Suction and swelling behavior of clayey soils in the presence of seawater

Hasan Firat Pulat, Yeliz Yukselen-Aksoy

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Other General

ABSTRACT: Clayey soils exhibit different engineering behavior mainly depending on their mineralogical and chemical compositions. Pore fluid chemistry may significantly alter the chemical compositions of clays by means of exchangeable cations. Studies in the literature report that inorganic salt solutions have a strong impact on the engineering behavior of clays, especially on swelling clays. However, the effects of saline waters on the swelling and/or suction behavior of soils are not well known. The effects of saline waters on the engineering behavior of soils need to be determined because the salinity of pore fluid of fine-grained soils at some coastal areas increases continuously. Swelling clays such as montmorillonitic soils bring serious problems including large settlements under superstructures or hydraulically permeable in the case of change in the pore fluid characteristics. Soil suction is one of the important parameter describing the moisture condition of unsaturated soils. Changes in suction behavior in the presence of saline waters are needed to be known. The aim of this study is to determine the rate of change in suction and swelling behavior of clayey soils when exposed to natural seawater with respect to distilled water. The six clayey soil samples were gathered with different mineralogy and plasticity characteristics and tested to determine suction and swelling characteristics in the presence of distilled water and seawater. The suction behavior of the samples was determined by the filter paper method. The modified free swell indexes of the samples were determined by free swell index methods. The total suction of the samples are higher than that of in distilled water for swelling and non-swelling soils. There are no correlations between the total suction and soil physicochemical properties (liquid limit, clay fraction, etc.). The seawater effect is most noticed on the swelling behavior for montmorillonitic soils which have high plasticity.

RÉSUMÉ: Les sols argileux peuvent représenter différents comportements d'ingénierie qui dépendent principalement à leurs compositions minéralogiques et chimiques. La chimie des fluides interstitiels peut modifier de manière significative les échangeables. Les études dans la littérature rapportent que les solutions de sal inorganiques a une puissante influence sur le comportement d'ingénierie des argiles, en particulier sur les argiles gonflantes. Cependant, les effets de l'eau salée sur le gonflement et/ou La succion des argiles sont tout à fait connus. Depuis que la salinité de près des zones côtières augmente de façon continue, les effets de l'eau salée sur le comportement d'ingénierie des sols doivent être déterminés. Les sols argileux comme sols montmorillonitiques apportent de sérieux problèmes y compris grands tassements dus aux charges élevées des superstructures ou perméabilité hydraulique dans le cas de changement des cars : Caractéristiques du fluide interstitiel. La succion du sol est l'un des paramètres importants décrivant l'état d'humidité des sols non saturés et les changements de comportement de la succion en présence des eaux salées sont également nécessaires pour être connus. cion et le comportement de gonflement des sols argileux lorsqu'ils sont exposés à l'eau de mer naturelle à l'égard de l'eau distillée. Les six échantillons de sol argileux avec des caractéristiques différentes de plasticité et de la minéralogie ont été recueillis et aussi éprouvés pour comportement de succion des échantillons a été déterminé en utilisant la méthode du papier filtrant. Les Indices de gonflement libre modifié des argiles ont été déterminés montrent que les valeurs de succion totale des échantillons sont plus élevées que celui dans l'eau distillée. Il n'ya pas de corrélations entre la succion totale et propriétés physico-chimiques du sol (limite de liquidité, la fraction d'argile, etc.). L'effet de l'eau de mer est le plus remarqué sur le comportement de gonflement des sols montmorillonitiques qui ont une grande plasticité.

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Cite this article:
Hasan Firat Pulat; Yeliz Yukselen-Aksoy (2011) Suction and swelling behavior of clayey soils in the presence of seawater in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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