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Comportamento idro-meccanico di un limo sabbioso argilloso compattato utilizzando due differenti fluidi di porosità
Nella modellazione geotecnica in centrifuga, l'uso di un fluido interstiziale con viscosità maggiore di quella dell'acqua distillata è una pratica consolidata per soddisfare le leggi di scala necessarie a rappresentare con un unico prototipo sia i fenomeni di diffusione sia quelli dinamici. Tuttavia, l'uso di un fluido interstiziale diverso dall'acqua distillata potrebbe influenzare le proprietà fisiche e idro-meccaniche del terreno. Per analizzare questi possibili effetti, l'articolo presenta i risultati di uno studio sperimentale piuttosto ampio, condotto su un limo sabbioso argilloso di Pontida, compattato utilizzando due diversi fluidi interstiziali: idrossipropilmetilcellulosa (HPMC) e acqua distillata, recentemente impiegati nella modellazione in centrifuga geotecnica a Seriate (Italia). Confrontando le due miscele compattate all'ottimo Proctor standard, si è riscontrato che, per il terreno testato, l'uso di HPMC ha un effetto limitato sulla resistenza e sul comportamento a piccole deformazioni, ma influenza i limiti di Atterberg, la curva di compattazione Proctor, la compressibilità, la curva di ritenzione idrica e, in generale, la risposta idraulica del terreno sia in condizioni sature che non sature. Oltre a discutere i punti sopra menzionati, l'obiettivo dell'articolo è anche quello di presentare una possibile strategia da adottate per definire le prove di laboratorio utili per rilevare le proprietà idromeccaniche del terreno, necessarie per la simulazione numerica delle prove in centrifuga geotecnica.
In geotechnical centrifuge modelling the use of a pore fluid having viscosity greater than distilled water is a well-established method to satisfy the scaling laws required to model by a single prototype both diffusion and dynamic phenomena. However, the use of a pore fluid different from distilled water might influence the physical and hydro-mechanical properties of this soil. To analyse these possible effects, the paper presents results of a quite comprehensive experimental study carried out on Pontida sandy clayey silt compacted using two different pore fluids, namely hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) and distilled water, recently used for centrifuge modelling in Seriate (Italy). Comparing the optimum Proctor standard of both mixtures, it was found that for the soil tested the use of HPMC has little effect on strength and small strain behaviour but affects the Atterberg limits, the Proctor compaction curve, the soil compressibility, the soil-liquid retention curve and the hydraulic behaviour both in the saturated and in the unsaturated soil range. Beside discussing the above, the aim of the paper is also to present a possible laboratory testing strategy to detect the soil properties relevant to numerical simulation of the observed behaviour of model soil structures used in geotechnical centrifuge testing.
Keywords: compressibility, HPMC, laboratory tests, pore fluid, viscosity.
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