Micromechanical modelling of cemented sands under low amplitude oscillations

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Abstract
Microstructural continuum modelling is applied to study the mechanical properties of cemented sands under low amplitude oscillatory loading. The effect of cement in sand is accounted for by considering adhesion in addition to friction at the inter-particle contact. Under the assumption that cemented sands are statistically isotropic random packings of equal spheres, a closed form relationship is derived for the initial shear modulus of cemented sands under isotropic confining stress. Also, the secant moduli and damping ratios are computed numerically for various strain amplitudes. The influence of degree of cementation, initial confining stress, particle size, void ratio and strain amplitude on the mechanical properties of cemented sands are investigated. Comparisons of the theoretically predicted results are made with experimental measurements. Un modele à continuum microstructural est utilisé pour étudier les propriétés mécaniques des sables cimentes sous chargement oscillatoire de base amplitude. L'effet de la cimentation du sable est prise en compte en considérant l'adhesion en plus du frottement au contact interparticulaire. Avec l'hypothese que les sables cimentes représented des tassements fortuits statistiquement isotropes des sphères égales, une forme fermée de relation est calculée pour le module initial de cisaillement des sables cimentés sous contrainte de confinement isotrope. Les modules de sécante et les rapports d'amortissement sont calculés de façon numérique pour de différentes amplitudes de déformation. L'article examine aussi I'influence exercée par le degré de cimentation, la contrainte initiale de confinement, la grandeur des particules, l'indice des vides et l'amplitude de déformation sur les proprietes mecaniques des sables cimentes. Les résultats obtenues sur la base de la théorie sont compares avec des mesures expérimentales.

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