Precompression stress and compression index depend on the property used to represent the soil deformation in the compression curve / Pressão de preconsolidação e índice de compressão dependem da propriedade usada para representar a deformação do solo na curva de compressão

ABSTRACT: During linear deformation (h) in a soil sample, the variation of the void ratio with respect to deformation (dε/dh) and the respective variation of soil bulk density (dρ/dh) are identical only for a specific value of h. Consequently, if two compression curves are drawn for the same soil sample, one using ρ and the other using ε, there are differences in both the calculated precompression stress (σp) and compression index (Ic). In this study, we highlight the causes by a mathematical analysis and an experimental investigation, quantifying the differences in σp and Ic when using ε and ρ. σp and Ic were calculated for 103 compression curves of an ultisol and 193 of an oxisol. The σp (kPa) using ρ (σpρ) was greater than when using ε (σpε), and differences were rather independent of the soil type. The relations found by linear regression relating σpρ to σpε were σpρ=0.8186σpε+34.202 for the ultisol and σpρ=0.8878σpε+34.875 for the oxisol. In contrast, the used soil property (ρ or ε) as well as soil type affected Ic. Ic calculated using ρ was greater than when using ε in almost all (96%) of the cases for the ultisol, and in only 12% of the cases for the oxisol. For a wide range of ρ, evidence from this study indicated that the use of ρ overestimates σp when compared to the use of ε.

RESUMO: À medida que uma amostra de solo sofre deformação linear (h), a variação do índice de vazios em relação à deformação (dε/dh) e da respectiva variação da densidade do solo (dρ/dh) são coincidentes somente para um único valor de h. Decorrente disso, verifica-se experimentalmente que, para a mesma amostra de solo, há diferenças, tanto na pressão de preconsolidação (σp) como no índice de compressão (Ic), se forem determinados a partir das duas curvas de compressão, uma a base da ρ e outra a base do ε. A análise matemática, seguida da investigação experimental deste estudo, evidencia as causas e quantifica as diferenças na σp e no Ic, devido ao uso do ε ou ρ. A σp e o Ic foram calculados em 103 curvas de compressão de um Argissolo e em 193 de um Latossolo. A σp (kPa) com o uso da ρ (σpρ) foi maior que a σp com o uso do ε (σpε), e as diferenças dependeram menos do tipo de solo. As relações encontradas por regressão foram σpρ=0,8186 σpε+34,202 para o Argissolo e σpρ=0,8878 σpε+34,875 para o Latossolo. Diferentemente, o Ic foi afetado pela propriedade usada (ρ ou ε) para descrever a deformação e pelo tipo de solo. O Ic calculado com o uso da ρ foi maior que quando calculado com o uso do ε em quase todos os casos (96%) no Argissolo e raramente (em 12% dos casos) no Latossolo. Para uma ampla faixa de ρ, as evidências deste estudo indicam que o uso da ρ superestima a σp em relação ao uso do ε.

Precompression stress and compression index depend on the property used to represent the soil deformation in the compression curve / Pressão de preconsolidação e índice de compressão dependem da propriedade usada para representar a deformação do solo na curva de compressão

During linear deformation (h) in a soil sample, the variation of the void ratio with respect to deformation (d;/dh) and the respective variation of soil bulk density (d;/dh) are identical only for a specific value of h. Consequently, if two compression curves are drawn for the same soil sample, one using ; and the other using ;, there are differences in both the calculated precompression stress (;p) and compression index (Ic). In this study, we highlight the causes by a mathematical analysis and an experimental investigation, quantifying the differences in ;p and Ic when using ; and ;. ;p and Ic were calculated for 103 compression curves of an ultisol and 193 of an oxisol. The ;p (kPa) using ; (;p;) was greater than when using ; (;p;), and differences were rather independent of the soil type. The relations found by linear regression relating ;p; to ;p; were ;p;=0.8186;p;+34.202 for the ultisol and ;p;=0.8878;p;+34.875 for the oxisol. In contrast, the used soil property (; or ;) as well as soil type affected Ic. Ic calculated using ; was greater than when using ; in almost all (96%) of the cases for the ultisol, and in only 12% of the cases for the oxisol. For a wide range of ;, evidence from this study indicated that the use of ; overestimates ;p when compared to the use of ;.(AU)

À medida que uma amostra de solo sofre deformação linear (h), a variação do índice de vazios em relação à deformação (d;/dh) e da respectiva variação da densidade do solo (d;/dh) são coincidentes somente para um único valor de h. Decorrente disso, verifica-se experimentalmente que, para a mesma amostra de solo, há diferenças, tanto na pressão de preconsolidação (;p) como no índice de compressão (Ic), se forem determinados a partir das duas curvas de compressão, uma a base da ; e outra a base do ;. A análise matemática, seguida da investigação experimental deste estudo, evidencia as causas e quantifica as diferenças na ;p e no Ic, devido ao uso do ; ou ;. A ;p e o Ic foram calculados em 103 curvas de compressão de um Argissolo e em 193 de um Latossolo. A ;p (kPa) com o uso da ; (;p;) foi maior que a ;p com o uso do ; (;p;), e as diferenças dependeram menos do tipo de solo. As relações encontradas por regressão foram ;p;=0,8186 ;p;+34,202 para o Argissolo e ;p;=0,8878 ;p;+34,875 para o Latossolo. Diferentemente, o Ic foi afetado pela propriedade usada (; ou ;) para descrever a deformação e pelo tipo de solo. O Ic calculado com o uso da ; foi maior que quando calculado com o uso do ; em quase todos os casos (96%) no Argissolo e raramente (em 12% dos casos) no Latossolo. Para uma ampla faixa de ;, as evidências deste estudo indicam que o uso da ; superestima a ;p em relação ao uso do ;.(AU)

Precompression stress and compression index depend on the property used to represent the soil deformation in the compression curve

ABSTRACT: During linear deformation (h) in a soil sample, the variation of the void ratio with respect to deformation (d/dh) and the respective variation of soil bulk density (d/dh) are identical only for a specific value of h. Consequently, if two compression curves are drawn for the same soil sample, one using and the other using , there are differences in both the calculated precompression stress (p) and compression index (Ic). In this study, we highlight the causes by a mathematical analysis and an experimental investigation, quantifying the differences in p and Ic when using and . p and Ic were calculated for 103 compression curves of an ultisol and 193 of an oxisol. The p (kPa) using (p) was greater than when using (p), and differences were rather independent of the soil type. The relations found by linear regression relating p to p were p=0.8186p+34.202 for the ultisol and p=0.8878p+34.875 for the oxisol. In contrast, the used soil property ( or ) as well as soil type affected Ic. Ic calculated using was greater than when using in almost all (96%) of the cases for the ultisol, and in only 12% of the cases for the oxisol. For a wide range of , evidence from this study indicated that the use of overestimates p when compared to the use of .

RESUMO: À medida que uma amostra de solo sofre deformação linear (h), a variação do índice de vazios em relação à deformação (d/dh) e da respectiva variação da densidade do solo (d/dh) são coincidentes somente para um único valor de h. Decorrente disso, verifica-se experimentalmente que, para a mesma amostra de solo, há diferenças, tanto na pressão de preconsolidação (p) como no índice de compressão (Ic), se forem determinados a partir das duas curvas de compressão, uma a base da e outra a base do . A análise matemática, seguida da investigação experimental deste estudo, evidencia as causas e quantifica as diferenças na p e no Ic, devido ao uso do ou . A p e o Ic foram calculados em 103 curvas de compressão de um Argissolo e em 193 de um Latossolo. A p (kPa) com o uso da (p) foi maior que a p com o uso do (p), e as diferenças dependeram menos do tipo de solo. As relações encontradas por regressão foram p=0,8186 p+34,202 para o Argissolo e p=0,8878 p+34,875 para o Latossolo. Diferentemente, o Ic foi afetado pela propriedade usada ( ou ) para descrever a deformação e pelo tipo de solo. O Ic calculado com o uso da foi maior que quando calculado com o uso do em quase todos os casos (96%) no Argissolo e raramente (em 12% dos casos) no Latossolo. Para uma ampla faixa de , as evidências deste estudo indicam que o uso da superestima a p em relação ao uso do .

Precompression stress and compression index depend on the property used to represent the soil deformation in the compression curve

ABSTRACT: During linear deformation (h) in a soil sample, the variation of the void ratio with respect to deformation (d/dh) and the respective variation of soil bulk density (d/dh) are identical only for a specific value of h. Consequently, if two compression curves are drawn for the same soil sample, one using and the other using , there are differences in both the calculated precompression stress (p) and compression index (Ic). In this study, we highlight the causes by a mathematical analysis and an experimental investigation, quantifying the differences in p and Ic when using and . p and Ic were calculated for 103 compression curves of an ultisol and 193 of an oxisol. The p (kPa) using (p) was greater than when using (p), and differences were rather independent of the soil type. The relations found by linear regression relating p to p were p=0.8186p+34.202 for the ultisol and p=0.8878p+34.875 for the oxisol. In contrast, the used soil property ( or ) as well as soil type affected Ic. Ic calculated using was greater than when using in almost all (96%) of the cases for the ultisol, and in only 12% of the cases for the oxisol. For a wide range of , evidence from this study indicated that the use of overestimates p when compared to the use of .

RESUMO: À medida que uma amostra de solo sofre deformação linear (h), a variação do índice de vazios em relação à deformação (d/dh) e da respectiva variação da densidade do solo (d/dh) são coincidentes somente para um único valor de h. Decorrente disso, verifica-se experimentalmente que, para a mesma amostra de solo, há diferenças, tanto na pressão de preconsolidação (p) como no índice de compressão (Ic), se forem determinados a partir das duas curvas de compressão, uma a base da e outra a base do . A análise matemática, seguida da investigação experimental deste estudo, evidencia as causas e quantifica as diferenças na p e no Ic, devido ao uso do ou . A p e o Ic foram calculados em 103 curvas de compressão de um Argissolo e em 193 de um Latossolo. A p (kPa) com o uso da (p) foi maior que a p com o uso do (p), e as diferenças dependeram menos do tipo de solo. As relações encontradas por regressão foram p=0,8186 p+34,202 para o Argissolo e p=0,8878 p+34,875 para o Latossolo. Diferentemente, o Ic foi afetado pela propriedade usada ( ou ) para descrever a deformação e pelo tipo de solo. O Ic calculado com o uso da foi maior que quando calculado com o uso do em quase todos os casos (96%) no Argissolo e raramente (em 12% dos casos) no Latossolo. Para uma ampla faixa de , as evidências deste estudo indicam que o uso da superestima a p em relação ao uso do .