بررسي مقاومت برشي خاك كشاورزي تحت تأثير فرآيند يخبندان و ذوب

Investigation of agricultural soil shear strength under the freezing and thawing process

خاك به‌ عنوان بستر توليد محصولات زراعي و باغي يكي از مهم‌ترين عوامل توليد محصولات كشاورزي مي­ باشد. خاك از ذرات ريز خاك­دانه ­ها تشكيل شده است كه فضاي بين اين ذرات توسط آب يا هوا پر شده است. وجود تركيب مناسب ذرات خاك، آب و هوا براي رشد محصولات كشاورزي لازم و ضروري است. يكي از عوامل طبيعي كه باعث بهبود ساختمان خاك مي­ گردد فرآيند يخبندان و ذوب مي­ باشد. فرآيند يخبندان و ذوب برخي خصوصيات فيزيكي و مكانيكي خاك را تغيير مي ­دهد. به منظور بررسي اثر فرآيند يخبندان و ذوب بر روي استحكام برشي خاك آزمايش هايي بر روي نمونه هاي خاك تحت تاثير يخبندان و ذوب انجام گرفت. در اين پژوهش دماي 10- سانتي گراد براي يخبندان خاك با دو سطح رطوبتي 10 و 15 درصد با سه سطح دانسيته به عنوان متغير در نظر گرفته شد و استحكام برشي خاك به عنوان متغيير وابسته مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج آزمايش ها بيانگر اين مطلب است كه فرآيند يخبندان و ذوب باعث كاهش استحكام برشي خاك مي­گردد. در دامنه تغييرات چگالي در اين پژوهش، هر اندازه چگالي خاك افزايش يافت، اثر يخبندان و ذوب بر كاهش استحكام برشي خاك بيشتر شد.كاهش مقاومت برشي در برخي نمونه ها بيش از 40درصد بود. با كاهش مقاومت برشي خاك، نيرو و توان لازم براي برش خاك در نتيجه نيرو توان لازم جهت انجام خاك­ ورزي در زمين­ هاي زراعي پس از فرآيند يخبندان و ذوب كاهش مي­ يابد.

Soil is composed of fine particles that the space between the particles filled by water or air. The suitable combination of soil, water and air is necessary for growing of crops. The freezing and thawing process is one of the natural factors that improve the soil structure by changing the soil physical and mechanical properties. In this study, for investigation of soil shear strength under the freezing and thawing process some experiments on soil samples were performed. For this purpose, the soil shear strength was investigated in -10 °C as a freezing temperature, with two humidity levels (10 and 15%) and three levels of density. The results indicated that the freezing and thawing process decrease the soil shear strength. In the investigated range of soil density, by increasing soil density, the effect of freezing and thawing on soil shear strength was increased.