• теплые влажные условия
• хорошая аэрация
• благоприятное соотношение питательных веществ
• pH около нейтрального
• отсутствие токсичных соединений.

Почвенные организмы

Почва содержит множество организмов, от микроскопических бактерий до крупных почвенных животных, таких как дождевые черви. К почвенным микроорганизмам относятся:

• бактерий
• грибов
• актиномицетов
• водорослей
• простейших
• нематод.

Разнообразие почвенных организмов может как способствовать, так и препятствовать росту растений. Полезная деятельность включает:

• разложение органического вещества
• азотфиксацию
• преобразование основных элементов из одной формы в другую
• улучшение структуры почвы за счет агрегации почвы
• улучшение дренажа и аэрации.

В некоторых случаях почвенные организмы конкурируют с растениями за питательные вещества.

Бактерии — самые маленькие и самые многочисленные микроорганизмы в почве. Они вносят важный вклад в разложение органических веществ, фиксацию азота и преобразование азота и серы.

Грибы и актиномицеты способствуют разложению органических веществ. Группа крупных почвенных животных включает дождевых червей, которые включают органические вещества в почву, а также улучшают аэрацию и дренаж с помощью своих каналов.

Некоторые почвенные грибы, нематоды и насекомые питаются корнями и боковыми побегами в ущерб растениям.

Дополнительная литература

LEEPER, G.W. и УРЕН, Северная Каролина (1993) Почвоведение, Введение. 5-е издание, издательство Мельбурнского университета.

Как формируются почвы | Окружающая среда, земля и вода

Распечатать

Почва — это тонкий слой материала, покрывающий поверхность земли, образующийся в результате выветривания горных пород.Он состоит в основном из минеральных частиц, органических материалов, воздуха, воды и живых организмов — все они взаимодействуют медленно, но постоянно.

Большинство растений получают питательные вещества из почвы и являются основным источником пищи для людей, животных и птиц. Следовательно, существование большинства живых существ на суше зависит от почвы.

Почва — ценный ресурс, с которым необходимо осторожно обращаться, поскольку она легко повреждается, смывается или уносится ветром. Если мы понимаем почву и правильно с ней обращаемся, мы избежим разрушения одного из важнейших строительных блоков нашей окружающей среды и нашей продовольственной безопасности.

Профиль почвы, показывающий различные слои или горизонты.

Профиль почвы

По мере развития почвы слои (или горизонты) образуют профиль почвы.

Большинство почвенных профилей покрывают землю в виде двух основных слоев — верхнего слоя почвы и подпочвы.

Почвенные горизонты — это слои почвы при движении вниз по профилю почвы. Почвенный профиль может иметь почвенные горизонты, которые легко или трудно различить.

Большинство почв имеют 3 основных горизонта:

• Горизонт — богатый гумусом верхний слой почвы с наиболее высокими питательными веществами, органическими веществами и биологической активностью (т.е. активны большинство корней растений, дождевых червей, насекомых и микроорганизмов). Горизонт А обычно темнее других горизонтов из-за органических материалов.
• горизонт Б —глинистые недра. Этот горизонт часто менее плодороден, чем верхний слой почвы, но содержит больше влаги. Обычно он имеет более светлый цвет и меньшую биологическую активность, чем горизонт А. Текстура тоже может быть тяжелее горизонта А.
• Горизонт С — нижележащая выветренная порода (из которой формируются горизонты А и В).

Некоторые почвы также имеют горизонт O , в основном состоящий из растительного опада, скопившегося на поверхности почвы.

Свойства горизонтов используются для различения почв и определения потенциала землепользования.

Факторы, влияющие на почвообразование

Почва формируется непрерывно, но медленно, в результате постепенного разрушения горных пород в результате выветривания. Выветривание может быть физическим, химическим или биологическим процессом:

• физическое выветривание — разрушение горных пород в результате механического воздействия.Изменения температуры, истирание (когда камни сталкиваются друг с другом) или мороз могут вызвать разрушение камней.
• химическое выветривание — разрушение горных пород в результате изменения их химического состава. Это может произойти, когда минералы в горных породах вступают в реакцию с водой, воздухом или другими химическими веществами.
• биологическое выветривание — разрушение горных пород живыми существами. Роющие животные помогают воде и воздуху проникать в скалу, а корни растений могут врастать в трещины в скале, заставляя ее расколоться.

Накопление материала под действием воды, ветра и силы тяжести также способствует почвообразованию.Эти процессы могут быть очень медленными и занимать многие десятки тысяч лет. На формирование почвы влияют пять основных взаимодействующих факторов:

• исходный материал — минералы, составляющие основу почвы
• живых организмов — влияющие на почвообразование
• климат — влияющие на скорость выветривания и разложения органических веществ
• топография — степень влияния уклона осушение, эрозия и отложения
• раз — влияющие на свойства почвы.

Взаимодействие между этими факторами приводит к возникновению бесконечного разнообразия почв на поверхности земли.

Основные материалы

Минералы почвы составляют основу почвы. Они образуются из горных пород (материнского материала) в результате процессов выветривания и естественной эрозии. Вода, ветер, изменение температуры, сила тяжести, химическое взаимодействие, живые организмы и перепады давления — все это помогает разрушить исходный материал.

Типы основных материалов и условия, в которых они разрушаются, будут влиять на свойства образующейся почвы. Например, почвы, образованные из гранита, часто бывают песчаными и неплодородными, тогда как базальт во влажных условиях разрушается с образованием плодородных глинистых почв.

Организмы

На формирование почвы влияют организмы (например, растения), микроорганизмы (например, бактерии или грибы), роющие насекомые, животные и люди.

По мере формирования почвы в ней начинают расти растения. Растения созревают, погибают, и их место занимают новые. Их листья и корни добавляются в почву. Животные едят растения и их отходы, и в конечном итоге их тела добавляются в почву.

Это начинает изменять почву. Бактерии, грибы, черви и другие носители разрушают растительный мусор, отходы и остатки животных, превращаясь в конечном итоге в органическое вещество.Это может быть торф, перегной или древесный уголь.

Климат

Температура влияет на скорость выветривания и разложения органических веществ. В более холодном и сухом климате эти процессы могут быть медленными, но при высокой температуре и влажности они относительно быстры.

Осадки растворяют одни материалы почвы и удерживают другие во взвешенном состоянии. Вода переносит или вымывает эти материалы через почву. Со временем этот процесс может изменить почву, сделав ее менее плодородной.

Топография

Форма, длина и уклон откоса влияют на дренаж.Форма склона определяет тип растительности и указывает количество выпавших осадков. Эти факторы меняют способ формирования почвы.

Почвенные материалы постепенно перемещаются в пределах естественного ландшафта под действием воды, силы тяжести и ветра (например, сильные дожди вымывают почвы с холмов на более низкие участки, образуя глубокие почвы). Почвы, оставленные на крутых склонах, обычно более мелкие. Переносимые почвы:

• аллювиальные (переносимые водой)
• коллювиальные (переносимые самотеком)
• эоловые (переносимые ветром) почвы.

Подробнее об эрозии почв.

Время

Свойства почвы могут варьироваться в зависимости от того, как долго она была выветрена.

Минералы горных пород подвергаются дальнейшему выветриванию с образованием таких материалов, как глины и оксиды железа и алюминия.

Квинсленд (и Австралия) — это очень старый выветрившийся ландшафт с множеством древних почв.

Профили и типы почв | Геология

Опишите и сравните типичные профили почвы и основные типы почвы.

В этом разделе представлена ​​информация о различных типах почвы и почвенных профилях. Вы познакомитесь с различными типами почв, их компонентами и общими местами расположения.

Что вы научитесь делать

• Определите измеримые компоненты почвы: песок, ил и глина.
• Определите основные горизонты почвы: органический слой, верхний слой почвы, подпочвы и горизонт C.
• Определите три распространенных (и важных!) Типа почвы: педальфер, педокал и латерит.

Текстура и состав почвы

Рис. 1. Поле суглинка.

Неорганическая часть почвы состоит из множества частиц разного размера, и эти частицы разного размера присутствуют в разных пропорциях. Сочетание этих двух факторов определяет некоторые свойства почвы.

• Проницаемая почва позволяет воде легко проходить через нее, потому что промежутки между неорганическими частицами большие и хорошо связаны.Песчаные или илистые почвы считаются «легкими» почвами, потому что они являются водопроницаемыми и дренирующими типами почв.
• Почвы с очень маленькими пространствами являются влагоудерживающими. Например, когда в почве присутствует глина, она тяжелее, плотнее скрепляется и удерживает воду.
• Когда почва содержит смесь размеров зерен, она называется суглинком (рис. 1).

Когда почвоведы хотят точно определить тип почвы, они измеряют процентное содержание песка, ила и глины.Они наносят эту информацию на треугольную диаграмму, где частицы каждого размера находятся в одном углу (рис. 2). Затем тип почвы можно определить по месту на схеме. Вверху почва была бы глиной; в левом углу — песок, а в правом — ил. Почвы в нижней средней части с содержанием глины менее 50% представляют собой суглинки.

Рисунок 2. Типы почв по размеру частиц.

Используя диаграмму в качестве ориентира, каков состав супеси? Если вы хотите определить тип почвы на ощупь, вот таблица от Министерства сельского хозяйства США, которая поможет вам.

Горизонты и профили почвы

Остаточная почва образуется в течение многих лет, так как механическое и химическое выветривание медленно превращает твердую породу в почву. Развитие остаточного грунта может происходить примерно так.

Рис. 3. Почва — важный ресурс. На этой фотографии отчетливо виден каждый горизонт почвы.

1. Трещины коренных пород из-за выветривания из-за расклинивания льда или другого физического процесса.
2. Вода, кислород и углекислый газ проникают в трещины, вызывая химическое выветривание.
3. Растения, такие как лишайники или травы, укореняются и вызывают биологическое выветривание.
4. Выветрившийся материал собирается, пока не останется почва.
5. Почва развивает горизонтов почвы , поскольку каждый слой постепенно изменяется. Наибольшая степень выветривания находится в верхнем слое. Каждый последующий нижний слой изменяется чуть меньше. Это потому, что первое место, где вода и воздух соприкасаются с почвой, находится наверху.

На разрезе на склоне холма видны разные слои почвы.Все вместе они называются почвенным профилем (рис. 3).

Самые простые почвы имеют три горизонта: верхний слой почвы (горизонт A), подпочвенный слой (горизонт B) и горизонт C.

Верхний слой почвы

Рисунок 4. Профиль почвы — это полный набор слоев почвы. Каждый слой называется горизонтом.

Называемый горизонтом А, верхний слой почвы обычно является самым темным слоем почвы, потому что он имеет наибольшую долю органического материала. Верхний слой почвы — это область наиболее интенсивной биологической активности: насекомые, черви и другие животные роются в нем, а растения протягивают в него свои корни.Корни растений помогают удерживать этот слой почвы на месте. В верхнем слое почвы минералы могут растворяться в проходящей через него пресной воде и переноситься в нижние слои почвы. Очень мелкие частицы, такие как глина, также могут попадать в нижние слои, когда вода просачивается в землю.

Недра

Горизонт B или недра — это место накопления растворимых минералов и глин. Этот слой светло-коричневого цвета и содержит больше воды, чем верхний слой почвы из-за присутствия железа и глинистых минералов.Органического материала меньше. Посмотрите на рисунок 4.

С горизонт

Горизонт C — пласт частично измененной коренной породы. В этом слое есть некоторые свидетельства выветривания, но фрагменты первоначальной породы видны и могут быть идентифицированы.

Не во всех климатических регионах развиваются почвы, и не во всех регионах развиваются одни и те же горизонты. В одних областях наблюдается до пяти или шести отдельных слоев, в других — только очень тонкие почвы или, возможно, вообще нет почвы.

Типы почв

Хотя почвоведы признают тысячи типов почв, каждый со своими характеристиками и названием, давайте рассмотрим только три типа почв. Это поможет вам понять некоторые из основных представлений о том, как климат создает определенный тип почвы, но есть много исключений из того, что мы узнаем прямо сейчас (рисунок 5).

Рис. 5. Только некоторые из тысяч типов почв.

Педальфер

Рис. 6. Педальфер — это темная плодородная почва, которая образуется в лесной местности.

Лиственным деревьям, деревьям, теряющим листья каждую зиму, требуется не менее 65 см дождя в год. В этих лесах образуются почвы, называемые pedalfers , которые распространены во многих областях умеренной восточной части Соединенных Штатов (рис. 6).

Слово «педальфер» происходит от некоторых элементов, которые обычно встречаются в почве. Al в ped al fer — химический символ элемента алюминия, а Fe в pedal fe r — химический символ железа.

Педальферы обычно очень плодородные, темно-коричневые или черноземы. Неудивительно, что они богаты алюминиевыми глинами и оксидами железа. Поскольку в этом климате часто выпадает много осадков, большинство растворимых минералов растворяются и уносятся, оставляя менее растворимые глины и оксиды железа.

Педокальный

Рис. 7. Педокал — это почва щелочного типа, которая образуется в пастбищах.

Племенные почвы образуются в более засушливых районах с умеренным климатом, где луга и кустарники являются обычным типом растительности (рисунок 7).В климатических условиях, которые образуют педокали, выпадает менее 65 см осадков в год, поэтому по сравнению с педалферами меньше химического выветривания и меньше воды для растворения растворимых минералов, поэтому присутствует больше растворимых минералов и меньше глинистых минералов. Это более сухой регион с меньшим количеством растительности, поэтому почвы имеют меньшее количество органического материала и менее плодородны.

Педокал назван в честь образующегося обогащенного кальцитом слоя. Вода начинает двигаться вниз через слои почвы, но, не успев далеко уйти, она начинает испаряться.Растворимые минералы, такие как карбонат кальция, концентрируются в слое, отмечающем самое низкое место, до которого могла добраться вода. Этот слой называется калише.

Латерит

Рис. 8. Латерит — это тип толстой, бедной питательными веществами почвы, которая образуется в тропических лесах.

В тропических лесах, где дожди идут буквально каждый день, образуется латеритных почв (рис. 8). В этих жарких, влажных тропических регионах интенсивное химическое выветривание лишает почвы питательных веществ.Гумуса практически нет. Все растворимые минералы удаляются из почвы и уносятся все питательные вещества растений. Все, что осталось, — это наименее растворимые материалы, такие как оксиды алюминия и железа. Эти почвы часто имеют красный цвет из-за оксидов железа. Латеритные почвы спекаются, как кирпич, если они подвергаются воздействию солнца.

Многие типы климата здесь не упоминаются. Каждая из них создает особый тип почвы, который формируется в конкретных обстоятельствах, существующих на ней. Там, где меньше выветривание, почвы тоньше, но могут присутствовать растворимые минералы.В условиях интенсивного выветривания почвы могут быть толстыми, но бедными питательными веществами. Развитие почвы занимает очень много времени, для формирования хорошего плодородного верхнего слоя почвы могут потребоваться сотни или даже тысячи лет. Ученые-почвоведы подсчитали, что в самых лучших почвообразующих условиях скорость образования почвы составляет около 1 мм / год. В плохих условиях почвообразование может занять тысячи лет!

Проверьте свое понимание

Ответьте на вопросы ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе.В этой короткой викторине , а не засчитываются в вашу оценку в классе, и вы можете пересдавать ее неограниченное количество раз.

Используйте этот тест, чтобы проверить свое понимание и решить, следует ли (1) изучить предыдущий раздел дальше или (2) перейти к следующему разделу.

Основные компоненты почвы — климат, леса и лесные массивы

Написано Томом ДеГомесом, Университет Аризоны, Питером Колбом, Университет штата Монтана, и Сабриной Клейнман, Университет Аризоны

Почва — это просто пористая среда, состоящая из минералов, воды, газов, органических веществ и микроорганизмов.Традиционное определение: Почва — это динамическое естественное тело, обладающее свойствами, полученными в результате комбинированного воздействия климата и биотической активности , модифицированной топографией , воздействующей на исходных материалов в течение времени .

Есть пять основных компонентов почвы, которые, если присутствуют в надлежащих количествах, составляют основу всех экосистем наземных растений.

Рис. 1. Почва состоит из минералов, органических веществ, воздуха и воды.Каждый компонент важен для поддержки роста растений, микробных сообществ и химического разложения. Изображение любезно предоставлено ФАО.

1. Минерал
Самым большим компонентом почвы является минеральная часть, которая составляет примерно от 45% до 49% от объема. Минералы почвы происходят из двух основных типов минералов. Первичные минералы , такие как те, что содержатся в песке и иле, — это те материалы почвы, которые похожи на исходный материал, из которого они образовались.Часто они имеют округлую или неправильную форму. Вторичные минералы , с другой стороны, возникают в результате выветривания первичных минералов, которое высвобождает важные ионы и образует более стабильные минеральные формы, такие как силикатная глина. Глины имеют большую площадь поверхности, что важно для химического состава почвы и водоудерживающей способности. Кроме того, отрицательные и нейтральные заряды, обнаруженные вокруг минералов почвы, влияют на способность почвы удерживать важные питательные вещества, такие как катионы, способствуя катионообменной способности почвы (CEC).

Текстура почвы основана на процентном содержании песка, ила и глины, обнаруженных в этой почве. Идентификация песка, ила и глины производится по размеру. В США используется следующее:

Песок диаметром 0,05 — 2,00 мм
Ил диаметром 0,002 — 0,05 мм
Глина диаметром <0,002 мм

Рис. 2. Треугольник текстуры почвы Министерства сельского хозяйства США используется для определения общей текстуры почвы на основе процентного содержания песка, ила и глины.

Текстура почвы может быть определена по содержанию в ней песка, ила и глины с помощью текстурного треугольника. Треугольник выше (рис. 2) создан Службой охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США и в основном используется в Соединенных Штатах. Процент глины в этом треугольнике считывается с левой стороны треугольника, процент ила считывается с правой стороны, а процент песка — внизу. Например, если почва содержит 20% глины, 40% песка и 40% ила (всего = 100%), то это суглинок .

2. Вода
Вода — второй основной компонент почвы. Вода может составлять от 2% до 50% объема почвы. Вода важна для транспортировки питательных веществ к растущим растениям и почвенным организмам, а также для облегчения биологического и химического разложения. Доступность воды в почве — это способность конкретной почвы удерживать воду, доступную для использования растениями.

Способность почвы удерживать воду во многом зависит от текстуры почвы. Чем больше мелких частиц в почве, тем больше воды может удержать почва.Таким образом, глинистые почвы обладают наибольшей водоудерживающей способностью, а песков — наименьшей. Кроме того, органическое вещество также влияет на водоудерживающую способность почвы из-за высокой сродства органического вещества к воде. Чем выше процент органического материала в почве, тем выше ее водоудерживающая способность.

Точка, в которой вода удерживается под микроскопом со слишком большим количеством энергии для извлечения растением, называется «коэффициентом увядания» или «точкой постоянного увядания». Когда вода так плотно связана с частицами почвы, большинство растений не могут ее извлечь, что ограничивает количество воды, доступной для использования растениями.Хотя глина может удерживать больше воды из всех текстур почвы, очень мелкие микропоры на глиняных поверхностях удерживают воду настолько плотно, что растениям очень трудно извлечь ее всю. Таким образом, суглинки и илистые суглинки считаются одними из самых продуктивных структур почвы, поскольку они содержат большое количество воды, доступной для использования растениями.

3. Органическое вещество
Органическое вещество — это следующий основной компонент, который содержится в почвах на уровне примерно от 1% до 5%. Органические вещества получают из мертвых растений и животных и, как таковые, обладают высокой способностью удерживать и / или обеспечивать необходимые элементы и воду для роста растений.Почвы с высоким содержанием органического вещества также имеют высокий ЕКО и поэтому обычно являются одними из самых продуктивных для роста растений. Органические вещества также обладают очень высокой «доступной для растений» водоудерживающей способностью, что может повысить потенциал роста почв с плохой водоудерживающей способностью, таких как песок. Таким образом, процент разложившегося органического вещества в почве или на ней часто используется как индикатор продуктивной и плодородной почвы. Однако со временем длительное разложение органических материалов может привести к тому, что они станут недоступными для использования растениями, создавая так называемые стойкие запасы углерода в почвах.

4. Газы
Следующим основным компонентом почвы является газ или воздух. Поскольку воздух может занимать то же пространство, что и вода, он может составлять от 2% до 50% объема почвы. Кислород необходим для дыхания корней и микробов, что помогает поддерживать рост растений. Углекислый газ и азот также важны для функций подземных растений, например для азотфиксирующих бактерий. Если почвы остаются переувлажненными (где газ вытесняется избытком воды), это может предотвратить обмен корневых газов, ведущий к гибели растений, что является общей проблемой после наводнений.

5. Микроорганизмы
Микроорганизмы являются последним основным элементом почвы, и они встречаются в почве в очень большом количестве, но составляют гораздо менее 1% от объема почвы. По общепринятым оценкам, в одном наперстке с верхним слоем почвы может находиться более 20 000 микробных организмов. Самыми крупными из этих организмов являются дождевые черви и нематоды, а самыми маленькими — бактерии, актиномицеты, водоросли и грибы. Микроорганизмы — это первичные разложители неочищенного органического вещества.Разложители потребляют органические вещества, воду и воздух для переработки неочищенного органического вещества в гумус, который богат легкодоступными питательными веществами для растений.

Другие специализированные микроорганизмы, такие как азотфиксирующие бактерии, имеют симбиотические отношения с растениями, которые позволяют растениям извлекать это важное питательное вещество. Такие «азотфиксирующие» растения являются основным источником почвенного азота и необходимы для развития почвы с течением времени. Микориза — это грибковые комплексы, которые образуют муталистические отношения с корнями растений.Гриб прорастает в корень растения, где растение обеспечивает гриб сахаром, а, в свою очередь, гриб обеспечивает корень растения водой и доступом к питательным веществам в почве через сложную сеть гиф, распределенных по почвенной матрице. Без микробов почва практически мертва, и ее способность поддерживать рост растений ограничена.