Influence of low temperature curing and  freeze-thaw-cycles on the stiffness of silt stabilised with hydraulic binder

Tagungsband

Document identifier: oai:DiVA.org:ltu-77438
Keyword: Engineering and Technology, Freeze-thaw, Frost-Tau-Wechsel, Niedrige Umgebungstemperaturen, Laboruntersuchung, Hydraulische Bindemittel, Schluff, Bodenstabilisierung, Laboratory investigation, Civil Engineering, Hydraulic binder, Silt, Soil stabilisation, Geoteknik, Samhällsbyggnadsteknik, Teknik och teknologier, Geotechnical Engineering, Soil Mechanics
Publication year: 2019
Relevant Sustainable Development Goals (SDGs):
SDG 15 Life on land
The SDG label(s) above have been assigned by OSDG.ai

Abstract:

Silt is a highly frost susceptible soil. In moderate climate conditions in opposite to cold climates, it is common to improve silt and other fine-grained soils by mixing with hydraulic binder. Here, a laboratory study of a Swedish clayey silt stabilised with Petrit T, a by-product from sponge iron production is presented. The samples were cured at +4°C for 14, 28 and 90 days, representing conditions in northern Sweden. Further samples were exposed to 12 freeze-thaw-cycles as well as subsequent curing time. A third of the samples were cured under a sur-charge, while for another third the surcharge has been applied during the freeze-thaw-cycles and subsequent curing. The last third had no surcharge. Focus is given here on the stress-strain-relations obtained during unconfined compression tests to establish the strength (UCS). The results show differences in both stiffness and strength, with lower values of both for the samples that had endured freeze-thaw-cycles. The results of the samples with surcharge show higher stiff ness and strength than those without surcharge at the same testing time.

Abstract:

Feinkörnige weiche Böden werden in Ländern mit gemäßigtem Klima häufig mit hydraulischen Bindemitteln behandelt, um z.B. die Tragfähigkeit zu erhöhen oder die Frostemp-fi ndlichkeit zu verringern. Frost während der Erhärtungszeit beeinfl usst die Erhärtungsreaktion hydraulischer Bindemittel und kann den Effekt der Verbesserung beeinfl ussen. Um den Einfluss einer niedrigen Lagerungstemperatur und Frost-Tau-Wechseln während der Erhärtung zu unter-suchen, wurde eine Laborstudie durchgeführt. Probekörper eines schwedischen Schluffs wurde mit einem Recyclingbindemittel, Petrit T, stabilisiert. Die Erhärtung fand bei +4°C fur 14, 28 bzw. 90 Tage statt. Anschließend wurden einaxiale Druckversuche zur Aufzeichnung der Span-nungs-Dehnungs-Kurve und zur Ermittlung der Druckfestigkeit durchgeführt. Weitere Proben bei gleicher Erhärtungszeit wurden zwölf Frost-Tau-Wechsel ausgesetzt. Zusätzlich wurden Proben untersucht, die nach zwölf Frost-Tau-Wechseln und einer weiteren Erhärtungszeit von 28 Tagen ausgesetzt wurden Ein Drittel der Proben hatte eine Auflast während der gesamten Zeit, ein Drittel für die Dauer der Frost-Tau-Wechsel und der Nacherhärtungszeit, das weitere Drittel hat-te keine Auflast.Die Ergebnisse zeigen Unterschiede in der Steifig- wie auch in der Festigkeit. Proben ohne Frost-Tau-Wechsel erreichen die höchsten Festigkeiten im Vergleich zu Proben, die Frost-Tau-Wechseln ausgesetzt waren, Die Auflast hat einen deutlichen Einfluss auf die Fes-tigkeit und Steifi gkeit der Proben nach Frosteinfl uss.

Authors

Mirja Rothhämel

Luleå tekniska universitet; Geoteknologi
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Wathiq Al-Jabban

Luleå tekniska universitet; Geoteknologi
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Jan Laue

Luleå tekniska universitet; Geoteknologi
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