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Physical properties, electrical resistivity, and strength characteristics of carbonated silty soil admixed with reactive magnesia
La résistivité électrique du sol a largement servi à évaluer les propriétés mécaniques des sols traités chimiquement, au cours des dernières années. L’une des applications les plus innovantes de cette technique d’évaluation pourrait être son utilisation dans le domaine de l’amélioration des sols, où l’on a recours à l’oxyde de magnésium (MgO) réactif carbonaté pour traiter les sols. En gardant cela à l’esprit, on amorce une étude systématique, dont l’objectif est d’utiliser la résistivité électrique pour mettre en corrélation les caractéristiques physiques et de résistance d’un sol limoneux mélangé à du MgO réactif carbonaté. Les détails de cette étude sont fournis dans le présent article. Pour atteindre cet objectif, on soumet des sols mélangés à du MgO réactif à une carbonatation en les exposant à du CO 2 pendant différentes périodes de temps, puis on mesure leur résistivité électrique et leur résistance à la compression non confinée. Dans ces conditions, le rôle d’un paramètre, le rapport de la teneur en eau initiale du sol vierge sur la teneur en MgO réactif (notée w 0 /c), a été mis en évidence. On a également démontré que ce rapport pouvait être corrélé, parfaitement et précisément, avec les paramètres physicochimiques des sols (c.-à-d. poids unitaire, teneur en eau à la rupture, porosité, degré de saturation et pH du sol), la résistivité électrique et la résistance à la compression non confinée, pour différentes durées de carbonatation. En outre, les propriétés microstructurales ont été déterminées à l’aide d’analyses par diffractométrie de rayons X, microscopie électronique à balayage et porosimétrie au mercure. Ces propriétés ont servi à corroborer les observations liées à la carbonatation des sols mélangés à du MgO réactif. [Traduit par la Rédaction]
Soil electrical resistivity has been used quite extensively for assessing mechanical properties of chemically treated soils in the recent past. One of the most innovative applications of this technique could be in the field of ground improvement wherein carbonated reactive magnesia (MgO) is employed for treating soils. With this in view, a systematic study that targets the application of electrical resistivity to correlate physical and strength characteristics of the carbonated reactive MgO-admixed silty soil is initiated, and its details are presented in this manuscript. To achieve this, reactive MgO-admixed soils were carbonized by exposing them to CO 2 for different durations, and subsequently their electrical resistivity and unconfined compressive strength were measured. In this context, the role of a parameter, the ratio of the initial water content of the virgin soil to reactive MgO content (designated as w 0 /c), has been highlighted. It has also been demonstrated that w 0 /c is able to correlate, uniquely and precisely, with the physicochemical parameters of the soils (viz., unit weight, water content at failure, porosity, degree of saturation, and soil pH), electrical resistivity, and unconfined compressive strength at various carbonation times. In addition, microstructural properties have been obtained from the X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and mercury intrusion porosimetry analyses. These properties have been used to substantiate the findings related to the carbonation of the reactive MgO-admixed soils.
Physical properties, electrical resistivity, and strength characteristics of carbonated silty soil admixed with reactive magnesia
La résistivité électrique du sol a largement servi à évaluer les propriétés mécaniques des sols traités chimiquement, au cours des dernières années. L’une des applications les plus innovantes de cette technique d’évaluation pourrait être son utilisation dans le domaine de l’amélioration des sols, où l’on a recours à l’oxyde de magnésium (MgO) réactif carbonaté pour traiter les sols. En gardant cela à l’esprit, on amorce une étude systématique, dont l’objectif est d’utiliser la résistivité électrique pour mettre en corrélation les caractéristiques physiques et de résistance d’un sol limoneux mélangé à du MgO réactif carbonaté. Les détails de cette étude sont fournis dans le présent article. Pour atteindre cet objectif, on soumet des sols mélangés à du MgO réactif à une carbonatation en les exposant à du CO 2 pendant différentes périodes de temps, puis on mesure leur résistivité électrique et leur résistance à la compression non confinée. Dans ces conditions, le rôle d’un paramètre, le rapport de la teneur en eau initiale du sol vierge sur la teneur en MgO réactif (notée w 0 /c), a été mis en évidence. On a également démontré que ce rapport pouvait être corrélé, parfaitement et précisément, avec les paramètres physicochimiques des sols (c.-à-d. poids unitaire, teneur en eau à la rupture, porosité, degré de saturation et pH du sol), la résistivité électrique et la résistance à la compression non confinée, pour différentes durées de carbonatation. En outre, les propriétés microstructurales ont été déterminées à l’aide d’analyses par diffractométrie de rayons X, microscopie électronique à balayage et porosimétrie au mercure. Ces propriétés ont servi à corroborer les observations liées à la carbonatation des sols mélangés à du MgO réactif. [Traduit par la Rédaction]
Soil electrical resistivity has been used quite extensively for assessing mechanical properties of chemically treated soils in the recent past. One of the most innovative applications of this technique could be in the field of ground improvement wherein carbonated reactive magnesia (MgO) is employed for treating soils. With this in view, a systematic study that targets the application of electrical resistivity to correlate physical and strength characteristics of the carbonated reactive MgO-admixed silty soil is initiated, and its details are presented in this manuscript. To achieve this, reactive MgO-admixed soils were carbonized by exposing them to CO 2 for different durations, and subsequently their electrical resistivity and unconfined compressive strength were measured. In this context, the role of a parameter, the ratio of the initial water content of the virgin soil to reactive MgO content (designated as w 0 /c), has been highlighted. It has also been demonstrated that w 0 /c is able to correlate, uniquely and precisely, with the physicochemical parameters of the soils (viz., unit weight, water content at failure, porosity, degree of saturation, and soil pH), electrical resistivity, and unconfined compressive strength at various carbonation times. In addition, microstructural properties have been obtained from the X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and mercury intrusion porosimetry analyses. These properties have been used to substantiate the findings related to the carbonation of the reactive MgO-admixed soils.
Physical properties, electrical resistivity, and strength characteristics of carbonated silty soil admixed with reactive magnesia
Singh, D.N (author) / Du, Y.J / Cai, G.H / Liu, S.Y
2015
Article (Journal)
English
carbonatation , résistivité électrique , Silt , oxyde magnésium réactif , Usage , microstructure , Scanning electron microscopy , Correlation analysis , Magnesium oxide , unconfined compressive strength , reactive magnesia , Mercury , Porosity , carbonation , Mechanical properties , résistance à la compression non confinée , electrical resistivity , Properties , Soils
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