Máthé László, Vályogtalaj ülepedettségének és mechanika tulajdonságainak vizsgálata

            A környezetvédelem fokozott előtérbe kerülésével, és ezen belül a mezőgazdasági talajok termőképességének megtartása érdekében egyre nagyobb hangsúlyt nyernek a mezőgazdasági termőterületek talajvédelmének problémái. [1] E kérdéskörön belül a mezőgazdasági talajszakértők a talajt károsító hatások közül az első helyen tartják számon a mezőgazdasági járművek járószerkezeteinek káros talajtömörítő hatását. Ezek a járművek, melyek az év folyamán többször is bejárják és tapossák a termőterületeket, egyrészt a vegetációs időszakban okoznak káros talajstruktúra változásokat, másrészt tömörítő hatásuk a mélyebb talajrétegekben az évek során felhalmozódik, elraktározódik. A probléma súlyosságát fokozza az is, hogy a mezőgazdasági gépesítés a második világháború utáni lendületes fejlesztése együtt járt a mezőgazdasági erőgépek teljesítményének valamint tömegének erőteljes növekedésével, amely folyamat még ma is tart. [5]

      A talaj állandóan változó, bonyolult felépítésű háromfázisú - szilárd, folyékony, légnemű - kapillár-porózus rendszert alkot, amely megnehezíti a fizikai-mechanikai tulajdonságok egyértelmű és pontos meghatározását. [3] A talaj elemi szemcséi különböző kötőanyagok hatására összetapadnak és szerkezeti elemeket, aggregátumokat képeznek, ezek azonban könnyen deformálódnak és nem stabilak. Járműkerék alatt a talajt nyírási- és nyomási jellegű igénybevétel terheli. A nyírófeszültséggel szemben ellenáll a talajszemcsék közötti súrlódás, kohéziós talajoknál pedig a súrlódás mellett a kohézió. A kohéziót döntően a nedvességtartalom, a térfogati sűrűség és az agyagtartalom határozza meg. A talaj belső súrlódási tényezője függ a szemcseösszetételtől, különösen az agyagtartalomtól. A nagy porozitás, és a növekvő nedvességtartalom csökkenti a súrlódási tényezőt. A talaj másik fontos mechanikai jellemzője a függőleges teherbíró képesség vagy hordképesség, amely a normál terheléssel szembeni ellenállás változását írja le, és a kúpos indexszel fejezzük ki. A teherbírás általában a talaj típusának, nedvességtartalmának és porozitásának a függvénye. A különböző művelési módok után alapvetően eltérő talajtömörségi profilokat kapunk, amelyek a teherbírást is döntően befolyásolják. [4] [5] 

            Kutatató munkám során célul tűztem ki, hogy egy adott mezőgazdasági területen megvizsgálom a talaj belső súrlódásának, hordképességének és kohéziójának változását a nedvességtartalom és tömörödöttség (ülepedési idő) függvényében.  A kapott eredmények hozzásegítenek a talajmechanikai paraméterrendszer teljesebbé tételéhez, illetve a terep-jármű kölcsönhatásának és kapcsolatának részletesebb megértéséhez. Egy részletes talaj adatbázis felépítése a balesetekkel foglalkozó igazságügyi szakértők számára is hasznos lehet, ugyanis a pályát elhagyó, majd terepre behatoló jármű mozgását a talaj mechanikai tulajdonságai határozzák meg.

             A téma tudományos aktualitását az adja, hogy a nedvességtartalom hatása, az ülepedettség mértéke, a kohézió és kúpos index változása a gumiabroncs-talaj kapcsolatban nem kellő mértékben tisztázott, amit az is mutat, hogy e kérdéskörrel foglalkozó tudományos közlemények hosszú évtizedek óta és nagy számban jelennek meg konferenciákon és írott publikációkban egyaránt. Hugemann [2] szakértői könyvében kijelenti, hogy a terepen bekövetkező balesetek számítógépes szimulációval történő elemzése jelenleg csak közelítő eredményt szolgáltat, ezért szükséges a talajmechanikai paraméterek vizsgálata a terepi balesetek értékelésének segítésére.