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[科普中國(guó)]-土壤可塑性

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土壤可塑性(soil plasticity)是指土壤在一定含水量時(shí),在外力作用下能成形,當(dāng)外力去除后仍能保持塑形的性質(zhì)。土壤可塑性是片狀黏粒及其水膜造成的。因?yàn)橥寥乐叙ち3杀∑瑺睿舜私佑|面積大,當(dāng)土壤含有一定量水分時(shí),黏粒表面包被一層水膜,若加外力,使片狀黏粒在水膜的濕潤(rùn)下,可將雜亂排列變成相互平行定向排列、并為水膜拉力所固定,保持新的形狀。失水干燥后,由于土粒黏結(jié)力,仍能保持其改變后的形狀。

簡(jiǎn)介土壤力學(xué)性質(zhì)(又稱機(jī)械物理性質(zhì))包括黏結(jié)性、黏著性、可塑性和脹縮性,以及其他受外力作用而發(fā)生變形的性質(zhì),這些性質(zhì)又稱為土壤結(jié)持性。土壤力學(xué)性質(zhì)與土壤耕作中的諸多問(wèn)題,如耕作難易、耕作質(zhì)量、土壤壓板等密切相關(guān)。土力學(xué)就是研究土壤力學(xué)特性的土壤學(xué)分支學(xué)科。1

可塑性土壤可塑性(soil plasticity)是指土壤在一定含水量時(shí),在外力作用下能成形,當(dāng)外力去除后仍能保持塑形的性質(zhì)。土壤可塑性是片狀黏粒及其水膜造成的。因?yàn)橥寥乐叙ち3杀∑瑺睿舜私佑|面積大,當(dāng)土壤含有一定量水分時(shí),黏粒表面包被一層水膜,若加外力,使片狀黏粒在水膜的濕潤(rùn)下,可將雜亂排列變成相互平行定向排列、并為水膜拉力所固定,保持新的形狀。失水干燥后,由于土粒黏結(jié)力,仍能保持其改變后的形狀。1

影響土壤可塑性的因素水分含量過(guò)干的土壤不能任意塑形,泥漿狀態(tài)的土壤雖能變形,但不能保持變形后的狀態(tài)。因此,土壤只有在一定含水量范圍內(nèi)才具有塑性,土壤表現(xiàn)塑性的含水量范圍是土粒同的水膜已厚到允許土?;瑒?dòng)變形,但又沒有喪失其黏結(jié)性的范圍,否則在所施壓力解除或干燥后就不能維持變形后的形狀。土壤開始呈現(xiàn)可塑狀態(tài)時(shí)的水分含被稱為下塑限(塑限),土壤失去可塑性而開始流動(dòng)時(shí)的土壤含水量稱為上塑限(流限)。上塑限與下塑限含水量之差稱為塑性值,也叫塑性指數(shù)(plastic index)。塑性值大的土壤可塑性范圍大、可塑性強(qiáng)。

土壤有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)能提高土壤上、下塑限,但一般不改變其塑性值。在塑性范圍內(nèi)進(jìn)行耕作是不適宜的,這時(shí)無(wú)論耕鋤等任何操作都不可能達(dá)到碎散土塊、疏松土壤、創(chuàng)造良好結(jié)構(gòu)的目的,因此,在干耕時(shí)必須在下塑限以下的含水量進(jìn)行,濕耕時(shí)必須在上塑限以上的含水量才能進(jìn)行。

代換性陽(yáng)離子代換性鈉離子因水化度大,使上壤分散,因此可塑性增大,相反,鈣離子因具有凝聚作用,減少了土壤可塑性。代換性陽(yáng)離子對(duì)黏粒礦物塑性強(qiáng)弱的影響很大。鈉離子使蒙脫石的上下塑限和塑性值大大增加,而對(duì)高嶺石影響較小。

土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地愈細(xì),黏粒含量愈多,可塑性愈強(qiáng)。砂質(zhì)土中由于含黏粒很少,因而不具可塑性或可塑性極不明顯。在黏粒礦物中,蒙脫石型分散度高,吸水性大,故塑性值大,但土壤的膨脹性高,土壤變于后易開裂,故不適宜用作陶瓷制品的原料而高嶺石型分散度低,吸水性較小,故塑性值較小,且膨脹性很弱·變千后不易開裂,是制作陶瓷用品的良好材料。上塑限、下塑限和塑性值的數(shù)值隨著黏粒含量的增加而增大。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院