Однородность почвогрунта - это сохранение пространственного варьирования основных показателей почвогрунта в установленных пределах.
Для почвогрунта однородность может рассматриваться в разном масштабе:
- при сравнении разных партий почвогрунта;
- при определении вариации свойств почвогрунта внутри одной и той же партии;
- при определении вариации свойств почвогрунта в объеме отобранного образца из данной партии.
В зависимости от выбранного масштаба и показателей, характеризующих свойства почвогрунта, однородность может сильно различаться.
Очевидно, что при разработке критериев и методики определения степени пространственной однородности почвогрунта, необходимо решить следующие задачи:
- выбор наиболее вариабельных показателей;
- определить оптимальный физический объема почвогрунта, где будет определяться однородность почвогрунта по данным показателям.
Однородность зависит от особенностей исходных компонентов почвогрунта и их собственной однородности, а также от технологии, использующейся при создании почвогрунта на грунтовом заводе, различных производственных условий. Однако, если принять состав и свойства исходных компонентов примерно постоянными, равно как и производственные условия, тогда основным фактором, определяющим однородность почвогрунта заводского изготовления, будет являться качество его смешивания.
Однородность почвогрунта является важным показателем его качества и экологичности, поскольку обеспечивает равномерное развитие растений зеленых насаждений и облегчает его применение в рамках разработанной технологии на объектах благоустройства и озеленения города.
Для решения поставленных задач проанализируем экологические и иные требования к сыпучим материалам, применяемым в условиях городских экосистем и которые можно рассматривать в качестве аналогов почвогрунтов заводского изготовления.
Ближайшим аналогом почвогрунтов в городских экосистемах является бетон.
Существует определенное количество государственных стандартов, регламентирующих состав, технологию изготовления и качество бетонов. Из различных видов бетонов наиболее близки по своим физическим характеристикам легкие бетоны.
Объемный вес бетонной смеси является одной из важных характеристик, определяющих ее однородность, а следовательно, и постоянство свойств затвердевшего бетона - его объемный вес и прочность. На объемный вес смеси оказывают влияние относительное содержание и свойства крупного и мелкого заполнителей, объем межзерновых пустот смеси, степень последующего уплотнения бетона. Эти факторы влияют и на расход вяжущего в бетонной смеси.
Для оценки однородности легкого бетона по ГОСТ 10180-67 определяют показатель изменчивости по прочности, а по ГОСТ 11050-64 "Бетон легкий на пористых заполнителях. Методы определения прочности и объемного веса" - показатель изменчивости и коэффициент однородности легкого бетона по объемному весу. Если значение показателя изменчивости по объемному весу получается больше 12%, то однородность бетона признают низкой и коэффициент однородности по нему не вычисляют.
Поскольку почвогрунт, в отличие от бетона, не теряет своей рассыпчатости после своего применения, показатель прочности к нему неприменим. Объемный вес (плотность) почвогрунта зависит от его рецептуры и может служить показателем однородности. Однако объемный вес почвогрунта не регламентируется нормативными документами, данный показатель не отражает степень влияния на состояние зеленых насаждений.
Так как свойства почвогрунта существенным образом отличаются от свойств легких бетонов (почвогрунт обладает плодородием), то требуется выбор иных показателей.
При создании зеленых насаждений, прежде всего, учитываются показатели плодородия (агрохимические) и безопасности, а также физические и физико-химические. Агрохимические, физические и физико-химические показатели отражают природу почвогрунта, по этим показателям и следует определять однородность.
Наиболее показательным в плане однородности почвогрунта является содержание обменного калия, позволяющее судить об однородности минеральной части массы почвогрунта. Однородность по содержанию физической глины позволяет судить о качестве смешивания почвогрунта при его приготовлении на заводе. Однородность по кислотности свидетельствует о благоприятных свойствах данного почвогрунта для произрастания растений.
При испытаниях качества бетонной смеси используют призматический образец с минимальной длиной ребра 100 мм (минимальный объем - 1 дм).
Исходя из близкой дисперсности частиц у бетона и почвогрунта, объем пробы для испытаний также можно принять 1 л, то есть в пересчете на массу (при плотности грунта 1,3-1,4) - 1,3-1,4 кг.
Определение степени однородности почвогрунта в образце объемом 1 л позволит судить о качестве смешивания, которое в свою очередь зависит от уровня технической оснащенности предприятия-производителя почвогрунтов.
Однородность почвогрунта по выбранным показателям можно установить по значению коэффициента вариации, который широко используется в математической статистике (таблица 3).