Optimal water/cement ratios and strength characteristics of some local clay soils stabilized with cement: Fid-Bau Portal

Optimal water/cement ratios and strength characteristics of some local clay soils stabilized with cement

Aderibigbe, D. A. / Akeju, T. A. I. / Orangun, C. O.

Abstract Two clay deposits from Lagos in Nigeria were used to develop cement-stabilized blocks. Crushing strengths were determined at the optimum water/cement ratios for different cement/clay-soil mixes which ranged from 5∶1 to 1∶15. The optimal cube crushing strength (Y 2) decreased with increasing water/cement ratio (X) in a power relation as follows: Oregun Soil:Y 2=16,329.29X −0.147. Alausa Soil:Y 2=6,307.42X −0.580. Over 80% of the cube strength was developed by the fourteenth day (100% at 28 days). A comparison of the results with those of the British Statutory Minimum Compressive strength in bricks for various walls showed that the cement/clay soil mixes may be used for both load and non-load bearing walls of one or two storey houses.

Résumé On présente les résultats d'études menées sur le développment de cubes à base de sol argileux et de ciment de type Portland. Deux échantillons de sol argileux provenaient des gisements d'Alausa et d'Oregun dans l'état de Lagos. La méthode consiste à mélanger ciment et sol argileux dans des proportions qui vont de 5∶1 à 1∶15 avec de l'eau et du ciment. On a observé que, pour un mélange donné, une proportion optimale eau-ciment existe pour laquelle la puissance de compression atteint une valeur maximale. On a trouvé que la proportion (X) eau-ciment s'accroît avec la diminution de la proportion (Y 1) ciment/sol argileux d'une façon linéaire, comme nous l'avons montré dans l'équation suivante: (a) sol argileux d'Oregun:Y −1=−1,49+6,17X; (b) sol argileux d'Alausa:Y −1=−0,63+4,48X. On s'est aperçu que la proportion optimale de la puissance de broyage des cubes (Y 2) pour divers mélanges ciment-sol argileux dans un gisement décroît avec l'augmentation de la proportion eau-ciment (X) et dans la relation de puissance suivante: (a) sol argileux d'Oregun:Y 2=16 329,29X −0,447; (b) sol argileux d'Alausa:Y 2=6307,42X −0,580 Les résultats montrent que la puissance de broyage qui va de 3510 à 28,800 kPa tombe dans l'intervalle attendu pour le béton de type poids moyen en 28 jours. Il est important de noter que les mélanges ciment/sol argileux peuvent être employés pour des murs qui supporttent des poids et ceux qui n'en supportent pas, ou pour des maisons à un étage ou deux.