Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prediction of pre-compression stress of soil with uniaxial test

Śnieg Kinga, Błażejczak Dariusz

Agricultural Engineering

|

2019

|

Vol. 23, No. 1

95--103

EN

The paper presents a concept of determination of pre-compression stress. It assumes that the stress value is close to the unit pressure value which is indispensable to increase the initial degree of soil compaction. Thus, an attempt was made to develop an empirical model for predicting the value of stress at which the initial compaction of a soil sample increases by a determined value. Samples with the socalled intact structure (NS) and soil material in the form of loose mass were collected from subsoil, and they were used to form model samples. Both types of samples were uniaxially compressed. For the study, data on moisture and dry bulk density of model samples were used, as well as determined ratios (conversion factors) that present relations between the results of compaction of model samples and samples with the intact structure. It was reported that the pressure necessary for the increase of the initial compaction of the model samples with the value of +0.05 or +0.10 g∙cm-3 were higher than the formation pressure respectively by 1.03-1.11 and 1.42-1.93 times. It was proved that for determination of the pre-compression stress of the NS samples models of linear regression for prediction the pressure needed to increase the initial compaction of the model sample by the value of +0.05 g·cm-3, combined with a coefficient calculated for the present state of the soil properties, can be applied.

PL

Przedstawiono koncepcję wyznaczania naprężenia granicznego opartą na założeniu, że wartość tego naprężenia jest zbliżona do wartości nacisku jednostkowego, niezbędnego do zwiększenia początkowego stanu zagęszczenia gleby. W tym celu podjęto próbę opracowania modelu empirycznego do prognozowania wartości nacisku, przy którym następuje zwiększenie początkowego zagęszczenia próbki glebowej o określoną wartość. Z warstwy podornej gleby pobrano próbki o tzw. nienaruszonej strukturze (NS) oraz materiał glebowy w postaci luźnej masy, z którego formowano próbki modelowe. Oba rodzaje próbek odkształcano jednoosiowo. Do opracowania modelu wykorzystano dane o wilgotności i gęstości objętościowej próbek modelowych oraz wyznaczone współczynniki (przeliczniki), przedstawiające relacje pomiędzy wynikami ugniatania próbek modelowych i próbek o nienaruszonej strukturze. Stwierdzono, że naciski niezbędne do zwiększenia początkowego zagęszczenia próbki modelowej o wartości +0,05 lub +0,10 g·cm-3 były większe od nacisku formowania odpowiednio o 1,03-1,11 oraz 1,42-1,93 razy. Wykazano, że do wyznaczania wartości naprężenia granicznego próbek NS można wykorzystać modele regresji liniowej do prognozowania nacisku jednostkowego niezbędnego do zwiększenia początkowego zagęszczenia próbki modelowej o wartość +0,05 g·cm-3 oraz obliczony dla aktualnego stanu gleby przelicznik.

2

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

Błażejczak D., Dawidowski J. B.

Agricultural Engineering

|

2017

|

Vol. 21, No. 1

19--28

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.

3

The impact of the plate diameter on the determined value of the pre-compaction stress of samples made of silt soil

Błażejczak D., Dawidowski J. B.

Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 20, No. 2

5--14

EN

The objective of the paper was to investigate the impact of the plate diameter on the value of the measured pre-compaction stress of soil. The investigations were carried out on model samples with 100 mm diameter and 30 mm height made of the silt loam and the percentage moisture content of 13.7 and 21.9%. The following properties of the used material were measured: the granulation group, density of solid particles, humus content, reaction, plastic and liquid limit and the degree of saturation of samples. The samples were loaded with a testing machine using plates with varied diameters: 20, 30, 50, 70, 80, 90, 96, 98 and 99 mm. The pre-compaction stress value was measured with the method of searching for the crossing point of tangents with the secondary stress curve and original stress curve (a classic method). It was found out that for samples with saturation amounting to 13.7% of the moisture content the pre-compaction stress does not significantly depend on the plate diameter. For samples with saturation amounting to 21.9% of the moisture content the pre-compaction stress may significantly depend on the plate diameter. Based on the obtained results a conclusion was made that in the research on the pre-compaction stress with the method of uni-axial deformations, the relation of the plate diameter (d) to the diameter of the cylinder (D) should be within 0.3 ≤ d/D < 0.8.

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu średnicy stempla na wartość wyznaczanego naprężenia granicznego gleby. Badania przeprowadzono na próbkach modelowych o średnicy 100 mm i wysokości 30 mm, wytwarzanych z materiału glebowego o uziarnieniu pyłu gliniastego i wilgotnościach 13,7 oraz 21,9% wag. Oznaczono następujące cechy użytego materiału: skład granulometryczny, gęstość fazy stałej, zawartość próchnicy, odczyn, granicę plastyczności i płynności oraz obliczono stopień wilgotności próbek. Wytworzone próbki były obciążane za pomocą maszyny wytrzymałościowej stemplami o średnicach: 20, 30, 50, 70, 80, 90, 96, 98 i 99 mm. Wartość naprężenia granicznego gleby wyznaczano metodą poszukiwania punktu przecięcia stycznych do krzywej naprężeń wtórnych i krzywej naprężeń pierwotnych (metoda klasyczna). Stwierdzono, że dla próbek o wilgotności równej 13,7 % wag. naprężenie graniczne nie zależy istotnie od średnicy stempla. Dla próbek o wilgotności 21,9% wag. naprężenie graniczne może zależeć istotnie od średnicy stempla. Na podstawie uzyskanych wyników sformułowano wniosek, że w badaniach naprężenia granicznego metodą jednoosiowych odkształceń stosunek średnicy stempla (d) do średnicy cylindra (D) powinien mieścić się w przedziale 0,3 ≤ d/D < 0,8.

4

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

Błażejczak D., Dawidowski J. B.

Agricultural Engineering

|

2016

|

Vol. 20, No. 3

5--14

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.

5

Urządzenie do pomiaru zwięzłości i naprężenia granicznego oraz do pobierania prób gleby o nienaruszonej strukturze

Jurga J.

Inżynieria Rolnicza

|

2005

|

R. 9, nr 3

219--226

PL

W Instytucie Inżynierii Rolniczej Akademii Rolniczej w Szczecinie zaprojektowano i wykonano urządzenie do badania zwięzłości i naprężenia granicznego oraz do pobierania prób gleby o nienaruszonej strukturze. Urządzenie jest wstępnie zaprogramowane i nie wymaga specjalistycznej obsługi podczas wykonywania pomiarów. W celu ograniczenia kosztów wykonania, nie posiada ono własnego źródła napędu i jest zawieszane na trójpunktowym układzie zawieszenia ciągnika. Ciągnik umożliwia transport urządzenia po polu oraz zasila wszystkie jego zespoły z własnego układu elektrycznego oraz z układu hydrauliki zewnętrznej.

XX

At the Institute of Agricultural Engineering Szczecin/Poland a device for analysis of some soil properties were designed and manufactured. The installation is pre-programmed and needs no specialised service during measurements. To limit the cost of production it does not posses its own drive and is assembled to the three-point suspension system of a tractor. The tractor allows the device to be transported and supplies all elements with power from its own electric system and also from the external hydraulics.

6

Porównanie dwóch sposobów wyznaczania naprężenia granicznego dla warstwy podornej czarnej ziemi

Śnieg M., Błażejczak D., Tomaszewicz T.

Inżynieria Rolnicza

|

2005

|

R. 9, nr 4

305--310

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu sposobu odkształcania gleby na wyznaczaną wartość jej naprężenia granicznego. Próbki do badań pobrano z warstw: 25-30, 35-40, 45-50 i 55-60 cm; do sztywnych stalowych pierścieni o średnicach 50 i 100 mm. Naprężenie graniczne gleby wyznaczano przy wilgotności aktualnej, w warunkach możliwej oraz ograniczonej bocznej rozszerzalności. Stwierdzono, że sposób odkształcania gleby ma wpływ na wyznaczaną wartość naprężenia granicznego.

EN

The field studies were conducted on subsoil layer (25-60 cm) of the Pyrzyce black earth soil to evaluate the impact of two methods of pre-compaction stress determination based on confined and unconfined uniaxial tests. The results showed that the confined and unconfined tests were statisticaly different.