Experimental study on water evaporation from compacted clay using environmental chamber - École des Ponts ParisTech Access content directly
Journal Articles Canadian Geotechnical Journal Year : 2016

Experimental study on water evaporation from compacted clay using environmental chamber

Wei-Kang Song
  • Function : Author
Yu-Jun Cui
Anh Minh A.M. Tang
Qiong Wang
  • Function : Author
  • PersonId : 899803

Abstract

Water evaporation induces large volume change for clayey soils, often causing problems to geotechnical and geoen-vironmental constructions. To better understand this process, an evaporation test on a compacted clay was conducted in a large-scale environmental chamber under controlled atmospheric conditions. Atmospheric parameters (wind speed, air temperature , and relative humidity) and the response of soil parameters (volumetric water content, temperature, soil suction as well as desiccation cracks) were monitored. The results show that the soil temperature is strongly related to the air conditions, evaporation process, and desiccation cracks. Unlike for sand, the evolution of volumetric water content is governed by both the high water retention capacity of clay and the effect of cracks. A three-stage evolution can be observed for not only the actual evaporation rate, but also the surface crack ratio. Thus, the surface crack ratio can be considered as one important parameter in the evaporation analysis taking into account the effect of desiccation cracks.
L’évaporation d’eau induit des variations de volume importantes pour des sols argileux, causant souvent des problèmes aux constructions géotechniques et géoenvironnementales. Pour mieux comprendre ce processus, un essai d’évaporation sur une couche d’argile compactée a été réalisé dans une chambre environnementale à grande échelle avec des conditions atmosphériques contrôlées. Les paramètres atmosphériques (le vent, la température et l’humidité relative) et la réponse des paramètres de sol (la teneur en eau volumétrique, la température, la succion du sol ainsi que la fissuration) ont été suivis. Les résultats montrent que la température du sol est fortement liée aux conditions atmosphériques, au processus d’évaporation et à la fissuration. Contrairement au sable, le développement de la teneur en eau volumétrique est régi par la capacité de rétention d’eau élevée de l’argile et l’effet de la fissuration. Nous pouvons observer une évolution en trois étapes pour non seulement le taux d’évaporation réel, mais aussi pour le rapport fissure/surface. Ainsi, le rapport fissure/surface peut être considéré comme un paramètre important dans l’analyse de l’évaporation en tenant compte de l’effet des fissures de dessiccation
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Dates and versions

hal-01515811 , version 1 (03-05-2017)

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Cite

Wei-Kang Song, Yu-Jun Cui, Anh Minh A.M. Tang, Wen-Qi Ding, Qiong Wang. Experimental study on water evaporation from compacted clay using environmental chamber. Canadian Geotechnical Journal, 2016, 53 (8), pp.1293-1304. ⟨10.1139/cgj-2015-0415⟩. ⟨hal-01515811⟩
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