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Influence of the mechanical properties of consolidated clays on their water retention curve

Cafaro Francesco Cotecchia Federica
Articolo Immagine
ISSN:
0557-1405
Rivista:
Rivista Italiana di Geotecnica
Anno:
2015
Numero:
2
Fascicolo:
Rivista Italiana di Geotecnica N. 2/2015

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Influenza delle proprietà meccaniche di argille consolidate sulla loro curva di ritenzione idrica 

Sulla base sia di dati sperimentali inediti sia di dati reperiti in letteratura, l’articolo presenta un quadro del comportamento all’essiccamento e all’imbibizione di argille sia naturali che ricostituite, il cui stato corrente è il risultato di storia tensodeformativa in condizioni sature. I dati riguardano le variazioni di suzione, di grado di saturazione e di porosità di argille soggette a percorsi di essiccamento-imbibizione. Sono messi in luce i caratteri peculiari del comportamento di argille all’essiccamento e all’imbibizione, in relazione alla loro storia e alle proprietà meccaniche correnti. In particolare, viene discussa l’influenza sulla curva di ritenzione della struttura e della storia di carico dell’argilla. Si distingue per le argille uno stadio peculiare dell’essiccamento, corrispondente a una marcata riduzione di volume a suzione quasi costante, definito come “collasso in essiccamento”, che è stato visto corrispondere all’innesco della più importante desaturazione. Nel quadro di comportamento ricostruito questa desaturazione più importante è distinta come “gross air entry”, poiché rappresenta il passaggio da stati quasi-saturi a stati non saturi per il terreno. È anche indagato il comportamento in termini di isteresi idraulica di argille naturali. Sulla base del quadro presentato, l’articolo si conclude modellando la curva di ritenzione di argille consolidate in condizioni sature prima dell’essiccamento.

Based on both new experimental data and data collected from the literature, the paper presents a framework representing the drying-wetting behaviour of either natural or reconstituted clays whose current state has resulted from a stress-strain history in saturated conditions. The data concern the suction, the degree of saturation and the porosity variations of clays subjected to drying-wetting paths. The general drying-wetting behavioural features of clayey soils are pointed out, in relation to their history and current mechanical properties. In particular, the influence on the water retention curve of the clay structure and loading history is discussed. A peculiar stage of drying is distinguished for the clays, that corresponds to a marked volume decrease at almost constant suction, defined as “drying collapse”, which is found to correspond to the onset of major desaturation. In the behavioural framework considered, this major desaturation is distinguished as “gross air entry”, since it represents the pace from quasi-saturated to unsaturated soil states. The hysteretic hydraulic behaviour of natural clays is also investigated. Based on the presented framework, the paper is concluded with the modelling of the water retention curve of clays consolidated under saturated conditions before drying. Keywords: clays; retention behaviour; desaturation; soil structure; drying; wetting.

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