Influencia del proceso de compactación en la resistencia al corte de un suelo derivado de ceniza volcánica

En este trabajo se presenta el estudio de la influencia del proceso de compactación sobre la resistencia al corte de un suelo derivado de ceniza volcánica proveniente de un área en el municipio de Palestina – Caldas (Colombia). La investigación consistió en la caracterización del suelo con la aplicación de ensayos básicos y técnicas experimentales específicas para conocer aspectos particulares del material. Se revisó el comportamiento del material usando compactación dinámica y compactación estática, con el fin de evaluar la incidencia en el proceso con el cambio en la naturaleza y la cantidad de la energía aplicada sobre el material. Se evaluó las características de retención de agua en muestras compactadas estáticamente para diferentes estados de compactación usando la técnica del papel de filtro para medir la succión. Los resultados experimentales permiten la interpretación del comportamiento del suelo, en términos de las variables tradicionales de densidad y contenido de agua de compactación, teniendo en cuenta la variable succión. De manera indirecta se evidenció que de acuerdo a la naturaleza y cantidad de energía de compactación se puede generar diferente tipo de fábrica en el suelo y por ende se encuentran diferentes características de retención de agua y comportamientos en resistencia al corte del suelo estudiado. El criterio de falla extendido de Mohr – Coulomb (Fredlund y Morgenstern, 1977) representa bien el estado de esfuerzos en falla, encontrados en el material para los estados característicos evaluados.Abstract: This study contains experimental results on the influence of the compaction process over the shear strength of a soil derived from volcanic ash. The tested soil comes from the area of Palestina, located in the department of Caldas in the center of Colombia. This research includes the use of both basic and advanced experimental techniques: dynamic and static compaction methods that allow to estimate the impact of the applied compaction energy on the material; and the technique of the filter paper that enables to evaluate the characteristics of water retention in statically compacted samples for different compaction conditions. The experimental results led to observe the behavior of the soil in terms of its density and water content at compaction, also considering the suction property. The different types of soil fabric generated as a result of the nature and magnitude of the compaction energy were evidenced; on the other hand, the variation in some soil properties, such as water retention, shear strength and soil stiffness, were observed. The extended Mohr-Coulomb failure criterion (Fredlund and Morgenstern, 1977), accurately represented the final stress conditions at failure.Maestrí

Influencia de la densidad seca y el contenido de agua de compactación en las curvas exploratorias de un suelo residual derivado de ceniza volcánica

Introduction: Scanning wetting or drying curves show the relation between successive measurements of water content and suction of an originally partly saturated soil which follows a drying or wetting process.Objective: To study the influence of dry density and compaction water content into a scanning drying curve of a residual soil derived from volcanic ash, which was subjected to a drying process exposed to the environment.Methodology: The experimental work started with the determination of compaction curve of the studied material. Based on the curve, six points were selected within the curve. It allowed studying the existent relation between dry density and compaction water content with suction through the static compaction of the studied soil using for that aim, scanning drying curves obtained from the filter paper technique.Results: Initial dry density of the material does not influence into the paths that describe the scanning drying curves to similar suction values. The compaction water content influences into the storage capacity of the studied soil. It was found that for the same density value, samples compacted to the wet side of optimum water content, show higher suction values than samples compacted of the dry side of optimum water content.Conclusions: Water storage capacity of the studied soil is independent of the initial dry density of the material. Water storage capacity of the studied soil is influenced by the compaction water content. It was found that samples compacted to the wet side of the optimum water content show higher suction values than samples compacted of the dry side of optimum water content.Introducción: Una curva exploratoria de humedecimiento o secado relaciona los resultados de mediciones sucesivas del contenido de agua y la succión de un suelo originalmente en equilibrio que parte de una condición inicial de saturación parcial y sigue un proceso de humedecimiento o secado.Objetivo: Estudiar la influencia de la densidad seca y el contenido de agua de compactación en la curva exploratoria de un suelo residual derivado de ceniza volcánica, el cual se sometió a un proceso de secado expuesto al ambiente.Metodología: El trabajo experimental inició con la determinación de la curva de compactación del material estudiado. Con base en ello, se seleccionaron seis puntos dentro de la curva que permitieron estudiar la relación existente entre la densidad seca y el contenido de agua de compactación con la succión a través de la compactación estática de muestras del suelo estudiado, usando para tal fin curvas exploratorias de secado a través de la técnica del papel de filtro.Resultados: La densidad seca inicial del material no influye en las trayectorias que describen las curvas exploratorias para valores similares de succión. El contenido de agua de compactación influye en la capacidad de almacenamiento del suelo estudiado, encontrándose que, para un mismo valor de densidad, muestras compactadas del lado húmedo del contenido de agua óptimo presentan mayores valores de succión que muestras compactadas del lado seco.Conclusiones: La capacidad de almacenamiento de agua del suelo estudiado es independiente de la densidad seca inicial del material. La capacidad de almacenamiento de agua del suelo estudiado está influenciada por el contenido de agua de compactación, encontrándose que muestras compactadas del lado húmedo del contenido de agua óptimo presentan mayores valores de succión que muestras compactadas del lado seco

Influencia de la densidad seca y el contenido de agua de compactación en las curvas exploratorias de un suelo residual derivado de ceniza volcánica

Introducción: Una curva exploratoria de humedecimiento o secado relaciona los resultados de mediciones sucesivas del contenido de agua y la succión de un suelo originalmente en equilibrio que parte de una condición inicial de saturación parcial y sigue un proceso de humedecimiento o secado.Objetivo: Estudiar la influencia de la densidad seca y el contenido de agua de compactación en la curva exploratoria de un suelo residual derivado de ceniza volcánica, el cual se sometió a un proceso de secado expuesto al ambiente.Metodología: El trabajo experimental inició con la determinación de la curva de compactación del material estudiado. Con base en ello, se seleccionaron seis puntos dentro de la curva que permitieron estudiar la relación existente entre la densidad seca y el contenido de agua de compactación con la succión a través de la compactación estática de muestras del suelo estudiado, usando para tal fin curvas exploratorias de secado a través de la técnica del papel de filtro.Resultados: La densidad seca inicial del material no influye en las trayectorias que describen las curvas exploratorias para valores similares de succión. El contenido de agua de compactación influye en la capacidad de almacenamiento del suelo estudiado, encontrándose que, para un mismo valor de densidad, muestras compactadas del lado húmedo del contenido de agua óptimo presentan mayores valores de succión que muestras compactadas del lado seco.Conclusiones: La capacidad de almacenamiento de agua del suelo estudiado es independiente de la densidad seca inicial del material. La capacidad de almacenamiento de agua del suelo estudiado está influenciada por el contenido de agua de compactación, encontrándose que muestras compactadas del lado húmedo del contenido de agua óptimo presentan mayores valores de succión que muestras compactadas del lado seco.Introduction− Scanning wetting or drying curves show the relation bet-ween successive measurements of water content and suction of an origina-lly partly saturated soil which follows a drying or wetting process.Objective−To study the influence of dry density and compaction water content into a scanning drying curve of a residual soil derived from vol-canic ash, which was subjected to a drying process exposed to the envi-ronment. Methodology−The experimental work started with the determination of compaction curve of the studied material. Based on the curve, six points were selected within the curve. It allowed studying the existent relation between dry density and compaction water content with suction through the static compaction of the studied soil using for that aim, scanning drying curves obtained from the filter paper technique. Results− Initial dry density of the material does not influence into the paths that describe the scanning drying curves to similar suction values. The compaction water content influences into the storage capacity of the studied soil. It was found that for the same density value, samples compac-ted to the wet side of optimum water content, show higher suction values than samples compacted of the dry side of optimum water content. Conclusions−Water storage capacity of the studied soil is independent of the initial dry density of the material.Water storage capacity of the studied soil is influenced by the compaction water content. It was found that samples compacted to the wet side of the optimum water content show higher suction values than samples compac-ted of the dry side of optimum water content

Influencia de la densidad seca y el contenido de agua de compactación en las curvas exploratorias de un suelo residual derivado de ceniza volcánica

Scanning wetting or drying curves show the relationship between successive measurements of water content and suction of an originally partly saturated soil which follows a drying or wetting process. The influence of the compaction characteristics of a residual soil, derived from volcanic ash, on the scanning drying curve were studied. Experimental results indicate that the storage capacity of the studied soil water is independent of the initial dry density. Compaction water content influences the storage capacity. It was found that samples compacted on the wet side of the optimum tend to exhibit greater resistance to desaturation compared with samples compacted of dry side of the optimum. The results show samples compacted on the wet side of the optimum exhibited higher suction values, for the same water content, than samples compacted dry of the optimum. This effect could be associated with an increase in shear strength and permeability. Una curva exploratoria relaciona los resultados de mediciones sucesivas del contenido de agua y la succión de un suelo originalmente en equilibrio, que sigue un proceso de humedecimiento o secado. Se estudió la influencia de las características de compactación del material en la curva exploratoria de retención de agua de un suelo residual derivado de ceniza volcánica. Los resultados experimentales para los valores de densidad seca analizados indican que la capacidad de almacenamiento de agua del suelo estudiado es independiente del valor de la misma. El contenido de agua de compactación influye en la capacidad de almacenamiento del suelo estudiado. Muestras compactadas del lado húmedo del contenido de agua óptimo presentan mayores valores de succión que muestras compactadas del lado seco. Este efecto estaría asociado a un aumento en la resistencia al corte y en la conductividad hidráulica del suelo en comparación con muestras compactadas del lado seco del óptimo