[article] in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 10 (Octobre 2009) . - pp. 1177–1201 | Titre : | Fundamentals of desiccation cracking of fine-grained soils : experimental characterisation and mechanisms identification | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | H. Peron, Auteur ; T. Hueckel, Auteur ; Laloui, A., Auteur | | Article en page(s) : | pp. 1177–1201 | | Note générale : | Sciences de la Terre | | Langues : | Anglais (eng) | | Mots-clés : | Desiccation Crack initiation Suction Air-entry value Crack pattern Dessiccation Initiation de fissure Succion Succion à l’entrée d’air Géométrie des fissures | | Index. décimale : | 550 Sciences auxiliaires de la géologie. | | Résumé : | This paper presents the results of a comprehensive experimental study of the desiccation of fine-grained soils. Air drying of initially saturated soil slabs in controlled conditions is investigated by performing three kinds of tests: free desiccation tests, constrained desiccation tests (prevented shrinkage), and crack pattern tests. Strains, suction, water content, and crack geometry are investigated. Results reveal that unconstrained drying exhibits two stages: a domain with large, mostly irrecoverable deformations and degree of saturation close to 100%, followed by a domain with lower deformations at a decreasing degree of saturation. Homogeneous soil macroscopic cracking is possible only in the presence of boundary constraints and (or) moisture gradients, inducing the build-up of tensile stresses. Results also show that, for the initially saturated remoulded soils tested here, in the whole sample and near a crack initiation point, the degree of saturation remains very close to 100% until cracking, while cracking onset, the air-entry suction, and the shrinkage limit are close to each other. Cavitation nuclei and the formation of an irregular drying front at cracking initiation are commented upon in light of this observation. Finally, results suggest that the crack pattern geometry is the result of energy redistribution. A quantification of the process is proposed.
Cet article présente les résultats d’une étude expérimentale complète de la dessiccation de sols fins. Le séchage de sols initialement saturés est étudié dans des conditions contrôlées et à température ambiante. Trois types d’essais ont été effectués : essais de dessiccation libre, essais de dessiccation avec contraintes (le retrait est empêché dans une direction) et essais de plans de fissures. Les déformations, la succion, la teneur en eau et la géométrie des fissures ont été investiguées. Les résultats démontrent que le séchage sans contrainte présente deux étapes : un domaine durant lequel les déformations sont grandes et irréversibles et le degré de saturation reste près de 100 %, suivi d’un domaine durant lequel les déformations sont plus faibles et le degré de saturation diminue. Pour un sol homogène, des fissures macroscopiques apparaissent seulement lorsqu’il y a des contraintes aux frontières et (ou) des gradients d’humidité, ce qui induit des contraintes en tension. Les résultats montrent aussi que pour les silts et argiles remaniés initialement saturés utilisés dans cette étude, le degré de saturation reste très près de 100 % jusqu’à la fissuration. De plus, la fissuration, l’entrée d’air et la limite de retrait sont proches les unes des autres. Suite à ces observations, l’existence de germes de cavitation et la formation d’un front de séchage irrégulier lors de l’initiation des fissures sont discutées. Finalement, les résultats suggèrent que la géométrie des fissures résulte d’une redistribution de l’énergie à travers le corps. Une quantification du processus est proposée.
| | DEWEY : | 550 | | ISSN : | 0008-3674 | | En ligne : | http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] |
[article] Fundamentals of desiccation cracking of fine-grained soils : experimental characterisation and mechanisms identification [texte imprimé] / H. Peron, Auteur ; T. Hueckel, Auteur ; Laloui, A., Auteur . - pp. 1177–1201. Sciences de la Terre Langues : Anglais ( eng) in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 10 (Octobre 2009) . - pp. 1177–1201 | Mots-clés : | Desiccation Crack initiation Suction Air-entry value Crack pattern Dessiccation Initiation de fissure Succion Succion à l’entrée d’air Géométrie des fissures | | Index. décimale : | 550 Sciences auxiliaires de la géologie. | | Résumé : | This paper presents the results of a comprehensive experimental study of the desiccation of fine-grained soils. Air drying of initially saturated soil slabs in controlled conditions is investigated by performing three kinds of tests: free desiccation tests, constrained desiccation tests (prevented shrinkage), and crack pattern tests. Strains, suction, water content, and crack geometry are investigated. Results reveal that unconstrained drying exhibits two stages: a domain with large, mostly irrecoverable deformations and degree of saturation close to 100%, followed by a domain with lower deformations at a decreasing degree of saturation. Homogeneous soil macroscopic cracking is possible only in the presence of boundary constraints and (or) moisture gradients, inducing the build-up of tensile stresses. Results also show that, for the initially saturated remoulded soils tested here, in the whole sample and near a crack initiation point, the degree of saturation remains very close to 100% until cracking, while cracking onset, the air-entry suction, and the shrinkage limit are close to each other. Cavitation nuclei and the formation of an irregular drying front at cracking initiation are commented upon in light of this observation. Finally, results suggest that the crack pattern geometry is the result of energy redistribution. A quantification of the process is proposed.
Cet article présente les résultats d’une étude expérimentale complète de la dessiccation de sols fins. Le séchage de sols initialement saturés est étudié dans des conditions contrôlées et à température ambiante. Trois types d’essais ont été effectués : essais de dessiccation libre, essais de dessiccation avec contraintes (le retrait est empêché dans une direction) et essais de plans de fissures. Les déformations, la succion, la teneur en eau et la géométrie des fissures ont été investiguées. Les résultats démontrent que le séchage sans contrainte présente deux étapes : un domaine durant lequel les déformations sont grandes et irréversibles et le degré de saturation reste près de 100 %, suivi d’un domaine durant lequel les déformations sont plus faibles et le degré de saturation diminue. Pour un sol homogène, des fissures macroscopiques apparaissent seulement lorsqu’il y a des contraintes aux frontières et (ou) des gradients d’humidité, ce qui induit des contraintes en tension. Les résultats montrent aussi que pour les silts et argiles remaniés initialement saturés utilisés dans cette étude, le degré de saturation reste très près de 100 % jusqu’à la fissuration. De plus, la fissuration, l’entrée d’air et la limite de retrait sont proches les unes des autres. Suite à ces observations, l’existence de germes de cavitation et la formation d’un front de séchage irrégulier lors de l’initiation des fissures sont discutées. Finalement, les résultats suggèrent que la géométrie des fissures résulte d’une redistribution de l’énergie à travers le corps. Une quantification du processus est proposée.
| | DEWEY : | 550 | | ISSN : | 0008-3674 | | En ligne : | http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] |
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