Mechanical behaviour of cemented fine-grained soils - simulation of undisturbed samples

Abstract

Mechanické chování přírodních jílů je významně ovlivněno existencí struktury (kombinace stavby a vazeb), vytvořené v průběhu a po skončení sedimentace. Za účelem zkoumání vlivu cementačních vazeb na mechanické chování jílů byly připraveny uměle zpevněné vzorky s příměsí pojiva. Zkoušky jednoosé stlačitelnosti vzorků zpevněného jílu byly provedeny v edometrickém přístroji. Vliv cementačních vazeb a jejich porušení byl patrný na průběhu stlačování. Stlačování zpevněných vzorků nebylo monotónní, patrná byla závislost na míře porušení struktury. Obsah cementu a doba zrání byly hlavními faktory ovlivňujícími stlačitelnost vzorků. Kaolín s příměsí portlandského cementu byl ověřen jako vhodný materiál pro laboratorní simulaci cementačních vazeb v jemnozrnné zemině. Pro výzkum popsaný v této disertační práci byl použit jako modelový materiál kaolín s uměle vytvořenými cementačními vazbami přimícháním 4% portlandského cementu. Mechanické chování modelového materiálu při stlačování a smykovém namáhání bylo porovnáno s chováním nezpevněného rekonstituovaného kaolínu. Pomocí triaxiálních zkoušek (CIUP) byl zkoumán vliv struktury na smykovou pevnost. Degradace struktury byla sledována na základě změn tuhosti, určených speciálními zkouškami s použitím LVDT a měřením rychlosti šíření smykových vln ve vzorcích....

The mechanical behaviour of natural clays is influenced by the degradation of the structure developed during and after deposition. In order to model the influence of structure artificially cemented specimens have been prepared. A series of one-dimensional compression tests of cement treated kaolin specimens were analysed. The effect of bonding and debonding on compression of the specimens was observed. The compression of cemented specimens was not monotonic, depending on disturbance of the structure. Cement content and curing period were found the main factors influencing the compressibility of cement treated kaolin clay. The possibility of using cement treated kaolin to model naturally cemented soil was confirmed. For the purpose of the research described in this dissertation, artificial cementation bonds were created in a model clayey material by adding 4% of Portland cement to kaolin clay. The mechanical behaviour of the model material at compression and shearing was compared with the behaviour of the pure reconstituted kaolin clay. Triaxial CIUP tests were carried out in determining the shear strength. Submersible LVDT's and bender elements were used for measuring of the shear modulus to identify the destructuration of the specimens. The experimental behaviour was successfully simulated by the...