Powiadomienia systemowe
- Sesja wygasła!
- Sesja wygasła!
Identyfikatory
Warianty tytułu
Microstructural changes in remoulded specimens due to suction pressure
Języki publikacji
Abstrakty
This paper presents an issue of microstructural changes in clay soils during the water loss due to increase of suction pressure. The change of microstructure affects the geological engineering properties of soils causes problems with the foundation of buildings. The volumetric changes of cohesive soils, containing significant amounts of clay minerals from the smectite group, are caused by a variable water content in soil. The phenomenon of the moisture change significantly alters the geological engineering properties of these soils as a result of shrinking and swelling. This paper aims at presenting the microstructural changes in remoulded specimens of Neogene clays caused by loss of moisture due to suction pressure. The scientific examination involved quantitative analyses of the microstructure using scanning electron microscopy (SEM) to study pore space details of remoulded specimens. Tested samples from selected levels of the Neogene clays (Poznan Series) were collected from the Warsaw-Stegny area. Samples were taken from a research polygon for these clay soils. The basic geological engineering properties of clay soils and remoulded specimens have been examined after being prepared according to strictly defined procedures. Through successive stages of the suction pressure (from 50 to 1600 kPa), the samples underwent the process of loss of moisture. Application of a novel method of sample preparation procedure for remoulded specimens allowed examining structurally homogeneous soils and obtaining results without an effect of material anisotropy. The qualitative and quantitative analysis of soil microstructures were performed using SEM and STIMAN software for quantitative images processing. The analysis allowed determination of the number of geometric and morphometric parameters of the microstructure with high accuracy. Based on this study, significant qualitative and quantitative changes in loss of moisture due to suction pressure in the process of remoulded specimens were noted along with changes in the microstructure and pore space of clay soils. The obtained results showed the effect of successive stages of "closing" of the structure of cohesive soils. Microstructural changes have a significant influence on the values of clay soil properties during the shrinkage and swelling process, which are caused by changes in the water content.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
74–--82
Opis fizyczny
Bibliogr. 23 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
autor
- Instytut Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej, Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa
autor
- Instytut Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej, Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa
autor
- Instytut Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej, Wydział Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. Żwirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa
Bibliografia
- 1. BARAŃSKI M. & WÓJCIK E. 2007 -Ocena zdolności do zmian deformacyjnych iłów mioplioceńskich z poligonu badawczego STEGNY w Warszawie. Geologos, 11: 413-420.
- 2. BRYKCZYŃSKA E. & BRYKCZYNŃSKI M. 1974 - Geologia przekopu Trasy Łazienkowskiej na tle problematyki zaburzeń osadów trzeciorzędowych i czwartorzędu w Warszawie. Pr. Muz. Ziemi, 22: 199-216.
- 3. BURLAND J.B. 1990 - On the compressibility and shear strength of natural clays. Géotechnique, 40: 329-378.
- 4. DYJOR S. 1992 - Rozwój sedymentacji i przebieg przeobrażeń osadów w basenie serii poznańskiej w Polsce. Acta Univ. Wratisl., 1354, Pr. Geol.-Miner., 26: 3-18.
- 5. FRANKOWSKI Z. & WYSOKOŃSKI L. 2000 - Atlas geologiczno-inżynierski Warszawy, skala 1: 10 000. Centr. Arch. Geol. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
- 6. GRABOWSKA-OLSZEWSKA B. (red.) 1998 - Geologia stosowana. W³aoeciwooeci gruntów nienasyconych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa: 217.
- 7. GRABOWSKA-OLSZEWSKA B., OSIPOV V.I. & SOKOLOV V.N. 1984 - Atlas of the microstructure of clay soils. PWN, Warszawa: 414.
- 8. KULESZA-WIEWIÓRA K. 1990 - Preparatyka próbek do badań mineralogicznych i fizyczno-chemicznych. [W:] Grabowska-Olszewska B. (red.) Metody badań gruntów spoistych. Wyd. Geol., Warszawa: 130-141.
- 9. LEE H.C. & WRAY W.K. 1995 - Techniques to evaluate soil suction - a vital unsaturated soil water variable. [W:] Alonso E.E. & Delage P. (red.) Proceedings of the 1st International Conference on Unsaturated Soils UNSAT, Paris, France, 6-8 September 1995. T. 2. Balkema, Rotterdam: 615-622.
- 10. ŁĄDKIEWICZ K. 2012 - Zależność między wilgotnością a ciśnieniem ssania w gruntach spoistych z rejonu Warszawy. Arch. Wydz. Geol. UW, Warszawa [praca magisterska].
- 11. PIWOCKI M. 2002 - Ewolucja poglądów na stratygrafię utworów formacji poznańskiej na Niżu Polskim. Prz. Geol., 50: 255.
- 12. PN-B-02480:1986 - Grunty budowlane. Okreśelenia, symbole, podział i opis gruntów. PKN, Warszawa.
- 13. PN-B-04481:1988 - Grunty budowlane. Badanie próbek gruntów. PKN, Warszawa.
- 14. SERGEYEV Y.M., GRABOWSKA-OLSZEWSKA B., OSIPOV V.I., SOKOLOV V.N. & KOLOMENSKI Y.N. 1980 - The classification of microstructures of clay soil. J. Microsc., 120: 237-260.
- 15. SKEMPTON A.W. 1953 - The colloidal activity of clays. [W:] Proceedings of the 3rd International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 16th-17th August, 1953. T. 1: 57-61. Org. Com. ICOSOMEF, Zurich.
- 16. SOKOLOV V.N., YURKOVETS D.I. & RAZGULINA O.V. 2002 - Stiman (Structural Image analysis): a software for quantitative morphological analysis of structures by their images (User’s manual. Version 2.0). Laboratory of Electron Microscopy, Moscow State University, Moscow: 75.
- 17. SUDJIANTO A.T., SURYOLELONO K.B., RIFA’I A. & MOCHTAR I.B. 2011 - The effect of water content change and variation suction in behavior swelling of expansive soil. Int. J. Civil Environ. Eng., 11: 11-17.
- 18. SZCZEPAŃSKI T. 2007 - Przykłady zastosowań koncepcji parametrów inherentnych w badaniach gruntów spoistych. Geologos, 11: 491-498.
- 19. TRZCIŃSKI J. 1998 - Ilościowa analiza mikrostrukturalna w skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM) gruntów poddanych oddziaływaniu wody. [W:] Grabowska-Olszewska B. (red.) Geologia stosowana. Właściwości gruntów nienasyconych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa: 113-150.
- 20. TRZCIŃSKI J. 2004 - Combined SEM and computerized image analysis of clay soils microstructure: technique & application. [W:] Jardine R.J., Potts D.M., Higgins K.G. (red.) Advances in geotechnical engineering. The Skempton conference. Thomas Telford, London: 654-666.
- 21. VIOLA R., TULLER M., OR D. & DRASDIS J. 2005 - Microstructure of clay-sand mixtures at different hydration states. [W:] Tarantino A. i in. (red.) Advanced experimental unsaturated soil mechanics. Proceedings of the International Symposium on Advanced Experimental Unsaturated Soil Mechanics, Trento, Italy, 27-29 June 2005. Taylor & Francis, London: 437-442.
- 22. WYRWICKI R. 1998 - Skład mineralny iłów serii poznańskiej w rejonie Warszawy. Arch. Zakł. Prac Geol. Wydz. Geol. UW, Warszawa [G-438].
- 23. WYRWICKI R. & KOŚCIÓWKO H. (red.) 1996 - Metody badań kopalin ilastych. Państw. Inst. Geol., Warszawa-Wroc³aw: 56-76.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-d06469ef-81f7-438d-b608-813e67277825