Desiccation-induced cracking and its effect on the hydraulic conductivity of clayey soils from Iran

    loading  Checking for direct PDF access through Ovid

Abstract

Clay materials have many environmental applications, especially in situations where a hydraulic barrier is desired. However, as the plasticity of clay increases, cracks tend to develop during cycles of long dry spells. This is particularly a concern in the construction of covers or installation of landfill liners prior to waste filling. In the present study, specimens prepared from three natural clayey soils from Iran used for clay barrier construction, and one artificial clayey soil, were subjected to cycles of wetting and drying. Surface cracks of different dimensions formed as a result of drying. Specimens with the largest volumetric shrinkage strains typically contained the highest number of cracks. Specimens that developed cracks were subjected to hydraulic conductivity testing. The results showed that the dimension of cracks increased with increasing plasticity index and clay content and, so, the initial hydraulic conductivity increased with increasing plasticity index and cycles of drying and wetting. Cracking increased the hydraulic conductivity by 12–34 times, depending on the plasticity of the soil. After a long saturation time, the hydraulic conductivity of the soils decreased with an increase in saturation time, which could be associated with a self-healing process that affects the soils by different degrees.

Les matériaux argileux ont plusieurs applications environnementales, spécialement dans des situations où l'on désire une membrane étanche. Cependant, à mesure que la plasticité de l'argile augmente, des fissures ont tendance à se développer durant les cycles de longues périodes de sécheresse. Ceci présente une inquiétude particulièrement pour la construction de couvertures ou de mise en place de membranes étanches avant le dépôt des déchets sur les sites d'enfouissement sanitaire. Dans la présente étude, des spécimens préparés à partir de trois sols argileux naturels d'Iran utilisés pour la construction de membranes argileuses, et un sol argileux artificiel ont été soumis à des cycles de mouillage et séchage. Des fissures de différentes dimensions se sont formées à la surface par suite du séchage. Les spécimens avec les retraits volumétriques les plus importants contenaient typiquement le nombre le plus élevé de fissures. Les spécimens qui ont développé des fissures ont été soumis à des essais de conductivité hydraulique. Les résultats ont montré que la dimension des fissures augmentait avec l'augmentation de l'indice de plasticité et de la teneur en argile, et ainsi, la conductivité hydraulique initiale augmentait avec l'augmentation de l'indice de plasticité et les cycles de séchage et mouillage. La fissuration a augmenté la conductivité de 12 à 34 fois, dépendant de la plasticité du sol. Après une longue période de saturation, la conductivité hydraulique des sols a diminué avec un accroissement de la période de saturation, ce qui pourrait être associé à un processus de cicatrisation qui se produit dans les sols à différents degrés. Mots-clés: desse dynamiqueesiccation, fissuration, plasticité, conductivité, membrane argileuse, cicatrisation, retrait volumétrique.[Traduit par la Rédaction]

Related Topics

    loading  Loading Related Articles