Shear strength behaviour of saturated clays and the role of the effective stress concept

Abstract

This Paper discusses the mechanisms controlling the shear strength behaviour of saturated kaolinite and montmorrillonite clays from a detailed experimental programme based on certain theoretical consid'rations. In the light of the modified effective stress concept, which takes into consideration the interparticle electrical attractive and repulsive forces, an attempt has been made to explain the behaviour of the clays. Eight organic fluids of different dielectric properties, air and water have been used as pore media to vary the inter-particle forces in the conventional box shear apparatus. The experimental results are in qualitative conformity with the modified effective stress concept and the soil strength is significantly influenced by the dielectric properties of the pore discussed in detail. Cet article traite des mécanismes régissant la résistance au cisaillement des argiles à kaolinite et montmorillonite saturées, à partir d'un programme expérimental détaillé basé sur certaines considérations théoriques, On a tenté d'expliquer le comportement des argiles à la lumiére du concept de contrainte effective modifié qui prend en considération les forces d'attraction et de répulsion électriques interparticulaires. Huit fluides organiques ayant des propriétés diélectriques différentes, de l'air et de l'eau ont été utilisés comme milieu poreux pour faire varier les forces interparticulaires dans la boîte de cisaillement classique. Les résultats des expériences sont conformes, sur le plan qualitatif; au concept de contrainte effective modifié et la résistance du sol est influencée de maniére sensible par les propriétés diélectriques du milieu poreux. L'influence de l'indice des vides conditionnant la rupture fait également léobjet d'une étude détaillée.