بررسی کمی ویژگیهای هندسی خلل و فرج خاک با استفاده از روش رنگ آمیزی فلورسنت
نویسندگان
1 دانشگاه تهران
2 دانشگاه تهران
3 دانشیار دانشگاه تهران
doi
10.22059/ijswr.2018.234576.667689چکیده
تخلخل خاک در پیدایش و کنترل فرایندها، برهمکنش با محیط و نگهداشت و انتقال آب و املاح نقش اصلی را بر عهده دارد. در روشهای مرسوم خصوصیات ناهمگن اجزاء تشکیل دهنده تخلخل خاک، با اعمال یک سری فرضیات از قبیل فعال و کروی همه حفرات سادهسازی میشوند. روش میکرومورفولوژی با مشاهدهی مستقیم و تعیین خصوصیات هندسی حفرات خاک امکان توصیف دقیقتری از خلل و فرج خاک فراهم میآورد. هدف از این مطالعه استفاده از روش رنگآمیزی فلورسنت در کمیسازی خصوصیات هندسی خلل و فرج خاک میباشد. 39 نمونه خاک دست نخورده با مخلوط رزین-استون حاوی ماده فلورسنت تلقیح، خشکانده و برش داده شدند. سپس با روش تصویر برداری متوالی زیر نور فرابنفش، 40 تصویر رقومی از هر نمونه تهیه شد. تصاویر توسط نرمافزار Image Tool آستانهبندی و حفرات با رنگ روشن از بخش جامد تفکیک شدند. حفرات بر اساس مساحت، محیط، کشیدگی، فشردگی، گردشدگی، قطر معادل، قطر بزرگ و همچنین قطر کوچک کلاسبندی شدند. نتایج عددی به صورت فایل Excel از نرمافزار استخراج و تعداد و درصد حفرات در هر کلاس تعیین شد. حفرات با مساحت کمتر از 100 میکرومترمربع در لایه شخم ( < 35 سانتیمتر) کمتر از 16% تخلخل بود که در کفه شخم به بیش از 29% رسید. حفرات با مساحت بیش از 100 میکرومترمربع در لایه شخم به بیش از 80% تخلخل کل بالغ گردیدند. کلاس غالب از نظر فشردگی خاک در همه اعماق کلاس 5/0-3/0 بود و حداکثر آن (94/56%) در عمق 35-30 سانتیمتر به دست آمد. کشیدهترین حفرات (کلاس 1/0>) در لایه 10-0 سانتیمتر به دست آمد که در عمق 35-30 سانتیمتری به حداقل خود (8/33%) کاهش یافت. از نظر گردشدگی بیش از 55 درصد حفرات دارای شاخص گردشدگی 1/0-05/0 بودند. بر اساس پارامترهای قطر معادل، قطر بزرگ و قطر کوچک فراوانی حفرات ریز، متوسط و درشت تعیین گردیدند. نتایج نشان داد روش میکرومورفولوژی در مطالعات تخلخل و شکل حفرات بسیار توانمند است و ثابت نمود که فرضیات اعمال شده در مورد شکل حفرات خاک در روابط فیزیکی با واقعیتهای موجود اختلاف قابل توجهی دارند و باید اصلاح شوند.