Comparación entre las funciones de transferencia viscoelástica exacta y aproximada de un sistema de columna resonante

The resonant column test is the standard method in the laboratory to obtain the dynamic properties of the soil. The state of dynamic equilibrium during the test can be represented by a viscoelastic model that is expressed by a transcendent equation in complex variable. This implies that the solution of the equation to find the shear modulus and damping ratio should use fairly sophisticated numerical techniques. This article presents and compares an approximate viscoelastic equation allows to obtain a close value of the dynamic properties of soil. Finally, a set of resonant-column test was performed in order to verify the proper performance of the proposed solutionEl ensayo de columna resonante es el método de referencia en laboratorio para obtener las propiedades dinámicas del suelo. El estado de equilibrio dinámico durante el ensayo se puede representar mediante un modelo viscoelástico que se expresa mediante una ecuación trascedente en variable compleja. Lo anterior implica que la resolución de la ecuación para encontrar el módulo de corte y la relación de amortiguamiento se deben utilizar técnicas numéricas de cierta sofisticación. En el presente artículo se propone y compara una ecuación viscoelástica aproximada que permite obtener un valor cercano de las propiedades dinámicas del suelo. Finalmente, se llevó a cabo un conjunto de ensayos de columna resonante para verificar el adecuado rendimiento de la solución propuesta.

Determinación de parámetros para los modelos elastoplásticos mohr-coulomb y hardening soil en suelos arcillosos

Este artículo presenta un programa de investigación desarrollado para la evaluación y determinación de los parámetros para los modelos constitutivos Mohr-Coulomb y Hardening Soil en suelos arcillosos. La metodología incluye el análisis de algunas correlaciones, ensayos básicos de caracterización y pruebas de compresión triaxial no drenada sobre muestras de suelo reconstituidas en laboratorio. A partir de los parámetros obtenidos se simuló el comportamiento esfuerzo-deformación en el programa de elementos finitos PLAXIS, evaluando a partir de un análisis comparativo, el desempeño de los modelos en relación con el comportamiento experimental del suelo. Del análisis realizado se aprecia que para el conjunto de parámetros considerados, los resultados computacionales muestran una correspondencia razonable y satisfactoria con los resultados experimentales, donde se observa una mejor aproximación al comportamiento descrito por las pruebas, en las simulaciones realizadas con el modelo Hardening Soil, cuyos resultados evidencian un mayor ajuste a la relación hiperbólica creciente, típica del tipo de suelo ensayado. De igual forma, los resultados obtenidos constituyen una validación importante de la metodología desarrollada

Incidencia en el ahuellamiento y propiedades mecánicas de una mezcla asfáltica por la adición de desperdicio de llanta usada

El propósito de esta investigación consistió en determinar el efecto en el ahuellamiento de una mezcla asfáltica cerrada, al introducirle desperdicio de llantas usadas como reemplazo de material. El estudio inició con la caracterización de los materiales granulares, el asfalto y el desperdicio de llanta, seguido con la determinación del porcentaje óptimo de asfalto mediante el ensayo Marshall y concluyendo con la ejecución del ensayo de ahuellamiento con la adición de llanta usada como reemplazo de material granular. El desperdicio de llanta fue introducido en tres formas geométricas diferentes, la primera como polvo, la segunda como fibras de longitud de 1.5 centímetros y la última como una combinación equivalente de las dos anteriores. Entre los resultados obtenidos se resalta que la deformación descendió hasta un 13% para el empleo de polvo de llanta y de 23% para fibras de llanta

Efecto del desperdicio de una siderúrgica en bases y subbases granulares

El artículo describe el objetivo, metodología, análisis y conclusiones de varios estudios experimentales realizados en los laboratorios de la Universidad Militar Nueva Granada para determinar la viabilidad del empleo del desperdicio de alto horno generada por la siderúrgica de Boyacá en la mejora de las propiedades mecá- nicas de las bases y subbases granulares empleadas para la construcción de una estructura de pavimentos. mediante la ejecución de los ensayos proctor estándar y modificado y C.B.R. de laboratorio. La metodología empleada para el desarrollo de las investigaciones se efectuó en primera fase con una caracterización del material granular y el material de desperdicio para emplear como reemplazo, posteriormente con la determinación de los porcentajes óptimos de humedad y de resistencia del material virgen y con reemplazo, finalizando con los análisis y conclusiones.  

Efecto del desperdicio de una siderúrgica en bases y subbases granulares

El artículo describe el objetivo, metodología, análisis y conclusiones de varios estudios experimentales realizados en los laboratorios de la Universidad Militar Nueva Granada para determinar la viabilidad del empleo del desperdicio de alto horno generada por la siderúrgica de Boyacá en la mejora de las propiedades mecá- nicas de las bases y subbases granulares empleadas para la construcción de una estructura de pavimentos. mediante la ejecución de los ensayos proctor estándar y modificado y C.B.R. de laboratorio. La metodología empleada para el desarrollo de las investigaciones se efectuó en primera fase con una caracterización del material granular y el material de desperdicio para emplear como reemplazo, posteriormente con la determinación de los porcentajes óptimos de humedad y de resistencia del material virgen y con reemplazo, finalizando con los análisis y conclusiones.  

Equipo de deformación plásticaneumático para diferentes geometrías de muestras de mezclas asfálticas con control de temperatura, rayos UV y desplazamiento

La presente invención se relaciona con un equipo para ejecutar ensayos de deformación plástica en mezclas asfálticas bajo la aplicación de cargas controladas mediante un sistema neumático, en muestras de diferentes tamaños y geometrías, con control de temperatura, humedad y radiación ultravioleta y sistema de adquisición y procesamiento de datos en tiempo real Las principales ventajas del equipo a divulgar son: Control de la aplicación de carga durante todo el ensayo, posibilidad de ejecutar ensayos en muestras de mezclas asfálticas de geometría variable, controlar y simular condiciones medioambientales como temperatura, humedad y radiación ultravioleta durante el ensayo Así mismo, se pueden variar las velocidades de aplicación de las cargas y adquirir y procesar la información de deformación en múltiples puntos de las probetas, la temperatura, la humedad y la radiación ultravioleta en tiempo real.Ingeniería Mecánic

Deterioro mecánico por intemperismo del adobe de la capilla de Tausa (Colombia)

There is a significant number of structures in the world built with earth materials that deteriorate over time. Typically, this deterioration is neither quantified nor used as input for safety analysis of ancient infrastructure. The aim of this work is to propose a novel way to consider the influence of the weathering on the mechanical properties of adobe units. To achieve this objective, adobe samples recovered from a deteriorated sector (old adobe) of a colonial-style chapel built in adobe (Tausa, Colombia) and similar materials from a local soil deposit as a source for restoration of the chapel (new adobe) were studied. Samples using the new adobe were prepared by compaction under controlled moisture. Half of the samples of new adobe were exposed to ambient conditions while the other half and old adobe samples were subjected to accelerated ambient conditions by using a weathering machine (controlling UV radiation, temperature, and moisture). Samples were tested at different periods by unconfined and triaxial compression tests. Results show that old adobe is not sensitive to weathering while new adobe exhibit variations in strength and stiffness. It was observed that these properties in new adobe initially increase with exposure to weathering until reaching twice than those obtained in old adobe samples but tend to reduce with longer periods of exposure. Therefore, deterioration factors of up to two are proposed for vulnerability and safety analysis of new constructions in these materials. Deterioration factors are proposed to be used as a first approximation to quantify the climatic effect over the mechanical response of the adobe.Existe un gran número de estructuras en el mundo construidas en adobe que se deterioran con el tiempo. Normalmente, este deterioro no se tiene en cuenta en análisis de seguridad de estructuras antiguas. El objetivo de este trabajo es proponer una nueva forma de tener en cuenta la influencia del intemperismo sobre las propiedades mecánicas de unidades de adobe. Con este fin, se recuperaron muestras (adobe viejo) de la parte más deteriorada de una capilla de estilo colonial construida en adobe (Tausa, Colombia). También se estudiaron materiales de un depósito local para su restauración (adobe nuevo). Se prepararon muestras del nuevo adobe mediante compactación con humedad controlada. La mitad de las muestras del nuevo adobe se sometieron a condiciones ambientales naturales mientras que la otra mitad y todas las muestras de adobe viejo se sometieron a condiciones ambientales aceleradas usando un equipo con control de radiación UV, temperatura y humedad. Las muestras se evaluaron a diferentes periodos de exposición mediante ensayos de compresión inconfinada y triaxial. Los resultados muestran que el adobe viejo no es sensible a mayor exposición mientras que el nuevo adobe presenta variaciones en rigidez y resistencia. Se observó que dichas propiedades en el adobe nuevo inicialmente se incrementan con la exposición al intemperismo hasta llegar a ser el doble de aquellos obtenidos en las muestras de adobe viejo, pero tienden a reducirse con mayores periodos de exposición. Por lo anterior, se proponen factores de deterioro de hasta dos para análisis de vulnerabilidad y seguridad de nuevas construcciones en estos materiales. Se propusieron factores de deterioro como una primera aproximación a la cuantificación del efecto ambiental en la respuesta mecánica del adobe

Effect of UV radiation in expansive clays with sulfonade oil

La estabilización de arcillas expansivas con aceite sulfonado es un proceso electroquímico que se desarrolla a lo largo del tiempo y cuyo progreso depende de las condiciones ambientales existentes en el campo. La evolución de este fenómeno se estudió mediante el análisis experimental de tres tipos de arcilla expansiva sometidas a tratamiento con aceite sulfonado en diferentes dosificaciones. Para simular las condiciones ambientales, estas arcillas fueron expuestas a radiación UV en una cámara de envejecimiento acelerado. Una vez conseguido el periodo de envejecimiento programado, se realizaron ensayos de límites de consistencia a las muestras para determinar la influencia del envejecimiento y el porcentaje de aceite sulfonado en las propiedades expansivas de las arcillas. Los resultados obtenidos permitieron observar que la plasticidad del material depende del periodo de exposición y la dosificación de aceite sulfonado utilizada

Rigidez de una base granular bajo humedad óptima y saturada

Objective: This research work addressed the comparison of the stiffness of a granular base under optimum water content and total saturation conditions.Methodology: The methodology focused in the development of an experimental program and the computation of a function, which permits to assess the elastic moduli of the material. A triaxial cell equipped by local LVDT transducers, capable of managing different stress paths, was used to measure the small-strain stiffness of a granular base under two different conditions of moisture. The material was compacted with optimum water content and subjected to a series of loading-unloading cycles under isotropic conditions. In addition, identical specimens were prepared to be saturated and the experimental procedure was repeated to obtain the moduli in these new circumstances. The moduli were assessed by a hyperbolic model, and its relationship with the confining pressure was computed.Results: The results indicated that numerical model was adjusted to the experimental results. In addition, it was found that the elastic moduli decrease 3% to 8% in conditions of total saturation versus the condition of optimum water contents. Conclusions: The small-strain stiffness in the granular base depends on the water content, and the moisture can affect the deformation in the pavement structures. Objetivo: Este trabajo de investigación aborda la comparación de la rigidez de una base granular con contenido de agua óptimo y condiciones de completa saturación.Metodología: La metodología de trabajo se centró en el desarrollo de un plan experimental y el cálculo de una función que permite evaluar los módulos elásticos del material. Se utilizó una cámara triaxial para medir la rigidez del suelo, a pequeñas deformaciones, bajo dos condiciones diferentes de humedad. El equipo utilizado es capaz de generar trayectorias de esfuerzos y fue equipado con transductores locales tipo LVDT. El material se compactó con contenido óptimo de agua y se sometió a una serie de ciclos de carga-descarga en condiciones isótropas. Por otro lado, se prepararon las muestras idénticas para ser saturadas y repetir el mismo el procedimiento experimental bajo estas nuevas circunstancias. Los módulos fueron evaluados mediante un modelo hiperbólico y se calculó su relación con la presión de confinamiento.Resultados: Los resultados indicaron que el modelo numérico se ajustó a los resultados experimentales. Además, se encontró que los módulos de elasticidad disminuyen de 3% a 8% en condiciones de completa saturación frente a la condición de humedad óptima.Conclusiones: La rigidez a pequeñas deformaciones de la base granular depende de la humedad y que el contenido de agua puede inducir deformaciones en las estructuras de pavimento