Using Impact Resonance Testing of Soil Cement Materials To Observe Hydraulic Conductivity Damage After Freeze/Thaw Cycles

Craig Lake

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: SOIL AND TERRAIN CHARACTERIZATION - II Geotechnical Laboratory Testing

ABSTRACT: A laboratory experimental program is undertaken to investigate the ability of impact resonance (IR) testing to detect changes in hydraulic conductivity and unconfined compressive strength (UCS), as soil cement specimens undergo freeze/thaw (f/t) cycles. A silty sand is combined with two different cement contents and three moisture contents to produce six different soil cement materials. It is shown for these six different compacted soil cement mix designs that the longitudinal resonant frequency (RF) obtained from IR testing on soil samples, before and after f/t cycles, exhibit decreases, consistent with increases in hydraulic conductivity and unconfined compressive strength (UCS). Unlike previous research performed with the same silty sand at a higher cement content (i.e. 10%), the trends observed between the relative values of hydraulic conductivity before and after f/t (hydraulic conductivity ratio) and relative resonant frequency values (RF ratio) were weak. The same weak relationship was found between the RF ratio and UCS ratio. The absolute resonant frequency value was shown to be a good indicator of UCS of the specimens, regardless of the number of freeze thaw cycles the soil cement sample underwent.

RÉSUMÉ: Un programme expérimental en laboratoire est entrepris pour étudier la capacité de l'impact de résonance (IR) tests pour détecter les changements dans la conductivité hydraulique et la résistance en compression simple (UCS), comme ciment du sol spécimens subissent le gel/dégel (F/T) cycles. Un sable silteux est combinée avec deux différentes teneurs en ciment et trois de l'humidité contenu de produire six différents matériaux de sol-ciment. Il est indiqué pour ces six différents sols compactés mélange du ciment conceptions qui la fréquence de résonance longitudinale (RF) obtenus à partir de tests IR sur des échantillons de sol, avant et après les cycles F/T, la pièce diminue par suite de la progression de la conductivité hydraulique et la résistance en compression simple (UCS). Contrairement aux recherches antérieures effectuées avec le même sable silteux à une teneur en ciment supérieur (c'est-à-dire 10 %), les tendances observées entre les valeurs relatives de la conductivité hydraulique avant et après f/t (ratio de conductivité hydraulique) et les valeurs de fréquence de résonance relative (ratio de RF) étaient faibles. La même relation faible a été trouvée entre le ratio de RF et ratio UCS. La valeur de la fréquence de résonance absolue s'est révélée être un bon indicateur de la NGC des spécimens, indépendamment du nombre de cycles de gel-dégel du sol-ciment échantillon a subi.

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