Unconfined compression strength as consistency index for compacted clay in construction – a statistical approach

C.K. Wong, R.G. Wan, R.C.K. Wong

In the proceedings of: GeoSt. John's 2019: 72nd Canadian Geotechnical Conference

Session: Soft and sensitive clays

ABSTRACT: In this paper, unconfined compression strength (UCS) as obtained from an unconsolidated-undrained test is used as a consistency index for classification of natural clay. For saturated clay, the UCS or undrained shear strength is independent of the confining pressure and is an indicator of consistency in stiffness. However, the structure of compacted clay varies as a function of compaction effort and water content and as such is more heterogeneous than that of natural clay. This study investigates whether UCS can be used as a consistency index for compacted clay. Two different types of clay, Calgary till and Regina clay, were used with clay contents of about 15 and 45%, respectively. Compacted clay specimens were prepared at varying water contents using the standard Proctor method. Computer X-ray scanning technique and filter respectively followed by UCS determination. Empirical correlations among bulk density, matric suction and UCS were developed. In addition, these data were analyzed using a statistical approach. The results provide confidence levels for the use of UCS as a consistency index for compacted clay used in construction.

RÉSUMÉ: Dans cet article, la résistance en compression simple (UCS) obtenue à partir d'un test non consolidé-non drainé est utilisée comme indice de consistance pour la classification de l'argile naturelle. Pour l'argile saturée, la résistance UCS ou au cisaillement non-drainé est indépendante de la pression de confinement et constitue un indicateur de la consistance de la rigidité. Cependant, la structure de l'argile compactée varie en fonction de l'effort de compactage et de la teneur en eau et, en tant que telle, est plus hétérogène que celle de l'argile naturelle. Cette étude examine si UCS peut être utilisé comme indice de consistance pour l'argile compactée. Deux types d'argiles, le till de Calgary et l'argile de Regina, ont été utilisés avec une teneur en argile d'environ 15 et 45%, respectivement. Des échantillons d'argile compactée ont été préparés à différentes teneurs en eau en utilisant la méthode standard de Proctor. La technique de balayage aux rayons X par ordinateur et la méthode du papier filtre ont été utilisées pour quantifier la variation de la densité apparente et la succion matricielle densité apparente, succion matricielle et UCS ont été développées. De plus, ces données ont été analysées en utilisant une approche statistique. Les résultats fournissent des niveaux de confiance pour l'utilisation de l'UCS en tant qu'indice de consistance pour l'argile compactée utilisée dans la construction.

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Cite this article:
C.K. Wong; R.G. Wan; R.C.K. Wong (2019) Unconfined compression strength as consistency index for compacted clay in construction – a statistical approach in GEO2019. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

@article{Geo2019Paper446,author = C.K. Wong; R.G. Wan; R.C.K. Wong,title = Unconfined compression strength as consistency index for compacted clay in construction – a statistical approach,year = 2019}