A Study of the Consolidation Characteristics of a Clay

Abstract

Synopsis A study is made of the consolidation characteristics of undisturbed and remoulded samples of Whangamarino clay, as they are affected by such factors as pressure increment ratio, thickness of sample, etc., and the following observations are made: When time-rate curves are plotted in terms of the change in voids ratio versus the logarithm of time, the slope of the secondary tail is independent of a wide range of factors. In particular, it is independent of the total voids ratio change occurring during a given increment; so that for a given duration of increment, the ratio between the voids ratio change occurring as secondary consolidation and the total consolidation in the increment decreases as higher pressure increment ratios are used. Initially, some of the time-consolidation data from the tests on remoulded samples, using large pressure increment ratios, seemed to fit the theory proposed by Taylor (1942),1 in which he introduced the concept of plastic resistance to compression. However, when certain precautions with regard to end drainage and reloading of the samples were taken, all the data were found to conform closely to the Terzaghi theory of consolidation. e–log p data are shown to be little affected by the factors investigated. In conclusion, it is pointed out that considerable shortening of the standard consolidation test, without loss in accuracy, may be obtained by using much larger pressure increment ratios and restricting the duration of increments to the time necessary for the completion of primary consolidation. Une étude est faite sur les caractéristiques de consolidation d'échantillons intacts et remaniés d'argile Whangamarine selon la manière dont elles sont affectées par des facteurs tels que l'indice d'accroissement de pression, l'épaisseur d'échantillon, etc., et les observations suivantes y sont faites: D'une manière générale lorsqu'on trace les courbes de vitesse en fonction du temps dépendant du changement d'indice de vide en rapport avec le logarithme du temps, la pente de la fuite secondaire est indépendante d'un grand nombre de facteurs. En particulier, elle est indépendante du changement total d'indice de vide se produisant pendant un accroissement donné, de sorte que pour une durée d'accroissement donnée l'indice entre le changement d'indice de vide se produisant en tant que consolidation secondaire, et la consolidation totale dans l'accroissement, cet indice décroit au fur et à mesure que l'on emploie des indices d'accroissement de plus haute pression. A l'origine certaines données de consolidation en fonction du temps, provenant d'essais sur échantillons remaniés faits avec des indices d'accroissement de haute pression, semblent épouser la théorie proposée par Taylor (1942), dans laquelle il introduisait le concept de résistance plastique à la compression. Pourtant en prenant certaines précautions pour arrêter le drainage et le changement préliminaire des échantillons, on trouva que toutes les données se conformation de très près à la théorie de consolidation de Terzaghi. Il apparaît que les données e—log p sont peu affectées par les facteurs examinés. En conclusion, on fait remarquer que l'on peut raccourcir considérablement l'essai normal de consolidation sans perte de précision en utilisant des indices de bien plus grand accroissement de pression et en limitant la durée des augmentations au temps nécessaire à l'achèvement de la consolidation primaire.