EFFECTS OF MAGNESIUM CHLORIDE AND POLYPROPYLENE FIBERS STABILIZERS ON HYDRO-MECHANICAL BEHAVIOR OF DISPERSIVE SOILS

Farzad Daliri, Farzad Saber Tanha, Fariba Yazdi, Mohammad Shahsavari, Azadeh Rashed

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoNiagara 2021: 74th Canadian Geotechnical Conference; 14th joint with IAH-CNC

RÉSUMÉ: Les sols dispersifs sont problématiques lorsqu’ils sont exposés à l’eau et peuvent causer des problèmes techniques et techniques dans les projets de construction. Ces sols ont normalement une résistance relativement élevée à l’état sec; cependant, dans des conditions humides en absorbant l’eau, ils se défloculent et subissent un phénomène dispersif. Le principal problème causé par ce phénomène est l’érosion, qui peut causer des dommages et des destructions dans les structures hydrauliques telles que les terrassements et les remblais. La présence de sols argileux dispersifs dans un canal de dérivation d’un barrage peut entraîner de l’érosion et des fuites d’eau dans les parois du chenal. Le but de cette recherche était de trouver des solutions pour améliorer et stabiliser le comportement dispersif des sols à l’aide d’additifs traditionnels et modernes. Dans cette étude, deux types d’additifs modernes, les fibres de polypropylène et la solution de chlorure de magnésium en plus de la chaux comme stabilisant traditionnel ont été utilisés. Afin d’identifier les caractéristiques de dispersion du sol et de fournir des pourcentages optimaux d’additifs, des analyses chimiques, des tests de double aréomètre et de sténopé ont été effectués dans cette étude. Des essais de consolidation unidimensionnelle (oedomètre) et de perméabilité de la tête tombante ont été effectués sur les sols avec les additifs à différents pourcentages. Les résultats ont montré que l’ajout de fibres de polypropylène au sol dispersif a été très efficace pour réduire la quantité de dispersion physique du sol et réduit la compressibilité du sol dispersif. L’ajout de chlorure de magnésium au sol a causé une structure de floculation, ce qui a entraîné une réduction de la dispersion du sol. L’ajout de fibres de polypropylène au sol augmente le coefficient de perméabilité du sol, tandis que l’ajout de chaux et de solution de chlorure de magnésium au sol réduit considérablement le coefficient de perméabilité. Les résultats de cette étude ont montré que les additifs les plus rentables pour réduire la dispersion des sols testés étaient soit 8% de chaux, soit 2,5% de polypropylène. Pour réduire la perméabilité et la compressibilité du sol testé, l’utilisation de 8 % de chaux, 2,5 % de polypropylène ou 3,0 % de chlorure de magnésium est recommandée.

ABSTRACT: Dispersive soils are problematic when exposed to water and can cause technical and engineering problems in construction projects. These soils normally have a relatively high strength in the dry state; however, in wet condition by absorbing water, they deflocculate and experience dispersive phenomenon. The main problem caused by this phenomenon is erosion, which can cause damage and destruction in hydraulic structures such as earthdams and embankments. The presence of dispersive clay soils at a diversion channel of a dam can lead to erosion and water leakage in the walls of the channel. The purpose of this research was to find solutions to improve and stabilize the dispersive behaviour of soils using traditional and modern additives. In this study two types of modern additives, polypropylene fibers and magnesium chloride solution in addition to lime as a traditional stabilizer were used. To identify soil dispersion characteristics and provide optimum percentages of the additives, chemical analysis, double hydrometer and pinhole tests were performed in this study. One dimensional consolidation (oedometer) and falling head permeability tests were conducted on the soils with the additives at different percentages. The results showed that the addition of polypropylene fibers to dispersive soil has been very effective in reducing the amount of physical dispersion of the soil and reduces the compressibility of the dispersive soil. Addition of magnesium chloride to the soil caused flocculation structure, which led to a reduction in soil dispersion. Addition of polypropylene fibers to the soil increases soil coefficient of permeability, while adding lime and magnesium chloride solution to the soil significantly reduces the coefficient of permeability. The results of this study showed that the most cost-effective additives to reduce dispersity of the tested soils were either 8% lime or 2.5% polypropylene. To reduce the tested soil's permeability and compressibility, the use of either 8% lime, 2.5%polypropylene, or 3.0% magnesium chloride are recommended.

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