Influence of geometrical penetrometer cone dimensions onto readings in soil compaction measurements

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 67 (Agricultural and Forest Engineering) 2016: 5-17
(Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 67, 2016)

Influence of geometrical penetrometer cone dimensions onto readings in soil compaction measurements

JACEK KLONOWSKI, JERZY BULIŃSKI
Department of Agricultural and Forest Machinery, Warsaw University of Life Sciences - SGGW

Abstract: An analysis of influence of the apex angle and diameter of the cone onto readings in soil compaction measurements is presented. The investigation was conducted in a soil channel, on sandy clay characterised with the humidity of 7.64% and bulk density of 1.36 g cm-3. The investigation demonstrated existence of a negative correlation between the cone base area and the measured value, and a positive correlation in the case of the apex angle. Differences between the average values of compaction determined with penetrometers with the apex angle of 30° changed depending base area by 11.5 to 18%, whereas in the case of penetrometers with the apex angle of 60° - from 6 to 28%. Change of the angle from 30 to 60°, depending on the cone base area, resulted in growth of average soil compaction readings by 18.4 to 30.2%.

Key words: cone penetrometer, soil compaction, method of measurement

Streszczenie: Wpływ geometrycznych parametrów stożka penetrometru na wartości wskazań w pomiarach zwięzłości gleby. W pracy przedstawiono analizę zmian zwięzłości gleby mierzonej sondą z końcówkami stożkowymi o różnej powierzchni pola podstawy i kącie wierzchołkowym. Badania wykonano w warunkach laboratoryjnych, na glinie piaszczystej przy wilgotności 7,64% i gęstości objętościowej 1,36 g cm-3. Analiza statystyczna całości wyników pomiarowych otrzymanych dwoma zestawami końcówek pomiarowych (dwa kąty wierzchołkowe x cztery pola podstawy stożka) wykazała istotny wpływ na wskazania zwięzłości gleby zarówno wielkości podstawy stożka, jak i kąta wierzchołkowego. Otrzymano ujemną korelację wartości wskazań sondy z polem podstawy stożka a dodatnią z kątem wierzchołkowym.

Please use the following format to cite the selected article:
KLONOWSKI J., BULINSKI J. Influence of geometrical penetrometer cone dimensions onto readings in soil compaction measurements. Ann. Warsaw Univ. Life Sci. - SGGW, Agricult. 67, 2016: 5-17

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