A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Water retention and volumetric characteristics of intact and re-compacted loess
Un programme d’essais en laboratoire a été réalisé pour étudier les effets de la microstructure sur la courbe de rétention d’eau (CRE) et le mouillage–séchage induite par le changement de volume en lœss. La translation de l’axe et des techniques d’équilibre de vapeur ont été adoptées pour contrôler l’aspiration dans la plage allant de zéro à 400 kPa et 4 à 140 MPa, respectivement. L’hystérésis en CRE de lœss a été observée pour l’ensemble de l’aspiration étudiée. Par rapport au lœss récompacté, le lœss intact présente une hystérésis plus marquée dans la plage d’aspiration inférieure à 20 kPa, ce qui peut être expliqué par l’effet de goulot de pores de bouteille d’encre ou de pores rétrécis. L’hypothèse est corroborée par des preuves microstructurelles des essais par porosimétrie au mercure et par microscopie électronique à balayage. Cependant, le lœss recompacté présente une hystérésis plus grande que le lœss intact pour l’aspiration au-dessus de 30 kPa. Un modèle conceptuel a été présenté, qui relie le CRE à la fonction de densité de la taille de pores correspondants (PSD). En ce qui concerne le changement de volume, un plus sensible retrait induit par séchage a été observé, mais cédant une aspiration plus faible a été observée pour le lœss recompacté. Ceci est cohérent avec les résultats des essais de compression. La contrainte a un effet significatif sur le changement du PSD et des macro-pores resserrés conduisant à un décalage de la courbe de mouillage principale et une hystérésis moins prononcée. Le lœss intact présente un écrasement induit de mouillage en fonction de la contrainte et le rétrécissement induit par le séchage. [Traduit par la Rédaction]
A laboratory testing program was conducted to investigate the effects of microstructure on the water retention curve (WRC) and wetting–drying induced volume change in loess. The axis translation and vapor equilibrium techniques were adopted to control suction in the range of 0–400 kPa and 4–140 MPa, respectively. Hysteresis in the WRC of loess was observed for the entire range of suction studied. Compared to re-compacted loess, intact loess exhibits a more pronounced hysteresis in the suction range below 20 kPa, which can be explained by the ink-bottle pore neck effect or constricted pores. The hypothesis is supported by microstructural evidence of mercury intrusion porosimetry and scanning electron microscopy tests. However, re-compacted loess exhibits larger hysteresis than intact loess for suctions above 30 kPa. A conceptual model was introduced, which links WRC to the corresponding pore-size density (PSD) function. Regarding volume change, more noticeable drying-induced shrinkage, but yielding at a lower suction, was observed for re-compacted loess. This is consistent with the compression test results. Stress has a significant effect on change of PSD and constricted macropores leading to a shift in the main wetting curve and a less pronounced hysteresis. Intact loess exhibits a stress-dependent wetting-induced collapse and drying-induced shrinkage.
Water retention and volumetric characteristics of intact and re-compacted loess
Un programme d’essais en laboratoire a été réalisé pour étudier les effets de la microstructure sur la courbe de rétention d’eau (CRE) et le mouillage–séchage induite par le changement de volume en lœss. La translation de l’axe et des techniques d’équilibre de vapeur ont été adoptées pour contrôler l’aspiration dans la plage allant de zéro à 400 kPa et 4 à 140 MPa, respectivement. L’hystérésis en CRE de lœss a été observée pour l’ensemble de l’aspiration étudiée. Par rapport au lœss récompacté, le lœss intact présente une hystérésis plus marquée dans la plage d’aspiration inférieure à 20 kPa, ce qui peut être expliqué par l’effet de goulot de pores de bouteille d’encre ou de pores rétrécis. L’hypothèse est corroborée par des preuves microstructurelles des essais par porosimétrie au mercure et par microscopie électronique à balayage. Cependant, le lœss recompacté présente une hystérésis plus grande que le lœss intact pour l’aspiration au-dessus de 30 kPa. Un modèle conceptuel a été présenté, qui relie le CRE à la fonction de densité de la taille de pores correspondants (PSD). En ce qui concerne le changement de volume, un plus sensible retrait induit par séchage a été observé, mais cédant une aspiration plus faible a été observée pour le lœss recompacté. Ceci est cohérent avec les résultats des essais de compression. La contrainte a un effet significatif sur le changement du PSD et des macro-pores resserrés conduisant à un décalage de la courbe de mouillage principale et une hystérésis moins prononcée. Le lœss intact présente un écrasement induit de mouillage en fonction de la contrainte et le rétrécissement induit par le séchage. [Traduit par la Rédaction]
A laboratory testing program was conducted to investigate the effects of microstructure on the water retention curve (WRC) and wetting–drying induced volume change in loess. The axis translation and vapor equilibrium techniques were adopted to control suction in the range of 0–400 kPa and 4–140 MPa, respectively. Hysteresis in the WRC of loess was observed for the entire range of suction studied. Compared to re-compacted loess, intact loess exhibits a more pronounced hysteresis in the suction range below 20 kPa, which can be explained by the ink-bottle pore neck effect or constricted pores. The hypothesis is supported by microstructural evidence of mercury intrusion porosimetry and scanning electron microscopy tests. However, re-compacted loess exhibits larger hysteresis than intact loess for suctions above 30 kPa. A conceptual model was introduced, which links WRC to the corresponding pore-size density (PSD) function. Regarding volume change, more noticeable drying-induced shrinkage, but yielding at a lower suction, was observed for re-compacted loess. This is consistent with the compression test results. Stress has a significant effect on change of PSD and constricted macropores leading to a shift in the main wetting curve and a less pronounced hysteresis. Intact loess exhibits a stress-dependent wetting-induced collapse and drying-induced shrinkage.
Water retention and volumetric characteristics of intact and re-compacted loess
2016
Article (Journal)
English
Water retention and volumetric characteristics of intact and re-compacted loess
| British Library Online Contents | 2016
Soil Water Retention and Pore Characteristics of Intact Loess Buried at Different Depths
| DOAJ | 2023