Impact of the plate diameter on the value of the pre-compaction stress in soils with varied textural group

• Autorzy: Błażejczak D. , Dawidowski J. B.

Identyfikatory

DOI

10.1515/agriceng-2016-0039

Warianty tytułu

PL

Wpływ średnicy stempla na wartość naprężenia granicznego w glebach o zróżnicowanym uziarnieniu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the paper was to verify the previously obtained results of research concerning the impact of the plate diameter on the measured value of the pre-compaction stress of silt (NG), in conditions of a wider range of soil types and their initial stage. The research was carried out on samples with a diameter of 100 mm and height of 30 mm produced from the soil material (M) or collected from the subsoil of the selected soils (AWN) with the granulation type of: silt loam, loam, light loam, sandy-clay soil. The following soils properties were determined: the granulation type, density of the solid phase, content of humus and calcium carbonate, reaction, plastic and liquid limit. The properties of samples were described with moisture, dry density of solid particles, porosity of aeration, degree of plasticity and degree of saturation. The samples were loaded with a testing machine with plates with varied diameters. The value of the pre-compaction stress of soil was measured with the method of searching the crossing point of tangents with the secondary stress curve and the original stresses curve (a classical method). It was found out that for samples M with the degree of saturation of 0.40-0.50, the pre-compaction stress does not significantly depend on the plate diameter. For samples M or AWN, with the degree of saturation of 0.64-0.82, the pre-compaction stress significantly depends on the diameter of the plate. A conclusion was formulated that in the research of NG with the method of uniaxial defonnations, the relation of the diameter of the plate (d) to the diameter of the cylinder (D) should be within 0.5 ≤ d/D ≤ 0.8.

PL

Celem pracy była weryfikacja wcześniej uzyskanych wyników badań, dotyczących wpływu średnicy stempla na wyznaczaną wartość naprężenia granicznego gleby pylastej (NG), w warunkach szerszego spektrum gatunków gleb i ich stanu początkowego. Badania przeprowadzono na próbkach o średnicy 100 mm i wysokości 30 mm, wytwarzanych z materiału glebowego (M) lub pobieranych z warstwy podornej wybranych gleb (NNS) o uziarnieniach: pyłu gliniastego, gliny zwykłej, gliny lekkiej, gliny piaszczysto-ilastej. Oznaczono następujące cechy gleb: skład granulometryczny, gęstość fazy stałej, zawartość próchnicy i węglanu wapnia, odczyn, granicę plastyczności i płynności. Właściwości próbek opisano: wilgotnością, gęstością objętościową szkieletu, porowatością aeracji, stopniem plastyczności i stopniem wilgotności. Próbki obciążano za pomocą maszyny wytrzymałościowej stemplami o zróżnicowanych średnicach. Wartość NG gleby wyznaczano metodą poszukiwania punktu przecięcia stycznych do krzywej naprężeń wtórnych i krzywej naprężeń pierwotnych (metoda klasyczna). Stwierdzono, że dla próbek M, o stopniu wilgotności 0,40-0,50, NG nie zależy istotnie od średnicy stempla. Dla próbek M lub NNS, o stopniu wilgotności 0,64-0,82, NG zależy istotnie od średnicy stempla. Sformułowano wniosek, że w badaniach NG metodą jednoosiowych odkształceń stosunek średnicy stempla (d) do średnicy cylindra (D) powinien mieścić się w przedziale 0,5 ≤ d/D ≤ 0,8.

Słowa kluczowe

EN

soil; moisture; granulation type; precompaction stress; diameter of plate

PL

gleba; wilgotność; uziarnienie; naprężenie graniczne; średnica stempla

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 20, No. 3
• Strony: 5--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., tab.

Twórcy

autor

Błażejczak D.

• Department of Construction and Usage of Technical Devices, West Pomeranian University of Technology in Szczecin

autor

Dawidowski J. B.

• Department of Construction and Usage of Technical Devices, West Pomeranian University of Technology in Szczecin

Bibliografia

• Ajayi, A.E., Dias Junior, M.S., Curi, N., Oladipo, I. (2013). Compressive response of some agricultural soils influenced by the mineralogy and moisture. International Agrophysics, 27, 239-246.
• Błażejczak, D. (2009). Naprężenie graniczne próbek gleby o nienaruszonej strukturze w zależności od warunków ich odkształcania. Inżynieria Rolnicza, 5(114), 33-40.
• Błażejczak, D. (2010). Prognozowanie naprężenia granicznego w warstwie podornej gleb ugniatanych kołami pojazdów rolniczych. Wydawnictwo Uczelniane ZUT w Szczecinie. ISBN 978-83-7663-050-2.
• Błażejczak, D., Dawidowski, J.B. (2016). Wpływ średnicy stempla na wyznaczaną wartość naprężenia granicznego próbek wytworzonych z gleby pylastej. Agricultural Engineering, 2(158), 5-14.
• Dawidowski, J.B., Śnieg, M., Błażejczak, D., Morrison, Jr. J.E. (2003). Procedure on Indicated Val-ues of Soil Precompaction Stress. Proceedings of 16th Triennial Conference of International Soil Tillage Organisation: Soil Management for Sustainability, 13-18 July 2003, The University of Queensland, Brisbane, Australia, 344-350.
• Domżał, H., Słowińska-Jurkiewicz, A., Turski, R. (1978). Gleboznawstwo z elementami geologii i mechaniki gleby. Wyd. Akademii Rolniczej w Lublinie.
• Holtz, R. D., Kovacs, W. D. 1981. An introduction to geotechnical engineering. Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, ISBN 0-13-484394-0.
• Horn, R., Fleige, H. (2003). A method for assesing the impact of load on mechanical stability and on physical properties of soils. Soil & Tillage Research, 73, 89-99.
• Krasowicz, S., Oleszek, W., Horabik, J., Dębicki, R., Jankowiak, J., Stuczyński, T., Jadczyszyn, J., (2011): Racjonalne gospodarowanie środowiskiem glebowym Polski. Polish Journal of Agronomy, 7, 43-58.
• Krümmelbein, J., Peth, S., Horn, R. (2008). Determination of pre-compression stress of variously grazed steppe soil under static and cyclic loading. Soil & Tillage Research, 99, 139-148.
• Mosaddeghi M.R.,, Koolen, A.J., Hemmat, A., Hajabbasi ,M.A., Lerink, P. (2007). Comparisons of different procedures of pre-compaction stress determination on weakly structured soils. Journal of Terramechanics, 44, 53–63.
• Polskie Towarzystwo Gleboznawcze (2009). Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych – PTG 2008. Roczniki Gleboznawcze, 60(2), 5-16.
• Rücknagel, J., Hofmann, B., Paul, R., Christen, O., Hulsbergen, K. J. (2007). Estimating precompres-sion stress of structured soils on the basis of aggregate density and dry bulk density. Soil & Till-age Research, 92, 213–220.
• Saffih-Hdadi, K., De´fossez, P., Richard, G., Cui, Y.-J., Tang, A.-M., Chaplain, V. (2009). A method for predicting soil susceptibility to the compaction of surface layers as a function of water content and bulk density. Soil & Tillage Research, 105, 96-103.
• Śnieg, M., Błażejczak, D., Dawidowski, J. B., Tomaszewicz, T. (2008). Badanie podatności na zagęszczanie podornej warstwy czarnej ziemi gliniastej. Inżynieria Rolnicza, 5(103), 315-322.
• Wiłun, Z. 2003. Zarys geotechniki. WKiŁ, Warszawa, ISBN 83-206-1354-X.

Uwagi

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