Semi-empirical elastic–thermoviscoplastic model for clay: Fid-Bau Portal

Semi-empirical elastic–thermoviscoplastic model for clay

Alfaro, Marolo

Les argiles ont une tendance au fluage en compression et au cisaillement. En compression unidimensionelle, le fluage est communément appelé « compression secondaire », même si c’est aussi une composante importante des déformations résultant d’un effort de cisaillement. Il reflète un comportement visqueux dans les argiles et dépend donc de la durée de charge, le niveau de stress, le rapport entre la contrainte de cisaillement à la contrainte de compression, la vitesse de déformation et la température. La recherche décrit les déformations de partitions de papier en composants élastiques (récupérable) et en plastiques (non récupérable). Le composant en plastique comprend des déformations visqueuses définies par un coefficient de taux de fluage ψ qui varie avec l’indice de plasticité et la température (T), mais pas avec le rapport de surconsolidation ou du niveau de contrainte (OCR - Overconsolidation Ratio). Les modèles antérieurs élasto viscoplastiques (EVP) ont été modifiés afin que ψ = ψ(T) se retrouve dans un nouveau modèle élastique–thermoviscoplastique (ETVP). Le document fournit une analyse de sensibilité de résultats simulés d’essais de compression triaxiale non drainés (CIŪ) pour l’argile normalement consolidée et légèrement surconsolidée. Les taux de déformation axiale varient de 0,15 %/jour à 15 %/jour et les températures de 28 à 100 °C. [Traduit par la Rédaction]

Clays exhibit creep in compression and shear. In one-dimensional compression, creep is commonly known as “secondary compression” even though it is also a significant component of deformations resulting from shear straining. It reflects viscous behaviour in clays and therefore depends on load duration, stress level, the ratio of shear stress to compression stress, strain rate, and temperature. Research described in the paper partitions strains into elastic (recoverable) and plastic (nonrecoverable) components. The plastic component includes viscous strains defined by a creep rate coefficient ψ that varies with plasticity index and temperature (T), but not with stress level or overconsolidation ratio (OCR). Earlier elastic–viscoplastic (EVP) models have been modified so that ψ = ψ(T) in a new elastic–thermoviscoplastic (ETVP) model. The paper provides a sensitivity analysis of simulated results from undrained (CIŪ) triaxial compression tests for normally consolidated and lightly overconsolidated clays. Axial strain rates range from 0.15%/day to 15%/day, and temperatures from 28 to 100 °C.