Effect of moisture content on soil density - compaction relation during soil compacting in the soil bin

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 64 (Agricultural and Forest Engineering) 2014: 5-13
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 64, 2014)

Effect of moisture content on soil density - compaction relation during soil compacting in the soil bin

JERZY BULIŃSKI1, LESZEK SERGIEL2
1Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW
2Institute of Technology and Life Science - Falenty

Abstract: There are presented results of investigations carried out in the soil bin on fine-grain loamy soil at three moisture contents (8, 12, and 16%). The soil in the bin was compacted by 1-, 2-, 4-, and 8-runs of wheel (with 140, 180 and 220 kPa tire inflation pressures) over the same track under the load 2011, 3600 and 5199 N at speed 0.23, 0.82 and 1.41 m.s-1. The investigations aimed at determination of dependence between soil density and its compaction within range of investigations carried out under artificial conditions of the soil bin. The investigations enabled to determine changes in the soil density and compaction in the wide range of variability of measurement conditions. Changes in moisture content of soil subjected to mechanical processing affected soil density more than soil compaction. A statistically significant dependence between soil compaction and density was obtained, with correlation coefficient r = 0.843.

Key words: wheel, soil bin, soil parameters

Streszczenie: Wpływ wilgotności na relacją gęstość - zwięzłość gleby podczas jej zagęszczania w kanale glebowym. Przeprowadzone badania miały na celu określenie zależności regresyjnej wiążącej zwięzłość gleby z jej gęstością zmienianą w sposób kontrolowany wielokrotnymi (1-, 2-, 4- i 8-krotnymi) przejazdami koła przy trzech poziomach obciążenia (2011, 3600 i 5199 N), trzech poziomach ciśnienia w oponie (140, 180 i 220 kPa) i trzech prędkościach (0,23, 0,82 i 1,41 m.s-1). Na podstawie otrzymanych wartości pomiarowych gęstości i zwięzłości gleby można stwierdzić, że wraz ze wzrostem wilgotności takie same warianty ugniecenia gleby prowadziły do większego rozproszenia mierzonych wartości zagęszczenia gleby. Analiza statystyczna całości wyników pomiarowych wykazała istotny wpływ wszystkich czynników (prędkości, ciśnienia, obciążenia, liczby przejazdów) na gęstość gleby. Otrzymane równanie regresyjne opisujące związek gęstość - zwięzłość gleby wskazuje na dobre dopasowanie do wartości pomiarowych (R2 = 71,03%) i dość dobrą zależność międzycechową. Jednakże, rozrzut wartości zwłaszcza w górnym poziomie zagęszczeń nie zapewnia satysfakcjonującego poziomu relacji dla praktycznego wykorzystania modelu w całym zakresie warunków przyjętych w badaniach.

Please use the following format to cite the selected article:
BULIŃSKI J., SERGIEL L. Effect of moisture content on soil density - compaction relation during soil compacting in the soil bin. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 64, 2014: 5-13

Authors’ address:
Jerzy Buliński
Wydział Inżynierii Produkcji SGGW
Katedra Maszyn Rolniczych i Leśnych
02-787 Warszawa,
ul. Nowoursynowska 166
Poland
e-mail: jbulinski@wp.pl