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This paper presents details of a study that deals with determination of engineering properties, identification of phases of major hydration products, and microstructural characteristics of a zinc-contaminated (referred to as Zn-contaminated in this paper) kaolin clay when it is stabilized by a cement additive. Investigations were carried out with respect to the effect of the level of zinc (Zn) concentration on the overall soil properties including Atterberg limits, water content, pH, stress-strain characteristics, unconfined compressive strength, and secant modulus. In addition, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and mercury intrusion porosimetry studies were conducted to understand the mechanisms controlling the changes in engineering properties of the stabilized kaolin clay. The study reveals that the level of Zn concentration has a considerable influence on the engineering properties, phases of hydration products formed, and microstructural characteristics of the stabilized kaolin clay. These changes are attributed to the retardant effect of Zn on the hydration and pozzolanic reactions, which in turn alters the phases of hydration products and cementation structure - bonding of the soils. Theoretical simulation of the pore-size distribution curves demonstrates that the cement-stabilized kaolin exhibits bimodal type when the Zn concentration is less than 2%, whereas it displays unimodal type when the Zn concentration is 2%. With an increase in the Zn concentration, the characteristics of the interaggregate pores in terms of volume and mean diameter change considerably, whereas those of intra-aggregate pores remain nearly unchanged. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The ultimate parameter of interest in engineering design of compacted subgrades and support fills for highways, railroads, airfields, parking lots, and mat foundations is often the soil modulus. Modulus of compacted soils depends not only on dry unit weight and moisture but also on matric suction and soil structure (or fabric) resulting from the compaction process. However, these relationships in the as-compacted state (i.e., immediately after compaction) have not yet been extensively explored. This paper presents an experimental laboratory study of the shear modulus – matric suction – moisture content-dry unit weight relationship using three compacted subgrade soils. Compacted subgrade specimens were prepared over a range of molding water contents from dry to wet of optimum using enhanced, standard, and reduced Proctor efforts. A nondestructive elastic wave propagation technique, known as bender elements, was used to assess the shear wave velocity and corresponding small-strain shear modulus (Go) of the compacted subgrade specimens. The matric suctions were measured with the filter paper method. An empirical relation that takes into account the effect of compaction conditions is proposed for the Go – matric suction – molding water content relationship of compacted subgrade soils. Le paramètre ultime d’ingéniérie qui est d’intérêt dans le calcul d’ingénieur des infrastructures compactées et des remblais de soutien pour les autoroutes, les voies ferrées, les aéroports, les aires de stationnement, et les nattes de fondations est souvent le module du sol. Le module des sols compactés dépendent non seulement du poids volumique sec et de la teneur en eau mais aussi de la succion matricielle et de la structure du sol (ou fabrique) résultant du processus de compactage. Cependant, ces relations dans l’état tel que compacté (c.-à-d. immédiatement après compactage) n’ont pas encore été abondamment explorées. Cet article présente un étude expérimentale en laboratoire de la relation module de cisaillement – succion matricielle – teneur en eau – poids volumique sec en utilisant ces sols d’infrastructure compactés. Des échantillons d’infrastructure compactés ont été préparés dans une large plage de teneurs en eau de moulage en partant du côté sec au côté mouillé de l’optimum et en utilisant des efforts Proctor augmentés, standard, et réduits. Une technique de propagation d’ondes élastiques non destructives au moyen de languettes piézocéramiques a été utilisée pour évaluer la vitesse de l’onde de cisaillement et le module correspondant de cisaillement à faible déformation (Go) des spécimens d’infrastructure compactés. Les succions matricielles ont été mesurées avec la méthode du papier filtre. On propose une relation empirique qui prend en compte l’effet des conditions de compactage pour la relation Go – matrice de succion – teneur en eau de moulage des sols d’infrastructure compactés. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

This paper presents a study of the pressuremeter test and the results that can be obtained from this test. Hostun's fine sand was chosen as the material upon which to perform the experimental study of the pressuremeter. Numerical simulations of the pressuremeter tests have been made with the commercially available PLAXIS software. The numerical results have been compared with the experimental ones. The variation of the parameters resulting from an applied surcharge was studied experimentally and numerically. Finally, the relationship between the magnitude of the deformation and the pressuremeter modulus was analyzed.Key words: sand, pressuremeter, triaxial, pressure, modulus, deformation, numerical simulation.Cet article présente une étude de l'essai pressiométrique et les principaux résultats qui peuvent être obtenus de cet essai. Le sable fin d'Hostun a été choisi comme matériau pour réaliser l'étude expérimentale sur le pressiomètre. Une simulation numérique de ces essais a été effectuée avec le logiciel PLAXIS. Les résultats numériques ont été comparés à ceux de l'expérience. Les variations des paramètres qui peuvent être déduits de l'essai en fonction de la surcharge appliquée ont été étudiées expérimentalement et numériquement. On étudie finalement, la relation entre l'amplitude de déformation et la mesure de module pressiométrique.Mots clés : sable, pressiomètre, triaxial, pression, module, déformation, simulation numérique. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

The paper presents the results of laboratory triaxial compression tests to study the stiffness of very loose Fraser River sands. The stiffness has been shown to be very dependent on the time of confinement prior to shearing and the stress ratio at which the sample is aged. Higher stress ratios resulted in very low initial moduli with no ageing, but the moduli increased by several hundred percent during the first 1000 min of ageing. For ageing at a stress ratio of 1.0 (i.e., isotropic ageing), the initial moduli were higher than those for ageing at high stress ratios, but the stiffness increased by only about 60% during the first 1000 min of ageing. The rate of stiffness increase was approximately linear with the logarithm of time up to ageing times of 10 000 min (>1 week). Ageing at any stress ratio resulted in reduced contractive volumetric strain during subsequent shearing, reflecting a change in soil structure during ageing. The dℇ[sub v] /dℇ[sub a] ratio under triaxial compression loading decreased as the ageing stress ratio increased. The results suggest that close attention must be paid to the age of laboratory samples prepared to study the stress–strain response of sands at strains up to about 0.1%, particularly in studies on loose sand.Key words: sands, ageing, creep, modulus.Cet article présente les résultats d'un programme d'essais en laboratoire pour étudier la rigidité de sables très lâches du fleuve Fraser au moyen d'essais de compression triaxiale. On a montré que la rigidité était très dépendante du temps de confinement antérieur au cisaillement et du rapport des contraintes sous lequel l'échantillon a vieilli. Des rapports de contraintes plus élevés ont donné des modules initiaux très faibles sans vieillissement, mais les modules ont augmenté de plusieurs 100 % au cours des mille premières minutes de vieillissement. Sous un vieillissement isotrope, les modules initiaux étaient plus élevés que pour des rapports de contraintes plus élevés mais la rigidité a augmenté de seulement environ 60 % durant les 1000 premières minutes de vieillissement. La vitesse d'augmentation de la rigidité était approximativement linéaire en fonction du logarithme du temps jusqu'à des temps de vieillissement de 10 000 minutes (>1 semaine). Le vieillissement sous n'importe quel rapport de contraintes a donné des déformations volumétriques de contraction réduites durant le cisaillement subséquent, ce qui indiquait un changement dans la structure du sol durant le vieillissement. Le rapport dℇ[sub v] /dℇ[sub a] sous chargement triaxial en compression a diminué lorsque le rapport de contraintes de vieillissement augmentait. Les résultats suggèrent que l'on doit porter un attention particulière à l'âge des échantillons préparés en laboratoire pour étudier la réponse contrainte-déformation des sables jusqu'à des déformations de 0,1 %, particulièrement dans les études sur le sable lâche.Mots clés : sables, vieillissement, fluage, module.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]