Influence of curing time on the uniaxial compression behavior of raw lime-treated clayey soil

ABSTRACT: Lime by small percentage is generally used to improve the physical properties and enhance the mechanical strength of unstable weak clayey soil. In this study, tills or clays were treated with two different raw industrial lime and were used for laboratory tests on mechanical properties. A large number of lab tests were performed considering various curing periods of lime-treated soil samples under different loading rates to examine the impacts of time-dependent chemical bonding and available moisture in lime-treated clayey soil. The influence of this raw lime stabilization on weak clayey soil was evaluated through the determination of geotechnical properties (e.g., liquid limit, plastic limit, optimum water content, and mineralogy), and homogenization time of lime-soil mixtures. Our results show that with the increase of curing period, which reflects the higher bonding reaction between lime and clay, the resistance of mixture towards acting load increases but the failure occurs with a lower magnitude of deformation. Additionally, the maximum curing period required to reach peak strength for the optimum moisture content of soil-lime mixture was determined to establish the long-term strength.

RÉSUMÉ: La chaux à faible pourcentage est généralement utilisée pour améliorer les propriétés physiques et renforcer la résistance mécanique des sols argileux faibles instables. Dans cette étude, des tills ou des argiles ont été traités avec deux chaux brutes industrielles différentes et ont été utilisés pour des tests en laboratoire sur les propriétés mécaniques. Un grand nombre d'essais en laboratoire ont été effectués en tenant compte de diverses périodes de durcissement d'échantillons de sol traités à la chaux sous différents taux de charge pour examiner les impacts de la liaison chimique en fonction du temps et de l'humidité disponible dans le sol argileux traité à la chaux. L'influence de cette stabilisation à la chaux brute sur un sol argileux faible a été évaluée par la détermination des propriétés géotechniques (par exemple, la limite de liquidité, la limite plastique, la teneur en eau optimale et la minéralogie) et le temps d'homogénéisation des mélanges chaux-sol. Nos résultats montrent qu'avec l'augmentation de la période de durcissement, qui reflète la réaction de liaison plus élevée entre la chaux et l'argile, la résistance du mélange à la charge agissante augmente mais la rupture se produit avec une amplitude de déformation plus faible. De plus, la période de durcissement maximale requise pour atteindre la résistance maximale pour la teneur en humidité optimale du mélange sol-chaux a été déterminée pour établir la résistance à long terme.