EL COMPARATIVO ENTRE LA SUCCION MEDIDA EN CAMPO Y LA SUCCION MEDIDA EN LABORATORIO DE UNA LADERA DEL CORREGIMIENTO DE SANTA ELENA, ANTIOQUIA

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Medida de la succión en el Laboratorio

Para medir la succión en el laboratorio se utilizaron los siguientes métodos: Técnica del Papel Filtro, Técnica de la Cámara de Presión, además se comparó la resistencia al corte en estado natural y en estado saturado ASTM D 3080-04.

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Técnica del Papel Filtro

Estandarizada por la ASTM D5298-92, esta técnica se basa en el principio de que el suelo es colocado en contacto con un material poroso con capacidad de absorción de agua, el cual entrará en equilibrio con el mismo pasado un determinado tiempo. El método permite la obtención de la succión matricial y la succión total del suelo, obteniendo el valor de la succión osmótica como la diferencia entre ambas. La succión matricial es obtenida a través del contacto del papel filtro con el suelo y la succión total a través de papeles filtro separados de la estructura del suelo con un dispositivo perforado, el cual permite el paso del flujo capilar y el flujo de vapor componentes de este valor.

Del contenido de humedad final del papel de filtro y de la calibración de este, se puede determinar la succión en el suelo.

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Técnica de la Cámara de Presión

Esta técnica se constituye de cámaras que contienen piedras porosas de alta presión de entrada de aire o de baja presión de entrada de aire. Esas piedras son elementos que, en determinada presión permiten el paso del aire, y sus vacíos están en comunicación con la fase liquida (agua) de las muestras de suelo.[pic 3]

El ensayo consiste en colocar el cuerpo de prueba en contacto directo con las piedras porosas de alta o baja presión de entrada de aire saturadas, siendo las muestras sometidas a sucesivas presiones de aire, asumidas como el valor de la succión matricial gradualmente mayores, pesando las muestras para obtener la humedad. Este ensayo no controla las deformaciones en la muestra.

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Medida de la succión en campo

La medición de la succión en campo se llevó a cabo siguiendo los procedimientos para la instalación de un tensiómetro en el campo, descritos por Fredlund y Raharjio (1993). Se usaron 4 tensiómetros de 0,5m de longitud.

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Tensiómetro

Un tensiómetro se compone de una cápsula de cerámica porosa llena de agua, que se entierra en el suelo a la profundidad de medición deseada, y que está conectada mediante un tubo a un manómetro o un indicador de vacío. El suelo ejerce una tensión (tensión matricial) sobre el agua de la columna, que desciende, pasando al suelo y provocando por tanto una presión negativa, que es registrada por el manómetro. Por tanto, los tensiómetros miden la succión o fuerza que ejerce el suelo sobre al agua.

A medida que el suelo pierde agua la succión aumenta, es decir, el suelo ejerce más fuerza para retener el agua. Por lo tanto, observando cómo varía el valor de la succión se puede saber la evolución del agua en el suelo.

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RESULTADOS Y ANÁLISIS

Los resultados de los ensayos de clasificación se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 1 Resultados de clasificación

Humedad natural (%)

44

Peso unitario húmedo (kN/m3)

17,5

Peso unitario seco (kN/m3)

12,1

Relación de vacíos

2,01

Gravedad especifica

3,06

Límite Líquido (%)

64

Índice Plástico (%)

12

Clasificación SUCS

MH

Clasificación MCT

LA´

Figura 2 Granulometría con y sin defloculante

Figura 3. Resultados de Microscopía Electrónica de Barrido[pic 4]

Figura 4. Resultados Difracción de Rayos X[pic 5]

Figura 5. Corte Directo CU Natural y Saturado

[pic 6]

Los resultados de los ensayos de succión en campo y en laboratorio se muestran en la figura 6.

Figura 6. Curvas de retención de humedad[pic 7]

Se observa que para los valores de humedad por debajo de la humedad natural del suelo (44%), los valores de succión obtenidos en campo por medio de los tensiómetros no se relacionan bien con los obtenidos en laboratorio.

Una explicación para esta situación puede ser que el suelo en campo no tiene la libertad de contraerse al secarse como lo pueden hacer las muestras de laboratorio.

Con los resultados obtenidos en el ensayo de corte directo se observa el efecto significativo de la succión en la resistencia a la cizalladura del suelo.

En general las curvas características obtenidas en laboratorio muestran grandes cambios en la succión a medida que se presentan cambios de humedad, esto se refleja claramente en la pérdida de resistencia al corte al pasar del ensayo natural al ensayo saturado.

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CONCLUSIONES

El tensiómetro es un equipo simple y de fácil uso para medir la succión matricial en campo, pero tiene una limitación que debe ser Spara su adecuado uso y es que solo puede medir hasta 90 kPa.

El método del papel filtro es un método simple, pero deben seguir las recomendaciones de la norma durante su ejecución para conseguir buenos resultados y evitar errores en los valores de succión. Con este método se pueden obtener inclusive altos valores para la