Predicting unit pressure indispendable for generation of specific compaction of a soil sample

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

Identyfikatory

DOI

10.1515/agriceng-2018-0030

Warianty tytułu

PL

Prognozowanie nacisku jednostkowego niezbędnego do wytworzenia określonego zagęszczenia próbki glebowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the research was to construct an empirical model for prediction of a unit pressure indispensable for generation of a specific compaction of soil samples. Soil material in the form of loose mass was collected from the soil layer deposited in the depth from 35 to 40 cm and then its typical properties were determined (textural group, density of solid particles, humus content, reaction, plastic and liquid limits) and in order to compact it in 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 strength (Pρd) necessary to generate compaction (ρdj) equal to the dry bulk density obtained in Proctor apparatus (ρdp), in relation to the sample moisture (ρdm). Searching for relations was restricted to the scope of moisure between an optimal one acc. to Proctor and the soil plastic limit. It was stated that the pressure value Pρdp made on the soil sample in the uniaxial compression test depends significantly on ws and ρdm, and for description of this relation the use of multiple regression is sufficient. It was found out that for model samples with a textural group of silt loam and loam, differences in dry bulk density obtained in Proctor apparatus are approximately up to 0.15 g⋅cm-3.

PL

Celem badań było zbudowanie modelu empirycznego do prognozowania nacisku jednostkowego niezbędnego do wytworzenia określonego zagęszczenia próbki gleby. Z warstwy gleby leżącej na głębokości od 35 do 40 cm pobrano materiał glebowy w postaci luźnej masy, a następnie oznaczono jego typowe cechy własne (skład granulometryczny, gęstość fazy stałej, zawartość próchnicy, odczyn, granice plastyczności i płynności) i przeprowadzono testy zagęszczania w aparacie Proctora oraz jednoosiowego ściskania. Wyniki obu testów wykorzystano do budowy modeli regresji odwzorowujących przebieg nacisku jednostkowego (Pρdp), niezbędnego do wytworzenia w teście jednoosiowym zagęszczenia (ρdj) równoważnego gęstości objętościowej uzyskiwanej w aparacie Proctora (ρdp), w zależności od wilgotności (ws) i początkowej gęstości objętościowej szkieletu próbki modelowej (ρdm). Poszukiwanie zależności ograniczono do zakresu wilgotności pomiędzy optymalną wg Proctora a granicą plastyczności gleby. Stwierdzono, że wartość nacisku Pρdp wywieranego na próbkę gleby w teście jednoosiowego ściskania zależy istotnie od ws i ρdm, a do opisu tej zależności wystarczające jest zastosowanie regresji wielorakiej. Uzyskano, że dla próbek modelowych o składach granulometrycznych pył gliniasty i glina zwykła, różnice gęstości objętościowych szkieletu uzyskiwanych w aparacie Proctora wynoszą do około 0,15 g⋅cm-3.

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. 3
• Strony: 85--92
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Śnieg K.

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

autor

Błażejczak D.

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

autor

Słowik M.

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

Bibliografia

• 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, Vol. 58(1), 17-20.
• Błażejczak, D., Śnieg, K., Słowik, M. (2018). Comparison of Proctor and uniaxial compression tests for selected soils. Agricultural Engineering, Vol. 22, No 1, 5-13.
• 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.
• Horn R., Lebert M. (1994). Soil Compactability and Compressibility. In: Soil Compaction in Crop Production, Soane B.D. and Ouwerkerk (Eds.), Elsevier Science B.V. s. 45-66. ISBN: 9780444882868.
• 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.
• Larson, W.E., Eynard, A., Hadas, A., Lipiec, J., (1994). Control and Avoidance of Soil Compaction in Practice. In: Soil Compaction in Crop Production. 597-601.
• Mosaddeghi, M.R., Hajabbasi, M.A., Hemmat, A., Afyuni, M. (2000). Soil compactibility as affected by soil moisture content and farmyard manure in central Iran. Soil & Tillage Research, 55, 87-97.
• Mosaddeghi, M.R., Morshedizad, M., Mahboubi, A.A., Dexter, A.R., Schulin, R. (2009). Laboratory evaluation of a model for soil crumbling for prediction of the optimum soil water content for tillage. Soil & Tillage Research, 105, 242-250.
• Mueller, L., Schindler, U., Fausey, N.R., Lal, R. (2003). Comparison of methods for estimating maximum soil water content for optimum workability. Soil & Tillage Research, 72, 9-20.
• Nawaz, M., F., Bourrié, G., Trolard, F. (2013). Soil compaction impact and modelling. A review. Agronomy for Sustainable Development, 33, 291-309.
• PN-88/B-04481 (1988). Grunty budowlane. Badania próbek gruntu.
• Polskie Towarzystwo Gleboznawcze (2009). Klasyfikacja uziarnienia gleb i utworów mineralnych - PTG 2008. Roczniki Gleboznawcze, 60(2), 5-16.
• Szeptycki, A. (2003). Wpływ ciężkich maszyn rolniczych na fizykomechaniczne właściwości gleby. Journal of Research and Application in Agricultural Engineering, Vol. 48(3), 5-9.
• Śnieg, K., Błażejczak, D. (2017). Evaluation of subsoil compaction of plastic soils. Agricultural Engineering, Vol 21, No 1, 85-94.
• 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.