Influence of pressure, saturation, and temperature on the behaviour of unsaturated sand-bentonite

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Abstract

Triaxial compression tests were performed on unsaturated sand-bentonite buffer at elevated temperatures and pressures. Air and water drainage lines from the specimen were generally kept closed through (i) heating, (ii) pressuring, and (iii) shearing. The tests can therefore be characterized as undrained-undrained-undrained tests. Effects of open drainage were also explored. Confining pressures ranged from 0.2 to 3.0 MPa at temperatures of 26, 65, and 100°C. Specimens were statically compacted to a constant dry density of 1.67 Mg/m3, and to degrees of saturation between 35 and 98%. Suction - water content relationships were established to determine the initial total suction before testing. Results indicate that undrained strengths increase with decreasing degree of saturation (50 <= Sr <= 100%), with increasing confining pressure, and with decreasing temperature. The normalized compression modulus E50/su does not respond monotonically to changes in saturation, pressure, and temperature. Changes in strength and stiffness have been described in relation to net mean stress and suction in shear strength - net mean stress - suction space.

Des essais de compression triaxiale ont été réalisés sur un mélange tampon sable-bentonite à des températures et pressions élevées. Les sorties d'air et d'eau du spécimen ont été généralement gardées fermées en cours de (i) chauffage, (ii) pressurisation, et (iii) cisaillement. Les essais peuvent donc être caractérisés comme « non drainés - non drainés - non drainés », soit des essais (UUU). Les effets d'un drainage ouvert ont aussi été explorés. Les pressions de confinement ont varié de 0,2 à 3,0 MPa à des températures de 26, 65, et 100°C. Les spécimens ont été préparés par compactage statique à une masse volumique sèche de 1,67 Mg/m3, et à des degrés de saturation entre 35 et 98%. Des relations succion - teneur en eau ont été établies pour déterminer la succion initiale totale avant l'essai. Les résultats indiquent que les résistances non drainées augmentent avec la diminution du degré de saturation (50% <= Sr <= 100%), avec l'augmentation de la pression de confinement, et avec la diminution de la température. Le module de compression normalisé E50/su ne répond pas de façon monotonique aux changements de saturation, de pression et de température. Les changements de résistance et de rigidité ont été décrits en relation avec la contrainte moyenne nette et la succion dans l'espace q, (p-ua), S.

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