Impact of plate diameter and sample height on the determined pre-compaction value

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

Identyfikatory

DOI

10.1515/agriceng-2017-0002

Warianty tytułu

PL

Wpływ średnicy stempla i wysokości próbki na wyznaczaną wartość naprężenia granicznego gleby

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the paper was to verify previously obtained results of research on the impact of the plate diameter on the determined value of pre-compaction stress of soil (NG) with a wider selection of dimensions of samples. Tests were carried out on samples with a diameter (D) of 100 mm and heights (H) of 30, 50 or 100 mm produced from the soil material (M) or collected (NNS) from subsoil with the granulation group of: silt loam, loam, sandy loam, sandy clay loam. The following soil properties were determined: granulation type, density of the solid phase, content of humus and calcium carbonate, reaction, plastic and liquid limit. Properties of samples were described with moisture, dry density of solid particles, porosity of aeration, degree of plasticity and saturation. Samples were loaded with plates of varied diameters. The NG value was calculated with the method of searching for the crossing point of tangents with the secondary stress curve and the virgin stresses curve (a traditional method). It was stated that the plate diameter (d) and sample height (H) do not influence the measurement results when the relation d/D is within 0.5 ≤ d/D ≤ 0.8 and the ratio D/H equals 2. It is possible to omit the condition d/D in a situation when soil is low cohesive and its degree of moisture is ca. 0.41-0.44.

PL

Celem pracy była weryfikacja wcześniej uzyskanych wyników badań wpływu średnicy stempla na wyznaczaną wartość naprężenia granicznego gleby (NG), w warunkach szerszego spektrum wymiarów próbek. Badania przeprowadzono na próbkach o średnicy (D) 100 mm i wysokościach (H) 30, 50 lub 100 mm, wytwarzanych z materiału glebowego (M) lub pobieranych (NNS) z warstwy podornej gleb 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, granice plastyczności i płynności. Właściwości próbek opisano: wilgotnością, gęstością objętościową szkieletu, porowatością aeracji, stopniem plastyczności i stopniem wilgotności. Próbki obciążano stemplami o zróżnicowanych średnicach. Wartość NG wyznaczano metodą poszukiwania punktu przecięcia stycznych do krzywej naprężeń wtórnych i krzywej naprężeń pierwotnych (metoda klasyczna). Stwierdzono, że średnica stempla (d) i wysokości próbki (H) nie wpływają na wynik pomiaru, gdy stosunek d/D zawiera się w przedziale 0,5 ≤ d/D ≤ 0,8 a iloraz D/H jest równy 2. Możliwe jest pominięcie warunku d/D w sytuacji, gdy gleba należy do mało spoistych, a jej stopień wilgotności wynosi około 0,41-0,44.

Słowa kluczowe

EN

soil; moisture; precompaction stress; plate diameter; sample height

PL

gleba; wilgotność; naprężenie graniczne; średnica stempla; wysokość próbki

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 21, No. 1
• Strony: 19--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., 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

• Witrowa-Rajchert, 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. (2016a). The Impact of the Plate Diameter on the Determined Value of the Pre-Compaction Stress of Samples made of Silt Soil. Agricultural Engineering, Vol. 2, 5-14.
• Błażejczak, D., Dawidowski, J.B. (2016b). The Impact of the Plate Diameter on the Determined Value of the Pre-Compaction Stress in soils with varied textural group. Agricultural Engineering. Vol. 3, 5-14.
• Dawidowski, J.B., Śnieg, M., Błażejczak, D., Morrison, Jr. J.E. (2003). Procedure on Indicated Values of Soil Precompaction Stress. Proceedings of 16th Triennial Conference of International Soil Tillage Organization: Soil Management for Sustainability, 13-18 July 2003, The University of Queensland, Brisbane, Australia, 344-350.
• Earl, R. (1997). Assessment of the behaviour of field soils during compression. Journal of Agricultural Engineering Research 68, 3, 147-157.
• Horn, R., Fleige, H. (2003). A method for assessing the impact of load on mechanical stability and on physical properties of soils. Soil & Tillage Research 73, 89-99.
• Koolen, A.J. (1974). A method for soil compactibility determination. Journal of Agricultural Engineering Research 19, 3, 271-278.
• 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.
• 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.
• 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, 723 s. ISBN 83-206-1354-X.

Uwagi

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