Laboratory investigation on shear strength of granular material considering the effect of particle size distribution

Amirpour Harehdasht Samaneh, Mahmoud N. Hussien, Mourad Karray, Mohamed Chekirad, Varvara Roubtsova

In the proceedings of: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: Soil and Rock Mechanics IV

ABSTRACT: Shear strength of soil is an important parameter used in many geotechnical designs. The fundamental factors controlling the shear behaviour of soil include confining pressure, soil density, loading conditions, particle shape, and particle size etc. The effect of particle size distribution on shear strength of granular material consisting of polydisperse spherical glass beads covering the size with 7 different particle gradations were performed. The experimental results are analyzed in terms of frictional contribution to the strength of mixtures as a function of particle size distribution. Comparing the relationship of stress-strain and the strength behavior of glass beads samples allowed us to demonstrate the effect of the change in particle size characteristics on the shear strength of the tested material. The results imply that shear strengths of tested samples were affected by their particle size distribution.

RÉSUMÉ: La résistance au cisaillement du sol est un paramètre important utilisé dans de nombreux problèmes de conception géotechnique. Les facteurs contrôlant la résistance au cisaillement du sol incluent la pression de confinement, la densité, les conditions de chargement, la forme et la taille des particules etc. Dans cet article, on a étudié l'effet de la distribution granulométrique sur la résistance au cisaillement du matériau granulaire, composé de billes de verre sphérique de polydispersité couvrant une gamme de taille de billes variant entre 50 m à 2000 m. Un total de 21 essais triaxiaux non drainés avec 7 gradations différentes ont été réalisées. Les résultats expérimentaux sont analysés en termes de contribution du frottement à la résistance au cisaillement des mélanges en fonction de la granulométrie. La comparaison la relation contrainte-déformation et la résistance au cisaillement des échantillons de billes de verre a permis de résultats indiquent que la résistance au cisaillement des échantillons testés était affectée par leur granulométrie.

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