| dc.description.abstract | Prosessen med å stabilisere jord ved bruk av bindemidler er en vanlig brukt metode for å for-
bedre styrke- og deformasjonsegenskapene til myke jordtyper i Norge. De vanlige metodene
for å teste den oppnådde styrken i stabiliserte jordpeler er normalt destruktive. Ved å relatere
geofysiske egenskaper som seismisk bølgehastighet og elektrisk resistivitet til styrke og stivhet
til stabilisert jord kan man ta i bruk ikke-destruktive metoder for en mer bærekraftig måte å
teste styrke på. I denne masteroppgaven har det blitt utført en laboratoriestudie for å under-
søke seismiske bølgehastigheter og elektrisk resistivitet i stabilisert jord, og om disse paramet-
erne kan relateres til styrke og stivhet.
For å undersøke seismiske bølgehastigheter og resistivitet i stabilisert jord ble det laget 108
prøver i laboratoriet. Prøvene bestod av myk leire fra Onsøy og kvikkleire og torv fra Tiller-
Flotten som var stabilisert med sement kombinert med bi-produktene: ladle slag (LS1), bottom
ash (BA), paper sludge ash (PSA) og biochar (BC1 og BC4). P-bølge hastighet, S-bølge hast-
ighet og elektrisk resistivitet ble målt dag 3, 7, 14, 21 og 28 etter prøvene ble preparert for
å undersøkte hvordan disse parameterne varierer med herdetiden. Etter 28 dager herding
ble enaksiale trykkforsøk utført for å bestemme styrke og stivhet til prøvene. Deretter ble det
undersøkt om styrke og stivhet korrelerte med P-bølge og S-bølge hastighetene og elektrisk res-
istivitet. S-bølge hastighetene ble målt med både bender elementer og med et Pundit-apparat.
Disse to metodene for å måle S-bølge hastighet ble deretter sammenlignet for å se om bruken
av et Pundit-apparat er en pålitelig metode for å måle skjærbølgehastighet i stabilisert jord.
Pundit-apparatet ble også brukt til å måle P-bølge hastighetene. For å måle elektrisk resistivitet
ble et oppsett med to elektroder brukt.
Generelt økte P-bølge hastigheten med herdetiden for de fleste prøvene. Det ble funnet en
korrelasjon hvor en økning i P-bølge hastighet korrelerer med økning i styrke og stivhet.
Denne korrelasjon er derimot påvirket av stor spredning. Skjærbølgehastigheten hadde en
klart økende trend over herdetiden. Det ble også funnet en god korrelasjon mellom økende
skjærbølgehastigheter og økende styrke og stivhet i de stabiliserte prøvene, for alle typer jord
og bindemidler. Skjærbølgehastighetene målt med Pundit-apparatet var konsekvent høyere
enn de som ble målt med bender elementene. Pundit-apparatet utstyrt med 40 kHz tørr-punkt
skjærbølgetransdusere indikerte en nedre grense på rundt 200 m/s for måling av skjærbøl-
gehastigheter. Pundit-målingene over 200 m/s viste tydelige likhetstrekk sammenlignet med
tidligere studier, noe som indikerer at målingene er pålitelige. Elektrisk resistivitet viste ikke
konsekvent oppførsel og variasjon med herdetiden. Resistiviteten korrelerte ikke med styrke og
stivhet for de stabiliserte kvikkleireprøvene. For prøvene av stabilisert myk leire og til en viss
grad torv var det en trend hvor økende resistivitet korrelerte med økende styrke og stivhet.
Resistivitetsmålingene i denne studien er antatt påvirket av varierende kontaktmotstand på
grunn av oppsettet med to elektroder som ble brukt til målingene. | |
| dc.description.abstract | The process of stabilizing the ground with binders is a widely used method to improve the
strength and deformation properties of soft soils in Norway. The current methods of testing the
strength in stabilized soil piles are usually destructive. By relating geophysical properties such
as seismic wave velocities and electrical resistivity to the strength and stiffness of stabilized
soils, the use of non-destructive testing can be applied as a more sustainable method of testing.
In this master’s thesis, a laboratory study has been carried out to investigate the seismic wave
velocity and electrical resistivity of stabilized soil and if they could be related to important soil
parameters like strength and stiffness.
To study the seismic wave velocity and resistivity in stabilized soil a total of 108 samples were
made in the laboratory. The samples consisted of soft clay from Onsøy and quick clay and peat
from Tiller-Flotten, which was stabilized using cement combined with the by-products: ladle
slag (LS1), bottom ash (BA), paper sludge ash (PSA), and biochar (BC1 and BC4). The P-wave
velocity, S-wave velocity, and electrical resistivity were measured on day 3, 7, 14, 21, and 28
after preparation, to study how these properties varied with the curing time. After 28 days of
curing, unconfined compression tests were performed to determine strength and stiffness to
compare, and correlate, with P-wave and S-wave velocities, and electrical resistivity. The S-
wave velocities were measured using bender elements and a Pundit device. The two methods
of measuring S-waves were then compared to see if the Pundit device can be used as a reliable
method to measure shear waves in stabilized soil. The Pundit device was also used to measure
the P-wave velocities. For the resistivity measurements, a two-electrode setup was used.
The P-wave velocity generally increased with the curing time for most samples. An increase
in the P-wave velocity showed to correlate with an increase for both the unconfined com-
pression strength and the secant stiffness. However, the correlation is affected by
much scatter. The S-wave velocity clearly showed an increasing trend with the curing time.
It was found a good correlation between increasing S-wave velocities and increasing strength
and stiffness of the stabilized soil samples, independent of the types of soil and binders be-
ing used. The shear wave velocities measured with the Pundit device were consistently larger
than those measured with bender elements. The Pundit device equipped with 40 kHz dry-point
shear wave transducers indicated a lower measuring limit at around 200 m/s when measuring
shear wave velocities. Pundit measurements above 200 m/s showed clear similarities to pre-
vious studies, which indicates that the measurements are reliable. The electrical resistivity did
not show consistent behavior and variations with the curing time. Measurements of electrical
resistivity were not found to correlate with the strength and stiffness of the stabilized quick
clay samples. The samples of soft clay and to some degree the peat samples had a tendency
where an increase in resistivity correlated with an increase in strength and stiffness. The res-
istivity measurements are believed to be affected by varying contact resistance due to the use
of a two-electrode setup. | |
