Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of particle breakage on bulk density of dynamically compacted coarse aggregates

Brzeziński Karol, Maślakowski Maciej, Józefiak Kazimierz

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2024

|

Vol. 23, no. 2

179--201

EN

The article presents the first discrete element method (DEM) simulations of dynamic compaction in the Proctor test. The aim of the simulations was to analyze the influence of particle breakage on the density of intensely compacted granular assembly. Results from simulations and laboratory tests were compared. Simulations with non-breakable aggregates enabled separation of the influence of change in particle size distribution and particle rearrangement. Both factors play an essential role in increasing the bulk density of the sample in the case of the tested (gap-graded) aggregate. Simulations with breakable particles reproduce the laboratory tests results better, both qualitatively and quantitatively. The conclusions provide a better understanding of the aggregate compaction process, which is crucial for developing novel compaction strategies and minimizing the environmental impact of the construction process.

PL

W artykule przedstawiono pierwszą przeprowadzoną metodą elementów dyskretnych (DEM) symulację dynamicznego zagęszczania w badaniu Proctora. Celem wykonanych symulacji było znalezienie odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób, w jaki sposób pękanie ziaren wpływa na gęstość intensywnie zagęszczanej próbki materiału ziarnistego. Porównano wyniki symulacji i badań laboratoryjnych. Symulacje z ziarnami niełamliwymi pozwoliły na wyodrębnienie wpływu zmiany rozkładu wielkości ziaren i wzajemnego ich przemieszczania. Obydwa czynniki odgrywają zasadniczą rolę w zwiększaniu gęstości objętościowej próbki w przypadku badanego kruszywa o nieciągłym uziarnieniu. Symulacje z ziarnami łamliwymi lepiej odtwarzają badanie laboratoryjne pod względem jakościowym i ilościowym. Wnioski pozwalają na lepsze zrozumienie procesu zagęszczania kruszywa, co ma kluczowe znaczenie dla opracowania nowatorskich strategii zagęszczania i minimalizacji wpływu procesów budowlanych na środowisko.

2

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

Śnieg K., Błażejczak D., Słowik M.

Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 22, No. 3

85--92

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.

3

Comparison of Proctor and uniaxial compression tests for selected soils

Błażejczak D., Śnieg K., Słowik M.

Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 22, No. 1

5--13

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.