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

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.

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.