Maaperän testauksen eri menetelmät

Vaikka maaperä yhdistetään useimmiten maatalouteen ja kasvien kasvuun, on paljon muitakin teollisuudenaloja, jotka ottavat luonnonelementin huomioon. Yksi teollisuudenala, joka on säännöllisesti vuorovaikutuksessa maaperän kanssa, on infrastruktuuri.

Yritykset, jotka haluavat laitoksensa osien kestävän, tekevät maaperätutkimuksen ennen rakentamista. Tämän vaiheen tarkoituksena on varmistaa, että materiaali ei vaaranna putkistojen, säiliöautojen tai muiden ominaisuuksien laatua. Maaperän testauksen eri menetelmillä tarkistetaan erilaisia tekijöitä, jotka määrittävät maaperän laadun. Mahdollisen rakennustilasi maaperän koostumuksen tunnistaminen voi säästää yrityksesi kalliilta investoinneilta tulevaan korroosion korjaamiseen ja korvaamiseen. Dreiym Engineering perehtyy nykyisin käytössä oleviin erilaisiin maaperäanalyysimenetelmiin sekä lyhyesti niiden syntyyn.

Maaperänäytteenoton lyhyt historia

Ennen kuin tarkastelemme nykyisiä erilaisia maaperän testausmenetelmiä, pohditaan menettelyjen alkuperää.

Alku

Maaperänäytteenotto on lisännyt tuottavuutta ja suorituskykyä useilla teollisuudenaloilla vuosisatojen ajan. 1800-luvun lopulla maanviljelijät ja tiedemiehet alkoivat tutkia maaperää hieman huolellisemmin ja tarkastivat haluttuihin tuloksiin johtavia seikkoja. Maaperänäytteiden sisältämien kasviravinteiden arviointi antoi paljon tietoa maataloustoiminnalle.

1900-luvulla

1900-luvun alkupuolella maa-apurahayliopistot tai -instituutiot myönsivät liittovaltion maata ja kehittivät maaperän näytteenottotekniikoita. Uskomaton määrä tutkimusta, joka johti 1940-luvulle asti, neuvoi maanviljelijöitä ja tiedemiehiä parhaissa maanäytteenottokäytännöissä.

Maaperätiede ja maaperän testaus tänään

Ilman viime vuosisadan aikana tapahtunutta menettelyjen kehittymistä maaperätieteessä ei olisi nykyisiä monimutkaisia analyysi- ja testausprosesseja. Maaperätiede laajenee jatkuvasti, ja teollisuudenalat hyödyntävät kentältä saatavaa jatkuvasti lisääntyvää tietoa välineenä, jonka avulla ne voivat valita tarpeisiinsa parhaiten sopivan maaperän. Maaperän testaaminen on vain osa tätä tiedettä, sillä menettelyt perustuvat edelleen pitkälti 1900-luvulla kerättyihin tietoihin.

Mikä on maaperän korroosio?

Käytämme maaperän korroosion erittelyä selittääksemme, miksi maaperän testaus on niin tärkeää. Maaperän korroosio on geologinen ilmiö, joka haittaa suoraan maaperään tai kallioperään upotettua metallia ja betonia. Liiallinen maaperän korroosio voi johtaa epämiellyttävään putkiston rikkoutumiseen ja karmeissa tapauksissa karmeaan purkautumiseen.

Maaperän korroosiota aiheuttavat monet tekijät, joten testaus on välttämätön vaihe kalliiden metallien ja betonin korroosion estämiseksi. Katsotaanpa, mitkä tekijät Dreiym Engineeringin maaperäanalyysit tarkastavat.

Tekijät, jotka on tarkistettava eri maaperän testausmenetelmillä

Maaperän testausyritykset tarkastavat maaperäsi seuraavien tekijöiden osalta:

• Ilmastus
• Sähkönjohtavuus tai resistiivisyys
• Kosteus
• pH
• Liuenneet suolat
• Sulfaattipitoisuus

Maaperän testauksen eri menetelmät

Miten näitä tekijöitä mitataan? Seuraavassa on muutamia erilaisia lähestymistapoja maaperän pitoisuuksien testaamiseen.

pH:n testaus

Maaperän pH-arvon mittaaminen kertoo, onko maaperä hapanta, emäksistä vai neutraalia. pH-asteikko on seuraava:

• Maaperää, jonka pH-arvo on alle 7, pidetään happamana. Erittäin happamaksi katsotaan pH-tasapaino 0, kuten akkuhappo.
• Neutraali pH-vaaka mittaa tasolle 7, eikä siinä ole emäksisiä eikä happamia ominaisuuksia.
• Maaperää, jonka pH-arvo on vähintään 8, pidetään emäksisenä. Erittäin emäksiset materiaalit, kuten lipeä, voivat olla pH-arvoltaan 14.

Voimakkaasti happamoitunut maaperä syövyttää nopeasti metalleja ja betonia. Maaperän pH-arvo voidaan määrittää käyttämällä lietejärjestelmää, jossa on elektroninen pH-mittari mittausten määrittämiseksi.

Kosteuspitoisuuden testaus

Maaperän kosteuden mittaamiseen käytetään muun muassa seuraavia menetelmiä:

• Uunikuivausmenetelmä
• Kalsiumkarbidimenetelmä
• Torsion tasapainomenetelmä
• Pyknometri-menetelmä
• Hiekkakylpymenetelmä
• Säteilymenetelmä
• Alkoholimenetelmä

Näistä vaihtoehdoista uunikuivaus on melko suosittu menetelmä, koska se on helposti saatavilla. Menetelmässä maanäyte punnitaan ja kuivataan 110 celsiusasteessa, minkä jälkeen suoritetaan toinen painonmittaus. Ero kertoo ammattilaisille, kuinka paljon maaperässä oli vettä.

Ominaispainon testaus

Ominaispaino määritetään vertaamalla aineen tiheyttä veden tiheyteen. Näiden menettelyjen avulla voidaan varmistaa maaperän ominaispainon mittaus:

• Tiheyspullomenetelmä
• Pyknometri-menetelmä
• Kaasupurkkimenetelmä
• Salamamenetelmän mittaus
• Kutistuman raja-arvomenetelmä

Tiheyspullo- ja pyknometri-menetelmät ovat yleisimpiä menetelmiä tämän ominaisuuden testaamiseksi maaperässä. Pyknometri-menetelmässä käytetään kaasupyknometriä ja tunnettua tiheyttä, usein vettä, maaperän tiheyden määrittämiseksi.

Kuiva-ainetiheyden testaus

Kuiva-ainetiheyden mittauksilla tarkoitetaan maanäytteen sisältämien maahiukkasten painoa. Näytteen tyhjätilasuhde ja ominaispaino on määritettävä ennen sen kuivatiheyden mittaamista. Kuiva-ainetiheys voidaan määrittää jollakin seuraavista menetelmistä:

• Hiekan vaihto
• Veden syrjäyttäminen
• Ydinleikkuri

Veden syrjäytysmenetelmä on harvinaisin tapa määrittää kuivatiheys. Kun näyte on mitattu, sen kuivatiheyslukema luokitellaan johonkin kolmesta luokasta: tiheä, keskitiheä ja löysä.

Atterbergin raja-arvotesti

Atterbergin raja-arvotestejä on kolmea eri tyyppiä, joilla kullakin mitataan hienorakeisen maaperän eri ominaisuuksia vaihtelevissa olosuhteissa. Nämä testit on tarkoitettu hienorakeisten maiden kriittisen vesipitoisuuden mittaamiseen:

• Nesteen raja-arvotesti: Casagranden nesteen raja-arvolaitteella mitataan maaperän nesteen raja-arvo.
• Muovinen rajakoe: Maaperä sekoitetaan veteen ja muotoillaan palloksi. Pallo kierretään halkaisijaltaan 3 mm:n lankojen ympärille. Prosessi toistetaan uudella näytteellä ja pienemmällä vesimäärällä, kunnes lanka katkeaa, jolloin saadaan maaperän plastisuusraja.
• Kutistumisraja Lest: Tämä testi kertoo tarkan vesipitoisuuden, joka tarvitaan täyttämään maanäytteen tyhjät tilat, ja se määritetään monimutkaisen matemaattisen kaavan avulla.

Miten ehkäistä maaperän korroosiota

Maaperän korroosion vähentämiseksi on olemassa erilaisia menetelmiä, mutta katodinen suojaus osoittautuu rutiininomaisesti putkiston parhaaksi korroosiosuojaksi. Se suojaa maahan upotettuja metalleja ja betonia monilta korroosiotyypeiltä, kuten seuraavilta:

• Messa hyökkäys korroosio
• Korroosion lisääminen
• Pitting-tyyppinen korroosio

Katodisuojaukseen investoiminen auttaa pitämään yrityksesi turvallisena, suorituskykyisenä ja viranomaisten normien mukaisena.

Me Dreiym Engineeringillä ymmärrämme, kuinka tärkeää kestävä ja kestävä infrastruktuuri on mille tahansa yritykselle. Siksi keskitymme erilaisiin analyysimenetelmiin, joiden avulla löydämme infrastruktuurin ongelmien lähteen ja tarjoamme ennaltaehkäiseviä menetelmiä, jotka estävät niitä muodostumasta peruuttamattomiksi vaurioiksi. Sähköalan konsultti-insinöörien tiimimme on omistautunut tarjoamaan kattavaa asiantuntemusta jokaiselle asiakkaallemme ja varmistamaan, että he saavat vankan käsityksen etsimästään monimutkaisesta palvelusta. Jos haluat lisätietoja insinöörikonsultoinnin valikoimastamme, soita Dreiym Engineeringille tai lähetä meille sähköpostia jo tänään.