Evaluación de la cedencia y la resistencia al corte en suelos provenientes de cenizas volcánicas con diferentes contenidos de alófana

Abstract

Los depósitos de ceniza volcánica expuestos a las condiciones medioambientales atraviesan un proceso de meteorización química que lleva a la formación de minerales como la alófana, la imogolita y la haloisita; la presencia de estos minerales condiciona la fábrica, la estructura y el comportamiento mecánico de los suelos derivados de cenizas volcánicas. Con el fin de evaluar las características físicas, la composición, el comportamiento de la resistencia al corte y la cedencia de este tipo de materiales en condición inalterada, se tomaron muestras de suelo en el Municipio de Montenegro, Quindío. Se realizaron ensayos de caracterización química, se evaluaron sus propiedades índice y se efectuaron ensayos de compresión triaxial, consolidación unidimensional e isotrópica, con el fin de obtener los parámetros de resistencia y deformabilidad de los suelos derivados de ceniza volcánica objeto de estudio. A partir de los resultados obtenidos, se logró identificar la importancia y la influencia de la alófana en el comportamiento geomecánico de este tipo de suelos, analizando sus causas y posibles implicaciones en el desarrollo de la cedencia y la resistencia al corte. Posteriormente, se evaluó la capacidad de predecir la cedencia inicial de los materiales estudiados, mediante la implementación del criterio de falla Mohr Coulomb y de los modelos del estado crítico Cam-Clay (CC), Cam-Clay Modificado (MCC) y Clay and Sand Model (CASM), identificando que el modelo CASM logra estimar adecuadamente la superficie de decencia en el espacio p’-q. (Texto tomado de la fuente).

Volcanic ash deposits exposed to environmental conditions undergo a chemical weathering process that leads to the formation of minerals such as allophane, imogolite and haloisite; the presence of those minerals condition the fabric, the structure, and the mechanical behavior of volcanic ash soils. In order to evaluate the physical characteristics, the soil composition, the shear strength behavior and the yielding of this type of material in unaltered condition, soil samples taken from Montenegro, Quindío. Chemical characterization tests were carried out, their index properties were evaluated and triaxial compression, one-dimensional and isotropic consolidation tests were performed, in order to obtain the strength and deformability parameters of the volcanic ash soils under study. From the results obtained, it was possible to identify the importance and influence of allophane in the geomechanical behavior of this type of soils, analyzing its causes and possible implications in the development of yielding and shear strength. Subsequently, the capability of predicting the initial yielding of the materials studied was evaluated by implementing the Mohr Coulomb failure criterion and the critical state models Cam-Clay (CC), Modified Cam-Clay (MCC) and Clay And Sand Model (CASM), identifying that the CASM model is able to adequately estimate the yield surface in the p'-q space.