THANH PHAN KET CAU CUA DAT
Bang 2-15. Phan loai dat theo tieu chuain Viet Nam
Ten dat Ham lirgng ca hat, d (mm)
Tang lan Hat co d > 200 chiem > 50%
Dam cuoi Hat c o d > 10 chiem > 50%
San soi Hat co d > 2 chiem >50%
San cat Hat co d > 2 chiem > 25%
Cat hat to Hat co d > 0,5 chiem > 50%
Cat hat vira Hat co d > 0,25 chiem > 50 %
Cat hat nho Hat co d > 0,1 chiem > 75%
Cat chura bui Hat co d > 0,1 chiem < 75%
Cat pha 1 < ld < 7 , hat d < 0,002 chiem 3 ~ 10%
Set pha 7< ld < 17, hat d <0,002 chiem 10 - 30%
Set 17 < ld , hat d < 0,002 chiem > 30%
3 Danh gia so bo tinh dam chat ciia dat khi dung dat lam vat lieu dat dap, dat san ndn Cai tao tinh chat ciia dat bang cach thay doi thanh phan hat ciia chung. Dat loai cat khi :ho, cac hat khong co lire lien ket, bi gio thoi phat sinh nhidu bui va rat kho dam chat Nguoc lai, khi dat set kho lai rat cirng, khi do am tang len thi trang thai va tinh chat ciia tat thay doi (tinh deo, tinh dinh bam, tinh truong no,...), gay kho khan cho viec dam
___ ^ ? * **
chatdat. Trong hon hgp dat set va eat co cac iru diem: a) Ap lire mao dan phat sinh trong dat et se truy6n sang cac hat cat,
co tic dung lien ket cac hat cat;
b) Gc hat cat co tac dung han che hicntirgng thay doi trang thai, cac nlnrrc diem ciia dat set khi do am tanglen; c) Cac hat set rat nho lap vao khoang trong do cac hat cat tao a, co vai tro gan ket cac hat
C elt a lam cho do rong ciia h6n
hgp tat giam dang ke. Ti le toi uu ciia :ac nhom hat trong hon hgp dat a: hat set (d < 2jim) chiem
7 ~ 5%; hat bui (d = 0,05 — 2|im) Hinh 2-13. Bieu do tam giac de tim ham I icon g chien 20 ~ 25% va hat cat hat thanh phan cho dat cap phoi tot
(d = 0,05 - 2mm) chiem 55 -73%. Co the’ xac dinh ham luang nhom hat thanh phan trong dat hon hop co cap phoi tot dua vao bieu do hinh tam giac (hinh 2-13).
Tren hinh 2-13 cho thay, ham luong thanh phan hat hop ly cua hon hgp dat co cap phoi tot nam trong hinh da giac gach cheo. Khi cac diem bieu thi thanh phan hat cua 2 loai dat n&m ngoai hinh da giac va dirang thang noi hai diem do cat hinh da giac nay thi chiing co the lam thanh h6n hgp dat co cap phoi tot. Va dd dang tim dugc ti le nhom hat hgp ly de’ tao ra dat co cap phoi tot dua vao hinh 2-13. Cac hon hgp dat la: (1 + 2), (1 +3) va (2 + 3) bieu thi tren hinh 2-13, khong the tao ra dat h6n hgp co cap phoi tot. Tuy nhien, dat hon hgp gom nua phan cua dat (2) va dat (3) lai dirge tron vai dat (1) se co the tao ra dat co cap phoi tot.
4) Thanh phan hat dugc sir dung khi dung dat set lam nguyen lieu san xuat ximang, phu gia trong betong chong tham.
5) Dung de du bao kha nang xay ra xoi ngam ca hoc trong nen dat duai cong trinh, a mai doc, vach ho mong,...
6) Dung lam ca sa de lira chon kich thuac 16 ong loc hgp ly khi thf nghiem bam hut nuac trong ho khoan, khai thac nuac ngam,...
Thanh phan hat cua dat la mot dac trung the hien didu kien thanh tao cua dat vl chung phan anh didu kien thuy dong lire khi thanh tao vat lieu tram tfch.
2. Cach trinh bay thanh phan hat cua dat
Ket qua phan tfch thanh phan hat dugc trinh bay bring nhieu cach, nham he thong cac so lieu thu thap dugc, giup dd dang rut ra cac nhan xet vd cac dac tfnh dia ky tluiat cua dat, xac dinh cac so lieu can thiet cho muc dich tfnh toan, nghidn ciru chuyen mon,...
Ket qua phan tfch hat co the lap thanh bang trong do ghi duang kfnh cac nhom lic it , ham lugng % khoi lugng cua chung. Theo
cach nay mot mSu dat co the lap thanh nhieu bang khi ta chon cac giai han khac nhau vd duang kfnh cua cac nhom hat. Nhu vay, se rat kho cho viec so sanh phan tfch cac tai lieu va danh gia dac tfnh dia ky thuat cua dat. Do do thirang dung cac loai do thi de trinh bay thanh phan hat cua dat.
1) Do thi phan bo thanh phan hat
Do thi nay dugc ve tren he true vuong goc (hinh 2-14), true tung bieu thj ham lugng % khoi lugng rieng tung nhom hat,
true hoanh bieu thi duang kfnh trung binh 1- dat hat deu; 2- dat hat khong ddu
(lgd, mm) cua cac nhom hat. Dirang phan bo la mot dirang cong, cho loi cua duong cong ung vai nhom hat chiem uu the trong mSu dat.
2) Bieu do duong cong cap phoi hat ve tren he true vuong goc: true tung bieu thi ham luong %■ cong don ciia hcit, true hoanh bieu thi duong kinh (lgd, mm) nhom hat, (hinh 2-15).
% 100 90 80 70 60 50 40 30
20
10
0
200 100 50 30 16 8 4 3/8 3/4 1/2
&
+-4-+-+
H-r r LI
/
0.002 001 002 005 01 O2d10 ; 014jd3O 2
} : 149
5df 476 10 20 50 00 300
0
10 20
30 40 50 60 70 80 90
100%
Di/c/ng kinh hat tAm-ml 59 , 1 1 9,2 3 8, 952 19,06 391,762 ,1 5 2 O T-
04
TCVN5748 - 1993 Set Bui Cat Soi Cuoi
Tl£U CHUAN ANH Set | Bui Cat Soi san Cuoi dam
Hinh 2-15. Dudng cong cap phoi hat vd cac dac trung ciia dd't
Dua vao dirdng cong cap phoi hat co the tmh ham lugng % khoi luong cua cac nhom hat theo hai gidi han tuy chon. Phan I6i tren dudng phan bo irng vdi phan doc tren dudng cong cap phoi, no bieu thi nhom hat chiem uu the (tuong ung vdi mot nhip thanh tao dat). Dudng phan bo cang l6i cao th'i dudng cap phoi cang doc va dat cang dcki hat.
Ngirgc lai, dat cang khong ddu hat - cd hat cang khong dong nhat. MOi mau dat chi co mot dudng cong cap phoi, nhu the co the ve nhieu dudng cong cap phoi cua cac dat khac nhau tren cung he true toa do, tien cho vi6c so sanh va nghien cuu.
De danh gia muc do khong dong nhat v6 thanh phan hat co the dung he sd khong ddu (C u) hoac he sd cap phoi (Cg) sau day:
d, Cu = 60
10
va C _ 30
g d 10-d 60
(2-4)
(2-5) dl0 - dudng kmh ldn nhat cua nhom hat co kfch thudc < no chiem 10% , mm;
d60- dudng kmh ldn nhat cua nhom hat co kfch thudc < no chiem 60%, mm;
d30 - dudng kmh ldn nhat cua nhom hat co kfch thudc < no chiem 30%, mm.
Dat co cap phoi tot khi: dat loai cat co > 3,0; dat loai set co Cy > 5,0. Theo ASTM dat co cap phoi tot khi: Cg = 1,0 ~ 3, tuy theo loai dat.
Co the tinh gia tri cua dl0, d30 va d60 theo cac cong thuc cua Grinker, Zamarin hoac Hazen,.. Cong thirc cua Hazen nhu sau:
Di= d1+ t i L ( i - 0 1) (2-6 )
cp2
trong do: D, - gia tri (d10, d30 hay d60) can tinh, mm;
d, - ham luong % cua nhom co hat can dudi, lifin ke cua dudng kinh Dh mm;
d2 - ham luong % cua nhom cd hat can tren, lidn kd cua dudng kfnh Dp mm;
1 - gia tri % cua dudng kinh can tmh (10, 30 hay 60,..);
O, - tong ham luong cua cac nhom hat co dudng kfnh nho hon d,, % ; 0 2 - tong ham luong cua cac nhom hat co dudng kfnh nhd hon d-,, % .
Dudng kfnh dl0 con goi la dudng kinh huu hieu va thirdng dugc dung de so sanh do ngam nudc cua dat hat khong den vdi do ngam nudc cua vai loai dat hat dcu khac.
Dudng kinh huu hieu d10 con dirge dung de tfnh he sd tham (K H) cua dat theo cong thirc kinh nghiem cua Hazen (dung cho cat):
Kh = CH d210(0,7 + 0,03t), m/ng.d. (2-7)
trong do: CH - he sd kinh nghiem: cat hat deu, sach CH = 1200; cat chat CH = 400;
t - nhiet do cua nudc (°C ).
Dudng kfnh d[0 con dung de tmh chidu cao cot mao dSn gan dung theo cOng thuc (2-11).
3) Bidu do hinh tron. H'inh trdn dugc chia thanh nhidu phan ldn nho tuong ung vdi ham lugng % khoi lugng cua tirng nhom hat. Tren cac phan dung ky hieu hoac mau khac nhau va ghi kem ham lugng % cua nhom hat tuong ling, d tam hinh tron ghi sd hieu m5u dat hoac sd hieu bieu do (hinh 2-16).
4) Bieu do tam giac ddu. Bieu do hinh tam giac deu dung rat tien lgi khi muon trinh bay nhidu tai lieu phan tich thanh phan hat.
No co the dung cho trudng hgp can trinh bay cho 3 mau dat khac nhau (vf du: nhom hat
FT T 7 1 2 -1 mm I M ằ n 1 -0. 5 mm I - t 0.5 - 0.2 mm f e '= I 0.25-0.05 mm i~h t-£1 0,05 - 0,01 mm I I < 0,01 mm
Hinh 2-16. Bieu do thanh pha n hat
cat, bui va set) Bidu do dua tren tinh chat hinh hoc cua tam giac deu (hinh 2-17). Tir diem in trong tam giac ddu, co canh dai la a, noi vdi cac dinh cua tam giac duoc 3 tam giac nho co day a (hinhl-17a).
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%
Bui Bui
Hinh 2-17. Bieu do tam giac deu bieu thi thanh phan hat a) C ach lap bieu do; b) Cach the hien ham luong nhom hat:
C d t P = 40% , Bui Q = 25% , Set R = 35% .
Tong dien tich cua 3 tain giac nho AmB, BmC va CmA hien nhien bang dien tich tam giac ABC, taco:
ah, ah-, ah
+ ? + - = — (h, + ho + h^) = — H .i I no 1
2 2 " 2
Neu dat H = 100% thi chidu cao h,, h2 va h3 ban trong dat. Thanh thu moi diem nam trong tam giac dd co the bieu thi thanh phan hat cua dat. Cach bieu thi nay thirc la don gian, co the bieu thi thanh phan hat cua hang loat mSu dat tren mot bidu d6 hinh tam giac.
Ngoai ra con co the trinh bay cach phan loai dat theo thanh phan hat tren hinh tam giac ddu va dua vao vi tri cua diem, xac dinh true tiep ten goi cua loai dat tuong ung (hinh 2-18).
Thanh phan hat la chi tieu quan trong dac trung ciia dat. Nhung khong thd dira vao no de’ xac dinh cac chi tieu khac cua dat nhu: hinh dang hat, thanh phan khoang vat, cau true,... cua dat.
se la ham luong % cua 3 nhom hat co Set
90 80
70
Hinh 2-18. Bieu do hinh tarn giac hieu thi thanh p h a n h a t cua cdt vd set
80 90 100%
Bui
§3. THANH PHAN PHA K H I TRONG DAT
Dat da trong tir nhien thudng chua mot luong khf nhat dinh, nhidu hay it tuy thuoc vao trang thai am, nhiet do va dieu kien ton tai ciia chung. Cang gan mat dat khi trong dat cang nhieu, dac biet la d ddi thong khi va ddi mao d5n. Cac khi nay chu yeu do khong khi tham nhap vao dat da, do sinh vat tao ra va do cac qua trinh dia hoa.
Thanh phan khi trong dat gom co: 0 2, C 02, Nt, H2S , CH4, H2 va cacbua hidro nang,... Chung co the’ ton tai d cac dang: khi tu do, khi d the’ bi bao (khi bi giam ham), khi bi hap phu tren bd mat hat khoang va khi hoa tan trong nude, tuy theo trang thai aim cua dat, su hoat dong ciia vi sinh vat va didu kien hoa ly ciia moi trudng.
Theo nguon goc co the chia khi trong dat ra thanh: 1). Khi co nguon goc sirh hoa (khi metan, khi H2S,...), 2). Khi do khong khi tham nhap vao dat da (N 0, 0 2, CO',....) va 3). Khi sinh ra do cac phan irng hoa hoc co nhieu loai.
Phan tren cua ldp vo trai dat duoc chia ra thanh 2 ddi: a). Ddi thong khi - ddi chua bao hoa, khi chiem uu the va b). Ddi bao hoa - ddi nude chiem uu the. Trong ddi thong khi, cac thanh phan cua the khi, hoi nude clni yeu ton tai d 16 rOng, khe nut ciia dat da.
Cac khi nay co thanh phan gan giong khong khi, hoi nude d trang thai bao hoa. Ty le ham luong khi va hoi nude trong dat chiu sir chi phoi ciia didu kien ben ngoai: nhiet do, ap suat, nong do cac chat hoa tan trong nude, cac phan ung sinh hoa va didu kien moi trudng. Trong ddi bao hoa khi d dang hoa tan trong nude hoac d thd bi bao Tuy vay, trong thuc te that kho vach ranh gidi cac ddi mot cach chinh xac bdi le, d dudi muc nude ngfim co the co ddi chua bao hoa hoac tren muc nude ngam lai co thd co ddi bao hoa cue bo.
Nghien cuu thanh phan khi va tinh thong khi trong dat da vi cac ly do sau day:
1) Khi trong dat co thd sinh ra ap luc gay kho khan khi thi cong cong trinh ngfim, tuynen, gieng chim (trong dat da co tinh thong khi) khi dung khi nen; 2) Luong khi trong lo rong lam thay doi tinh chat co ly ciia dat da (tinh truong nd, tinh dam chat tinh tham nude,...); 3) Khi lam viec d sau trong dat, sir xuat hien cua khi hay khi doc co thd xay ra chay no, can co giai phap ky thuat phuc tap trong qua trinh thi cong.
Tinh thong khi cua dat da phu thuoc vao do rong, kich thudc 16 long va khe nut, do am ciia dat da. Khi trong dat da co the: 1) Di chuydn tu do khi 16 rong ldn hon lo mao quan; 2) Luu chuydn tu noi ap suat cao den noi ap suat thap do sir chenh ap trong mao quan; 3) Chiing khuech tan trong lo rong nho hon mao quan. Trong dat da tram tich d trang thai kho, phan Ion khi luu chuyen la chinh, trong dat da co do aim cao (dat set udt, cat bao hoa nude,..) thi khi chu yeu la khuech tan. Dac diem vd su di chuyen cut khi trong dat da phu thuoc kich thudc lo rong (bang 2-16).