Cuantificación de la influencia del grado de saturación en la resistencia a la compresión uniaxial de una arenisca

Abstract

Resumen: Con el uso de las teorías de suelos no saturados se obtuvo la curva de correlación entre la resistencia a la compresión simple y el grado de saturación de una arenisca procedente del municipio de Sopetrán, departamento de Antioquia. Los grados de saturación que se trataron de evaluar fueron 0, 0.3, 0.8 y mayor e igual a 0.97, los cuales se determinaron a partir de la relación entre el grado de saturación y la contrapresión aplicada durante un proceso de saturación de cuerpos de prueba de la arenisca dentro de una celda de ensayos de resistencia mecánica a compresión triaxial axisimétrica. La metodología sugerida en la presente tesis sólo es aplicable en geomateriales conformados por arena o en aquellos donde la succión se pueda considerar despreciable para efectos prácticos. Entre los principales resultados se observó una reducción de la resistencia a la compresión simple de aproximadamente 75 % para los cuerpos de prueba con saturaciones mayores o iguales a 0.97 con respecto a los cuerpos de prueba en estado seco, además de una disminución del ángulo de fricción interna del 40 % para el mismo caso. Fue posible determinar que dicha disminución de propiedades mecánicas es causada por la disminución en la capacidad de dilatación de la arenisca cuando se aumenta el grado de saturación.

Abstract: By employing theories of unsaturated soils it was obtained the correlation curve between unconfined compressive strength and the degree of saturation of sandstone from the municipality of Sopetran, Antioquia. The degrees of saturation assessed were 0, 0.3, 0.8 and greater and equal to 0.97, which were determined from the relationship between the degree of saturation and the back pressure, all of them applied during the process of saturation of sandstone samples by a standard test under axisymmetric triaxial compression. The methodology proposed in this thesis is applicable only for geomaterials formed by sand or for those where suction can be considered negligible for practical purposes. Reduction of unconfined compressive strength in saturated state of approximately 75 % from the dry state was observed, along with a decrease of the angle of internal friction of 40 % for the same case. It was possible to determine that the decrease of mechanical properties is caused by the decrease in the dilatation capacity of the sandstone when the saturation is increased.