Performance of a frost heave cell for low-temperature- gradient experiments

One limitation of frost heave experimental research has been the necessity to use short soil samples to achieve one- dimensional heat flow. The temperature profile is then characterized by a high gradient and the soil has a very narrow freezing fringe. This fringe, a partly frozen band of soil, is the most important region to consider, since it is in this zone that suction potentials are developed, causing frost heave. This paper reports the design and testing of an experimental apparatus that permits a low thermal gradient and thereby an enlarged freezing fringe.La recherche exp\ue9rimentale s'est toujours vue limit\ue9e par le besoin d'utiliser de courts \ue9chantillons de sol pour r\ue9aliser des flux thermiques unidimensionnels. Le profil de temp\ue9rature est alors caract\ue9ris\ue9 par un fort gradient et la frange le gel du sol est tr\ue8s \ue9troite. Cette frange, une bande de sol partiellement gel\ue9e, est la zone d'\ue9tude la plus importante car c'est l\ue0 que sont cr\ue9\ue9s les potentiels d'aspiration causant le soul\ue8vement par le gel. Le pr\ue9sent document traite de la conception et de la mise \ue0 l'essai d'un appareil exp\ue9rimental permettant d'obtenir un faible gradient thermique et, par cons\ue9quent, une frange de gel plus \ue9tendue.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye