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Hydro-mechanical behaviour of clays
Es wurde der Einfluss der Mineralogie und der daraus folgenden physikalisch-chemischen und mikrostrukturellen Eigenschaften von ausgewählten Tonen (Kaolin, Illit und Bentonit) auf deren makroskopisches hydromechanisches Verhalten bei verschiedenen Belastungspfaden untersucht. Es wurden Quelldrücke unter volumenkonstanten Randbedingungen sowie das Volumenänderungsverhalten infolge mechanischer Belastung in einem speziell entwickelten Hochdruckoedometer für initial gesättigte als auch initial ungesättigte, verdichtete Proben über einen Spannungsbereich bis 25 MPa untersucht. Die Saugspannungs-Wassergehalts-Beziehung und die dadurch induzierten Volumenänderungen wurden experimentell bestimmt. Das beobachtete makroskopische Verhalten wurde sowohl im Rahmen der Theorie der diffusen Doppelschicht und anhand mikrostruktureller Untersuchungen erklärt, als auch mithilfe eines Konzeptes der effektiven Spannungen für teilgesättigte Böden interpretiert. ; The significance of mineralogy and the resulting physico-chemical and micro-structural properties of selected clays (kaolin, illite, bentonite) for the macroscopic hydro-mechanical behaviour under various loading paths was investigated. Constant volume swelling pressures and the volume change behaviour of initially saturated as well as of compacted saturated samples due to mechanical loading up to 25 MPa vertical applied stresses were investigated in a specially designed high stress oedometer. The suction-water content relationship and the induced volume change were experimentally determined. The observed macroscopic behaviour was interpreted using approaches based on diffuse double layer theory, based on micro-structural investigations using MIP and ESEM, and in the frame of effective stress concept for unsaturated soils. ; L’influence de la minéralogie, des caractéristiques physico-chimiques et de microstructure des argiles sélectionnées (kaolin, illit, bentonite) sur le comportement macroscopique hydromécanique sous différentes sollicitations a été investigué. Des pressions de gonflement sous condition de volume constant et le comportement compression-décompression pour des échantillons initialement saturés et initialement compactés saturés ont été investigués dans un oedomètre spéciale jusqu’aux contraintes verticales de 25 MPa. Les courbes de rétention d'eau ont été déterminées sur une large plage de succion jusqu’à 219 MPa. Le comportement macroscopique observé a été interpreté tant en cadre des approches basés sur la théorie de double couche diffuse et à la lumière des résultats des investigations de microstructure, qu’au sein du concept des contraintes effectives pour des sols non-saturés.
Hydro-mechanical behaviour of clays
Es wurde der Einfluss der Mineralogie und der daraus folgenden physikalisch-chemischen und mikrostrukturellen Eigenschaften von ausgewählten Tonen (Kaolin, Illit und Bentonit) auf deren makroskopisches hydromechanisches Verhalten bei verschiedenen Belastungspfaden untersucht. Es wurden Quelldrücke unter volumenkonstanten Randbedingungen sowie das Volumenänderungsverhalten infolge mechanischer Belastung in einem speziell entwickelten Hochdruckoedometer für initial gesättigte als auch initial ungesättigte, verdichtete Proben über einen Spannungsbereich bis 25 MPa untersucht. Die Saugspannungs-Wassergehalts-Beziehung und die dadurch induzierten Volumenänderungen wurden experimentell bestimmt. Das beobachtete makroskopische Verhalten wurde sowohl im Rahmen der Theorie der diffusen Doppelschicht und anhand mikrostruktureller Untersuchungen erklärt, als auch mithilfe eines Konzeptes der effektiven Spannungen für teilgesättigte Böden interpretiert. ; The significance of mineralogy and the resulting physico-chemical and micro-structural properties of selected clays (kaolin, illite, bentonite) for the macroscopic hydro-mechanical behaviour under various loading paths was investigated. Constant volume swelling pressures and the volume change behaviour of initially saturated as well as of compacted saturated samples due to mechanical loading up to 25 MPa vertical applied stresses were investigated in a specially designed high stress oedometer. The suction-water content relationship and the induced volume change were experimentally determined. The observed macroscopic behaviour was interpreted using approaches based on diffuse double layer theory, based on micro-structural investigations using MIP and ESEM, and in the frame of effective stress concept for unsaturated soils. ; L’influence de la minéralogie, des caractéristiques physico-chimiques et de microstructure des argiles sélectionnées (kaolin, illit, bentonite) sur le comportement macroscopique hydromécanique sous différentes sollicitations a été investigué. Des pressions de gonflement sous condition de volume constant et le comportement compression-décompression pour des échantillons initialement saturés et initialement compactés saturés ont été investigués dans un oedomètre spéciale jusqu’aux contraintes verticales de 25 MPa. Les courbes de rétention d'eau ont été déterminées sur une large plage de succion jusqu’à 219 MPa. Le comportement macroscopique observé a été interpreté tant en cadre des approches basés sur la théorie de double couche diffuse et à la lumière des résultats des investigations de microstructure, qu’au sein du concept des contraintes effectives pour des sols non-saturés.
Hydro-mechanical behaviour of clays
Baille, Wiebke (Dr.-Ing.) (Autor:in)
27.11.2015
Hochschulschrift
Elektronische Ressource
Englisch
Struktur , Kompressibilität , ddc:624 , Bentonit , Ödometer , Saugspannung
DDC:
624
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