Classical soil mechanics consider soil below the phreatic line as a fully saturated soil. Full saturation is the condition where soil skeleton is presented in only two phases: pore water and soil grains. In general, engineering problems consider the pore water as an incompressible liquid in fully saturated soil. But it has been found that pore water contains dissolved air and microscopic air bubbles embedded within the pore fluid inside the soil skeleton. Furthermore, at 15°C and at 1 atm pressure, the amount of air dissolved in water is 25mg/kg and Henry’s law also supports that solubility of air is dependent on temperature and pressure. This highlights air in pore water could present in either dissolved form (like a solution) or in occluded form(bubble like in carbonated water). Since air is more compressible than water, its presence inwater could make its compressibility higher. Fredlund 1976, presented mathematical model where he established a relation between compressibility of air-water mixture and solubility of air in water. With this background, the general assumption of pore water as an incompressible liquid while saturating reconstituted sample may not hold true. Therefore, the study of compressibility of pore water due to the presence of air is very important in geotechnical engineering, especially while studying the undrained mechanical behavior of soil.

This research studied the effect of compressibility of pore water due to the presence of dissolved air on the mechanical behavior of saturated and near saturated soil. The study included the triaxial test in reconstituted silty sand specimen. To mimic the in-situ pore water characteristics, tap water and deaired-deionised water were used while saturating the soil specimen. Tap water has relatively high dissolved air content than deaired-deionised water. Two saturation methods, S1 and S2 were introduced while saturating the specimen. With S1method both water types showed the same degree of saturation even though they had different amounts of dissolved air content. However, mechanical behavior in terms of induced pore pressure and shear strength seemed to be different. The findings from both S1 and S2 saturation methods showed that tap water has higher deviatoric strength and slower induced pore pressure than deaired-deionised water. The findings from both S1 and S2 saturation methods showed that tap water has higher deviatoric strength and slower induced pore pressure than deaired deionised.

Such mechanical response by tap water even in high pressure (in S1 tests) could be considered due to the presence of dissolved air. While in S2 methods, such response could be due to the presence of both dissolved and occluded air. Lower back pressure in S2 might not be enoughto dissolve the occluded air inside the pore water because solubility is pressure dependent. So,it was concluded that pore water is compressible due to the presence of dissolved air and influences mechanical behaviors. Therefore, saturating the reconstituted sample with deaired deionisedin lab may not replicate the in-situ pore water characteristics. Even though these differences are small, they can lead to a marginal overestimation of induced pore pressure and strength parameters during undrained loading if not considered.

Vanligen betraktas jord under den grundvattennivån som fullständigt mättad. Vattenmättnad innebär att jorden endast består av två faser: porvatten och jordkorn. I allmänhet antas porvattnet vara en inkompressibel vätska. Men studier har visat att porvatten kan innehålla upplöst luft och mikroskopiska luftbubblor inbäddade i porvätskan. Vidare gäller att vid 15 °C och 1 atm tryck är mängden luft som kan lösas i vatten 25 mg/kg, och Henrys lag stödjer att luftens löslighet är beroende av temperatur och tryck. Detta visar att luft i porvatten kanföre komma både i löst form (som i en lösning) och i olöst form (bubblor, som i kolsyrat vatten). Eftersom luft är mer kompressibelt än vatten innebär dess närvaro att porvattnets kompressibilitet ökar. Fredlund (1976) presenterade en matematisk modell där han etableradeett samband mellan kompressibiliteten hos luft–vatten-blandningar och luftens löslighet ivatten. Mot denna bakgrund kan det generella antagandet att porvatten är en inkompressibel vätska vid vattenmättnad ifrågasättas. Därför är studier av porvattnets kompressibilitet vidförekomst av luft mycket viktiga inom geoteknik, särskilt vid undersökning av jordensodränerade beteende.

Denna studie undersökte hur porvattnets kompressibilitet, till följd av löst luft, påverkar det mekaniska beteendet hos mättad och nästan mättad jord. Arbetet omfattade triaxialförsök pårekonsoliderade jordprover (siltig sand). För att efterlikna porvattnets in-situ-egenskaper användes kranvatten (TW) och avluftat–avjoniserat (DA(DI)) vatten vid mättning av proverna. TW innehåller relativt mer löst luft än DA(DI). Två mättningsmetoder, S1 och S2, användes.Med S1-metoden uppvisade båda vattentyperna samma mättnadsgrad trots deras olika halt avlöst luft. Det mekaniska beteendet - i form av inducerat porvattentryck (IPP) och skjuvhållfasthet - skilde sig dock mellan dem. Resultaten från både S1 och S2 visar att TW gav högre deviatorspänning och långsammare IPP-utveckling än DA(DI).

Denna mekaniska respons hos TW även vid högt baktryck (S1) kan tillskrivas förekomsten avlöst luft. I S2-försöken kan responsen bero på närvaron av både löst och instängd luft. Det lägre baktrycket i S2 kan ha varit otillräckligt för att lösa upp all instängd luft eftersom luftens löslighet är tryckberoende. Det kunde därför konstateras att porvatten är kompressibelt till följdav löst luft och att detta påverkar det mekaniska beteendet i jorden. Att mätta prover medDA(DI) i laboratoriet återskapar därför inte nödvändigtvis egenskaperna hos naturligt porvatten. Även om skillnaderna är små kan de leda till en marginell överskattning av IPP och hållfasthetsparametrar vid odränerad belastning om de inte beaktas.