Fulltext

Study Shear Strength Characteristics of Gypseous Sandy Soil Using Additives

دراسة خصائص مقاومة القص للتربة الرملية الجبسية باستخدام مضافات

Hussein H. Karim --- T. Schanz --- Maha H. Nasif

Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا
ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 8 Part (A) Engineering Pages: 1431-1446
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

The present study investigated the possibility of enhancing collapsible gypseous soil of Al-Qarma site (with relatively high gypsum content around 50%), which is located in Al-Anbar Governorate, using kaolinite and bentonite as additives. The essential idea is concentrated in mixing these additives with natural soil using different percentages (5, 10, 15 and 20% by soil dry weight) to investigate soil shear strength enhancement. The effect of such additives on soil shear strength parameters, cohesion (C) and angle of internal friction (Φ), and their behavior were studied using direct shear test. The results showed that shear strength parameters of soil sometimes increased and then decreased with increasing additives. Generally, higher shear strength parameters have been obtained from bentonite mixed soil than that of kaolinite mixed soil for the same percentages of additives. It was concluded that bentonite was much more effective in increasing C and reducing Φ than kaolinite. While, kaolinite was much more effective in reducing C than bentonite. It was also concluded that gypseous soil shear strength is improved using such additives (with only 5% kaolinite or with only 20% bentonite) which provide cohesion strength to the soil mass and also acts as a binder agent material.

تبحث الدراسة الحالية في امكانية تحسين التربة الجبسية الانهيارية لموقع الكرمة (ذات المحتوى الجبسي العالي نسبيا بحدود 50%), الواقع ضمن محافظة الأنبار, باستخدام الكاؤلينايت والبنتونايت كمضافات. ان الفكرة الأساسية تتركز بخلط هذه المضافات مع التربة الطبيعية وبنسب مئوية مختلفة (5 , 10 , 15 و 20 % من وزن التربة الجاف ) من أجل البحث في تحسين مقاومة القص. تم دراسة تأثير هذه المضافات على معاملات مقاومة القص, قوة التماسك (C) وزاوية الاحتكاك الداخلي (Φ), وسلوك التربة باستخدام فحص القص غير المباشر. أظهرت النتائج ان معاملات مقاومة القص للتربة تزداد أحيانا ومن ثم تتناقص مع زيادة المضافات. عموما، تم الحصول على أعلى معاملات مقاومة القص للتربة المخلوطة مع البنتونايت من تلك المخلوطة مع الكاؤلينايت ولنفس النسب من المواد المضافة. استنتج أن البنتونايت كان أكثر فعالية بكثير في زيادة C وتقليل Φ من الكاؤلينايت. في حين، كان الكاؤلينايت أكثر فعالية في تقليل C من البنتونايت. وخلصت الدراسة أيضا إلى أن مقاومة القص للتربة الجبسية تم تحسينها باستخدام مثل هذه المضافات (بنسبة 5% كاؤلينايت فقط أو 20% بنتونايت فقط) حيث أدت الى زيادة قوة التماس بالاضافة الى عملها كمادة رابطة.

Keywords

Gypseous soil --- Kaolinite --- Bentonite --- Additives --- Shear strength