A comprehensive Study on Development of CEC Estimation Procedure Based on Specific Surface Area of Soils

J. Vikram Kumar, S. Sreedeep

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: Geoenvironmental Engineering

ABSTRACT: Cation exchange capacity (CEC) is an important soil parameter of fine-grained soil. It is an effective parameter which represents the reactivity of soil, the determination of CEC is utmost importance for those soils used in many of the geoenvironmental projects. Precise determination of cation exchange capacity of soil is dependent on various soil physical properties as well as the type of cation used to determine it. Most of the CEC determination procedures reported in the literature are cumbersome and time consuming. From the detailed literature review it can be observed that the specific surface area (SSA) of soil is a significant and reliable parameter which can directly influence the value of CEC. There are simple and cost-effective methodologies for determining SSA of the soil. Therefore, an effort has been made in this study to develop simple correlations between CEC and SSA of the soil. This would help in quick and indirect estimation of CEC, reduces the cost of the experiment and the value can be usefull for a preliminary studies. A detailed database has been formulated by tabulating the values reported in the literature for CEC and SSA of soil. Based on the data base, simple regression and bilinear regression correlations are developed between CEC and SSA. These correlations were validated using measured values of different soil type. It can be observed from the validation that the general correlation for SSA gave a better estimation of CEC than the bilinear correlation. In the case of bilinear correlation, all the CEC values are over predicted. Also, SSAEGME gave a better comparison between measured and computed CEC, showing its potential for better estimation of CEC. It can also summarize from study that total surface area yields better correlations as compared to external surface area.

RÉSUMÉ: Capacité d'échange cationique (CEC) est un paramètre important du sol de sol à grains fins. C'est un paramètre efficace qui représente la réactivité du sol, la détermination de la CEC est une importance extrême pour les sols utilisé dans beaucoup de projets géoenvironnementales. Détermination précise de la capacité d'échange cationique du sol dépend de diverses propriétés physiques du sol ainsi que le type de cation utilisée pour déterminer l'il. La plupart des procédures de détermination des CEC rapportés dans la littérature sont lourdes et beaucoup de temps. De l'analyse documentaire détaillée on observe que la surface spécifique (SSA) du sol est un paramètre important et fiable qui peut influencer directement la valeur de la CEC. Il y a des méthodes simples et rentables pour déterminer la SSA du sol. Par conséquent, un effort a dans cette étude pour développer des corrélations simples entre CEC et SSA du sol. Cela aiderait à Quick et estimation indirecte de la CEC, réduit les frais de l'expérience et la valeur peut être utile pour des études préliminaires. Une base de données détaillée a été formulée par tabuler les valeurs rapportées dans la littérature pour les CEC et SSA du sol. Basée sur la régression simple, base de données et la régression bilinéaire corrélations sont développées entre CEC et SSA. Ces corrélations ont été validées à l'aide des valeurs mesurées du type de sol différentes. Elle peut être observée de la validation que la corrélation générale pour SSA a donné une meilleure estimation de la CEC que la corrélation bilinéaire. Dans le cas de corrélation bilinéaire, toutes les valeurs de la CEC sont plus prédit. En outre, SSAEGME a donné une meilleure comparaison entre CEC calculée et mesurée, montrant son potentiel pour la meilleure estimation de la CEC. Il peut également un résumé d'étude que la surface totale donne des corrélations mieux par rapport à la surface externe.

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Cite this article:
J. Vikram Kumar; S. Sreedeep (2011) A comprehensive Study on Development of CEC Estimation Procedure Based on Specific Surface Area of Soils in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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