Efecto del agua destilada y agua lluvia en la respuesta físico mecánica de un suelo residual originado de rocas ígneas

Abstract

Soil in tropical zones develop particular properties and behavior due to different agents, as weather temperature, presence of water, among others. In classical geotechnical testing, the use of distilled water is recommended to determine the physical and mechanical properties of soils. However, this condition does not fully represent the in situ conditions, moreover if it is considered the chemical effect that rainwater can have on these materials. The present investigation is carried out for a residual soil located at the south of the Valle de Aburrá in the Municipality of Caldas (Antioquia), with the aim of analyzing, from a chemical and physical approach, the differences between the rain and distilled water. Subsequently, a laboratory program will be to obtain physical, chemical mineralogical, structural and mechanical properties of the soil to evaluate the differences between the use of rain and distilled water and finally, analyze the influence that each of the liquids have on the properties of the soil.

The obtained results indicate that for the physical properties, specifically in the consistency limits, there is an influence of chemical agents from the rainwater, affecting apparently its plastic behavior and the its classification, passing from silt using distilled water to clay with rainwater. Differences in mechanical properties were also observed in one-dimensional compressibility behavior, showing larger strains in specimens submerged with rainwater than in distilled water; in the same way, larger suction and strength by direct shear test (affected by said suction) were observed with distilled water. In conclusion, the type of water influences the soil response for the tests herein performed.

Los suelos formados en ambientes tropicales presentan propiedades y comportamientos particulares debido a diversos agentes como el clima, temperatura, presencia de agua, entre otros. En la geotecnia clásica los ensayos para determinar las propiedades físicas y mecánicas de los suelos, se recomienda ejecutarlos empleando agua destilada; sin embargo, dichos resultados no representan completamente las condiciones a las que está sometido el suelo in-situ, y menos si se piensa en el efecto químico que el agua lluvia puede tener en estos materiales. La presente investigación se desarrolla para un suelo residual localizado al sur del Valle de Aburrá en el Municipio de Caldas (Antioquia), y sobre él se realizan ensayos de carácter geotécnico en laboratorio con agua destilada y agua lluvia para determinar algunas propiedades físicas, químicas, mineralógicas, estructurales y mecánicas del suelo y analizar la influencia que cada uno de los líquidos tiene sobre dichas propiedades.

Entre los resultados obtenidos se muestra que para las propiedades físicas específicamente en los límites de consistencia hay una influencia de los agentes químicos del agua lluvia, que le confieren a el suelo aparentemente un comportamiento más plástico modificando su clasificación, pasando de limo utilizando agua destilada a arcilla con agua lluvia, se encontraron también diferencias en las propiedades mecánicas como consolidación, presentando el suelo mayor deformación en las muestras sumergidas con agua lluvia que en aquellas sumergidas en agua destilada; de igual forma, se tienen mayores succiones y mayores resistencias al corte directo (afectadas por dicha succión) al usar agua destilada. En conclusión, es clara la influencia que puede tener el uso de un determinado tipo de agua en la respuesta de los ensayos ejecutados en laboratorio, lo cual llevaría a análisis geotécnicos diferentes.