Examining the tensile strength and strain of clay soil using Indirect Diametrical Tensile tests and Digital Image Correlation

B.M. Shannon, J.K. Kodikara

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

Session: Engineering Geology II

ABSTRACT: Load induced tensile cracking is important in many geotechnical applications such as in clay liners for waste contaminant systems, dam engineering and agricultural engineering. Cracked clay in many cases is not ideal as key parameters, such as soil strength and hydraulic conductivity, can be significantly altered by cracking. This paper examines the tensile strength and tensile strains of load induced cracking on consolidated kaolin clay samples. Samples were subjected to indirect diametrical tensile (IDT) tests at various moisture contents. Digital image correlation (DIC) was used to measure the strain on the outside surface of the clay sample throughout tensile loading. Tests results were compared with suction, moisture ratio, void ratio, tensile strength and plastic limit. Failure tensile strain increased markedly when the soil moisture content increased above the plastic limit. For the soil tested, the tensile strength reached a peak around 85% saturation and decreased with lower saturation values.

RÉSUMÉ: Charge de fissuration de la traction induite est important dans de nombreuses applications géotechniques comme en revêtements d'argile pour les systèmes de contamination des déchets, de l'ingénierie des barrages et de l'ingénierie agricole. Argile craquelée dans de nombreux cas n'est pas l'idéal en tant que paramètres clés, tels que la résistance du sol et la conductivité hydraulique, peut être modifiée de façon significative par la fissuration. Ce document examine la résistance à la traction et les souches de traction de charge fissuration induite sur des échantillons de kaolin consolidés. Les échantillons ont été soumis à des essais de traction diamétrale indirects (IDT) à différentes teneurs en eau. Corrélation d'image numérique (DIC) a été utilisé pour mesurer la pression exercée sur la surface extérieure de l'échantillon de l'argile à travers une charge de traction. Les résultats des tests ont été comparés avec aspiration, taux d'humidité, taux de vide, résistance à la traction et la limite de plasticité. Contrainte de traction de rupture a sensiblement augmenté lorsque la teneur en humidité du sol a augmenté au-dessus de la limite de plasticité. Pour le sol testé, la résistance à la traction a atteint un pic autour de 85% de saturation et une diminution des valeurs de saturation inférieurs.

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