Characterizing Stiffness Development in Early Age Cemented Paste Backfills with Sand in a non-Destructive Triaxial Test

Abdullah Galaa, Murray Grabinsky, Will Bawden

In the proceedings of: GeoManitoba 2012: 65th Canadian Geotechnical Conference

Session: M1A - Soil Mechanics I

ABSTRACT: Obtaining early age stiffness parameters for cemented paste backfill (CPB) is important for designing and modeling backfilling systems. Previous studies used non-destructive elastic wave methods to obtain stiffness parameters, which correspond to very small strain levels. A wide range of field strains are misrepresented by small strain parameters. In the present research work, a non-destructive triaxial testing procedure is proposed to obtain intermediate strain stiffness parameters. In addition, the volume and pore water pressure changes due to the ongoing cement hydration process are measured to understand the mechanisms contributing to stiffness development. The evolution of effective (skeleton) stiffness parameters is monitored for five days and the results are presented for the plug and main pour CPB-sand mixes (CPBS). A framework is suggested to predict the undrained stiffness at degrees of saturation representative of the field conditions. Very low suction values were measured, which suggests that self-desiccation is not influential in the development of early age stiffness. The study concludes that the proposed test setup and procedure is credible for providing stiffness parameters at representative field strain levels.

RÉSUMÉ: Obtention début paramètres de rigidité d'âge pour le remblai en pâte cimenté (CPB) est important pour la conception et la modélisation des systèmes de remblayage. Des études antérieures utilisé des méthodes non destructives d'ondes élastiques pour obtenir des paramètres de rigidité, qui correspondent à des niveaux de déformation très petites. Un large éventail de souches de terrain sont mal représentés par les paramètres de déformation petits. Dans le présent travail de recherche, une procédure d'essais non destructifs triaxial est proposé afin d'obtenir les paramètres de rigidité de déformation intermédiaires. En outre, le volume et la pression de pore changements d'eau en raison du processus d'hydratation du ciment en cours sont évalués à comprendre les mécanismes qui contribuent au développement de rigidité. L'évolution des paramètres de rigidité efficaces (le squelette) est surveillée pendant cinq jours et les résultats sont présentés pour la fiche et les principaux écoulement CPB-sable mélanges (OPC). Un cadre est proposé pour prédire la rigidité non drainé à des degrés de saturation représentant des conditions sur le terrain. Valeurs de succion très faibles ont été mesurées, ce qui suggère que l'auto-dessiccation n'est pas déterminant dans le développement de la rigidité plus jeune âge. L'étude conclut que la configuration de test proposée et la procédure est crédible pour fournir des paramètres de rigidité au niveau de représentation sur le terrain de contrainte.

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Cite this article:
Abdullah Galaa; Murray Grabinsky; Will Bawden (2012) Characterizing Stiffness Development in Early Age Cemented Paste Backfills with Sand in a non-Destructive Triaxial Test in GEO2012. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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