Fractal analysis of the fabric changes in a consolidating clay: Fid-Bau Portal

Fractal analysis of the fabric changes in a consolidating clay

Vallejo, L.E.

Das Gefüge ist ein wichtiger Parameter, das das geotechnische Verhalten von Böden beeinflußt, wenn sie entweder statischen oder dynamischen Belastungen ausgesetzt werden. Die Elektronenmikroskopie- und Quecksilberintrusionsporosimetrieuntersuchungen an Tongefügen bei Konsolidationsversuchen ergaben, daß Tone Poren unterschiedlicher Größe und Form haben. Werden Tonproben dem Druck ausgesetzt, verändern größere Poren ihre Größe und Form, wobei kleinere Poren relativ unverändert bleiben. Bisher bestimmte man aus Quecksilberporosimetrieversuchen die Porengröße und -verteilung. Die Porenform und die Veränderungen, die sie während des Konsolidationsprozesses erfahren, haben nur eine allgemein gültige qualitative Auswertung aus erzielten Mikrofotografien mit dem Rastermikroskop ergeben. Es wird eine quantitative Auswertung für die Porenform eines Tones auf beanspruchte Konsolidationsspannungen vorgestellt. Die Auswertung erfolgt mit Hilfe der Bruchtheorie. Die Bruchtheorie verwendet das Konzept der Bruchgröße, um die Form (Rauheit) des geschlossenen Profiles solcher Poren auszuwerten. Die Bruchgröße einer Pore in einer Tonprobe, die der Konsolidation ausgesetzt ist, verändert sich fortschreitend von 1,4623 (sehr rauhe Pore) bis 0,9856 (sehr glatte Pore). Nicht nur die Poren erfahren während der Konsolidation eine Größenveränderung, auch der Rauheitsgrad unterliegt Veränderungen. Außerdem wird eine theoretische Analyse über den Einfluß der Porenform auf die Wasserströmungsgeschwindigkeit für einen gesättigten Ton unter Konsolidationsbedingungen vorgestellt.