土壤团聚体抗拉程度实验

土壤团聚体抗拉程度实验
土壤团聚体是土壤颗粒的表面附着力及稳定性的评价指标。

对于土壤的粘粒团聚体，对于
粘粒之间的大小及质量，粘粒与土壤颗粒间的相互排斥，粘粒与粘土颗粒间的粘附，粘粒之间相互分离等问题进行了深入讨论，其具体性能指标如下：粘粒之间相互排斥主要表现在粘粒之间的物理性状是否相互排斥？粘粒间或粘粒与粘土颗粒间存在吸附力强，吸附量大；粘粒在粘土中是否出现溶解或凝聚现象？粘粒与粘土颗粒间是否出现相互排斥、胶结现象？粘粒与粘土颗粒间是否有吸附力较强的官能团？
1、通过试验，可以看出样品的物理性状，例如粘土与水合颗粒间的相容性，这是区分处理的依据。

不同处理样品，其颗粒之间的大小、颗粒表面的粗糙度等物理性质有差异，因此，可以用
物理实验来区分。

例如将一批粘土加入到水溶液中，水溶液从两种颗粒之间滴落到样品上，通过反复试验，可以区分出所用粘接材料。

对于同样的土质和相同的土壤组成，使用水溶液中所溶出的颗粒大小不一时，所采用的方法也不相同。

如果是粘土中存在细小孔隙，则可能由于水的作用，使水合颗粒之间相互接触发生了粘接过程，在一定程度上也表现出了相应的物理性状，用这种方法来区分处理样品效果最好（如图1所示）。

同时使用不同处理样品形成粘土颗粒时，其内部形态和大小都有差异，一般在同一样品（以体积计）中粘接材料的大小为最多（如图2所示);如果是粘土中存在微小孔隙，这种处理方法会导致粘接材料内的胶结力降低（如图3所示）乃至消失无踪影，从而无法形成一个整体的土颗粒体系，从而无法获得良好的土壤团聚性。

为了区别不同处理材料内部体积或大小差异导致形成土壤颗粒体系，可以采用不同质量的处理样品做对比处理。

同时针对两种土采用不同团聚度处理方法或样品不同处理方法后进行对比测量。

具体情况如
下:(1)土壤与水合物质相溶于水为例：首先我们通过水溶解原理介绍粘土和水合物相溶于水为例：我们分析两种土各自在水中表现出来怎样的形态特点？
2、通过实验，还可以看出样品所含有活性成分是否与粘粒产生相互作用。

在实验中，对样品粘粒团聚体进行物理和化学性能测试。

通过实验可以看出，颗粒质量与
粉粒数、粒度分布、吸附性能等是影响表征团聚体物理性状的重要因素。

团聚体对颗粒进行团聚反应时，其化学成分主要包括：活性成分（如多肽（bonductin)类）、活性组分（如芳香族化合物或其他聚合物）、离子（如活性基团）等。

在团聚体反应过程中活性组分起着主要催化作用、絮凝剂或还原剂作用、以及物理机械性能与环境污染程度等方面起着重要作用。

随着粉料加工工艺的不断改进，制备出粉剂或凝胶后，其在土壤粘粒上的吸附力增强了很多。

那么，对于粉料而言，当颗粒与其所吸附的物质有一些反应时，其表面会发生什么反应呢？这就需要对这些反应进行分析和判断了。

3、对于粘粒团聚体来说，其吸附活性主要是靠吸附的化学过程。

在土壤中，粘土颗粒往往呈现出很多类分子或化学键的方式。

对粘土来说，当它与溶液中
的物质发生化学作用时，它可以将土壤颗粒从溶液中分离出来。

如果将粘土和盐类（如硫酸根离子、盐类、卤化物等）一起放入到水中时，这些化学作用就会发生一个化学式叫做电离反应。

电离反应会将矿物颗粒中所含的离子电离出来，然后在一起形成离子交换团然后再将其吸附于矿物表面。

但是这种材料不能说是所有化学过程都参与，它只能说在物理过程中参与了电离反应。

但是无论在怎样的化学过程中，这些化学过程都会出现一个或几个官能团变化甚至消失，然后剩下的就是我们通常所说的分子了。

在这个过程中没有其他官能团对其进行补充。

4、对于土壤团聚体而言，其结构复杂并带有大量活性剂，如碱式碳酸盐类物质等。

与普通水泥浆相比，该颗粒表面上表现出非常大的粘附力。

其主要原因是？粘粒间由于亲
水基团的存在均具有一定体积。

因此，当该颗粒的吸附物质与水分结合后对其他物质也有一定的吸附力，而该粘着物质有很大的溶解性，可以对其他粘性物质起到很好的作用；并且还可以通过
对粘性物质所携带的大量活性剂进行吸附处理。

同时由于活性物质在土壤中形成了较大表面张力以及较大离子流，这使得该粘着物质对其他有机物质的吸附具有更强的效果，这也是活性物质存在于泥炭土以及水塘泥等各种土壤中存在着较大差异点，因此活性物质并不能完全脱离粘于泥炭土及水塘泥中去。

此外，粘土颗粒相互脱离后是否会与其他物质发生化学反应？形成表面活性剂含量丰富，其存在于泥炭土、水塘泥中的原因主要是：泥炭土含水率较低或不含水率过高均会导致土样表面表现出不同程度的疏水性，而这种疏水性又会影响到所形成泥炭土及水塘泥颗粒间是否产生相应的化学相容性及化学稳定性？
5、土壤团聚体的质量对粘颗粒本身没有影响，但影响其颗粒间物理性状及性质的主要因素包括含量、粘粒大小及杂质数量等。

不同成分的土壤团聚体的质量及结构不同，例如粘土含有水分及盐分过多，则团聚体质量
较大；粘粒之间的相互排斥性较强，颗粒直径越大越易被粘粒吸附。

影响其粘粒质量与团聚体质量的因素包括：粘土组成、含量、颗粒质量及杂质数量。

在一定程度上，影响粘土团聚体比表面积及结构。

粘粒与粘土颗粒结合时往往伴随有一定的体积吸附能力和化学性质。

如土壤中的胶结剂可吸附大量不溶性或易吸附水、酸、盐的粘粒。

也可通过团聚体之间化学反应使凝聚物分散成无数小粒子，并由大团成块状进入较大颗粒中而逐渐胶合形成胶结体，进而产生很强的粘附力将被粘粒吸附而保持其粘附能力。

因此，不同粒径土壤团聚体其物理性质也有较大差异。

如在不同粒径土壤团聚体中，粘土颗粒间容易发生粘连和胶结现象。

由于影响团聚体粘度的因素较多，而在相同粒径密度下，颗粒之间具有更好的粘附能力及更高的表面粗糙度是其表征因素之一。

6、不同颗粒间是否存在相互吸附状态？
根据已知的理论及实验，粘粒与粘土颗粒间确实存在着较强吸附能力，粘粒或粘土颗粒间
有一定间隙。

这种间隙存在对其分离、吸附有很好的效果。

实验表明：当粘粒或捏紧、粉碎后再回弹时就会形成具有一定间隙的小团聚体，且团聚体为颗粒之间的粘着层结合形成的。

因此：不存在小颗粒存在互相附着；不存在相互排斥的问题。

粘粒与粘土颗粒间没有互相分离情况，且粘粒和粘土颗粒间也存在着较好相互粘着；这种良好粘着效果对粘粒团聚体的形成有较大影响；如果是粘粒之间或粘粒与烧结砂颗粒间存在相互吸附状态，则说明这一状态是不是发生了胶结现象？实验表明：粘粒与烧结砂颗粒间有良好的胶结现象，这说明在烧结砂颗粒间存在着某种官能团（如氢键）或可将团聚结形成较好粘着效果的吸附剂（如官能团);如果是粘粒与烧结砂颗粒间没有这种官能团存在或仅存在少量这种吸附剂，则说明这种吸附力并不大。

所以可以确定:1、粘土（包括烧结砂颗粒）与烧结砂颗粒间存在一定间隙;2、烧结砂颗粒间有一定亲和力在吸附;3、烧结砂颗粒间也有一定粘附、分离能力。

这也是为什么烧结砂颗粒表面光滑且表面张力较大的原因。