Permeability of Sand-Clay Mixtures

Abstract

W inzynierii ladowej/geoinzynierii bardzo czesto spotykamy sie z materiałami gruntowymi zbudowanymi z frakcji piaskowej i ilastej. Materiały te stanowia naturalne podłoze gruntowe dla posadawianych na nim budynków lub jako mieszanki rekonstytuowane uzywane sa do budowy nasypów drogowych, tam, zapór jak równiez barier uszczelniajacych. Doswiadczenie pokazuje, ze cechy tych materiałów zaleza od własciwosci komponentów, szczególnie od mineralogii iłu, od wzajemnych proporcji składników, od stopnia zageszczenia, jak równiez od wilgotnosci mieszanki. Mimo, ze do projektowania konstrukcji geotechnicznych stosuje sie proste i powszechnie znane zasady (równania empiryczne) bazujace na własciwosciach składników, wielokrotnie stawia sie pytanie czy jest to podejscie własciwe. W zwiazku z tym autorzy podjeli próbe lepszego zrozumienia własciwosci mieszanek piasek-ił w skali makro poprzez powiazanie ich ze zjawiskami fizycznymi jakie maja miejsce w materiale w skali mikro. Takie podejscie „skalowania” jest typowe dla homogenizacji. Prezentowane badania dotycza filtracji kompozytów/mieszanek zbudowanych ze sztywnych i szczelnych ziaren piasku zanurzonych w nasyconej woda pascie kaolinitu, rozwazanej jako materiał podlegajacy filtracji i deformacji. Badania wodoprzepuszczalnosci wykonane w czasie typowych badan edometrycznych uwidaczniaja wazna role poczatkowego i aktualnego (uzaleznionego od stanu naprezenia) stanu matrycy ilastej, jak równiez pokazuja istnienie wartosci progowej zageszczenia ziaren piasku, powyzej której zjawisko „strukturyzacji” matrycy wpływa istotnie na wodoprzepuszczalnosc mieszanki. W swietle przeprowadzonych badan, wyniki doswiadczalne porównano w sposób jakosciowy i ilosciowy z oszacowaniami empirycznymi typowych modeli homogenizacji, co pozwoliło na wskazanie zakresu poprawnego działania uzytych modeli matematycznych

Keywords

• Sand-clay mixtures
• Clay paste void ratio
• Grain volume ratio
• Permeability
• Homogenization