Análisis de la rotura de gravas usando la técnica de análisis de imágenes DPIV teniendo en cuenta los efectos de forma

Abstract

Se desarrolló un ensamble granular experimental para emplear la técnica de Velocimetría de Partículas con imágenes Digitales DPIV, por sus siglas en inglés, en las instalaciones del Laboratorio de Geotecnia de la Universidad Nacional de Colombia, con el objetivo de analizar los diferentes mecanismos de rotura presentes en un proceso de carga edométrica a diferentes testigos de prueba fabricados empleando adhesivo para cerámicas, comúnmente conocido como pegante cerámico, dispuestos en diferentes conjuntos de ensambles granulares, de un tamaño clasificado como grava, según USCS, teniendo en cuenta la variación de su ubicación con respecto al arreglo, en términos del número de coordinación, la forma del sujeto de prueba y el tipo de contacto presente. Para cada prueba se determinaron los esfuerzos de compresión a los que estaban sometidos los ensambles y se establecieron los modos de rotura prevalecientes. Los modos de rotura corresponden con división o splitting, y conminución o conminution. El tipo de rotura está condicionado por la forma de la partícula y por el tipo de contacto existente con los demás miembros del ensamble granular. Se encontró que el plano de falla y la dirección de movimiento de los fragmentos generados en el proceso de rotura se establecen previamente a la aparición de la grieta, así como que, una vez establecida una velocidad de inicio de rotura en la partícula, dicha velocidad se mantiene a lo largo de la generación de la grieta. Se encontró que la primera grieta del material generalmente inicia en los contactos, aunque se hallaron velocidades de desplazamiento dentro de las partículas cercanas a la velocidad de rotura. (Texto tomado de la fuente).

An experimental granular assembly was developed to use the technique of Particle Velocimetry with Digital Imaging DPIV, at the facilities of the Geotechnical Laboratory of the National University of Colombia, with the objective of analyzing the different breakage mechanisms present in a process of oedometric loading to different test cores manufactured using ceramic adhesive, commonly known as ceramic adhesive, arranged in different sets of granular assemblies, of a size classified as gravel, according to USCS, taking into account the variation of their location with respect to the arrangement, in terms of the number of coordination, the shape of the test subject and the type of contact present. For each test, the compressive stresses to which the assemblies were subjected were determined and the prevailing failure modes were established. The failure modes correspond to splitting and comminution. The type of breakage is conditioned by the shape of the particle and by the type of contact with the other members of the granular assembly. It was found that the failure plane and the direction of movement of the fragments generated in the rupture process are established prior to the appearance of the crack, as well as that, once a rupture initiation velocity is established in the particle, this velocity is maintained throughout the generation of the crack. It was found that the first crack in the material generally initiates at the contacts, although displacement velocities within the particles were found to be close to the rupture velocity.