«Жерді түгендеу және жақсарту» пәнінен практикалық жұмыс орындауға арналған Әдістемелік нұсқау
жүктеу/скачать 0,9 Mb.
|
| Практикалық сабақ №28.
Топырақты жақсарту барысында жаңа ғылыми технологияларды пайдалануда жоғарғы деңгейге қол жеткізу Сабақтың мақсаты:Ауыл шаруашылық дақылдарының өсіп-өнуіне қолайлы жағдайлар жасау үшін топырақ өңдеуші машиналар мен құралдармен танысу. Топырақ құнарлылығы – топырақтың өсімдіктер дүниесін қажетті қоректік заттармен және сумен, ал тамыр жүйесін оттекпен, жылумен және қолайлы физ.-хим. ортамен қамтамасыз ету қасиеті. Бұл топырақтың ең басты қасиеті. Топырақ құнарлылығы. биоценоздың жалпы өнімділігі мен а. ш. дақылдарының түсім мөлшерін анықтайды. Топырақ құнарлылығын екіге бөледі: табиғи және жасанды. Табиғи Топырақ құнарлылығы топырақ түзілу процесі нәтижесінде пайда болған топырақтың табиғи күйіндегі құнарлылығы. Ол қарашірінді қабатының қалыңдығына, қарашірінді құрамына, қоректік элементтердің жеткілікті болуына, топырақтың түйіршікті, минерал. және хим. құрамына, микробиол. процестердің қарқындылығына тәуелді. Жасанды Топырақ құнарлылығы сол табиғи құнарлылықты арттыру мақсатында қолдан жасалған көптеген әрекеттердің нәтижесінде (өңдеу, тыңайтқыштар қолдану, дақылдарды егіп өсіру, мелиорация, т.б.) алынады және егілген а. ш. дақылдарының түсім мөлшеріне қарай бағаланады. Топырақты қорғап және оны дұрыс пайдалана білсе, оның құнарлылығы артады. Табиғи құнарлылығы төмен, егіншілікке жарамсыз топырақтарды да адам қолымен жақсартып, егіншілікке қарқынды пайдалану арқылы жоғары өнім беретін алқаптарға айналдыруға болады. Табиғи құнарлылық пен жасанды құнарлылықтың қо-сындысы – экон. немесе тиімділік құнарлылық деп аталады. Ғасырлар бойы адамзат қоғамы негізінен табиғи құ-нарлылықты пайдаланып, соның берген азды-көпті өнімін қанағат тұтып келді. Бұрынғы кезде ұзақ жылдар бойы егіншіліктің үш танапты жүйесі орын алып, онда тың жатқан жерлерді жыртып, оған үш жылдай қатарынан егіс еккен. Ол жерлерден табиғи құнарлылығы арқасында өнім алып, одан кейінгі жылдары өнім азая бастаған кезде егістікті басқа жерлерге ауыстырып егу тәжірибесі өріс алып келді. Мұны егіншіліктің көшпелі жүйесі деп те атады. Дегенмен ғыл.-тех. прогрестің даму нәтижесінде жерді үнемі дұрыс пайдаланған жағдайда, ол ешуақытта жарамсыз болып, істен шығып қалмайтыны белгілі болды. Керісінше жылдан-жылға жақсара түседі. Топырақ өңдеу – ауыл шаруашылық дақылдарының өсіп-өнуіне қолайлы жағдайлар жасау үшін топырақ өңдеуші машиналар мен құралдардың жұмысшы органдары арқылы топыраққа мех. әсер ету. Топырақ өңдеу егісті арамшөптерден тазартуға, ауыл шаруашылық дақылдарының зиянкестері мен ауру таратушыларды жоюға, сонымен қатар өсімдік қалдықтарының, шымның, тыңайтқыштар мен гербицидтердің топыраққа сіңіп кетуіне және ауыл шаруашылық дақылдары тұқымының белгілі бір тереңдікке енуіне мүмкіндік береді. Топырақ өңдеу қаншалықты тереңдікте жүргізілуіне байланысты: негізгі – жер жырту, топырақты қопармай тереңнен қопсыту, т.б.; беткі қабатты сыдыра жырту, қопсыту, тырмалау, т.б.; арнайы – тереңнен қопара жырту, т.б. болып ажыратылады. Топырақ өңдеудің қопсыту, үгіту, аудару, тығыздау, егістік бетін тегістеу, топырақты араластыру, арамшөптерді кесу, топырақ бетінде өсімдіктің қысқа сабақтарын қалдыру, микрорельеф қалыптастыру, т.б. түрлері бар. Қопсыту – топырақ бөліктерінің өзара орналасуын соқа, қопсытқыш, көп пышақты топырақ өңдегіштің көмегімен топырақта ірі кеуектілік пайда болатындай етіп өзгерту. Үгіту – қатып қалған ірі кесек топырақтарды ұнтақтау, ұсату. Қопсыту, аудару, араластыру жұмыстырмен бір мезгілде жүргізіледі. Аудару – құрамындағы суы, қарашіріндісі, қоректік заттары мен микроорганизмдеріне қарай ерекшеленетін топырақ қабаттарын тік бағытта орнын ауыстыру. Тығыздау – топырақ бөліктерінің өзара орналасуын топырақта азғантай кеуектілік пайда болатындай етіп өзгерту. Егістік бетін тегістеу – топырақтағы тегіс емес жерлерді жөндеу; сүйреткі, ысырма, тырма, таптауыштардың көмегімен атқарылады. Топырақты араластыру – органик.заттар, тыңайтқыштар, әктің ыдырау өнімдері біркелкі таралып өңделетін біртектес қабат жасау. Арамшөптерді кесу қопсыту, аудару, топырақты араластыру жұмыстарымен қатар жүргізіледі. Топырақ бетінде өсімдіктің қысқа сабақтарын қалдыру кескіш-қопсытқыштың, тереңнен қопсытқыштың, аударғыштардың, тісті тырманың көмегімен орындалады. Микрорельеф қалыптастыру (атыз, жүйек, жал, саңылау, ұя) топырақтың ауа және су режимін реттеу үшін жасалынады. Жыртуға арналған қуатты қабат қалыптастыруда табиғи құнарлылығы төмен тұзды және шымтезекті топырақтарды құнарландыру үшін арнайы Топырақ өңдеу жұмыстары жүргізіледі. Ол үшін топырақтың бетіне немесе біршама тереңдігіне әр түрлі тыңайтқыштар енгізіледі. “Экологиялық таза” термині “экологиялық таза” өнім өндіруге байланысты дүрбелеңнің салдарынан ғана емес, сонымен қатар бүгінгі таңда экологиялық тепе-теңдікті сақтап қалу бүкіл әлем алдында тұрған жаһандық сын-қатерлердің біріне айналғандықтан да, күн өткен сайын танымал болып келеді. Көптеген сарапшылар адамзаттың қоршаған ортаға әсерінің нәтижесінде болып жатқан ғаламшардағы климаттың өзгеруі нағыз апаттарға әкелуі мүмкін деген болжамдар айтты. Бұл шындық. Миллиондаған фактілер мен дәлелдер адамдардың өзін қоршаған ортаға дұрыс қарамайтынын растайды. Осы үдерістердің барлығы қоғамда “әлеуметтік және экологиялық активизмнің” пайда болуына алып келді. Ал бүкіл әлемдегі ғылыми қоғамдастықтар мен олар қолға алып жатқан шаралар туралы не айтуға болады? – Бүгінгі таңда көптеген білім беру мекемелеріне қоршаған ортаға теріс әсердің алдын алу немесе осындай әсер тәуекелінің деңгейін төмендету мақсатында белгілі бір зерттеу түрлерін жүргізу құқығы берілген.Бүгін біз экологиялық технологияларды одан әрі дамытуға және өндірісте пайдалануға бағытталған зерттеу жобаларының бірі туралы айтып береміз. Бұл “Қазақстанда экологиялық таза төмен көміртекті тез қататын цементтердің көмегімен топырақты жақсартудың орнықты және инновациялық технологияларын әзірлеу” деп аталатын ғылыми-зерттеу жобасы, ол Назарбаев Университеті Инженерия және цифрлық ғылымдар мектебінің ассистент профессоры Сунг Во Мунның басшылығымен іске асырылуда. ” Табиғи, сондай-ақ жасанды тәсілмен цементтеу, тіпті аз мөлшерде болса да, топырақ қасиетінің сипаттамасын өзгертетін және оның беріктігін жақсартатын үрдісі бар. Орналасқан жерінде араластыру жолымен жүзеге асырылатын жасанды цементтеу жұмсақ топырақтың қасиеттерін едәуір жақсарта алады. Мысалы, ол топырақты тұрақтандыру, жұмсақ топырақтағы бағаналарды арматуралау үшін гравитациялық композиттік конструкциялар ретінде, сұйылту және су өтудің жолын кесу үшін топырақ ішіндегі кедергілерге қолданылады. Зертханалық жағдайларда цементтеуді зерттеу әдетте далалық жағдайларда табиғи цементтеудің әсерін түсіну үшін немесе цементті тұрақтандырудың жобалық критерийлерін белгілеу үшін жүргізіледі. Демек, цементтеудің тиімділігін іргетасты жобалау, топырақтың динамикалық реакциясын талдау және тұрақтылық проблемаларын бағалау кезінде есепке алу қажет”, – дейді профессор. Профессор Сунг кәдімгі портландцементті (OPC) барынша жиі қолданылатын тұтқыр материал болып табылады деп түсіндіреді, өйткені цементтеуші заттың қасиетін зерттеу үшін ауқымды зерттеулер жүргізілді. Өңделген OPC құм барынша жоғары беріктігін, сұйылтуға қарсы төзімділігін, төмендетілген өткізгіштігін және сығылғыштығын көрсетеді. Топырақтың механикалық қасиеттері OPC-тің айналадағы және геоматериал қуыстарындағы қолжетімді сумен гидратация есебінен жақсарады. OPC гидратациясы өзінде кальций силикаттарының кальцидің силикатты гидраттарына (CSH) және кальций гидроксидіне (Ca(OH)2) түрленуін қамтиды, бұл ретте CSH ұзақ мерзімді беріктікке, сондай-ақ қысқа мерзімді беріктікке және өлшемдердің тұрақтылығына жауапты кальций алюминаттарының кальций алюминатты гидраттарына (CAH) түрленуін қамтиды (Тейлор, 1997). Осы цементтеуші материалдар топырақ қоспаларының ығысуға, сіңіргіштігіне және сығылуға беріктігін жақсарту үшін опырақ түйіршіктерін байланыстырады. Кәдімгі OPC көміртекті ізі қоршаған ортаға барынша аз әсер ететін балама тұтқыр қоспаның болуын талап етеді. Киот хаттамасы бойынша міндеттемелерді орындау үшін Қазақстан көмірқышқыл газының шығарындыларын 1992 жылғы деңгеймен салыстырғанда 2020 жылға қарай 15% – ға және 2050 жылға қарай 25% – ға қысқартуға келісті (2050 жылға дейін Жасыл экономикаға көшудің ұлттық тұжырымдамасы, 2013). Кальций сульфоалюминаты (CSA) нақты технологияларды қолдануға қатысты зерттелген жаңа балама болып табылады. Топырақты геотехникалық жақсарту үшін CSA пайдалану әлі күнге дейін зерттелген жоқ. Бетон технологияларын қолданумен салыстырғанда жерді мелиорациялау сияқты қолданудың геотехникалық салалары, әдетте, су мен цементтің анағұрлым жоғары ара қатынасын талап етеді. Экологиялық таза сипаттамалардан басқа, CSA-мен өңделген топырақ CSA композициялық сипаттамасына байланысты әдеттегі OPC қарағанда бастапқы беріктіктің барынша жоғары өсімін беретіні күтілуде. Ұзақ мерзімді перспективада геотехникалық жобаларда CSA-ны пайдалану бізге көміртегі ізін төмендетудің тұрақты тәсіліне көшуге көмектеседі. Цементті тұрақтандыру – аумақты абаттандыруға байланысты әлемде барынша кең таралған жұмыстардың бірі. Мысалы, Сингапурда беріктігінің төмендігімен және сығылғыштығының жоғары болуымен сипатталатын негізінен теңіздің жұмсақ саз кен орны кең тараған. Алаңдардың шектеулі болуына байланысты қолайсыз жағдайларға қарамастан, тоннельдер төсеу бойынша және жер асты жұмыстары кеңінен қолданылады. Бұдан басқа, Қазақстанда көптеген жер асты жұмыстары жүргізілуде, олар топырақтың деформациясына, үлкен қуыстарға және әсіресе, жұмсақ топырақты жерлерде іргетастың опырылуына әкелуі мүмкін. Топырақтың ауыр қозғалысы өзі ұстап тұрған конструкцияға әсер етіп қана қоймай, конструкция жақын орналасқан кезде айналадағы ғимараттарға да әсер етуі мүмкін. Сондықтан теңіздің саз шөгінділерін жақсарту үшін әдетте тұтқыр қоспалар пайданылады. Бұдан басқа, кеуекті құм шөгіндісін еңістің орнықтылығына және топырақтың сұйылуына байланысты бұзылуларға жол бермеуге бағытталған жасанды цементтеудің көмегімен жақсартуға болады. Зерттеудің мақсаты геотехникалық салаларда, әсіресе цементпен өңделген топырақты жақсарту саласында кальций сульфоалюминатын (CSA) қолдану тиімділігін зерттеу болып табылады. Әдеттегі портландцементтің (OPC) кеңінен пайдаланылатын көміртегі ізі ол көміртегі ізі аздау жаңа балама ретінде қаралатын, тиісінше жаһандық жылу мен климаттың өзгеруіне аз әсер ететін, кальций сульфоалюминатына (CSA) қарағанда әлдеқайда жоғары. Бақылау сұрақтары: Топырақты өндеу технологиялары Топырақ құнарлығы жүктеу/скачать 0,9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|