Hydromechanical behaviour of unsaturated soil with different specimen preparations: Fid-Bau Portal

Hydromechanical behaviour of unsaturated soil with different specimen preparations

Gao, You

Dans le présent article, on a étudié les effets de diverses méthodes de préparation de spécimens (compactage–reconstitution) sur le comportement hydromécanique et la microstructure des sols grâce à une série d’essais de rétention d’eau dans le sol, d’essais triaxiaux et d’essais au porosimètre à mercure (PM) réalisés sur un limon argileux non saturé. Les principales observations effectuées grâce à cette étude expérimentale sont notamment les suivantes. (i) La valeur d’entrée d’air du spécimen reconstitué est supérieure à celle du spécimen compacté, l’indice des vides initial étant le même pour les deux specimens. (ii) D’après les résultats obtenus par porosimétrie au mercure, on constate que le spécimen reconstitué présente une distribution de taille de pores unimodale et que le spécimen compacté présente une distribution de taille de pores bimodale. (iii) Les courbes caractéristiques sol-eau et la teneur en eau résiduelle et gravimétrique des échantillons compactés et reconstitués sont presque les mêmes pour des valeurs de succion élevées et faibles. (iv) L’indice des vides des spécimens reconstitués diminue fortement lorsque la valeur de succion augmente dans des conditions de contraintes isotropes nettes (par exemple 20 kPa), alors que l’indice des vides des spécimens compactés semble ne varier que légèrement en présence d’une variation de succion identique. (v) Pour une même pression nette de confinement, la résistance au cisaillement des spécimens compactés et reconstitués augmente avec la succion. La résistance au cisaillement du spécimen reconstitué est plus élevée que celle du spécimen compacté, à densité, succion et pression de confinement égales. [Traduit par la Rédaction]

The effect of different specimen preparation methods (compaction, reconstitution) on the hydromechanical behaviour and microstructure of soil was studied through a series of soil-water retention tests, triaxial tests, and mercury intrusion porosimetry (MIP) tests on an unsaturated clayey silt. Key findings from this experimental study include the following. (i) The air-entry value of the reconstituted specimen is higher than that of the compacted specimen with the same initial void ratio. (ii) The reconstituted specimen exhibits a unimodal pore-size distribution and the compacted specimen exhibits a bimodal pore-size distribution, according to results of the MIP tests. (iii) The soil-water characteristic curves and residual gravimetric water content of compacted and reconstituted specimens are almost the same in the high suction range. (iv) The void ratio of a reconstituted specimen decreases sharply with increasing suction value under an isotropic net stress (such as 20 kPa), while the void ratio of a compacted specimen shows a small change for the same suction change process. (v) Under the same net confining pressure, the shear strength of both compacted and reconstituted specimens increases with the suction increase. The shear strength of the reconstituted specimen is higher than that of the compacted specimen with the same density under the same suction and net confining pressure.