Vízügyi Közlemények, 1960 (42. évfolyam)
1. füzet - VI. Rétháti László: A talaj kapillaritásának mérnöki vonatkozásai
A talaj kapillaritásának (mérnöki vonatkozásai 127 leges okának tekintett sebességkülönbségek természetesen annál nagyobbak, minél vegyesebb szemszerkezetű a talaj: ekkor a járatok hosszát, keresztmetszeti alakját, átmérőjét, kapilláris tereinek zártsági fokát illetően sokkal több kombináció lehetséges. Jól graduált talajban sok a zsák és buborékstruktúra, amihez hozzájárulhat az is, hogy a behatolni törekvő víz elzárhatja a szűkebb bejáratok egy részét. Mindezek az adottságok leírhatók a talaj „pórusetoszlási görbéjé"-ve 1. Ennek nyújtottsága arányos a talaj szemszerkezeti görbéjének nyújtottságával, és feltehető, hogy szerkezetnélküli talajok esetében ez az arány független a szemcsék nagyságától, a görbe a talaj tömörödése során önmagával párhuzamosan tolódik el. Ha elfogadjuk ezeket a feltevéseket, akkor ennek — a még elvontnak nevezhető — fogalomnak a segítségével könnyen megmagyarázható, mért nem volt érzékeny a vizsgált talajok r,.-értéke a szemnagyságra és a tömörségre, a szemszerkezet graduáltságára és a hasonló hatású nedvesítésre viszont igen. 5. Víztartalom-eloszlás a nyílt tartományban A kapilláris szegély felső tartományának vizsgálatára olyan kísérleti elrendezést alkalmaztunk, mely lehetővé teszi, hogy az emelkedési magasság és sebesség, valamint a nedvesített talajoszlop tetszőleges pontjának relatív nedvessége már kísérlet közben számítható legyen. A vizsgált talaj állandó keresztmetszetű, alul szitával lezárt üvegcsőbe kerül, melyet Bunsen-állványról a mérleg egyik serpenyőjén elhelyezett, állandó keresztmetszetű edény vízoszlopába lehet csúsztatni. A kísérlet úgy indul, hogy a mérleg kiegyensúlyozása után a csövet az edény vízszintje alá süllyesztjük. A felszívási folyamat alatt a mérlegről mindig annyi súlyt veszünk le, hogy indexe a skála két szélső beosztása között maradjon. Egyidejűleg olvassuk le a kapilláris emelkedés magasságát, az edényt kiegyenlítő súlyt és a mérleg skáláját. Ezekből az adatokból számítható és koordinátarendszerben felrakható a felszívott vízmennyiség (x) integrálgörbéje a vízfelszín feletti magasság (z) függvényében. A Az vastagságú, / keresztmetszetű talajhenger átlagos relatív nedvessége a hézagtérfogat (n) ismeretében most már számítható: A X r = (21) f • Az- П - Ь Г ahol A X — a Az úton felvett vízmennyiség, ô — a víz sűrűsége (a továbbiakban = 1). Ha a mintát egymás fölé helyezett gyűrűkből állítottuk volna össze, szintért a (21) képletből kellene számolnunk. A kísérlet ilyen elrendezésének az lenne a hátránya, hogy a megkívánt pontosság érdekében a gyűrűk magassága meglehetősen nagy lenne, és a középpontjukra vonatkoztatott átlagos telítettségi fok nagy nedvességesés esetében nem tükrözné a való helyzetet, nem említve egyéb hibalehetőségeket. A minta folytonosságából fakadó előnyök úgy használhatók ki legjobban, lia a relatív nedvességet a vízfelszívási görbe érintőjéből számítjuk; ekkor dx z' r= — - = - (22) f • dz- n f-n A felszívott víz mennyiségét (x) közvetlenül mérni nem tudjuk, mert a mérlegen leolvasott súlyveszteség (W) ж-еп kívül a következőket is tartalmazza: 1. az elpárolgott víz súlyát (Wp), 2. a csőre ható felhajtóerő változását a párolgás és 3. a vízfelszívás következményeképpen. Ha (p-vel jelöljük a cső 1 cm hosszára jutó felhajtóerőt, F-fel az edény keresztmetszetét, a mért súlyveszteség így írható fel: W =x + <p X F+ W p + <p
