LABORATORY TESTING AND NUMERICAL ANALYSIS FOR EXPANSIVE SOIL TREATED BY POZZOLANIC MATERIALS | ||
| Journal of Al-Azhar University Engineering Sector | ||
| Article 9, Volume 16, Issue 60, July 2021, Pages 595-605 PDF (681.51 K) | ||
| Document Type: Original Article | ||
| DOI: 10.21608/auej.2021.187941 | ||
| Authors | ||
| Ahmed Hussien Zaki* 1; M. Abu Bakr2; Gad S Abd El-Fattah2 | ||
| 1Civil engineering department; Faculty of engineering; Al-azhar university; Cairo; Egypt. | ||
| 2Civil Engineering Dept. Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt | ||
| Abstract | ||
| This paper presents laboratory and numerical analysis on the behavior of expansive soils treated by Silica fume and Slag as a pozzolanic material. The laboratory tests divided into two series, the first using conventional oedometer andthe other islaboratory physical model. Swelling potential of test expansive soil was determined the conventional oedometer. On the other hand, the untreated and treated expansive soils have been tested using the physical model for 45 days under light load condition. The numerical studiesare based on simulating the tested soil by Plaxis-3D program. To model the behavior of expansive soil, elastoplastic models have been used. Hardening Soil Model (HSM) with volumetric strain value is chosen in this study.The results of laboratory tests indicated that; the soil contains high clay percentage,with active clay. Expansive soil treated with 5% of both Silica fume and Slag revealed better improvement with moderate swelling potential. The results of laboratory models found that; the swelling potential reduced by about 60% for soils treated by 5% of both Silica fume and Slag. Finally, the results of numerical analysis are found to be closed to thelaboratory model. The swelling potential estimated from the oedometer test is about 4 times that observed from laboratory model. يقدم هذا البحث الاختبار المعملي والتحليل العددي لسلوک التربة الإنتفاخية المعالجة بالسليکا فيوم والخبث کمواد بوزلانية. تنقسم الإختبارات المعملية الى سلسلتين من الإختبارات، الأولى هي باستخدام الإيدوميتر التقليدي القياسي والثانية هى نماذج معملية مصنعه فى المعمل. تم تحديد طاقة الإنتفاش فى المعمل من خلال الإيدوميتر التقليدى. من ناحية أخرى، تم اختبار التربة الإنتفاخية داخل النموذج لمدة 45 يوماً تحت ظروف الحمل الخفيف. تعتمد الدراسة العددية على محاکاة التربة المختبرة باستخدام برنامج Plaxis-3D ثلاثي الأبعاد. لنمذجة سلوک التربة الإنتفاخية، يبدو أنه من الضروري نمذجة التربة بنماذج اللدائن المرنة التى تم استخدامها لأنواع مختلفة من الطين. تم اختيار نموذج تصلب التربة مع قيمة الانفعال الحجمي في الدراسة العددية. وجدت نتائج الإختبارات المعملية أن: تصنف التربة على أن بها نسبة عالية من الطين النشط. أعطت نتائج معالجة التربة الإنتفاخية بنسبة 5 % من کلاً من السليکا فيوم والخبث تحسناً أفضل مع طاقة الانتفاش المحتملة. وجدت نتائج النماذج المعملية أن: تقل طاقة الانتفاش بحوالى 60 % للتربة الانتفاخية المعالجة بنسبة 5 % بکلاً من السليکا فيوم والخبث. أخيراً، أوضحت تحليل النماذج العددية أن: نتائج التحليل العددي قريبة جداً من نتائج النماذج المعملية. تعادل طاقة الإنتفاش الحاصل عليها من تجربة الإيدوميتر 4 مرات القيمة الحاصل عليها من النموذج العملي. | ||
| Keywords | ||
| Expansive soil; Soil improvement; Finite element analysis; pozzolanic materials | ||
|
Statistics Article View: 391 PDF Download: 503 |
||
