Кирисиў. Топырақ физикаси паниниң предмети, мазмуны, қурамы хам усыллары

Механик элементлердиң классификациясы
Топырақ механик қурамы өнимдарлығы ушын жоқары аҳмийетке ийе екенлигин Ломоносов Комов, Дэви, Шумахер хам басқа көплеген алымлар өз излениўлеринде айтып өткен. Алымлар топыраққа механик қурамына карай туўры баҳа бериўде оны қураўшы механик элементлер олардың улкен — кишилиги, қасийетлерине қарап сыпатлама бериўге жанндасыўлар болған. Ҳәзир топырақ физикасында механик элементлердин 10 нан артиқ классификациясы бар.
Механик бөлекшелар қанша көп ажыратылған болса, бул соншели жақсы деген жуўмаққа келиў, натыўры. Бул мәселеде де өзине тән анықлық болыўы керек . Жудә әпиўайы сыпатлама (мәселен, В.Осборинда 4 механик бөлекше - тас, қум, ил, ылай-ажыратылған) топырақ қәсийетлерин толық характерлемейди, жудә көп группаларға ажыратылған сыпатламаны болса оннан пайдаланыўды қийинластырады. Соны есте тутыў керек, сыпатламада бириншиден — өз қасийетлеринен бир —бирине жақын туруўшы механик бөлеклер туўры ажыратылыўы шәрт, екиншиден — сыпатлама тек ғана илимий жумысшылар ушын мөлженбесден, ал ислеп шығарыў талапларына да жуўап бериўи ушын ол жудә әпиўайы хәм анық болыўы керек.
Механик элементлердин В.Р.Вильянс ислеп шыққан Н.А.Качинский тәрепинен көпғана өзгертириўлер киритилген сыпатламаны ен кең тарқалған болып, илмий ҳәм ислаеп шығарыў талапларына жуўап береди.
Н.А.Качинский 1937 жылғы сыпатламасына 16 механик бөлекшени өз ишине олған 4 группаны ажыратты. 1957 жылғы сыпатламасына бираз анықлыклар киргизди. Биринши орында ол топырақтың актив хам актив емес бөлеклер шегарасын, яғны скелетли хәм майда бөлекшели (қум) бөлимин анықрақ ажыратыў устинде иследи.
ҒМДА да кең тарқалған топырақ механик элементлериниң хәзирги заман сыпатламасы (1937-1957 ж.)

Тупроқ	Н.А.Качи-		Н.А.Качи-		В.В.Охотин
механик	пский,		нский,		1940
элементларин	1937		1957
иг эффектив
деаметри, мм
> 20	тошли		тошли		шағал		йирик
20-10							урта
10-7							маида
7- 3							жуда маида
3-2	йкрик		шағал		қўм		йирик
2-1	кум		иирик				ўрта
1-0,5		ўрта майда		кум ўрта майда ,				майда чангли қум
0,5-0,25
0,25-0,05
0,05-0,01		йирик		йирик		лой		чанг ил
0,01-0,005		чанг ўрта		чанг ўрта				дагал
0,005-0,002				майда				майип
0,002-0,001		майда		дағал
0,001-0,0005				ил майин
0,0005-0,0001		ил		коллоид
< 0,0001				физик қум
>0,01		физик қум		физик лой
<0,01		физик лой

Табиий шараятта қумлар жоқари суў өткизиўшеңликке ийе болўы менен бирге
сезилерли ығаллық сыймылығына (8— 10%) ҳәмде капилярлык қәсийетине ийе болады.
Соның ушын қумлы жерлер тоғай хожалығы ҳамде көпғана палыз егинлери ушын жарамлы есапланади.
1мм ден улкен механик бөлекшелер путкиллей басқа қәсийетлерге ийе: жоқары суў өткизиушенлик, ығаллық сыиымлығы ҳамде капилярлық қәсийети болса дерли жоқ. Өзинин қәсийетлери менен бул бөлекшелер топырақтын майда таслы бөлимине жақын турады. соның ушын да Качинский 1957 жылда бундай бөлекшелерди (3-1 мм) гравий (шебин) деп атаўды усынады. Буннан тысқары 1957 жылгы классификацияда автор ил бөлекшелерин ўйрениў бағдарындағы мағлыўматларды анализ қылып илмий мақсет ушын ил бөлекшесин бир қанша группаластырып, дакал, майин, ил коллоидларға ажыратты. Солай етип Качинсий усынған усы классификация дерлик путкил топырақтаныў лабораторияларында ҳәм илмий тексериў ислеринде кең қолланылмақта .
Ҳәзир топырақтаныўда В.В.Охотин классификациясы қолланылмайды. Онда 12 бөлекше ажыратылып, олар 5 механик элемент группасына бирлетирилген. Ажыратылган 12 бөлекшеден 8 и топырақтын ири бөлими —шебин хәм қумларға туўры келеди. В.В.Охотин классификациясы өз әхмийети жағынан қурылыс мақсетлеринде грунтларды кең характерлейтуғын классификация есапланады ҳам бул топырақтаныўшылар талабына жуўап бермейди. Себеби В.В.Охотин классификациясында шаң бөлекшеси группасы жуда анық емес турде берилген (0,05-0,01), ил бөлекше ылай бөлекшеден ири деп қабыл қылынған. Ҳәзирги ўақытта топырақ физикасы көпшилик минералогик мағлыўматлар тийкарындада ил бөлекше ең майда бөлекше екенлигин исбатлаған. Ылай қурамында ил бөлекшелеринен басқа көп муғдарда шаң, ҳәттеки қум бөлекшелери де болыўы мумкин. Бундай надурыс атаўды В.В.Охотин, В.Осборндан алған.
Топырақың дисперслик ҳәм структуралылык коэффиценти (саны)
Топырақтың механик ҳәм агрегат қурамын уйрениў тийкарында оның дисперслик хәм структуралылык коэффициентин (санларын) есаплап шығыў мумкин. Буннан топырақтын структура пайда етиў қәбилийетин билип аламыз.
1932 жылда Н.А.Качинекий десперслик (бул сөздин мәниси топырақтың агрегатлык бөлеклерин оны қураўшы механик элементлерге ажыралыў қәбилийети) санын есаплаў ушын төмендеги формуланы ислеп шығады:
  бул жерде
Кд — десперслик сани, % есабында;
а —микроагрегат анализда ажыратылған ил>(0,001 мм) муғдары, массаға салыстырғанда % есабында;
в —механик анализ натижесинде ажыратылған ил > (0,001 мм) муғдары, массага салыстырғанда % есабында;
100 —% айландырыў коэффиценти.
Дисперслик санының көпшилиги структуралылық саны делинеди. 1932 жылда П.Фагелер өзиниң төмендеги формуласын усынады:
  бул жерде

 - структуралилик сони, % есабында;

  - механик анализде ажыратылған саз, массага салыстырғанда % есабында;
11соз — микроагрегат анализде ажыратылған саз, массага салыстырғанда % есабында;
100 —% ке айландырыў коэффиценти.
Структуралылык санын есаплаў ушын П.Фагелер формуласынан пайдаланыўдан тысқари бул санды дисперслик санының есаплаў тийкарында да шығарыў мумкин.
Айырым халларда структуралылық санын есаплаў зәрур болып қалады, бирак, бизде микроагрегат анализи мағлыуматлары жоклығы себепли бундай ҳалларда А.Ф.Вадюнина Кс ты есаплаў тек ғана механик анализ мағлыуматлары тийкарында алып барыў мумкинлигин исбатлап, өзиниң төмендеги формуласын береди:

  бул жерде,

  — структуралылык сани, % ҳисобида;

с —< 0,001 мм ли механик элементлер (шириндили қатламда < 0,005 мм ли бөлекшелер) муғдары;
d — > 0,005 мм ли бөлекшелер муғдары;
100 —процентке айландырыў коэффиценти.
А.Ф.Вадюнина усынған бул формула аўыр механик қурамлы топыраклардағы КС ти есаплаўда жудә анық мағлыуматлар береди.