Abstract
Processes of cyclic freezing and thawing make considerable contribution to configuration of soils and rocks. X-ray tomography method allows us to research undisturbed soil samples in frozen condition. Because of difference in x-ray attenuation coefficient we can separately study mineral matrix, ice inclusions and pore space. This fact essentially increases opportunities for investigations of soil and rock cryogen deformations. In this paper we present the results of model experiment with bulk soil samples of different genesis investigated by a method of X-ray tomography. This experiment revealed the specificities of the soil structure and its pore space dynamics in conditions of freezing and thawing cycle. We developed a research scheme for structure and pore space dynamics, and studied the soil structure and pore space dynamics after different number of cycles of freezing and thawing. Example of kaolin and sand mixture shows the ring-shaped sorting of sand particles and their movement to ice schlieren surface. We postulated that the matter of soil of different genesis has different reaction on freezing and thawing impact. The rank from major to minor cryogenic changes in soil material: Albiluvisol - Chernozem - Solonetz.
Highlights
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫВ качестве объектов исследования выбран материал генетических горизонтов различных суглинистых почв европейской территории России
Строению мерзлых грунтов и почв посвящены многочисленные работы мерзлотоведов (Шумский 1955; Коннова, 1957; Конищев, Фаустова, 1966; Конищев, Рогов 1977; Жесткова и др., 1980)
In this paper we present the results of model experiment with bulk soil samples of different genesis investigated by a method of X-ray tomography
Summary
В качестве объектов исследования выбран материал генетических горизонтов различных суглинистых почв европейской территории России. AU целинного чернозема типичного (Стрелецкая степь Центрально-черноземного заповедника), солонцовый гор. Гранулометрический состав исследованных почв приведен в таблице. Подготовку образцов осуществляли следующим образом: образцы почвы протирали пестиком с резиновым наконечником и пропускали через сито 250 мкм. Далее пропущенные через сито образцы засыпали в пластиковые цилиндры высотой 12 мм и внутренним диаметром 8 мм, после чего капиллярно насыщали водой на ленте из фильтровальной бумаги с опущенными в воду концами. После насыщения почвы водой пластиковые цилиндры закрывали резиновой пробкой и помещали в пенопластовый штатив Фазы промерзания и оттаивания проводили циклически с помощью климатической камеры Espec SH-241. Гранулометрический состав почвенных образцов определяли методом лазерной дифракции на приборе Analysette 22 comfort (Fritsch, Германия). Диспергацию образцов проводили с помощью ультразвуковой обработки на приборе Digital Sonifir 250 (Branson Ultrasonics, США) при заданной мощности (40%) в течение 5 мин (Милановский и др., 2011)
Sign-in/Register to view highlights & summary 
Published Version (
Free)
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call