Lime pile techniques for the improvement of clay soils: Fid-Bau Portal

Lime pile techniques for the improvement of clay soils

Nalbantoglu, Zalihe

L’amélioration du sol est une des nécessités de base pour la préparation de sols in situ afin d’obtenir la résistance, rigidité et stabilité appropriées dans les conceptions et applications de génie civil. La technique de modification qui implique les approches mécanique, thermique et chimique requiert des méthodes de suivi pour déterminer son efficacité et son applicabilité. Cette étude examine l’amélioration géotechnique de sols argileux à l’aide de la technique du pieu de chaux sur un modèle à l’échelle du laboratoire. Les réactions physicochimiques argile-chaux causées par les échanges cationiques ont été étudiées via des analyses expérimentales de base. De plus, les mesures de conductivité électrique ont été déterminées sur les sols traités sélectionnés afin d’examiner les variations dans leurs propriétés électriques. Des blocs d’argile compactée remaniée ont été préparés délicatement dans des réservoirs d’essai circulaires en acier avec des pieux de chaux installés à l’intérieur. Les propriétés des blocs de sol traité ont ensuite été évaluées en fonction des distances radiales du pieu de chaux et des périodes de curage. Il a été observé qu’il y a des changements significatifs des limites d’Atterberg, du retrait linéaire, des caractéristiques de compaction et de la résistance des sols traités en raison des réactions argile-chaux. Les résultats indiquent que ces réactions ont des effets remarquables sur les propriétés électriques d’un sol traité avec un pieu de chaux et ont produit un lien inter-particules fort et une grande résistance à la compression non confinée. Ceci est attribué à la migration des ions Ca 2+ et Mg 2+ des pieux de chaux vers le sol, à la floculation des particules et aux réactions pouzzolaniques. Les changements significatifs dans les valeurs de propriété électrique et de résistance au cisaillement suggèrent que leurs variations corrélatives peuvent être utilisées en tant que méthode de suivi pour déterminer l’amélioration des propriétés géotechniques des sols traités chimiquement. [Traduit par la Rédaction]

Soil improvement is one of the basic requirements for preparing in situ soils for appropriate strengthening, stiffness, and stability in civil engineering designs and applications. The modification technique, which involves mechanical, thermal, and chemical components, requires monitoring techniques to determine its efficiency and suitability. This study examines the geotechnical improvement of clay soils using the lime pile technique on a laboratory-scale model. The clay–lime physicochemical reactions resulting from cation exchange were examined through basic experimental analyses. In addition, electrical conductivity measurements were performed on the selected treated soils to examine variations in their electrical properties. Remolded compacted clay soil blocks were carefully prepared in circular steel test tanks with lime piles installed in them. The treated soil block properties were then investigated as a function of radial lime pile distances and curing periods. It was observed that there are significant changes in the Atterberg limit, linear shrinkage, compaction characteristics, and strength of the treated soils due to the clay–lime reactions. The results indicate that these reactions have remarkable effects on the electrical properties of the lime pile–treated soil and produced strong interparticle bonds and unconfined compressive strength of the soil. This is attributed to the migration of Ca 2+ and Mg 2+ ions from the lime piles into the soil, flocculation of particles, and pozzolanic reactions. The significant changes in the electrical properties and shear strength values suggest that their correlative changes can be used as a monitoring technique to determine the improvement in geotechnical properties of chemically treated soils.