Возможность применения реологических исследований при определении структурно-механических свойств почвы

   Приведены исследования реологических свойств образцов модельных почв при различной влажности с целью определения возможности повышения точности в определении реологических уравнений течения путем использования для обработки экспериментальных данных и кривых течения с применением программного продукта со встроенным математическим аппаратом. Исследованием структурно-механических свойств в процессе его деформирования занимается реология – наука о течении и деформации материалов. Исследование реологических свойств почвы позволит проследить характер межчастичных взаимодействий в почве и, кроме того, определить их структурно-механические свойства – такие, как вязкость, упругость, пластичность, предельное напряжение сдвига и т. п. Полученные результаты говорят о том, что все образцы модельных почв могут быть отнесены к структурно-вязким системам, для описания деформационного поведения которых применимо реологическое уравнение Оствальда-де-Виля. Применив для обработки результатов экспериментальных данных, полученных методом ротационной вискозиметрии программного продукта, можно получить значения коэффициентов, входящих в реологическое уравнение, которые с соответствующей точностью описывают деформационное поведение исследованных образцов.

1. Хохлов А.В., Гулин В.В. Кривые течения и деформирования нелинейной модели сдвигового течения тиксотропных вязкоупругопластичных сред, учитывающей эволюцию структуры // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2024. № 1. С. 112-143. doi: 10.15593/perm.mech/2024.1.10

2. Klyueva V.V., Khaydapova D.D., Possibilities of using rheological parameters as physical indicators of soil structural changes. Dokuchaev Soil Bulletin. 2020;103:108-148. doi: 10.19047/0136-1694-2020-103-108-148

3. Доня Д.В., Леонов А.А. Инженерная реология : Учебно-методическое пособие. Кемерово: Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 2009. 124 с.

4. Чудецкий А.И., Заушинцена А.В., Родин С.А. и др. Использование современных ростостимулирующих экопрепаратов при микроклональном размножении брусники обыкновенной (Vaccinium vitis-idaea L.) // Лесохозяйственная информация. 2022. № 2. С. 56-66. doi: 10.24419/LHI.2304-3083.2022.2.05

5. Литвинова И.А. Компьютерные технологии в реологических исследованиях молочных продуктов : Автореф. дис. … канд. техн. наук. Кемерово, 2012. 18 с. EDN: QHZQEB

6. Клюева В.В. Цифровая реометрия в современных почвенных исследованиях (обзор) // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2024. Вып. 121. С. 281-321. doi: 10.19047/0136-1694-2024-121-281-321

7. Хайдапова Д.Д., Честнова В.В., Шеин Е.В., Милановский Е.Ю. Реологические свойства черноземов типичных (Курская область) при различном землепользовании // Почвоведение. 2016. № 8. С. 955-963. doi: 10.7868/S0032180X16080049

8. Дьяков В.П. О природе сопротивления почвы механической нагрузке // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 8. С. 184-189. EDN: VQHNXD

9. Zhu G., Zhu L., Yu C. Rheological properties of soil : a review. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2017;64:012011. doi: 10.1088/1755-1315/64/1/012011

10. Pértile P., Holthusen D., Gubiani P.I., Reichert J.M. Microstructural strength of four subtropical soils evaluated by rheometry: properties, difficulties and opportunities. Scientia Agricola. 2018;75(2):154-162. doi: 10.1590/1678-992X-2016-0267

11. Horn R., Holthusen D., Dörner J., Mordhorst A. et al. Scale-dependent soil strengthening processes – What do we need to know and where to head for a sustainable environment? Soil Tillage Research. 2019;195:104388. doi: 10.1016/j.still.2019.104388

12. Zhou L., Hu F., Xu C. Study of the rheological behavior of pisha sandstone slurry based on dynamic oscillatory shear. Journal of Soil and Water Conservation. 2024;38:45-53. doi: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2024.03.007

13. Mezger T.G. The Rheology Handbook. 3^rd ed. Hanover, Germany: Vincentz Network, 2011:28.