Propiedades de retención de humedad de arcillas fisuradas: una herramienta para el análisis de problemas asociados a desecación
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2020-04-06
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Resumen
La determinación de las propiedades de retención de humedad, constituyen un punto fundamental en el entendimiento del comportamiento hidromecánico de suelos arcillosos fisurados y su interacción con obras de ingeniería como estructuras de pavimento, cimentaciones superficiales y el flujo de agua en procesos de humedecimiento-secado. Estos materiales corresponden principalmente de suelos finos que clasifican en los grupos CL, CH, ML y MH del sistema unificado de clasificación de suelos. En estos materiales, que poseen frecuentemente tamaños de partícula inferiores a 0.074 mm, el fenómeno de capilaridad es frecuente sobre el nivel freático, permitiéndose la ascensión del agua por medio de los intersticios de las partículas del mismo. Cuando el suelo es sometido a procesos de pérdida de humedad, y sumado al fenómeno de capilaridad, se generan esfuerzos en el esqueleto mineral del suelo asociados a la presión negativa del agua de poros, los cuales generan fisuramiento y contracciones volumétricas que originan inestabilidad estructural de estos materiales y de las obras que sobre estos materiales se apoyan. Las propiedades de retención de humedad son el resultado de la relación que existe entre el contenido de humedad, la saturación, la relación de vacíos y el peso unitario total respecto a la presión negativa del agua en los poros. Su naturaleza determina las tendencias de varias propiedades ingenieriles de arcillas superficiales localizadas sobre el nivel freático, tales como la resistencia y la rigidez.
Abstract
The water retention properties are a key aspect to understand the hydromechanical behavior of cracked fissured clayey soils, and their interaction with engineering structures such as pavements, shallow foundations and the water flow in wetting - drying processes. These materials are mainly fine-grained soils classified as CL, CH, ML and MH groups in the unified soil classification system. In these materials, which frequently have particle sizes below 0.002 mm in size, the capillary phenomenon is common above the water table, allowing the rise of water through the interstices of the particles. When the soil is subjected to processes of loss of moisture, and with to the capillary phenomenon, stresses associated with negative pore water pressure are generated, fissuring and volumetric contractions causes instability in the mineral skeleton of these materials and in some structures resting on them. The water retention properties are the result of the relationship between moisture content, saturation degree, void ratio and total unit weight relative to the negative water pressure existing in the pores. The nature of these properties determines the main trends of engineering properties of clayey materials over the ground water level, such as the strength and the stiffness.
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Twelfth LACCEI Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology (LACCEI’2014) ”Excellence in Engineering To Enhance a Country’s Productivity” July 22 - 24, 2014 Guayaquil, Ecuador.
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