Effect of cyclic wetting and drying on the index properties of a lime-stabilised expansive soil

Abstract

Lime stabilisation of expansive soils in arid and semi-arid regions exposes them to cycles of wetting and drying due to seasonal climatic changes. Cyclic wetting and drying is known to alter the microstructure and swell–shrink behaviour of expansive soils. This paper uses the Atterberg limit tests to examine changes in the microstructure of limetreated expansive soils due to cyclic wetting and drying. Experimental results showed that lime-treated black cotton soil specimens experienced an increase in clay content and liquid limit and a reduction in plastic limit and shrinkage limit upon cyclic wetting and drying. These changes apparently occur due to a partial to near complete breakdown of particle aggregation/flocculation and cementation and an increase in diffuse ion layer thickness on cyclic wetting and drying of the lime-stabilised expansive soil specimens. La stabilisation à la chaux des sols expansifs dans les régions arides et semi arides les expose à des cycles d'humidification et de séchage dus aux changements climatiques saisonniers. On sait que les alternances d'humidification et de séchage changent la microstructure et le comportement dilatationcontraction des sols expansifs. Cet exposé utilise les essais de limite de Atterberg pour examiner les changements qui affectent la microstructure des sols expansifs traités à la chaux en raison des cycles humidification/séchage. Les résultats des expériences montrent que dans les échantillons de sol de coton noir traité à la chaux, il se produit une augmentation du contenu en argile et de la limite liquide ainsi qu'une baisse de la limite plastique et de la limite de contraction lors des cycles humidification/séchage. Ces changements se produisent apparemment en raison d'une défaillance partielle ou presque compleète de l'agrégation/floculation et cimentation des particules et aussi en raison d'une augmentation de l'épaisseur de la couche d'ions diffus lors des cycles humidification/séchage des échantillons de sol expansif stabilisé à la chaux.