土壌検査のさまざまな方法

土は農業や植物の生育に関連することが多いのですが、自然の要素を考慮する産業は他にもたくさんあります。土壌と定期的に関わりを持つ産業のひとつに、インフラがあります。

施設のコンポーネントを長持ちさせたい企業は、建設を進める前に土壌試験を行います。このステップは、材料がパイプラインやタンカーなどの品質を損なわないことを保証するためのものです。土壌試験の方法は、土壌の品質を決定する様々な要因をチェックします。建設予定地の土壌構成を把握することで、将来の腐食補修や交換にかかる多額の投資を防ぐことができます。 ドライム・エンジニアリング は、今日使用されている土壌分析のさまざまなアプローチと、それらがどのように生まれたかを簡単に説明します。

土壌サンプリングの歴史

今日の土壌検査のさまざまな方法を見る前に、その手順の起源について考えてみましょう。

始まり

土壌サンプリングは、何世紀にもわたり、いくつかの産業において生産性とパフォーマンスの向上に貢献してきました。1800年代後半には、農業従事者や科学者が土壌をもう少し入念に検査するようになり、望ましい結果につながる面をチェックするようになりました。土壌サンプルの植物栄養素を評価することで、農業経営に大きな影響を与えました。

1900年代まで

1900年代初頭になると、ランドグラント大学や機関が連邦政府から土地を与えられ、土壌サンプリング技術を改良しました。1940年代まで続いた膨大な量の研究は、農民や科学者に土壌サンプリングの最良の方法について助言しました。

今日の土壌科学と試験

前世紀における手順の進化がなければ、土壌科学は今日のような複雑な分析・試験プロセスを持つことはなかったでしょう。土壌科学は拡大を続けており、産業界は現場から得られる増え続ける情報を、ニーズに最適な土壌を選択するためのツールとして活用しています。土壌検査はこの種の科学の単なるサブセットであり、その手順は1900年代を通じて収集されたデータによって今もなお高度な情報を得ています。

土壌腐食とは？

土壌試験がなぜ重要なのかを説明するために、土壌腐食の内訳を説明します。土壌腐食は、土壌や岩盤に直接埋められた金属やコンクリートを腐食させる地質学的現象です。過度の土壌腐食は、不都合なパイプラインの故障につながり、悲惨なケースでは、悲惨な噴火につながる可能性があります。

土壌の腐食には様々な要因があり、高価な金属やコンクリートの腐食を防ぐためには検査が必要です。Dreiymエンジニアリングの土壌分析がどのような要因をチェックするのか見てみましょう。

さまざまな土壌検査方法で確認すべき要素

土壌検査会社は、土壌を以下の要素について検査します：

• エアレーション
• 電気伝導率または電気抵抗率
• 水分
• 液性
• 溶存塩類
• 硫酸塩含有量

土壌検査のさまざまな方法

では、これらの要素はどのように測定されるのでしょうか？ここでは、土壌の含有量を検査するためのいくつかの異なるアプローチを紹介します。

pH試験

土壌のpHを測定すれば、酸性、塩基性、中性がわかります。pHスケールは以下の通り：

• pHが7以下の土壌は酸性とみなされます。強酸性とは、電池の酸のようにpHバランスが0であるものを指します。
• 中性のpH天びんは、塩基性も酸性も含まないレベル7で測定されます。
• pH8以上の土壌は塩基性とみなされます。灰汁のように塩基性の強いものはpH14を示すこともあります。

酸性度の高い土壌は、金属やコンクリートを素早く腐食させます。土壌のpHは、電子pH計を組み込んだスラリーシステムを使って測定することができます。

含水率検査

土壌の水分測定には、以下のような方法があります：

• オーブン乾燥法
• 炭化カルシウム法
• トーションバランス法
• ピクノメーター法
• 砂浴法
• 放射線法
• アルコール法

これらの選択肢の中で、オーブン乾燥はその手軽さから、かなりポピュラーな方法です。このプロセスでは、土壌サンプルの重量を測定し、110℃で乾燥させた後、再度重量を測定します。その差から、土壌にどれだけの水分が含まれていたかを知ることができます。

比重試験

比重は、物質の密度と水の密度を比較することによって決定されます。これらの手順により、土壌の比重測定を確実に行うことができます：

• 密度ボトル法
• ピクノメーター法
• ガスジャー法
• フラッシュ測定法
• 収縮限界法

密度ボトル法およびピクノメーター法は、土壌のこの特 徴を検査するための最も一般的な方法です。ピクノメーター法は、ガスピクノメーターと、よく知られた密度（多くの場合水）を使用して土壌の密度を取得します。

乾燥密度の試験

乾燥密度の測定は、土壌サンプル内の土壌粒子の重量を 意味します。乾燥密度を測定する前に、試料の空隙比と比重を測定する必 要があります。乾 燥 密 度 は 、以 下 の い ず れ か の 手 順 で 求 め る こ と が で き ま す ：

• 砂の交換
• 水置換
• コアカッター

水置換法は乾燥密度を測定する最も一般的な方法です。測定された試料の乾燥密度は、密、中 密、緩の3つのカテゴリーに分類されます。

アッターベリ限界試験

アッターベルグ限界試験には3つの異なるタイプがあり、それぞれ条件の異なる細粒土の性質を測定します。これらの試験は、細粒土の限界含水比を測定するためのものです：

• 液性限界試験正確な土壌分析は、カサグランデの液性限界装置による土壌の液性限界の測定に依存しています。
• 塑性限界試験：土壌を水と混ぜ、ボール状にします。このボールを直径3mmの糸に巻き付けます。糸が切れるまで、新しいサンプルと少ない水でこのプロセスを繰り返し、土壌の塑性限界を測定します。
• 収縮限界この試験は、土壌サンプルの空隙を埋めるのに必要な正確な含水量を示すもので、複雑な数式を用いて求められます。

土壌の腐食を防ぐには

土壌の腐食を減らすには様々な方法がありますが、カソード保護は、パイプラインの腐食に対する最大の防御線となることが日常的に証明されています。カソード防食は、埋設金属やコンクリートを以下のような腐食から保護します：

• メッサ・アタック・コロージョン
• 腐食
• ピッティング型腐食

カソード保護に投資することで、企業の安全性と性能を維持し、政府の規制基準を満たすことができます。

ドレイムエンジニアリングは、耐久性に優れ、長持ちするインフラがビジネスにとっていかに重要であるかを理解しています。そのため、お客様のインフラのトラブルの原因を突き止める様々な分析手順に磨きをかけ、不可逆的なダメージに至らないよう予防策をご提案します。当社の電気コンサルティング・エンジニア・チームは、お客様一人ひとりに包括的な専門知識を提供し、お客様が求めている複雑なサービスを正しく理解していただくことに専念しています。エンジニアリング・コンサルティングの詳細については、Dreiym Engineeringまでお電話またはEメールでお問い合わせください。