Undrained behaviour of clayey sands in load controlled triaxial tests
Authors: Ovando-Shelley E. , Pérez B. E. 
Published: October 2009

An experimental investigation of the untrained behaviour of a sand with small amounts of kaolin at moderate to large strains was carried out using a computer-controlled triaxial cell. The specimens were prepared by wet tamping using a sand obtained from southern Mexico mixed with 3, 5 and 7% kaolin (by weight). The testing programme concentrated on the study of normally consolidated samples subjected to different effective stress ratios during consolidation; shearing was applied in compression and extension. Stiffness, strength and the capability for generating pore pressures depend on the initial intergranular void ratio, on the position of the stress state after consolidation relative to the failure envelope and on the loading path. The intergranular void ratio and the normalized stress state at the onset of structural collapse and at the point of minimum strength are used to interpret the results. Using modifying factors that account for the effect of the consolidation stress ratio and the loading path, the experimental results show that the normalized shear stress at the onset of structural collapse depends only on the loading path. The modified, normalized shear stress at the onset of structural collapse varies strongly with the intergranular void ratio for medium dense specimens but becomes independent of it for loose and very loose samples. The modified, normalized mean effective stress at the onset of structural collapse was found to be a constant, independent of intergranular void ratio and loading path. Finally, two different minimum strength lines were found in the space defined by the intergranular void ratio and the normalized effective stress, one for compression and the other for extension tests.

Une étude expérimentale du comportement non drainé d'un sable comportant de petites quantités de kaolin, en réaction à des contraintes allant de modérées à fortes, a été réalisée à l'aide d'un appareil triaxial commandé par ordinateur. Les éprouvettes ont été préparées par bourrage humide d'un mélange de sable du sud du Mexique et de kaolin (3%, 5% et 7% en poids). Le programme essais s'est concentré sur l'étude d'échantillons normalement consolidés, soumis à différents rapports de tension efficacy pendant la consolidation. Le cisaillement a été appliqué en compression et en extension. La rigidité, la résistance et la génération de pressions interstitielles d6pendent de Pindice initial des vides intergranulaires, de 1'état de tension après consolidation par rapport à l'enveloppe de rupture et du parcours de chargement. Vindice des vides intergranulaires ainsi que 1'état de tension normalisé au début de la rupture structurale et Du point de résistance minimale servent à interpréter les résultats. Quand on utilise des facteurs de modification qui expliquent Peffet du rapport des tensions de consolidation et le parcous de chargement, les résultats expérimentaux montrent que la tension de cisaillement normalisée Du début de la rupture structurale ne dépend que du parcours de chargement. La tension de cisaillement normalisée modifiée au début de la rupture structurale varie considérablement en fonction de Pindice des vides intergranulaires dans le cas des éprouvettes de densité moyenne, mais Wen dépend pas dans le cas des éprouvettes meubles et trés meubles. On constate que la tension efficacy moyenne, normalisée, modifiée au début de la rupture structurale est une constante qui ne dépend pas de Pindice des vides intergranulaires ni du parcours de chargement. Enfin, on a trouvé deux lignes différentes de résistance minimale dans Pespace défini par Pindice des vides intergranulaires et la tension efficacy normalisée, une pour les essais de compression et Pautre pour les essays d'extension.