Effect of sample preparation on the strength of artificially frozen sand

• Main Authors: Baker, T. H. W., Konrad, J. M.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: 1985
• Subjects: permafrost; soils; frozen soils; sand; samples; mechanical properties; pergélisol; sol; sol gelé; sable; spécimen; propriété mécanique; frozen sand specimens; wet rodding; multiple-sieve pluviation; unconfined compression tests; strain hardening
• Online Access: https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/ft/?id=04b51e3c-c695-482f-9f7c-84ba99a406a9; https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/object/?id=04b51e3c-c695-482f-9f7c-84ba99a406a9; https://nrc-publications.canada.ca/fra/voir/objet/?id=04b51e3c-c695-482f-9f7c-84ba99a406a9

Wet rodding and multiple-sieve pluviation methods of controlling sand density in the preparation of frozen sand specimens for strength testing are compared. Multiple-sieve pluviation provides homogeneous, reproducible specimens at various dry densities. Unconfined compression tests indicate consistent strength data for specimens prepared by multiple-sieve pluviation, but significant scatter for compacted samples prepared by the wet rodding method. For the testing conditions reported in this paper the stress- strain behaviour of frozen sand specimens was dependent on initial dry density; at low densities, strain softening with constant peak stress was observed. For higher densities, the samples exhibited strain hardening behaviour, peak stress increasing linearly with density. Cet article compare la méthode du compactage mouillé à la tige et celle de l'écoulement sur plusieurs tamis, qui sont utilisées pour contrôler la masse spécifique du sable lors de la préparation d'échantillons de sable gelé en vue d'en tester la résistance. La méthode de l'écoulement sur plusieurs tamis permet d'obtenir des échantillons homogènes et reproduisibles pour diverses masses spécifiques à sec. Les essais de compression sans étreinte latérale donnent des valeurs de résistance constantes pour les échantillons préparés par écoulement sur plusieurs tamis, mais des écarts importants pour les échantillons compactés à la tige. Pour les conditions d'essais décrites dans cet article, le comportement des échantillons de sable gelé au plan contrainte-déformation dépendait de la masse spécifique à sec initiale; pour les faibles masses spécifiques, on a observé une résistance dégressive à la déformation et des contraintes de pointe constantes. Pour les grandes masses spécifiques, les échantillons montraient une résistance progressive à la déformation, les contraintes de pointe augmentant linéairement avec la masse spécifique. Peer reviewed: Yes NRC publication: Yes