Μηχανική σύσταση εδάφους

Το έδαφος αποτελείται από στερεά (ανόργανα και οργανικά) υλικά, αέρα και νερό. Το μέγεθος των στερεών ανόργανων υλικών ποικίλλει από αρκετά μεγάλο, όπως πέτρες και χαλίκια έως κόκκους με μικρό και πολύ μικρό μέγεθος, ώστε για μερικούς απ' αυτούς να απαιτείται ακόμη και η χρήση μικροσκοπίου προκειμένου να τους διακρίνουμε. Η μηχανική σύσταση των εδαφών αναφέρεται στη σύσταση του εδάφους από κόκκους διαφόρων διαστάσεων και συγκεκριμένα στα τεμαχίδια του εδάφους, που διέρχονται από κόσκινο διαμέτρου οπών 2mm. Το τμήμα αυτό του εδάφους ονομάζεται λεπτή γη, ενώ τεμαχίδια με διάμετρο 2 - 20mm αποτελούν τους χάλικες και υλικά με διάμετρο μεγαλύτερη των 20mm ονομάζονται λίθοι. Ανάλογα με το ποσοστό των τεμαχιδίων που έχουν διάμετρο μεγαλύτερη των 2mm, το έδαφος χαρακτηρίζεται ως ελαφρώς (1 - 10%), μετρίως (10 - 30%) και πολύ πετρώδεις (30 - 75%).

Ο προσδιορισμός της μηχανικής σύστασης επιτυγχάνεται ποιοτικά και ποσοτικά. Ποιοτικά επι τόπου στον αγρό και ποσοτικά στο εργαστήριο με διάφορους τρόπους.

Ο ποιοτικός προσδιορισμός στηρίζεται στην αίσθηση που δίνει το εδαφικό υλικό, εάν είναι χονδρόκοκκο και άγριο ή λεπτόκοκκο και λείο, κατά τη στιγμή εκείνη που υγρό έδαφος τρίβεται ανάμεσα στα δάχτυλα. Ένας έμπειρος εδαφολόγος μπορεί να προσδιορίσει σε πολύ ικανοποιητικό βαθμό τη μηχανική σύσταση ενός εδάφους χάρη στο τέστ των δακτύλων. Η διαδικασία είναι η εξής. Μικρή ποσότητα εδάφους φέρεται στην παλάμη μας, εκεί αφαιρούνται απ' αυτήν πέτρες, χαλίκια και φυτικά υπολείμματα. Στη συνέχεια βρέχουμε αυτό κατάλληλα, ώστε να πλάθεται εύκολα. Εάν το έδαφος δεν σχηματίζει σβώλους και χαρακτηριστικά "τρίζει ή ακούγεται" εξαιτίας της ύπαρξης μεγάλης διαμέτρου κόκκων τότε λέμε ότι είναι αμμώδες. Εάν κολλάει αρκετά και λερώνει τα χέρια δίνοντας την αίσθηση ότι σαπουνίζει είναι ιλυώδες. Εάν πλάθεται καλά, περισσότερα από τα προηγούμενα τότε είναι πηλώδες. Τέλος, αν πλάθεται με δυσκολία γιατί κολλάει πολύ στα δύσκολα και απαιτεί αρκετό χρόνο για την πλήρη διαβροχή του, ενώ με δυσκολία σχηματίζονται σβώλοι τότε είναι αργιλώδες.

Εργαστηριακά η μηχανική ανάλυση του εδάφους μπορεί να γίνει με την μέθοδο των κόσκινων ή της καθιζήσεως. Με τη μέθοδο της καθιζήσεως, η μέτρηση του ποσού των σωματιδίων που αιωρούνται γίνεται με δύο μεθόδους. Η μία είναι η μέθοδος σιφωνίου (πιπέττας) και η άλλη είναι η μέθοδος του Βουγιούκου (μέθοδος υδρομέτρου).

Η μέθοδος του Βουγιούκου είναι σήμερα η πλέον διαδεδομένη (για αναλύσεις ρουτίνας) εργαστηριακή μέθοδος υπολογισμού της μηχανικής σύστασης εδάφους. Είναι μέθοδος απλή, γρήγορη και ικανοποιητικής ακρίβειας. Στη μέθοδο αυτή, χρησιμοποιείται ειδικός ογκομετρικός κύλινδρος, στον οποίο έχει βρεθεί ότι σε 40" (στους 19,44^oC) από την έναρξη της πτώσης σε πλήρη διασπορά και αιώρηση, πρωτογενών εδαφικών κόκκων, έχει καθιζήσει το κλάσμα της άμμου και βρίσκονται σε αιώρηση τα κλάσματα της ιλύος και αργίλου. Χρησιμοποιώντας επομένως το αραιόμετρο Βουγιούκου μετράμε την πυκνότητα του αιωρήματος στις δύο προαναφερθείσες χρονικές στιγμές.