Estudio experimental sobre la estructura de los poros y las características de permeabilidad del suelo arcilloso en...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería geotécnica
• Ciencias del suelo
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• La porosidad y la permeabilidad de la arcilla son vitales para la estabilidad estructural.
• Las regiones estacionalmente congeladas presentan desafíos únicos para el comportamiento del suelo arcilloso.
• La comprensión de los efectos de congelación y deshielo en la microestructura de la arcilla es esencial.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de los ciclos de congelación y deshielo en la microestructura y la permeabilidad de la bola de arcilla de Jilin.
• Analizar la relación entre los cambios en la estructura de los poros y la permeabilidad en condiciones variables.
• Proporcionar ideas para la ingeniería de suelos arcillosos en entornos estacionalmente congelados.

Principales métodos:

• Se utilizó la resonancia magnética nuclear (RMN) para analizar la estructura de los poros.
• Los coeficientes de permeabilidad medidos en los ensayos estándar de permeabilidad variable de la cabeza (SVHPT).
• Se realizaron experimentos con muestras de arcilla con diferentes densidades secas y grados de saturación.

Principales resultados:

• Los ciclos de congelación-descongelación aumentaron significativamente la relación de vacío en los especímenes saturados, con cambios insignificantes en los no saturados.
• La tasa de aumento de la relación de vacío debido a los ciclos de congelación y deshielo aumentó con una mayor densidad seca.
• Los coeficientes de permeabilidad aumentaron exponencialmente con los ciclos de congelación y deshielo y la relación de vacío en condiciones saturadas.

Conclusiones:

• Los ciclos de congelación y deshielo inducen la agregación de partículas, lo que conduce a una mayor permeabilidad en la arcilla saturada.
• El control preciso de la densidad seca y el contenido de humedad del suelo es necesario para controlar la permeabilidad de la arcilla en las regiones congeladas.
• Los hallazgos ofrecen datos teóricos y empíricos para el diseño y la construcción de estructuras de arcilla en áreas estacionalmente congeladas.