Mechanical study of sand-laponite mixes

Abstract

Las mezclas arena arcilla nacen principalmente de la necesidad de modificar algunas de las propiedades de los dos suelos involucrados, la arena o la arcilla. Para el caso chileno resulta de principal interés el uso de arcillas súper plásticas en arenas por su potencial efecto mitigador de licuefacción. Actualmente el uso de la laponita, una arcilla artificial supera plástica, como técnica de mejoramiento de suelo y su uso como mitigador de licuefacción presenta una gran oportunidad de estudio. En el presente trabajo de título se realizó una extensiva revisión bibliográfica del estado del arte de las mezclas arena-arcilla desde una perspectiva geotécnica, con la finalidad de relacionar el comportamiento granular de este tipo de mezclas con el de la laponita con arena de Ottawa. Con esta revisión se determinaron algunos de los principales factores que interfieren en los arreglos granulares de las mezclas, así como algunos parámetros importantes a considerar al momento de la fabricación de estos suelos. Es de principal relevancia el concepto del contenido de finos límite, un valor que se ve afectado tanto como por los tipos de suelos involucrados y por la propiedad analizada. También se realizó una batería de ensayos geotécnicos en mezclas secas y húmedas de arena de Ottawa con diferentes concentraciones de laponita para determinar los cambios a nivel granular de la mezcla y la variación de las propiedades medidas con el incremento de la concentración de laponita en la mezcla. Se realizaron ensayos de hinchamiento libre, presión de hinchamiento, consolidación y corte simple. De los resultados se obtuvo una relación importante entre la distribución granular de las muestras y su comportamiento frente a los diferentes ensayos. Además, se replanteó la manera en que se supone que las partículas de laponita se distribuyen en los espacios intergranulares de la arena. De manera general se encontró que los cambios más importantes en cuanto al comportamiento de la mezcla ocurren con un 1% de laponita por masa de arena. A nivel granular la distribución de las partículas de laponita con esta concentración afecta la zona de contactos entre los gruesos, provocando variaciones importantes de las propiedades estudiadas.