INFLUENCE OF BAGASSE ASH AND HYDRATED LIME ON STRENGTH AND MECHANICAL BEHAVIOUR OF STABILISED EXPANSIVE SOIL

Liet Chi Dang, Hayder Hasan, Behzad Fatahi, Hadi Khabbaz

In the proceedings of: GeoQuébec 2015: 68th Canadian Geotechnical Conference & 7th Canadian Permafrost Conference

Session: Soil Mechanics III / Mécanique des sols III

ABSTRACT: This paper presents the results of an experimental study undertaken to investigate the effects of using bagasse ash and hydrated lime for improving the strength and mechanical properties of expansive soil. The bagasse ash, a fibrous waste by-product of the sugar cane refining industry, and the expansive soil samples were collected from Queensland, Australia. The specimens were prepared by varying the percentage of bagasse ash up to 25% by dry weight of expansive soil mixed with various hydrated lime contents. A series of experimental tests have been undertaken on untreated and treated soil samples consisting of Atterberg limits, linear shrinkage, compaction, unconfined compressive strength (UCS) tests after various curing periods of 3, 7 and 28 days. Results of this investigation are analysed to illustrate the influence of hydrated lime and bagasse ash treatment on mechanical properties and stress-strain behaviour of expansive soil. The findings indicate a considerable increase in strength and stiffness, mechanical properties with increased hydrated lime-bagasse ash contents and curing time. An optimum combination of hydrated lime and the soil bagasse ash stabilised expansive soil are also presented. Results are significant in that the chemical stabilisation using hydrated lime-bagasse ash not only improves the strength and mechanical properties of expansive soil, but also the use of waste material facilitates to cope with environmental issues.

RÉSUMÉ: Cet article présente les résultats d'une étude expérimentale menée pour étudier les effets de l'utilisation de cendres de bagasse et de chaux hydratée pour améliorer la résistance et les propriétés mécaniques d™un sol expansif. La cendre de bagasse, résidu fibreux sous-produit de l'industrie du raffinage de la canne à sucre, et les échantillons de sol expansif ont été prélevés dans l™état de Queensland, en Australie. Les échantillons ont été préparés en variant le pourcentage de cendres de bagasse, en allant jusqu'à 25% du poids sec du sol mélangé avec différentes teneurs en chaux hydratée. Une série d™essais expérimentaux, comprenant les limites d'Atterberg, le retrait linéaire, le compactage et la résistance à la compression non confinée (UCS), ont été entrepris sur les échantillons de sols traités et non traités après différentes périodes de durcissement de 3, 7 et 28 jours. Les résultats de cette enquête sont analysés pour illustrer l'influence de la chaux hydratée et du traitement aux cendres de bagasse sur les propriétés mécaniques et le comportement contrainte-déformation du sol expansif. Les résultats montrent une augmentation considérable de résistance, de rigidité et des propriétés mécaniques suivant une augmentation du contenu en chaux hydratée et en cendres de bagasse et du temps de durcissement. Une combinaison optimale de chaux hydratée et de cendre de bagasse pour un sol expansif stabilisé est également présentée. Les résultats sont significatifs, non seulement car la stabilisation chimique utilisant le mélange chaux-cendres de bagasse améliore la résistance et les propriétés mécaniques du sol, mais aussi parce que l'utilisation de déchets permet de faire face aux enjeux environnementaux.

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