Zastosowanie oznaczeń uziarnienia metodą dyfrakcji laserowej (LDA) do oceny zróżnicowania iłów neogeńskich z Bydgoszczy

• Autorzy: Gorączko A. , Topoliński S.

Warianty tytułu

EN

Possibilities of using laser diffraction analysis (LDA) techniques for the identification of Neogene clayey sediments from Bydgoszcz

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Laser diffraction particle sizing is increasingly used in grain-size analysis. Commercially available laser analyzers have a number of practical advantages such as detailed particle sizing over a broad size range, built-in ultrasonic dispersing system, and short time of analysis. Grain-size measurements based on laser diffraction analysis (LDA) are characterized by high-repeatability and high accuracy. However, there is no standardized test procedure especially because the research methodology should depend on the type of land. LDA-based measurements of fine-grained sediments rich in clay minerals can contain untrue information due to high anisotropy of participle shape. This causes the optical particle diameter measured by the laser is much larger than that determined as the equivalent spherical diameter in traditional sedimentation techniques for grain-size analysis. This results even in twice reduction of clay fraction quantity, while the silty particles are overestimated in relation to traditional techniques based on Stoke’s law. The aim of this article is to assess the possibilities of using laser diffraction methods for the identification and differentiation of clayey sediments with common origin. The article provides the results of analyses of Neogene clays characterized by significant lithological differences with respect to the participation of clay fraction particles. The research was conducted on clay samples taken in Bydgoszcz. Significant differences in the content of clay fraction particles were found in relation to the applied methods of grain-size analysis. However, as statistical tests showed, results obtained using the LDA method could be useful to characterize lithological variability within the tested soils.

Słowa kluczowe

PL

glina; cząstki; analiza wielkości cząstek; dyfrakcja laserowa; analiza dyfrakcji laserowej

EN

clay; particle size analysis; laser diffraction analysis

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Przegląd Geologiczny
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 65, nr 4
• Strony: 243--250
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gorączko A.

• Zakład Geotechniki, Wydział Budownictwa Architektury i Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy, Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz

autor

Topoliński S.

• Zakład Geotechniki, Wydział Budownictwa Architektury i Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy, Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz

Bibliografia

• 1. ACZEL A.D. 2006 - Statystyka w zarządzaniu. Wydaw. Nauk. PWN, Warszawa.
• 2. BEUSELINCK L., GOVERS G., POESEN J., DEGRAER G. & FROYEN L. 1998 - Grain-size analysis by laser diffractometry: comparison with the sieve-pipette method. Catena, 32: 193-208.
• 3. BUURMAN P., PAPE TH. & MUGGLER C.C. 1997 - Laser grain-size determination in soil genetic studies. 1. Practical problems. Soil Sci., 162 (3): 211-218.
• 4. DI STEFANO C., FERRO V. & MIRABILE S. 2010 - Comparison between grain-size analyses using laser diffraction and sedimentation methods. Biosyst. Eng., 106: 205-215.
• 5. FRANKOWSKI Z. & SMAGAŁA St. 2000 - Przydatność metody laserowej w badaniach uziarnienia gruntów spoistych, XII Krajowa Konf. Mechaniki Gruntów I Fundamentowania „Problemy geotechniczne obszarów przymorskich, Szczecin-Międzyzdroje: 163-172.
• 6. GOOSSENS D. 2008 - Techniques to measure grain-size distributions of loamy sediments: a comparative study of ten instruments for wet analysis. Sedimentology, 55: 65-96.
• 7. GORĄCZKO A. & KUMOR M.K. 2011 - Pęcznienie mioplioceńskich iłów serii poznańskiej z rejonu Bydgoszczy na tle ich litologii. Biul. Państw. Inst. Geol., 446: 305-314.
• 8. ISO 13320-1, 1999. Particle size analysis - Laser diffraction methods, Part 1: General Principles.
• 9. JONKERS L., PRINS M.A., BRUMMER GJ.A., KONERT M. & LOUGHEED B.C. 2009 - Experimental insights into laser diffraction particle sizing of fine-grained sediments for use in palaeoceanography. Sedimentology, 56: 2192-2206.
• 10. KECK C.M. & MULLER R.H. 2008 - Size analysis of submicron particles by laser diffractometry - 90% of the published measurements are false. Int. J. Pharm., 355: 150-163.
• 11. KONERT M. & VANDENBERGHE J. 1997 - Comparison of laser grain size analysis with pipette and sieve analysis: a solutions for the underestimation of clay fraction. Sedimentology, 44: 523-535.
• 12. KUMOR M.K. & ANDRZEJEWSKI W. 1999 - Geologiczno-inżynierska charakterystyka iłów serii poznańskiej z Bydgoszczy na przykładzie reperowej odkrywki w Fordonie. Aktualne Problemy Geologiczno-Inżynierskich Badań Podłoża Budowlanego i Zagospodarowania Przestrzennego Terenu, Warszawa: 83-93.
• 13. LAPIDES I. & YARIV S. 2004 - The effect of ultrasound treatment on the particle-size of Wyoming bentonite in aqueous suspensions. J. Mater. Sci., 39: 5209-5212.
• 14. OSTASIEWICZ S., RUSNAK Z. & SIEDLECKA U. 2001 - Statystyka. Elementy teorii i zadania. Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej im. Oskara Langego we Wrocławiu, Wrocław.
• 15. PŁOSKONKA D. 2010 - Różnice w wynikach analiz uziarnienia przeprowadzonych różnymi metodami. Landform Analysis, 12: 79-85.
• 16. RYŻAK M. & BIEGANOWSKI A. 2011 - Methodological aspects of determining soil particle-size distribution using the laser diffraction method. J. Plant. Nutr. Soil Sci., 174: 624-633.
• 17. SCOTT-JACKSON J.E. & WALKINGTON H. 2005 - Methodological issues raised by laser particle size analysis of deposits mapped as Clay-with-flints from the Palaeolithic site of Dickett’s Field, Yarnhams Farm, Hampshire, UK. J. Archaeol. Sci., 2: 969-980.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).