Різні методи тестування ґрунту

Хоча ґрунт найчастіше асоціюється з сільським господарством і вирощуванням рослин, існує багато інших галузей, які беруть до уваги природний елемент. Однією з галузей, яка регулярно взаємодіє з ґрунтом, є інфраструктура.

Компанії, які хочуть, щоб компоненти їхнього об'єкта слугували довго, проводять випробування ґрунту перед початком будівництва. Цей крок необхідний для того, щоб переконатися, що матеріал не вплине на якість трубопроводів, танкерів чи інших елементів. Різні методи тестування ґрунту перевіряють різні фактори, що визначають якість ґрунту. Знання складу ґрунту на майбутньому будівельному майданчику може вберегти ваш бізнес від значних інвестицій у майбутній ремонт і заміну ґрунту, спричинених корозією. Dreiym Engineering розглядає різні підходи до аналізу ґрунту, що використовуються сьогодні, а також коротко розповідає про те, як вони з'явилися.

Коротка історія відбору проб ґрунту

Перш ніж ми розглянемо сучасні методи тестування ґрунту, давайте поміркуємо про походження цих процедур.

Початок

Відбір зразків ґрунту протягом століть сприяв підвищенню продуктивності та ефективності в кількох галузях промисловості. Наприкінці 1800-х років фермери та науковці почали ретельніше досліджувати ґрунт, перевіряючи його на наявність тих аспектів, які давали бажані результати. Оцінка поживних речовин для рослин у зразках ґрунту значно покращила сільськогосподарську діяльність.

Протягом 1900-х років

На початку 1900-х років університети та інститути, що надавали земельні гранти, отримали федеральну землю і вдосконалили методи відбору зразків ґрунту. Неймовірна кількість досліджень, що тривала до 1940-х років, дала фермерам і науковцям поради щодо найкращих методів відбору проб ґрунту.

Ґрунтознавство та тестування сьогодні

Без еволюції процедур протягом останнього століття ґрунтознавство не мало б таких складних процесів аналізу і тестування, які воно має сьогодні. Ґрунтознавство продовжує розвиватися, а промисловість використовує постійно зростаючу інформацію, отриману з поля, як інструмент для вибору найкращого ґрунту для своїх потреб. Випробування ґрунтів є лише частиною цієї науки, оскільки процедури все ще ґрунтуються на даних, зібраних протягом 1900-х років.

Що таке ґрунтова корозія?

Ми розглянемо корозію ґрунту, щоб пояснити, чому тестування ґрунту є таким важливим. Ґрунтова корозія - це геологічне явище, яке руйнує метал і бетон, поховані безпосередньо в ґрунті або корінних породах. Надмірна корозія ґрунту може призвести до незручного виходу з ладу трубопроводу, а в найгірших випадках - до жахливого виверження.

Існує безліч факторів, які призводять до корозії ґрунту, що робить тестування необхідним кроком для запобігання корозії дорогих металів і бетону. Давайте розглянемо, які фактори перевіряє аналіз ґрунту Dreiym Engineering.

Фактори, які слід перевіряти за допомогою різних методів тестування ґрунту

Компанії, що займаються тестуванням ґрунту, перевірять ваш ґрунт на наявність наступних факторів:

• Аерація
• Електропровідність або питомий опір
• Вологість
• pH
• Розчинені солі
• Вміст сульфатів

Різні методи тестування ґрунту

Як же вимірюються ці фактори? Існує кілька різних підходів до тестування вмісту ґрунту.

Тестування на pH

Вимірювання рН ґрунту дозволить вам дізнатися, чи є він кислим, основним або нейтральним. Шкала рН виглядає наступним чином:

• Ґрунт з рівнем рН нижче 7 вважається кислим. Висококислим вважається ґрунт з рівнем рН 0, як, наприклад, акумуляторна кислота.
• Нейтральний баланс pH вимірюється на рівні 7, не містить ні основних, ні кислотних властивостей.
• Ґрунт з рівнем рН 8 або вище вважається основним. Високоосновні матеріали можуть мати рівень рН 14, наприклад, луг.

Ґрунт з високою кислотністю швидко роз'їдає метали та бетон. Рівень рН ґрунту можна визначити за допомогою суспензійної системи, яка включає в себе електронний рН-метр для проведення вимірювань.

Випробування на вміст вологи

Для вимірювання вологості ґрунту використовують кілька різних методів, зокрема такі:

• Метод сушіння в печі
• Метод карбіду кальцію
• Метод балансу кручення
• Метод пікнометра
• Метод піщаної ванни
• Радіаційний метод
• Спиртовий метод

З цих варіантів сушіння в печі є досить популярним методом завдяки своїй доступності. Процес полягає у зважуванні зразка ґрунту та сушінні його при температурі 110 градусів за Цельсієм, після чого проводиться ще одне вимірювання ваги. Різниця дає фахівцям підказку про те, скільки води міститься в ґрунті.

Випробування на питому вагу

Питома вага визначається шляхом порівняння густини речовини з густиною води. Ці процедури допомагають надійно вимірювати питому вагу ґрунту:

• Метод щільності пляшки
• Метод пікнометра
• Метод газових банок
• Метод вимірювання спалаху
• Метод граничної усадки

Найпоширенішими методами визначення густини ґрунту є густиномір та пікнометр. Пікнометричний метод використовує газовий пікнометр і добре відому густину, найчастіше води, для визначення густини ґрунту.

Випробування на щільність в сухому стані

Вимірювання сухої щільності стосується ваги ґрунтових частинок у зразку ґрунту. Перед вимірюванням щільності сухого ґрунту необхідно визначити вміст пустот і питому вагу зразка. Суху щільність можна визначити за допомогою будь-якої з цих процедур:

• Заміна піску
• Витіснення води
• Корончатий різець

Метод витіснення води є найменш поширеним методом визначення сухої густини. Після вимірювання показник сухої густини зразка буде віднесено до однієї з трьох категорій: щільний, середньої щільності, пухкий.

Тест граничних значень Аттерберга

Існує три різних типи граничних тестів Аттерберга, кожен з яких вимірює різні властивості дрібнозернистого ґрунту за різних умов. Ці тести призначені для вимірювання критичного вмісту води в дрібнозернистих ґрунтах:

• Тест на граничну рідину: Точний аналіз ґрунту залежить від приладу Casagrande для вимірювання граничної межі рідини в ґрунті.
• Тест на пластичність: Ґрунт змішують з водою і формують кульку. Кульку прокочують навколо ниток діаметром 3 мм. Процес повторюється з новим зразком і меншою кількістю води, доки нитка не порветься, таким чином визначаючи межу пластичності ґрунту.
• Гранична усадка Lest: Цей тест визначає точний вміст води, необхідний для заповнення пустот у зразку ґрунту, і розраховується за допомогою складної математичної формули.

Як запобігти корозії ґрунту

Існують різні методи зменшення ґрунтової корозії, але катодний захист, як правило, забезпечує найбільший захист трубопроводу від корозії. Він захищає заглиблені метали і бетон від цілого ряду видів корозії, наприклад, таких, як наведені нижче:

• Корозійна атака Месса
• Покладання корозії
• Точкова корозія

Інвестиції в катодний захист допомагають підтримувати безпеку, ефективність та відповідність державним регуляторним стандартам.

У Dreiym Engineering ми розуміємо, наскільки життєво важливою для будь-якого бізнесу є надійна та довговічна інфраструктура. Саме тому ми відточуємо різні процедури аналізу, які дозволяють виявити джерело проблем вашої інфраструктури та запропонувати превентивні методи, що запобігають їх незворотній шкоді. Наша команда інженерів-консультантів з електротехніки прагне надати всебічну експертизу кожному з наших клієнтів, гарантуючи, що вони отримають глибоке розуміння комплексної послуги, яку вони шукають. Щоб дізнатися більше про наш вибір інженерних консультацій, зателефонуйте в Dreiym Engineering або надішліть нам електронного листа вже сьогодні.