মাটির ফোলা এবং ভর / আয়তনের সম্পর্ক

Question

আর্দ্রতার পরিমাণ দেওয়া হয়েছে, সলিডগুলির নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ, প্রাথমিক ভলিউম এবং ওজন। আমাকে এই সংক্রামিত মাটির আর্দ্র ইউনিটের ওজন, শুকনো ইউনিটের ওজন এবং স্যাচুরেশন ডিগ্রি গণনা করতে বলা হয়েছে। এটি ইতিমধ্যে সম্পন্ন হয়েছে। এই সঙ্কুচিত মাটির নমুনাটি তখন পানিতে নিমজ্জিত হয়েছিল। 2 সপ্তাহ পরে, এটি সন্ধান পেয়েছিল যে নমুনাটি গজিয়েছে এবং এর মোট আয়তন 5% বৃদ্ধি পেয়েছে। তারপরে আমাকে পানির নিমজ্জনের 2 সপ্তাহ পরে মাটির নমুনার নতুন ইউনিট ওজন এবং আর্দ্রতার পরিমাণ গণনা করতে বলা হয়েছে।

আর্দ্রতা সামগ্রী এবং মোট ভলিউম পরিবর্তন হিসাবে পরিচিত, কিন্তু নিমজ্জন চলাকালীন কোন বৈশিষ্ট্য স্থির থাকে? এস (র) কে কি 1 হিসাবে নেওয়া যেতে পারে?

Comments

ঠিক আছে, সুতরাং এখন আমি Sr, V (মোট) এবং নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ জানি, সমস্যা সমাধানের জন্য এটি কি যথেষ্ট?

— গন

আমি একজন সিই / জিওটেক এবং আমার মনে হয় এখানে যথেষ্ট তথ্য আছে (আমি উত্তরটি খসড়া তৈরি করার পরে জানব)। এছাড়াও: আমি বিশ্বাস করি যে এই প্রশ্নটি আমরা সাইটে আসলে হোমওয়ার্কের ধরণের প্রশ্নগুলির একটি ভাল উদাহরণ, কারণ নীচের লাইনটি একটি ধারণার ব্যাখ্যা দেওয়ার জন্য অনুরোধ এবং "দয়া করে আমার জন্য আমার কাজটি করবেন না"।

— রিক মনিকা

এটি তত্ত্ব সম্পর্কিত একটি প্রশ্ন, যদি আপনি ক্লাসটি গ্রহণ করেন তবে এটি আমি কী জিজ্ঞাসা করছি তা আপনার কাছে পরিষ্কার হওয়া উচিত। তবে অসুস্থ এটি আরও একবার

— Gon

আরও জটিলতা যুক্ত হওয়ার ঝুঁকিতে, এটি কি সম্ভব যে ব্যাকটিরিয়া বা রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি মাটির রাসায়নিক মেকআপকে পরিবর্তন করতে পারে?

— অ্যাডাম মিলার

@ অ্যাডাম মিলার নিশ্চিত যে এটি সম্ভব তবে অত্যন্ত অসম্ভব। বেশিরভাগ মাটি প্রাথমিকভাবে সিলিকা হয় যদি না এটি কোনও ধরণের পিট থাকে এবং সিলিকা বেশিরভাগ অংশে রাসায়নিকভাবে জড় হয় না। এটি আসল বিশ্বে খুব ঘন ঘন ঘটে এমন কিছু নয়।

— রিক

Answer 1

সংক্রামিত মাটির নমুনা বর্ণনা করে প্রদত্ত তথ্য নিম্নরূপ:

• প্রাথমিক আর্দ্রতা উপাদান,$\omega_{init}$
• নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ,$G_s$
• প্রাথমিক ভলিউম,$V_{init}$
• প্রাথমিক ওজন,$W_{init}$

সম্পূর্ণতার জন্য: নিম্নলিখিত তথ্য ইতিমধ্যে নির্ধারণ করা হয়েছে:

• আর্দ্র ইউনিট ওজন, the সম্পর্ক ব্যবহার করে$\gamma_{wet}$$\gamma_{wet}=\frac{W_{init}}{V_{init}}$
• শুকনো ইউনিট ওজন, সম্পর্ক ব্যবহার করে$\gamma_{d-init}$$\gamma_{d-init}=\frac{\gamma_{wet}}{1+\omega_{init}}$
• স্যাচুরেশন, সম্পর্ক ব্যবহার করে$S$$S=\frac{V_{water}}{V_{voids}}=\frac{V_{water}}{V_{init}-V_{solids}}=\frac{\frac{W_{init}\omega_{init}}{\gamma_w}}{V_{init}-\frac{\gamma_{d}V_{init}}{G_s\gamma_w}}$

(যেখানে পানির একক ওজন)$\gamma_w$

---

সমস্যা

সমস্যাটি হ'ল ইউনিট ওজন নির্ধারণ এবং মাটির নমুনা নিমজ্জিত করার পরে এবং আর্দ্রতার পরিমাণ 5% স্ফীত হওয়ার অনুমতি দেয়।

এই সমস্যার মূল বিশদটি হ'ল:

এই সঙ্কুচিত মাটির নমুনাটি তখন জলে নিমজ্জিত হয়েছিল .... দুই সপ্তাহ পরে ...

একটি মাটির নমুনা যা দুই সপ্তাহ ধরে পানিতে নিমজ্জিত থাকে / ধরে নেওয়া যায় ** স্যাচুরেটেড হয়ে উঠেছে ( ); অর্থাত, শূন্যস্থানগুলির সমস্ত বাতাস পালিয়ে গেছে এবং শূন্যস্থানটি এখন 100% জলে ভরা।$S=100\%$

নিমজ্জনের পরে স্থির থাকার জন্য ধরে নেওয়া যায় এমন মাটির নমুনা বৈশিষ্ট্যের তালিকা:

• নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ,$G_s$
• কঠিন বস্তুর, ওজন$W_s$

অন্যান্য সমস্ত বৈশিষ্ট্য যেমন স্যাচুরেশন, ইউনিট ওজন, শুকনো ইউনিটের ওজন, আর্দ্রতা / জলের পরিমাণ, শূন্যতা অনুপাত ইত্যাদি v জলের পরিমাণ (এটি নিমজ্জিত হয়েছিল) এবং ভলিউম (এটি ফুলে গেছে) উভয়ই পরিবর্তিত হয়েছে, সুতরাং এই সমস্ত বৈশিষ্ট্যও পরিবর্তিত হবে।

একবার এই সবগুলি স্বীকৃত হয়ে গেলে সমস্যার অবশিষ্ট অংশটি নগণ্য:

• নতুন ভিজা ইউনিটের ওজন:$\gamma_{new}=\gamma_{sat-new}=\frac{W_s+W_{w-new}}{V_{new}}=\frac{\gamma_{d-init}V_{init}+\gamma_w(V_{new}-V_{solids})}{V_{vew}}=\frac{\gamma_{d-init}V_{init}+\gamma_w(V_{new}-\frac{\gamma_{d}V_{init}}{G_s\gamma_w})}{V_{init}(1+5\%)}$
• নিউ আর্দ্রতা বিষয়বস্তু:$\omega_{new}=\frac{W_{w-new}}{W_{solids}}=\frac{\gamma_w(V_{new}-V_{solids})}{W_{solids}}=\frac{\gamma_w(V_{init}(1+5\%)-\frac{\gamma_{d}V_{init}}{G_s\gamma_w})}{\gamma_{d-init}V_{init}}$

---

মাটি ফোলা আচরণের প্রক্রিয়া

সরলীকৃত কার্যকর চাপ সমীকরণটি নিম্নরূপ:

$\sigma^{\prime}=\sigma-u$

যেখানে effective কার্যকর চাপ, হ'ল মোট চাপ এবং হ'ল ছিদ্রযুক্ত জলের চাপ। σ $\sigma^{\prime}$$\sigma$$u$

উপরের সমীকরণটি একটি স্থিতিশীল অবস্থা অনুমান করে। যাইহোক, যখন সরল কার্যকর চাপ সমীকরণ ভারসাম্যহীন হয় তখন একটি গতিশীল অবস্থার সৃষ্টি হয় এবং মাটিটি হয় একত্রিত করতে হবে (অর্থাত্ "সঙ্কুচিত"), বা ফোলা উচিত। সরল কার্যকর কার্যকর চাপ সমীকরণের দুটি পক্ষের ভারসাম্য না থাকলে এবং মাটির ফোলাভাব ঘটে:

1. মাটির শূন্য স্থানের অভ্যন্তরে ইতিবাচক ছিদ্রযুক্ত জলের চাপ রয়েছে এবং
2. কার্যকর চাপ মাটি ম্যাট্রিক্স ভেতরে বাইরে প্রয়োগ চেয়ে বেশী মোট স্ট্রেস বিয়োগ লোমকূপ জল চাপ।

অন্যভাবে বলেছেন: যখন একটি মাটি কম্প্যাক্ট করা হয় তখন মোট পরিমাণের কিছু পরিমাণ চাপ প্রয়োগ করা হয়। একবারের ভারসাম্য অর্জন করা গেলে, এই মোট চাপটি কার্যকর চাপ এবং ছিদ্রযুক্ত জলের চাপের কিছু সংমিশ্রণের সাথে জড়িত । যদি মোট স্ট্রেস পরিবর্তন হয় তবে মাটির ম্যাট্রিক্সের মধ্যে কার্যকর চাপ এবং ছিদ্রযুক্ত জলের চাপের পূর্ববর্তী সংমিশ্রণটি অবশেষে রয়ে যায়, তবে এই ভারসাম্যহীনতা অবশ্যই সময়ের সাথে সাথে বিলুপ্ত হতে হবে। ভারসাম্যহীনতা কেটে যাওয়ার জন্য, ভারসাম্যহীনতার প্রকৃতির উপর নির্ভর করে ভয়েডগুলিকে হয় ভলিউম (ফোলা) বাড়াতে হবে, বা ভলিউম হ্রাস করতে হবে (একীকরণ) must

এই ক্ষেত্রে, মোট চাপটি সরানো / হ্রাস করা হয়েছে। লোমকূপ জল চাপ "ঠেলাঠেলি" হয় মাটি ম্যাট্রিক্স ছিদ্র "দেয়াল" বিরুদ্ধে (হিসাবে সবসময় ঘটে যখন - এমনকি সরলীকৃত কার্যকর চাপ সমীকরণ সুষম হয় না)। মোট চাপ হ্রাসের কারণে , সেখানে প্রচুর অভ্যন্তরীণ চাপ (যেমন কার্যকর চাপ ) প্রয়োগ করা হচ্ছে এবং এটি অবশ্যই * ছিদ্রযুক্ত জলের চাপ * (অর্থাত, আয়তনের বৃদ্ধি) হ্রাস দ্বারা মুক্তি দিতে হবে। অথবা অন্যভাবে বলেছিলেন, অভ্যন্তরীণ ছিদ্রযুক্ত জলের চাপকে চাপ দেওয়ার ফলে প্রয়োগ করা মোট চাপটি ছিদ্রগুলি প্রসারণ থেকে বিরত রাখতে যথেষ্ট নয় । সুতরাং এই ভারসাম্যহীন অবস্থার সমাধান না হওয়া পর্যন্ত মাটি ফুলে যাবে ll$u>0$

---

** এই অনুমানের কারণগুলি কিছুটা জটিল এবং অনুমান সর্বদা সঠিক নাও হতে পারে। তবে, সাধারণভাবে, বেশিরভাগ মাটির যান্ত্রিক / ভূ-প্রযুক্তিগত সমস্যার সর্বাধিক রক্ষণশীল ধারণা মৃত্তিকাকে সমৃদ্ধ করার জন্য। অতএব, যদি বিশ্বাস করার কারণ থাকে যে মাটি স্যাচুরেটেড হতে পারে তবে অনিশ্চয়তা থাকলেও আমরা প্রায় সবসময় ধরে নিই যে মাটি আসলেই স্যাচুরেটেড।

Answer 2

মাটি / জল / বাতাস দেখাচ্ছে মাটির সাধারণ চিত্রটি দেখুন:

সহজ

এগুলি সম্পর্কে পরিবর্তন করতে পারে এমন আইটেমগুলি সম্পর্কে সরলভাবে চিন্তা করা:

• মাটির ভর পরিবর্তন করতে পারে না। কোনও মাটি যুক্ত করা হয়নি। এটি ধরে নেওয়া ভাল হবে যে কোনও বড় রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া হয় নি।
• জল ভর পরিবর্তন করতে পারেন। এটা জলে বসে ছিল।
• নমুনা ডুবে থাকলে বাতাস বাড়তে পারে না। আবার কোনও বড় রাসায়নিক ক্রিয়াকলাপগুলি উপেক্ষা করুন যা গ্যাস তৈরি করতে পারে।
• ভর এবং ভলিউমের প্রতিটি পদার্থের জন্য একটি সুস্পষ্ট সংজ্ঞাযুক্ত অনুপাত রয়েছে।

এই আইটেমগুলি থেকে, পানির পরিমাণ বাড়লে কেবলমাত্র ভলিউম বাড়তে পারে। এর অর্থ voids এর পরিমাণ বৃদ্ধি হবে।

এটি সম্পর্কে ভাবার সহজ উপায় (সম্ভবত নিষ্পাপ)।

এটি এখানেই আট্টারবার্গ সীমাবদ্ধতা কার্যকর হয়। তারা জলের সামগ্রীগুলি সংজ্ঞায়িত করে যেখানে মাটির শারীরিক বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তিত হয়।

জটিল

সিস্টেমটি সম্পর্কে চিন্তা করার আরও জটিল উপায় হ'ল মাটিতে রাসায়নিক পরিবর্তনগুলি বিবেচনা করা। আমি যে আইটেমগুলিকে ব্যাখ্যা করার যোগ্য নই তার মধ্যে খুব বেশি সুনির্দিষ্ট না হওয়া ছাড়াও সম্ভবত রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটতে পারে যা মাটির পরিমাণ নিজেই বাড়িয়ে তোলে। মরিচা কীভাবে রাসায়নিক বিক্রিয়া তা কার্যকরভাবে ইস্পাতকে আয়তনের পরিমাণ বাড়ানোর কারণ হিসাবে ভাবুন। এর ফলে ভরও বদলে যাবে।

মিশ্রণে রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলি অন্তর্ভুক্ত করে এমন প্রশ্ন তৈরি করে:

• এই নতুন মাটি যৌগের বৈশিষ্ট্যগুলি পুরাতন মাটির যৌগের সাথে তুলনা করার কোনও অর্থ কী?
• প্রতিক্রিয়া কি বিপরীত? উদাহরণস্বরূপ, নমুনাটি শুকানোর ফলে কি সমস্ত কিছু আবার মূল জনসাধারণ এবং আয়তনের দিকে ফিরে যায়?

আমরা কী নিয়ে কাজ করছি তার বিষয়ে আরও বাধা ছাড়াই, একটি নির্দিষ্ট উত্তর দেওয়া শক্ত।

Comments

আমি উত্তরের জটিল অংশটি থেকে মুক্তি পাব । ... এটি পাওয়া গিয়েছিল যে নমুনাটি গতিবেগ করেছিল ... ফোলা সংজ্ঞা দেওয়া মাটি মেকানিক্স পরিভাষা যার অর্থ মাটির নমুনার পরিমাণটি খাঁটি শারীরিক প্রক্রিয়াগুলির কারণে বৃদ্ধি পেয়েছে। এখানে রাসায়নিক কিছুই হচ্ছে না।

— রিক