Abstract:
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Castellà: Las escolleras presentan algunas particularidades en su comportamiento mecánico y volumétrico como son el desarrollo de deformaciones diferidas en el tiempo y de deformaciones de colapso causadas por el humedecimiento. Se han atribuido estas particularidades al fenómeno de rotura de partículas en el que tienen influencia tanto las cargas como la acción del agua. La velocidad de propagación de las fisuras depende a su vez de la humedad relativa ambiental. Es de esperar que a medida que la humedad relativa aumenta, la influencia de la rotura de partículas aumentará. Para analizar dicho comportamiento se ha realizado un programa de ensayos edométricos con material de escollera, para los que se han utilizado dos edómetros tipo Rowe de Φ=150mm y Φ=300mm.
En estos ensayos se impondrán trayectorias específicas de variación de carga y cambio de humedad relativa diseñadas para caracterizar adecuadamente la compresibilidad y el colapso de los materiales ensayados con una granulometría establecida y controlando las condiciones de humedad relativa. Las humedades relativas impuestas se controlan mediante la componente osmótica de la succión, imponiéndose mediante la inundación de la probeta con una solución salina que proporciona una humedad relativa determinada. Las soluciones salinas utilizadas fueron agua destilada, NaCl y Ca(NO3)2•4H2O que proporcionan unas succiones de 0 MPa, 39 MPa y 92 MPa respectivamente.
El equipo utilizado ha medido, mediante un sistema automático de adquisición de datos, la deformación vertical a lo largo del tiempo, la tensión aplicada en la cara superior del equipo, la tensión que recibe la cara inferior, la humedad y la temperatura de cada probeta, permitiendo describir en qué estado tensional se encontraba la probeta en cada instante del ensayo y las deformaciones correspondientes a cada estado tensional. Además, se ha realizado un estudio de la bibliografía existente sobre el material de escollera y su utilización, prestando especial atención a aquellos artículos que describen con detalle los mecanismos de deformación propios de la escollera. La interpretación de los ensayos se ha hecho a partir de un modelo elasto-plástico de compresibilidad de escolleras desarrollado por Oldecop (2000) y que se describe en esta tesina con detalle. El análisis de los resultados obtenidos estudia la variación de los seis parámetros de este modelo, en función de la humedad relativa impuesta, y caracterizando completamente el ensayo mediante el análisis de los registros de deformación a lo largo del tiempo, las trayectorias de deformación– tensión, las trayectorias succión–tensión y la rotura de partículas producida en el ensayo. Se completa el estudio con la realización de unos ensayos de compresión simple sobre las partículas de escolleras imponiéndoles un determinado valor de humedad relativa.
La interpretación de los ensayos ha llevado a resultados coherentes con el modelo. Se ha comprobado que la rotura de partículas aumenta a medida que aumenta la humedad relativa. No obstante, no se ha podido caracterizar bien el fenómeno del colapso debido a que se detectó, analizando los resultados, que el tiempo dejado para que el mecanismo se desarrollase, 24h, fue inferior al necesario. A partir de la interpretación de los resultados obtenidos en los ensayos de compresión simple se deduce que si se dejara actuar el mecanismo de colapso un periodo de tiempo más largo se podría detectar la diferencia de compresibilidad, pudiendo obtenerse así un colapso mayor para las partículas inundadas con una humedad relativa mayor. |