Comparison of Proctor and uniaxial compression tests for selected soils

• Autorzy: Błażejczak D. , Śnieg K. , Słowik M.

Identyfikatory

DOI

10.1515/agriceng-2018-0001

Warianty tytułu

PL

Porównanie testów Proctora i jednoosiowego ściskania dla wybranych gleb

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of this paper was to compare the results of soil material compaction carried out with the use of the Proctor and uniaxial compression tests in order to find relations between these methods. Soil material in the form of loose mass was collected from the layer deposited at the depth from 35 to 60 cm in order to determine its typical properties (textural group, density of solid particles, humus content, reaction, plastic and liquid limits) and in order to compact it in the Proctor apparatus and in the uniaxial compression test. Results of both tests were used for construction of regression models reflecting the course of the unit stress (Pρdp), necessary to generate compaction equal to the dry density of solid particles obtained in the Proctor apparatus (ρdp) in relation to the sample moisture (ws). It was stated that the stress value Pρdp on the soil sample in the uniaxial compression test depends significantly on ws. It was proved that for the purpose of comparing the results of both tests, the uniaxial stress of samples must be performed in conditions of their lateral expansion. It was also proved that the use of the uniaxial test with possible lateral expansion of soil with a model sample, a diameter of which is 100 and the height is 30 mm, one may determine the obtained compaction with the use of the plate movement value.

PL

Celem pracy było porównanie rezultatów zagęszczania materiału glebowego prowadzonego za pomocą testów Proctora i jednoosiowego ściskania, ukierunkowane na poszukiwanie zależności pomiędzy tymi metodami. Z warstwy leżącej na głębokości od 35 do 60 cm pobrano materiał glebowy w postaci luźnej masy celem oznaczenia jego typowych cech własnych (skład granulometryczny, gęstość fazy stałej, zawartość próchnicy, odczyn, granice plastyczności i płynności) i przeprowadzenia jego zagęszczania w aparacie Proctora oraz w teście jednoosiowego ściskania. Wyniki obu testów wykorzystano do budowy modeli regresji odwzorowujących przebieg nacisku jednostkowego (Pρdp), niezbędnego do wytworzenia zagęszczenia równoważnego gęstości objętościowej uzyskiwanej w aparacie Proctora (ρdp), w zależności od wilgotności próbki (ws). Stwierdzono, że wartość nacisku Pρdp wywieranego na próbkę gleby w teście jednoosiowego ściskania zależy istotnie od ws. Wykazano, że do celów porównywania wyników obu testów jednoosiowe odkształcanie próbek należy wykonywać w warunkach możliwej ich bocznej rozszerzalności. Wykazano także, że stosując test jednoosiowy z możliwą boczną rozszerzalnością gleby, z zastosowaniem próbek modelowych o średnicy 100 i wysokości 30 mm, można do określenia uzyskiwanego zagęszczenia wykorzystać wartość przemieszczenia stempla.

Słowa kluczowe

EN

soil; compaction; Proctor test; uniaxial test

PL

gleba; zagęszczanie; test Proctora; test jednoosiowy

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 22, No. 1
• Strony: 5--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Błażejczak D.

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

autor

Śnieg K.

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

autor

Słowik M.

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

Bibliografia

• Aragón, A. , García, M.G. , Filgueira, R.R. , Pachepsky, Ya.A. (2000). Maximum compactibility of Argentine soils from the Proctor test, The relationship with organic carbon and water content. Soil&Tillage Research, 56, 197-204.
• Błażejczak, D. (2010). Prognozowanie naprężenia granicznego w warstwie podornej gleb ugniatanych kołami pojazdów rolniczych. Wyd. ZUT w Szczecinie. ISBN 978-83-7663-050-2.
• Błażejczak, D., Dawidowski, J.B. (2013). Problem wykorzystania gęstości objętościowej gleby w ocenie jej zagęszczenia. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 58(1), 17-20.
• Błażejczak, D., Dawidowski, J.B. (2016). The impact of the plate diameter on the determined value of pre-compaction stress of samples made of silt soil. Agricultural Engineering, Vol. 20, No 2, 5-14.
• Błażejczak, D., Nowowiejski R., Dawidowski J.B. (2017). Impact of friction on the uniaxial soil sample copression proces. Agricultural Engineering, Vol. 21, No 2, 101-112.
• Hakansson, I., Lipiec, J. (2000). A revive of the usefulness of relative bulk density values in studies of soil structure and compaction. Soil & Tillage Research, 53, 71-85.
• Jurga, J. (2009). The verification of mathematical model designed to determining the area of the contact surface as well as unit pressure exerted onto soil by wheels of the agricultural vehicles. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 54(1), 83-88.
• 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.
• Kumar, D., Bansal, M. L., Phogat, V. K. (2009). Compactability in relation to texture and organic matter content of alluvial soils. Indian Journal of Agricultural Research, 43(3), 180-186.
• Nhantumbo, A. B. J. C. , Cambule, A. H. (2006). Bulk density by Proctor test as a function of texture for agricultural soils in Maputo province of Mozambique. Soil&Tillage Res. 87, 231-239.
• Polskie Towarzystwo Gleboznawcze (2009). Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych - PTG 2008. Roczniki Gleboznawcze, 60(2), 5-16.
• PN-88/B-04481 (1988). Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.
• Szeptycki, A. (2003). Wpływ ciężkich maszyn rolniczych na fizykomechaniczne właściwości gleby. Journal of Research and Application in Agricultural Engineering, 48(3), 5-9.
• Śnieg, K., Błażejczak, D. (2017). Evaluation of subsoil compaction of plastic soils. Agricultural Engineering, Vol 21, No 1, pp. 85-94.
• Tarkiewicz, S., Nosalewicz, A. (2005). Effect of organic carbon content on the compactibility and penetration resistance of two soils formed from loess. International Agrophysics, 19, 345-350.
• Van den Akker, J. J. H., Arvidsson, J., Horn, R. (2003). Introduction to the special issue on experiences with the impact and prevention of subsoil compaction in the European Union. Soil&Tillage Research, 73, 1-8.
• Wagner, L. E., Ambe, N. M., Ding, D. (1994). Estimating a Proctor Density Curve from Intrinsic Soil Properties. Transactions of the ASAE, Vol. 37(4), 1121-1125.
• Walczyk, M. (1995). Wybrane techniczne i technologiczne aspekty ugniatania gleb rolniczych agregatami ciągnikowymi. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie, Rozpr. 202, ISSN 1233-4189.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).