土壤的物理机械性质
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土壤的物理机械性与耕性土壤在受到外力作用时,显现出来各种不同的动力学特征,包括粘结性、粘着性、可塑性、胀缩性以及其他受外力作用后而发生形变的性质。
一、土壤物理机械性(一)土壤黏结性土壤黏结性是指土粒与土粒之间由于分子引力而相互粘结在一起的性质。
(二)土壤黏着性土壤的黏着性是指土粒黏附于外物上的性能,是由土粒—水膜—外物之间相互吸附而产生的。
影响土壤粘结性和粘着性的因素有:1.土壤质地土壤愈细,接触面愈大,粘结性和粘着性愈强,所以粘质土壤的粘结性和粘着性都很显著,耕作困难。
砂质土则粘结性和粘着性弱,易于耕作。
2.土壤含水量含水量愈少,土粒距离愈近,分子引力愈大,粘结性愈强,故干燥土块破碎甚为困难。
随着水分含量增加,水膜使土粒间的距离加大,分子引力减弱,粘结性减小。
土壤干燥时无粘着性,随着水分含量的增加,粘着性逐渐增强。
因为此时土粒与外物间有水膜生成。
但是当水分过多时(一般认为大约超过土壤饱和持水量的80%以后),由于水膜太厚而降低了粘着性,直到土壤开始呈现流体状态时,粘着性逐渐消失。
所以粘质土壤在水分较多时进行耕作,常因土壤粘着于农具而感到费力;而土壤在清水条件下犁耙却很少受粘着性的影响。
3.土壤结构团粒结构可使土团接触面减少,因而其粘结性和粘着性降低,土壤疏松易耕。
据试验,在相同质地条件下,有团粒结构土壤的粘结性比无团粒结构土壤要小2-6倍。
4.土壤腐殖质含量腐殖质含量增加可减弱粘土的粘结性,因为腐殖质在土粒外围形成薄膜,改变了粘粒接触面的性质。
也可减低粘性土壤的粘着性,腐殖质的粘结力和粘着力都比砂土大,因而腐殖质可以改善砂质土过于松散的缺点。
5. 土壤代换性阳离子的组成不同的阳离子种类可影响土粒的分散和团聚。
钠、钾等一价阳离子可使土粒分散,导致粘结性、粘着性增大。
二价钙、镁离子能促使土壤胶体凝聚,土粒间的接触面积减少,从而降低土壤的粘结性和粘着性。
(三)土壤胀缩性土壤吸水体积膨胀,失水体积变小,冻结体积增大,解冻后体积收缩这种性质,称为土壤的胀缩性。
土壤的物理机械性和耕性土壤耕作是土壤管理的主要技术措施之一,耕作的目的是改善土壤孔隙状况,为植物生长创造良好的土壤条件。
若要合理地对土壤进行耕作,就应了解土壤的物理机械性能和耕作性质。
一、土壤的物理机械性当土壤受到外力作用(如耕作)时发生形变,显示出的一系列动力学特性,称为土壤的物理机械性。
这一性能是多项土壤动力学性质的统称,包括黏结性、黏着性、可塑性等。
(一)土壤黏结性和黏着性土壤黏结性(soil cohesiveness)是土粒间通过各种引力而黏结在一起的性质。
这种性质使土壤具有抵抗外力破碎的能力,也是耕作时产生阻力的主要原因之一。
土壤中往往含有水分,土粒之间的黏结常以水膜为媒介。
同时,粗土粒可以通过细土粒(黏粒)而黏结在一起,甚至通过各种化学胶结剂为媒介而黏结在一起。
土壤黏着性(soil adhesiveness)是土壤在一定含水量条件下,土粒黏附在外物(如农具)上的性质。
土壤过湿耕作,土粒黏着农具,增加土粒与金属间的摩擦阻力,使耕作困难。
土粒与外物的吸引力也是由于土粒表面的水膜和外物接触面产生的分子引力引起的,故黏着性实际上是指土粒—水膜—外物之间相互吸引的性能。
土壤黏结性和黏着性强弱,分别用单位面积上的黏结力(g/cm2)和黏着力(g/cm2)表示。
影响土壤黏结性和黏着性的因素主要有两方面,即土壤活性表面和土壤含水量。
土壤活性表面,一般用土壤比表面来表示。
土壤黏结性和黏着性强弱首先与土壤比表面成正比,比表面越大,黏结力和黏着力越大,黏结性和黏着性越强,反之亦然。
因此,土壤质地、土壤中黏土矿物种类和交换性阳离子组成以及土壤团聚化程度等,都影响其黏结性和黏着性。
土壤质地越黏重,黏粒含量越高,土壤黏结力和黏着力越大;而土壤质地越轻,黏结力和黏着力越小。
另外,土壤中蒙脱石为主,交换性Na+占优势,土壤高度分散,则土壤黏结性和黏着性增强;反之,黏土矿物以高岭石为主,交换性离子以Ga2+占优势,土壤团聚化程度高,则土壤的黏结性和黏着性降低。
土力学知识点总结土力学是土木工程中的重要学科之一,研究土壤的力学性质及其在工程中的应用。
它涉及到一系列的知识点,包括土壤力学、地基基础、岩土工程等。
在本文中,我将对土力学的一些重要知识点进行总结和概述。
一、土壤的物理性质土壤是工程建设中最常见的材料之一,了解土壤的物理性质对于设计和施工至关重要。
土壤的物理性质包括颗粒形状、大小、密度、孔隙度等。
颗粒形状对土壤的组织结构和机械性质具有重要影响。
土壤颗粒之间的间隙称为孔隙,孔隙度是指孔隙体积与全体积的比值,它可以影响土壤的自由排水、渗透性等性质。
二、土壤的力学性质土壤力学是土力学的核心内容之一。
土壤的力学性质主要包括固结、压缩、塑性、强度等。
固结是指土壤体积随着应力的增大而减小的现象,它直接影响土壤的压缩性质和承载力。
压缩是指土壤在受到应力作用下体积发生减少的现象,它是由于土壤颗粒重排和孔隙变形引起的。
塑性是土壤特有的性质之一,它是指土壤能够在一定条件下发生塑性变形而不破裂的能力。
强度是指土壤抵抗外部应力破坏的能力,即土壤抗剪强度。
三、地基基础工程地基基础工程是土力学在工程领域中的应用之一,它涉及到土体的承载能力、变形特性以及稳定性等问题。
地基基础工程包括测定地基土的物理性质和力学性质,评估地基承载力和变形性能,设计地基基础结构以及施工过程中的监测和控制等。
地基的选择和设计对于工程的安全和稳定性具有至关重要的作用,因此地基基础工程在土木工程中占据着重要的地位。
四、岩土工程岩土工程是土力学的一个分支学科,它研究土壤和岩石在工程中的应用。
岩土工程涉及到土壤与岩石的工程性质、地下水对工程的影响、岩土体的稳定性以及地下工程等问题。
在岩土工程中,我们需要了解土壤和岩石的物理性质、力学性质以及岩土体的工作状态,从而进行设计和施工。
土力学作为土木工程的重要学科,它不仅关注土壤的力学性质,还涉及到土壤的物理性质、地基基础工程以及岩土工程等内容。
理解和掌握土力学的知识点对于工程的设计、施工和安全至关重要。
土壤的物理特性
土壤的物理性质主要指土壤固、液、气三相体系中所产生的各种物理现象和过程。
主要包括土壤的颜色、质地、孔隙、结构、水分、热量(热性质)和空气状况,以及土壤的机械物理性质和电磁性质等方面。
土壤颜色:
土壤颜色在物理性质中最为直观,在一定程度上反映了土壤的主要化学组分和土壤的水热状况,可作为鉴别土壤肥沃程度的指标,如菜农朋友熟悉的深色土壤常较浅色土壤肥沃、腐殖质含量高的土壤往往呈暗黑色等等;
土壤质地;
指土壤中不同大小、直径的矿物颗粒的组合状况,与土壤通气、保肥、保水状况及耕作的难易有密切关系,菜农比较熟悉的土壤质地有砂土、壤土、粘土、沙壤土等等;
土壤孔隙:
土壤固体颗粒间的空隙,是容纳水分和空气的场所。
土壤中孔隙的大小、形状及其稳定程度与土壤结构有关,通常适合植株生长的土壤孔隙状况为“上松下紧”的孔隙构形;
土壤结构;
指土壤颗粒(包括团聚体)的排列形式,如团粒和粒状结构、块状和核状结构、柱状和棱柱状结构、片状结构等,其中团粒结构是蔬菜获得高产高效的最佳结构体;
土壤水分:
指固液气三相存在于土壤颗粒表面和颗粒间孔隙中的水分,来源于降水、灌溉水以及随毛细管上升的地下水和凝结水;
土壤热性质:
指影响热量在土壤剖面中的保持、传导和分布状况,是决定土壤热状况的内在因素,也是设施蔬菜上控制土壤热状况,使其有利于植株生长发育的重要物理因素;
土壤空气;
指存在于土壤颗粒表面、未被水分占据的孔隙中和溶于土壤水中(溶液中)的空气,主要来源于近地表的大气,也有部分是土壤呼吸过程和有机质分解过程的产物。
土壤力学基础知识土壤力学是研究土壤在不同载荷下的力学性质和相应行为的学科。
它是土木工程和地质工程等领域中重要的基础学科,也是建筑和地下工程设计中必备的知识。
本文将介绍土壤力学的基础知识,包括土壤颗粒、土壤分类、土壤物理力学性质和土壤强度。
一、土壤颗粒土壤是由不同颗粒组成的,这些颗粒的大小和形状决定了土壤的物理性质和工程行为。
根据颗粒大小的不同,土壤颗粒可以分为粘粒、细粒和砂粒三种。
粘粒是直径小于0.002毫米的颗粒,细粒是直径在0.002毫米到0.05毫米之间的颗粒,而砂粒则是直径大于0.05毫米的颗粒。
二、土壤分类土壤可以根据其成因、颗粒组成、工程性质等因素进行分类。
根据成因,土壤可以分为残积土、沉积土和背景土。
残积土是指在原地形上形成的土壤,沉积土是指由水或风搬运而来的土壤,背景土则是指在地下和地表中广泛分布的天然土壤。
三、土壤物理力学性质土壤的物理力学性质包括容重、孔隙比、含水量等。
容重是指单位体积土壤的质量,通常以克/立方厘米或千克/立方米表示。
孔隙比是指土壤中的孔隙空间与总体积之间的比值,通常以百分比表示。
含水量是指土壤中含有的水分的质量与干土质量之间的比值。
四、土壤强度土壤的强度是指土壤抵抗外部应力作用下发生变形和破坏的能力。
常见的土壤强度指标包括黏聚力和内摩擦角。
黏聚力是指土壤颗粒之间由于吸附力而产生的抗剪强度,它与土壤颗粒的粘粒含量有关。
内摩擦角是指土壤颗粒之间相对于主应力方向发生滑动所能够承受的最大角度,它与土壤颗粒的粗粒含量和颗粒排列方式有关。
总结:土壤力学是土木工程和地质工程中必备的基础学科,掌握土壤力学的基础知识对于工程设计和施工至关重要。
本文介绍了土壤颗粒、土壤分类、土壤物理力学性质和土壤强度等基础知识。
希望读者通过学习本文,能对土壤力学有一个初步的了解,并在工程实践中运用这些知识,更好地进行土木工程和地质工程的设计和施工。
高一上学期地理土壤知识点土壤是地球表层的一种重要自然资源,是植物的重要生长基质,也是生物圈中最活跃的部分之一。
它是由岩石经长时间风化和生物作用形成的一种复杂的物质体系,由无机物、有机物、水分、空气和微生物等组成。
土壤的形成、性质和分类对于地理学的学习非常重要,下面我们来详细了解一下高一地理上学期的土壤知识点。
一、土壤的形成1. 岩石风化和物理变异:地球上的岩石经过日晒、雨淋、冻融等自然力作用,破碎并形成碎屑岩,然后逐渐分解成粉砂、粘土和砾石等颗粒。
2. 土壤的化学变化:岩石中含有各种矿物质成分,经由水、空气等的化学作用,矿物质发生分解和转化,形成新的化合物。
3. 有机质的堆积和分解:植物残体、动物尸体等有机物质经分解、腐殖、矿化等过程形成胶体稳定的有机物质,成为土壤有机质的重要组成部分。
二、土壤的性质1. 颜色:土壤的颜色与土壤中的有机质、矿物质成分、水分和微生物等有关。
通常有红色、黄色、褐色、黑色等不同颜色的土壤,不同颜色的土壤具有不同的性质和肥力。
2. 质地:土壤的质地主要由颗粒大小决定,包括沙质土壤、粉砂质土壤、粘土质土壤等。
不同质地的土壤具有不同的通气性、水分保持能力和肥力。
3. 含水量:土壤中的土壤含水量影响着植物的生长。
土壤水分过多或过少,都会对植物的生长产生不利影响。
4. 土壤通气性:土壤通气性的好坏对根系呼吸有重要影响,也影响着土壤中微生物的活动和养分的释放。
5. 肥力:土壤的肥力与土壤中有机质、矿质和微生物等相关。
良好肥力的土壤可以提供植物生长所需的养分。
三、土壤的分类1. 按照起源分类:土壤可以分为母质土壤、演化土壤和沉积土壤。
母质土壤是直接由岩石经物理、化学和生物作用形成的,演化土壤是在母质土壤基础上形成的经过长期演化和发育的土壤,沉积土壤是河流、湖泊、海洋等沉积物堆积形成的土壤。
2. 按照土壤的物理特征分类:土壤可以分为沙质土壤、粉砂土壤、粘土土壤和壤土。
沙质土壤中颗粒较大,通气性好,但保水能力差;粉砂土壤与沙质土壤相比有更多的细颗粒,保水能力较沙质土壤更强;粘土土壤颗粒更细,保水能力较强,但通气性较差;壤土是由沙、粉砂和粘土按一定比例混合而成的土壤。