Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is negatieve poriedruk?

Negatieve poriedruk, ook bekend als spanning of zuigkracht , verwijst naar een toestand waar de druk in de poriën van een grond of gesteente lager is dan de atmosferische druk . Dit betekent dat het water in de poriën naar binnen wordt getrokken, waardoor een kracht ontstaat die de gronddeeltjes bij elkaar houdt.

Hier is een uitsplitsing van hoe het werkt:

* Normale poriedruk: In een verzadigde grond is het water in de poriën meestal bij atmosferische druk.

* Negatieve poriedruk: Wanneer de grond gedeeltelijk onverzadigd is, hechten de watermoleculen zich aan de bodemdeeltjes als gevolg van oppervlaktespanning. Dit creëert een drukgradiënt en trekt water uit de poriën naar de gronddeeltjes. Dit resulteert in een lagere druk in de poriën in vergelijking met de omliggende atmosfeer.

factoren die negatieve poriedruk veroorzaken:

* Verdamping: Wanneer water uit het bodemoppervlak verdampt, creëert het een zuigkracht die water uit diepere lagen trekt, wat resulteert in negatieve poriedruk.

* Capillaire actie: De kleine poriën in de bodem werken als capillaire buizen en trekken water omhoog tegen de zwaartekracht. Dit kan ook leiden tot negatieve poriedruk.

* ROUT -opname: Plantenwortels absorberen water uit de grond, waardoor een negatieve druk ontstaat die water naar de wortels trekt.

Effecten van negatieve poriedruk:

* Verhoogde bodemsterkte: Negatieve poriedruk versterkt de grond door de deeltjes bij elkaar te houden. Daarom zijn droge bodems meestal sterker dan natte bodems.

* Verminderde permeabiliteit: Negatieve poriedruk vermindert de waterstroom door de grond. Dit kan gunstig zijn voor het voorkomen van erosie, maar kan ook de drainage belemmeren.

* Bodemkrimp: Terwijl water uit de poriën wordt getrokken, kan de grond krimpen en compacter worden. Dit kan leiden tot veranderingen in bodemvolume en structuur.

Belang in verschillende toepassingen:

* Geotechnical Engineering: Negatieve poriedruk is een belangrijke factor in de stabiliteit van hellingen, stichtingen en aarddammen.

* Landbouw: Inzicht in negatieve poriedruk helpt boeren om irrigatie te beheren en bodemafbraak te voorkomen.

* Milieuwetenschap: Negatieve poriedruk speelt een rol bij het opladen van grondwater en bodemvochtdynamiek.

meting:

Negatieve poriedruk kan worden gemeten met behulp van apparaten zoals tensiometers, die de zuigkracht in de bodemporiën meten.

Het begrijpen van negatieve poriedruk is cruciaal op verschillende gebieden omdat het het gedrag en de eigenschappen van grond en gesteente beïnvloedt. Het is een complex fenomeen, maar het kennen van de oorzaken en effecten ervan kan helpen bij het nemen van geïnformeerde beslissingen op gebieden zoals constructie, landbouw en milieubeheer.