6. resultados y discusiÓn 6.1 lavado de suelo con...

6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

6.1 Lavado de suelo con surfactante

En el lavado del suelo se observó que durante el proceso de sedimentación se forma

espuma en la parte superior del contenedor donde se sedimenta la mezcla. Conforme

transcurrió el tiempo, las partículas que se encontraban en la espuma se sedimentaron. Sin

embargo, algunas partículas quedaron pegadas en las paredes del contenedor como residuo

de la espuma. Se observó que las partículas que permanecen pegadas a las paredes del

contenedor, junto con el residuo de la espuma, son partículas finas (figura 6.1). Además de

lo anterior, otra cantidad de partículas finas quedó en suspensión y se perdió en el agua de

lavado al momento de realizar la decantación. En su trabajo, Castillo-Espinoza (2008)

menciona que los tensoactivos no iónicos presentaban una precipitación lenta y que polvos

de mediano tamaño quedaron suspendidos en la parte superior de la solución. Al mantener

el suelo en suspensión es posible comprobar que se reduce la hidrofobicidad que presenta el

material originalmente debido al tipo de contaminante que lo está afectando, esa

contaminación oleosa forma solución con el agua a través del tensoactivo.

Figura 6.1 partículas finas de suelo adheridas a las paredes del contenedor

63

6.2 Determinación de hidrocarburos totales del petróleo (HTPs) en el suelo.

Para el suelo contaminado se obtuvieron los siguientes datos:

P1 = 249.718 g

P2 = 250.224 g

S = 10 g de suelo seco.

HTPs = 50,600 mg/kg de suelo seco.

El mismo procedimiento se realizó con una muestra de 10 gramos de suelo después

de haber sido sometido al proceso de lavado con surfactante, para determinar el porcentaje

de remoción de contaminante. Los datos obtenidos fueron los siguientes:

P1 = 249.718 g

P2 = 249.978 g

S = 10 g de suelo seco.

HTPs = 26,000 mg/kg de suelo seco.

Por lo tanto, usando ambas concentraciones de HTPs, el porcentaje de remoción

calculado fue de 48.62 %. Es importante recordar que, como se mencionó en la

metodología, la eficiencia del surfactante depende de las características del suelo; por lo

que el mismo surfactante puede presentar diferentes porcentajes de remoción con suelos

diferentes, aún empleando las mismas concentraciones y condiciones de lavado. Dado que

el objetivo de la tesis era analizar los cambios en las propiedades mecánicas e hidráulicas

del suelo después de haber sido sometido al proceso de lavado en general, no se consideró

64

la realización de una experimentación para determinar el tipo de surfactante que presentara

el porcentaje de remoción más alto para este tipo de suelo en particular, y es por ello que se

tomó como referencia los resultados del trabajo realizado por Castillo-Espinoza (2008).

Figura 6.2 Extracto de hidrocarburos totales del petróleo (HTPs)

6.3 CONTENIDO DE HUMEDAD DEL LUGAR

Para el suelo contaminado se realizaron dos pruebas y se obtuvieron los siguientes datos:

Prueba 1 Prueba 2

W1= 213.8 g W1= 94.95 g

W2= 180.1 g W2= 80.38 g

Wt= 60.8 g Wt= 28.45 g

w= 28.24 % w= 28.05 %

Para el suelo no contaminado se realizaron dos pruebas y se registraron los siguientes datos:

Prueba 1 Prueba 2

W1= 162.6 g W1= 71.54 g

W2= 135.8 g W2= 60.87 g

Wt= 37.1 g Wt= 22.72 g

w= 27.15 % w= 27.97 %

65

Dado que los cuatro resultados son muy parecidos se obtuvo un promedio de los

cuatro y el resultado se tomo como el contenido de humedad del suelo en el sitio del

muestreo. El valor promedio correspondió a 27.85 % por lo que se decidió aproximarlo al

siguiente entero. De esta forma, el contenido de humedad en el sitio se determinó igual a

28%.

6.4 GRANULOMETRÍA

Cálculos

Con los datos obtenidos en las pruebas para las tres diferentes condiciones del suelo en

estudio se realizaron los siguientes cálculos. Se elaboró una tabla con los números de malla

y sus respectivas aberturas en mm, se obtuvo el porcentaje retenido parcial en cada malla

con respecto a la masa seca de la muestra original, se adicionó una columna con los

porcentajes acumulados de los retenidos parciales y una última columna con la diferencia

entre el 100% de la muestra y cada uno de los porcentajes acumulados, lo cual indica el

porcentaje de material que pasa por cada malla.

Con los resultados del análisis granulométrico se realizaron las curvas de

distribución granulométrica en gráficas semilogarítmicas. Los diámetros de las partículas

están graficados en escala logarítmica y los porcentajes de material que pasa por las mallas

están en escala aritmética.

La tabla 6.1 muestra un ejemplo de los cálculos efectuados en el análisis.

66

Tabla 6.1 Cálculos del análisis granulométrico

Abertura en mm (1)

Malla (2)

Masa retenida en g

(3)

Por ciento retenido parcial

en la malla (4)

Porcentaje acumulado

(5)

Porcentaje que pasa

(6)

12.7 1/2 19.671 3.96 3.96 96.04 9.51 3/8 17.005 3.42 7.37 92.63 4.76 4 10.004 2.01 9.39 90.61

1.651 10 22.727 4.57 13.96 86.04 0.833 20 24.883 5.00 18.96 81.04 0.425 40 28.478 5.73 24.68 75.32 0.246 60 18.486 3.72 28.40 71.60 0.177 80 11.196 2.25 30.65 69.35 0.147 100 9.158 1.84 32.49 67.51 0.074 200 43.261 8.70 41.19 58.81

Finos 292.49 58.81 100.00 0.00 Masa de la muestra de suelo seco = 498 g Columna 4 = (Columna 3) / 498 g x 100 Columna 5 = (Columna 4)n – (Columna 5)n-1 Columna 6 = 100 – (Columna 5)

A continuación se presentan las tablas de datos para las tres diferentes condiciones de suelo

(No Contaminado, Contaminado y Lavado) y sus respectivas gráficas.

SUELO NO CONTAMINADO

Tabla 6.2 Resultados de la primera prueba granulométrica al Suelo No Contaminado

Granulometría I (SNC)

Abertura en mm Malla

Masa retenida

(g)

Retenido parcial

en la malla % Acumulado % Que pasa

12.7 1/2 1.214 0.35 0.35 99.65 9.51 3/8 1.623 0.47 0.82 99.18 4.76 4 15.595 4.48 5.30 94.70 1.651 10 9.187 2.64 7.94 92.06 0.833 20 5.12 1.47 9.41 90.59 0.425 40 7.05 2.03 11.44 88.56 0.246 60 6.964 2.00 13.44 86.56 0.177 80 5.901 1.70 15.14 84.86 0.147 100 5.603 1.61 16.75 83.25 0.074 200 34.732 9.99 26.74 73.26

0 Finos 254.821 73.26 100.00 0.00

Masa de muestra de suelo seco = 348 g

67

Tabla 6.3 Resultados de la segunda prueba granulométrica al Suelo No Contaminado

Granulometría II (SNC)


Masa retenida (g)

Retenido parcial


12.7 1/2 5.914 1.95 1.95 98.05 9.51 3/8 2.881 0.95 2.90 97.10 4.76 4 8.106 2.67 5.57 94.43

1.651 10 7.032 2.32 7.89 92.11 0.833 20 5.54 1.83 9.71 90.29 0.425 40 7.747 2.55 12.27 87.73 0.246 60 6.929 2.28 14.55 85.45 0.177 80 6.017 1.98 16.53 83.47 0.147 100 5.344 1.76 18.29 81.71 0.074 200 53.708 17.70 35.99 64.01

0 Finos 194.216 64.01 100.00 0.00 Masa de muestra de suelo seco = 303.5 g

Tabla 6.4 Resultados de la tercera prueba granulométrica al Suelo No Contaminado

Granulometría III (SNC)

Abertura en mm Malla Masa

retenida (g)

Retenido parcial


12.7 1/2 4.986 1.80 1.80 98.20 9.51 3/8 0 0.00 1.80 98.20 4.76 4 11.291 4.07 5.86 94.14 1.651 10 7.248 2.61 8.47 91.53 0.833 20 4.683 1.69 10.16 89.84 0.425 40 6.663 2.40 12.56 87.44 0.246 60 6.106 2.20 14.76 85.24 0.177 80 5.389 1.94 16.70 83.30 0.147 100 4.418 1.59 18.29 81.71 0.074 200 36.166 13.03 31.32 68.68

0 Finos 190.711 68.68 100.00 0.00 Masa de muestra de suelo seco = 277.6 g

68

Gráfica 1 Curvas granulométricas del Suelo No Contaminado

Con los resultados de las tres pruebas realizadas se obtuvieron los promedios de los

porcentajes que pasan por cada malla en el suelo no contaminado.

Abertura en

mm malla

Promedio del

porcentaje que pasa

Desviación estándar

12.7 1/2 98.64 0.88 9.51 3/8 98.16 1.04 4.76 4 94.42 0.28 1.651 10 91.90 0.32 0.833 20 90.24 0.38 0.425 40 87.91 0.58 0.246 60 85.75 0.71 0.177 80 83.88 0.86 0.147 100 82.22 0.89 0.074 200 68.65 4.63

69

Gráfica 2, promedio de los porcentajes que pasan cada malla en los tres análisis (SNC) y sus respectivas barras de error con desviación estándar.

SUELO CONTAMINADO

Tabla 6.5 Resultados de la primera prueba granulométrica al Suelo Contaminado

Granulometría I (SC)

Abertura en mm

Malla

Masa retenida

(g)

Retenido parcialen la malla

% Acumulado

% Que pasa

12.7 1/2 19.671 3.96 3.96 96.04 9.51 3/8 17.005 3.42 7.37 92.63 4.76 4 10.004 2.01 9.39 90.61 1.651 10 22.727 4.57 13.96 86.04 0.833 20 24.883 5.00 18.96 81.04 0.425 40 28.478 5.73 24.68 75.32 0.246 60 18.486 3.72 28.40 71.60 0.177 80 11.196 2.25 30.65 69.35 0.147 100 9.158 1.84 32.49 67.51 0.074 200 43.261 8.70 41.19 58.81

Finos 292.49 58.81 100.00 0.00 Masa de muestra de suelo seco = 497.4 g

70

Tabla 6.6 Resultados de la segunda prueba granulométrica al Suelo Contaminado

Granulometría II (SC)


Masa retenida

(g)

Retenido parcialen la malla % Acumulado % Que pasa

12.7 1/2 4.142 1.40 1.40 98.60 9.51 3/8 3.417 1.16 2.56 97.44 4.76 4 8.915 3.02 5.58 94.42 1.651 10 10.757 3.64 9.22 90.78 0.833 20 20.072 6.80 16.02 83.98 0.425 40 20.332 6.89 22.91 77.09 0.246 60 12.706 4.30 27.21 72.79 0.177 80 8.365 2.83 30.04 69.96 0.147 100 6.392 2.16 32.21 67.79 0.074 200 30.356 10.28 42.49 57.51


Tabla 6.7 Resultados de la tercera prueba granulométrica al Suelo Contaminado

Granulometría III (SC)


Masa retenida

(g)

Retenido parcialen la malla % Acumulado % Que pasa

12.7 1/2 3.411 0.89 0.89 99.11 9.51 3/8 11.3297 2.96 3.85 96.15 4.76 4 14.582 3.81 7.66 92.34

1.651 10 17.887 4.68 12.34 87.66 0.833 20 17.67 4.62 16.96 83.04 0.425 40 28.287 7.39 24.35 75.65 0.246 60 18.082 4.73 29.08 70.92 0.177 80 11.545 3.02 32.10 67.90 0.147 100 10.288 2.69 34.78 65.22 0.074 200 42.875 11.21 45.99 54.01


71

Gráfica 3 Curvas granulométricas del Suelo Contaminado


porcentajes que pasan por cada malla en el suelo contaminado.

Abertura en mm

Malla Promedio Desviación Estándar

12.7 1/2 97.92 1.64 9.51 3/8 95.40 2.49 4.76 4 92.46 1.91

1.651 10 88.16 2.41 0.833 20 82.69 1.50 0.425 40 76.02 0.95 0.246 60 71.77 0.95 0.177 80 69.07 1.05 0.147 100 66.84 1.41 0.074 200 56.78 2.48

72

Gráfica 4 Promedio de los porcentajes que pasan cada malla en los tres análisis (SC) y sus respectivas barras de error con desviación estándar

SUELO LAVADO

Tabla 6.8 Resultados de la primera prueba granulométrica al Suelo Lavado

Granulometría I (SL)

Abertura en mm malla

Masa retenida (g)

Retenido parcial

en la malla %

acumulado % que pasa

12.7 1/2 14.105 2.68 2.68 97.32 9.51 3/8 6.12 1.16 3.84 96.16 4.76 4 2.375 0.45 4.30 95.70 1.651 10 7.35 1.40 5.69 94.31 0.833 20 27.139 5.16 10.85 89.15 0.425 40 41.37 7.86 18.72 81.28 0.246 60 25.763 4.90 23.61 76.39 0.177 80 17.568 3.34 26.95 73.05 0.147 100 15.569 2.96 29.91 70.09 0.074 200 78.151 14.86 44.77 55.23

0 Finos 290.526 55.23 100.00 0.00

Masa de muestra de suelo seco = 526.036

73

Tabla 6.9 Resultados de la segunda prueba granulométrica al Suelo Lavado

Granulometría II (SL)


Masa retenida (g)

Retenido parcial

en la malla % acumulado % que pasa

12.7 1/2 10.134 2.86 2.86 97.14 9.51 3/8 8.503 2.40 5.25 94.75 4.76 4 5.155 1.45 6.70 93.30 1.651 10 4.752 1.34 8.04 91.96 0.833 20 10.96 3.09 11.13 88.87 0.425 40 18.424 5.19 16.32 83.68 0.246 60 16.982 4.78 21.11 78.89 0.177 80 13.09 3.69 24.80 75.20 0.147 100 10.698 3.01 27.81 72.19 0.074 200 51.798 14.59 42.40 57.60

Finos 204.414 57.60 100.00 0.00 Masa de muestra de suelo seco = 354.91

Tabla 6.10 Resultados de la tercera prueba granulométrica al Suelo Lavado

Granulometría III (SL)


Masa retenida (g)

Retenido parcial

en la malla % acumulado % que pasa

12.7 1/2 13.125 3.06 3.06 96.94 9.51 3/8 10.43 2.43 5.49 94.51 4.76 4 3.025 0.71 6.20 93.80

1.651 10 6.396 1.49 7.69 92.31 0.833 20 17.786 4.15 11.84 88.16 0.425 40 20.546 4.79 16.63 83.37 0.246 60 25.518 5.95 22.58 77.42 0.177 80 17.836 4.16 26.74 73.26 0.147 100 13.044 3.04 29.79 70.21 0.074 200 66.308 15.47 45.25 54.75

Finos 234.738 54.75 100.00 0.00 Masa de muestra de suelo seco = 428.752

74

Gráfica 5 Curvas granulométricas del Suelo Lavado


porcentajes que pasan por cada malla en el suelo lavado.

Abertura

en mm

malla Promedio Desviación Estándar

12.7 1/2 97.13 0.19 9.51 3/8 95.14 0.89 4.76 4 94.27 1.27 1.651 10 92.86 1.27 0.833 20 88.73 0.51 0.425 40 82.78 1.30 0.246 60 77.57 1.26 0.177 80 73.84 1.19 0.147 100 70.83 1.18 0.074 200 55.86 1.52

75

Gráfica 6 Promedio de los porcentajes que pasan cada malla en los tres análisis (SL) y sus respectivas barras de error con desviación estándar

Comparación

La gráfica 7 presenta una comparación entre los comportamientos de las curvas obtenidas

de los promedios de los análisis para las tres diferentes condiciones del suelo.

76

Gráfica 7 Comparación de las curvas granulométricas de las tres condiciones de suelo

De la gráfica 7 se puede observar que existe una diferencia importante en los

porcentajes de partículas de tamaño entre 1 y 0.1 mm, entre el Suelo No Contaminado y el

Contaminado. Este cambio puede deberse al hecho de que la presencia de contaminante

provoca que las partículas finas se adhieran a partículas más grandes, modificando de esta

forma el tamaño de dichas partículas y por consiguiente, que disminuyan los porcentajes de

material que pasa por las mallas que se encuentran en este rango; ya que el cambio en el

tamaño o la forma de las partículas ocasiona que éstas sean retenidas con mayor facilidad.

77

De acuerdo a la investigación de Adams, et al. (2008), un hidrocarburo actúa como un

aglomerante que pega las partículas finas en un suelo (arcillas) a las partículas más gruesas

(tamaño de arena). En las pruebas que realizó, observó que había una reducción en la

cantidad de arcillas del suelo que estudiaba que era directamente proporcional al

incremento en la cantidad de arena. Con esto pudo determinar que al parecer el

hidrocarburo aglomeraba las partículas finas de arcilla en partículas más gruesas (arena).

En el caso del suelo lavado, durante la experimentación se decidió retirar las

partículas de suelo de mayor tamaño, con el propósito de evitar ocasionar daños en el

equipo de mezclado al momento de realizar el proceso de lavado. Existe un decremento en

el contenido de partículas finas y hay más cantidad de partículas de mayor tamaño que

comienza prácticamente igual al suelo no contaminado y posteriormente cae con una

pendiente más pronunciada que el suelo contaminado.

6.5 LÍMITES DE CONSISTENCIA

6.5.1 Límite Líquido

Se realizaron tres pruebas para cada condición del suelo y los resultados obtenidos de cada

prueba se graficaron colocando en el eje de las abscisas el número de golpes de cada lectura

en escala logarítmica y en el eje de las ordenadas sus respectivos contenidos de agua en

porcentaje usando escala aritmética. Se trazó una línea que uniera los puntos graficados

(curva de fluidez) y con ella se determinó el límite líquido de la muestra; que es la lectura

del contenido de agua correspondiente a 25 golpes.

78

A continuación se presentan las tablas y gráficas de cada una de las determinaciones

realizadas a las tres condiciones del suelo consideradas en este trabajo (Suelo No

contaminado, Suelo Contaminado y Suelo Lavado).


Tabla 6.11 Datos de la primera determinación del Límite Líquido al Suelo No Contaminado

Límite Líquido I (SNC)

Peso de la cápsula

(g) No. de Golpes

Peso (Cápsula +

suelo húmedo) g

Peso (Cápsula + suelo seco)

g

Contenido de humedad

(%)

Límite Líquido

(25 golpes)

9.104 10 15.359 13.436 44.391 41.5 11.012 15 17.158 15.314 42.864 8.944 20 13.728 12.3108 42.093 11.21 31 17.249 15.497 40.868 11.257 40 17.248 15.552 39.488

Tabla 6.12 Datos de la segunda determinación del Límite Líquido al Suelo No Contaminado

Límite Líquido II (SNC)

Peso de la cápsula

(g) No. de Golpes

Peso (Cápsula +

suelo húmedo) g


g


(%)

Límite Líquido

(25 golpes)

17.207 11 23.272 21.398 44.715 42 23.046 18 32.585 29.711 43.121 24.739 25 32.585 30.259 42.138 24.236 36 31.834 29.64 40.600

79

Tabla 6.13 Datos de la tercera determinación del Límite Líquido al Suelo No Contaminado

Límite Líquido III (SNC)

Peso de la cápsula

(g) No. de Golpes

Peso (Cápsula +

suelo húmedo) g

Peso (Cápsula + suelo

seco) g


(%)

Límite Líquido

(25 golpes)

9.109 16 13.619 12.235 44.274 42 11.017 21 14.838 13.694 42.734 8.947 28 13.079 11.866 41.555 11.215 39 17.012 15.342 40.465

La gráfica 8 contiene los valores de las tablas 6.11, 6.12 y 6.13.

Gráfica 8 Curvas de fluidez del Suelo No Contaminado

De la gráfica 8 es posible determinar que el valor promedio de límite líquido para el Suelo

No Contaminado es = 42 %

80

SUELO CONTAMINADO Tabla 6.14 Datos de la primera determinación del Límite Líquido al Suelo Contaminado

Límite Líquido I (SC)

Peso de la cápsula

(g) No. de Golpes

Peso (Cápsula +

suelo húmedo) g


g


(%)

Límite Líquido

(25 golpes)

16.328 9 20.269 18.97 49.167 46 16.851 14 21.743 20.156 48.018 12.523 24 18.706 16.755 46.101 15.14 28 20.185 18.607 45.515 12.6 38 20.188 17.869 44.012

Tabla 6.15 Datos de la segunda determinación del Límite Líquido al Suelo Contaminado

Límite Líquido II (SC)

Peso de la cápsula

(g) No. de Golpes

Peso (Cápsula +

suelo húmedo)

g


g


(%)

Límite Líquido

(25 golpes)

11.265 9 17.98 15.746 49.855 46.5 12.038 14 18.703 16.526 48.507 13.077 22 18.88 17.027 46.911 9.213 30 17.851 15.123 46.159

Tabla 6.16 Datos de la tercera determinación del Límite Líquido al Suelo Contaminado

Límite Líquido III (SC)

Peso de la cápsula

(g) No. de Golpes

Peso (Cápsula +

suelo húmedo)

g


g


(%)

Límite Líquido

(25 golpes)

11.272 13 16.785 14.967 49.202 46.5 9.215 25 12.796 11.656 46.702 21.369 30 25.836 24.431 45.885 21.193 38 25.298 24.032 44.593

81

La gráfica 9 contiene los datos de las tablas 6.14, 6.15 y 6.16.

Gráfica 9 Curvas de fluidez del Suelo Contaminado


Contaminado es = 46.5 %

82

SUELO LAVADO

Tabla 6.17 Datos de la primera determinación del Límite Líquido al Suelo Lavado

Límite Líquido I (SL)

Peso de la cápsula

(g) No. de Golpes

Peso (Cápsula +

suelo húmedo)

g


g


(%)

Límite Líquido

(25 golpes)

17.193 9 22.33 20.843 40.740 23.031 18 29.348 27.563 39.387 38.5 24.23 26 31.878 29.748 38.601

24.733 34 32.065 30.047 37.975

Tabla 6.18 Datos de la segunda determinación del Límite Líquido al Suelo Lavado

Límite Líquido II (SL)

Peso de la cápsula

(g) No. de Golpes

Peso (Cápsula +

suelo húmedo)

g


g


(%)

Límite Líquido

(25 golpes)

9.118 7 13.592 12.27 41.942

11.019 21 19.119 16.845 39.032 38.5 8.951 25 14.062 12.643 38.434

11.219 39 19.537 17.293 36.944

Tabla 6.19 Datos de la tercera determinación del Límite Líquido al Suelo Lavado

Límite Líquido Suelo Lavado III

Peso de la cápsula

(g) No. de Golpes

Peso (Cápsula +

suelo húmedo)

g


g


(%)

Límite Líquido

(25 golpes)

0.2823 16 3.6212 2.67 39.838 0.2507 21 3.506 2.589 39.217 38.5 0.323 26 4.5802 3.398 38.446 0.3872 37 5.7569 4.289 37.621

83

La gráfica 10 contiene los datos de las tablas 6.17, 6.18 y 6.19.

Gráfica 10 Curvas de fluidez del Suelo Lavado


Lavado es = 38.5 %

En la gráfica 11 se presentan las curvas de fluidez de las tres condiciones del suelo para

poder realizar una comparación entre ellas.

84

Gráfica 11 Comparación del Límite Líquido para las tres condiciones de suelo

Es posible observar que el suelo contaminado requiere una mayor cantidad de agua

para que deje de comportarse plásticamente. Es probable que las propiedades hidrofóbicas

del petróleo tengan relación con este fenómeno. Adams et al., (2008) mencionan que las

partículas de suelo generalmente tienen una carga eléctrica negativa que le permite retener

humedad por su interacción electrostática con el agua debido a su característica polar y a la

carga parcial positiva del átomo de hidrógeno en la molécula. De manera contraria, los

hidrocarburos son esencialmente no polares o tienen una polaridad muy baja, por lo tanto,

cuando un hidrocarburo cubre la superficie del suelo, interrumpe la interacción

electrostática entre la superficie de las partículas del suelo y el agua, reduciendo su

capacidad de retención de humedad, provocando que se requiera una mayor cantidad de

85

agua para que las partículas del suelo se humecten y presente el comportamiento buscado

en la prueba para determinar su límite líquido, además de que las características del

contaminante contribuye a la plasticidad del suelo.

Es de esperarse un cambio en el comportamiento del suelo lavado ya que, como se

menciona con anterioridad (sección 6.1), este proceso provoca una pérdida de partículas

finas y además cierta cantidad del surfactante e hidrocarburo permanecen en las partículas

del suelo, provocando un comportamiento líquido completamente diferente a las otras dos

condiciones de suelo. Es probable que la consistencia un poco más arenosa del suelo lavado

influya en el hecho de requerir una menor cantidad de agua para que las paredes de la

ranura en la copa Casagrande, al hacer la prueba, se cierren con mayor facilidad.

6.5.2 Límite Plástico

A continuación se presentan las tablas de datos obtenidas de las pruebas realizadas a cada

condición del suelo en estudio. En cada prueba se realizaron tres diferentes rollos usando el

material que se empleó para determinar el límite líquido, con la humedad más cercana a los

25 golpes. El límite plástico se determinó con el valor promedio del contenido de humedad

al cual cada uno de los rollos se fraccionó cuando alcanzó los 3 mm de diámetro.

86


Tabla 6.20 Pruebas del límite plástico para el Suelo No Contaminado

Límite Plástico I (SNC)

Peso Cápsula

Cápsula +

Suelo húmedo

Cápsula +

Suelo seco Contenido

de humedad Límite Plástico

10.95 13.85 13.26 25.99 26.20 11.16 15.42 14.56 25.12 21.28 24.71 23.97 27.49

Límite Plástico II (SNC)

Peso Cápsula

Cápsula +

Suelo húmedo

Cápsula +



13.08 14.34 14.08 25.45 26.34 24.25 25.36 25.12 27.38 24.75 25.88 25.65 26.19

Límite Plástico III (SNC)

Peso Cápsula

Cápsula +

Suelo húmedo

Cápsula +



39.44 40.66 40.38 29.56 26.53 21.37 22.26 22.08 25.14 21.19 21.80 21.68 24.90

De las tres determinaciones presentadas en la Tabla 6.20 se obtuvo un promedio de los

valores de Límite Plástico para el Suelo No Contaminado igual a 26.36 %

87

SUELO CONTAMINADO

Tabla 6.21 Pruebas del límite plástico para el Suelo Contaminado

Límite Plástico I (SC)

Peso Cápsula

Cápsula +

Suelo húmedo

Cápsula +



11.21 14.13 13.46 29.84 30.84 11.26 13.07 12.64 31.18 9.21 10.80 10.42 31.50

Límite Plástico II (SC)

Peso Cápsula

Cápsula +

Suelo húmedo

Cápsula +



9.11 10.77 10.38 31.41 31.59 11.04 12.58 12.20 32.87 12.49 13.56 13.31 30.48

Límite Plástico III (SC)

Peso Cápsula

Cápsula +

Suelo húmedo

Cápsula +



9.11 9.63 9.52 29.15 28.67 11.01 11.84 11.66 29.08 8.95 9.69 9.53 27.79

De las tres determinaciones presentadas en la Tabla 6.20 se obtuvo un promedio de los

valores de Límite Plástico para el Suelo Contaminado igual a 30.37 %

Cuando no es posible formar cilindros con el diámetro especificado con ningún

contenido de agua, se considera que el material es no plástico y se reporta como NP (No

Plástico). Esto fue lo que ocurrió con el suelo lavado; no fue posible realizar la prueba para

determinar su límite plástico ya que presentó una consistencia arenosa que impidió la

88

formación de los cilindros, el material se desmoronaba al momento de aplicarle presión

para disminuir el diámetro del cilindro. Por esta razón el suelo lavado se reporta como NP.

Este comportamiento puede ser atribuido a la pérdida de finos durante el proceso de

restauración del cual se habla en la sección 6.1, lavado del suelo con surfactantes.

Figura 6.3 Prueba de límite plástico para el suelo lavado (NP)

Una vez calculados el límite líquido y el límite plástico se puede determinar el

índice plástico mediante la sustracción del valor del límite plástico al límite líquido. De esta

forma se obtuvieron los siguientes resultados:

89

Tabla 6.22 Tabla resumen: límite líquido, límite plástico e índice plástico

Suelo No Contaminado

Límite Líquido Límite Plástico Índice Plástico 42 26.36 15.64

Suelo Contaminado

Límite Líquido Límite Plástico Índice Plástico 46.5 30.37 16.13

Suelo Lavado

Límite Líquido Límite Plástico Índice Plástico 38.5 NP NP

Obtenidos los resultados del análisis granulométrico y los valores del índice plástico y el

límite líquido es posible realizar la clasificación del suelo.

Se utilizó un procedimiento alternativo para poder determinar el límite plástico del

suelo lavado en el cual se incrementó gradualmente el contenido de humedad de una

muestra de suelo y con ella se intentó realizar los rollitos. Nuevamente resultó difícil poder

alcanzar el diámetro de 3 mm, así que se tomó la lectura del punto dónde el diámetro se

encontraba más cercano a esta medida. Se hicieron tres mediciones y se obtuvo lo siguiente.

Tabla 6.23 Procedimiento no convencional de límite plástico para el suelo lavado

Límite Plástico (SL)

Peso Cápsula

Cápsula +

Suelo húmedo

Cápsula +



8.95 9.57 9.41 34.72 34.76 11.21 11.85 11.69 34.46 23.14 23.76 23.60 35.09

90

Con este valor, el índice plástico que se obtiene es de 3.74, lo cual es un rango muy

pequeño que explica la dificultad para poder formar los rollitos con el procedimiento

convencional.

6.6 CLASIFICACIÓN DEL SUELO

Para poder realizar la clasificación del suelo es necesario tener la información de la tabla

6.22 y la carta de plasticidad de la sección 5.4.4. Sabiendo que el suelo en estudio presenta

más del 50 % de partículas finas, de la carta de plasticidad (figura 5.7) y la clasificación

SUCS para suelos limosos inorgánicos y arcillosos (Tabla 5.2) es posible obtener que tanto

el suelo No Contaminado como el Contaminado se encuentran en la clasificación

correspondiente a un limo inorgánico de baja compresibilidad (ML). Con el valor obtenido

del límite plástico para el suelo lavado usando el procedimiento alternativo, es posible

determinar que su clasificación también es ML, sin embargo, su localización en la carta de

plasticidad se aleja de los otros dos puntos correspondientes al suelo contaminado y no

contaminado, y además de la línea A por lo que se entiende que el comportamiento que

presenta sea diferente al de las otras dos condiciones de suelo.

Los limos son fracciones microscópicas del suelo que constituyen granos muy finos

de cuarzo y algunas partículas en forma de escamas que son fragmentos de minerales

micáceos (Das, 2001).

91

6.7 PERMEABILIDAD

A continuación se presentan los resultados obtenidos en las pruebas realizadas para la

determinación del coeficiente de permeabilidad de cada una de las tres condiciones del

suelo en estudio (SNC, SC y SL). Se realizaron tres diferentes ensayos para cada suelo y en

cada ensayo se hicieron tres pruebas sucesivas usando la misma pastilla de suelo.

SUELO NO CONTAMINADO Primer ensayo (SNC) Prueba 1

h1 85 cm K= 1.88E-05 h2 83 cm

tiempo 32 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 2.7 cm

Prueba 2

h1 86.3 cm K= 1.83E-05 h2 84.2 cm


Prueba 3

h1 83.5 cm K= 1.80E-05 h2 82.2 cm


K promedio = 1.84E-05cm/min

92

Segundo ensayo (SNC) Prueba 1

h1 66.3 cm K= 3.61E-05 h2 64.5 cm


Prueba 2

h1 66.7 cm K= 3.38E-05 h2 65 cm


Prueba 3

h1 67.8 cm K= 3.13E-05 h2 66.2 cm


K promedio = 3.37E-05 cm/min Tercer ensayo (SNC) Prueba 1

h1 50 cm K= 1.69E-05 h2 49.5 cm


Prueba 2

h1 50.9 cm K= 1.67E-05 h2 50.3 cm


93

Prueba 3 h1 51 cm K= 1.66E-05 h2 50.5 cm


K promedio = 1.67E-05 cm/min SUELO CONTAMINADO Primer ensayo (SC) Prueba 1 h1 52.2 cm K= 1.16E-04 h2 51.2 cm tiempo 5 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.2 cm Prueba 2 h1 50.9 cm K= 1.12E-04 h2 49.8 cm tiempo 5.5 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3 cm Prueba 3 h1 49.7 cm K= 1.10E-04 h2 48.8 cm tiempo 5 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.2 cm K promedio = 1.12E-04 cm/min

94

Segundo ensayo (SC) Prueba 1 h1 53 cm K= 8.07E-05 h2 51.5 cm tiempo 11 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.3 cm Prueba 2 h1 53.4 cm K= 7.46E-05 h2 52 cm tiempo 11 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.3 cm Prueba 3 h1 54.6 cm K= 7.30E-05 h2 53.2 cm tiempo 11 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.3 cm K promedio = 7.61E-05 cm/min Tercer ensayo (SC) Prueba 1 h1 52.8 cm K= 1.74E-04 h2 48.4 cm tiempo 15 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.2 cm Prueba 2 h1 51.7 cm K= 1.65E-04 h2 45.8 cm tiempo 22 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.2 cm

95

Prueba 3 h1 51.2 cm K= 1.63E-04 h2 47.2 cm tiempo 15 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.2 cm K promedio = 1.67E-04 cm/min SUELO LAVADO Primer ensayo (SL) Prueba 1 h1 51.5 cm K= 4.45E-04 h2 47.7 cm tiempo 5 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.1 cm Prueba 2 h1 52.3 cm K= 4.31E-04 h2 48.2 cm tiempo 5.5 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.1 cm Prueba 3 h1 55 cm K= 4.27E-04 h2 51.1 cm tiempo 5 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3.1 cm K promedio = 4.34E-04 cm/min

96

Segundo ensayo (SL) Prueba 1 h1 50 cm K= 1.47E-04 h2 47.2 cm tiempo 11 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3 cm Prueba 2 h1 50 cm K= 1.42E-04 h2 47.3 cm tiempo 11 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3 cm Prueba 3 h1 50 cm K= 1.36E-04 h2 47.4 cm tiempo 11 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3 cm K promedio = 1.42E-04 cm/min Tercer ensayo (SL) Prueba 1 h1 50 cm K= 2.58E-04 h2 45.2 cm tiempo 11 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3 cm Prueba 2 h1 50 cm K= 2.52E-04 h2 45.3 cm tiempo 11 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3 cm

97

Prueba 3 h1 51 cm K= 2.18E-04 h2 47.2 cm tiempo 10 min a 0.2827 cm2 A 30.19 cm2 L 3 cm K promedio = 2.42E-04 cm/min En la tabla 6.24 se resumen los valores promedio de cada ensayo para las tres condiciones

de suelo en estudio

Tabla 6.24 Resumen de valores promedio para coeficientes de permeabilidad en las tres

condiciones de suelo

Condición del Suelo Primer ensayo

k (cm/min)

Segundo ensayo

k (cm/min)

Tercer ensayo

k (cm/min)

Suelo No Contaminado 1.84E-05

3.37E-05

1.67E-05

Suelo Contaminado 1.12E-04

7.61E-05

1.67E-04

Suelo Lavado 4.34E-04

1.42E-04

2.42E-04

Comparación y análisis.

Es posible observar variaciones del coeficiente de permeabilidad en las lecturas sucesivas

de la misma prueba, debido a que al tratarse de muestras alteradas que han sido

remoldeadas, algunas partículas del suelo quedan libres y cuando el agua fluye a través del

suelo las arrastra y reacomoda. Al moverse esas partículas obstruyen los canales por los que

pasa el agua y es por esa razón que en las sucesivas mediciones del mismo ensayo el

coeficiente de permeabilidad disminuye un poco. Juárez-Badillo y Rico-Rodríguez (2006)

98

mencionan que algunas ocasiones estas partículas son arrastradas al exterior de la muestra,

provocando turbiedad en el agua de salida. Esta condición se presentó en el desarrollo de

las pruebas, y de manera más apreciable en el suelo contaminado y lavado. Además de lo

anterior Juárez-Badillo y Rico-Rodríguez (2006) establecen que éste fenómeno puede

presentarse incluso en muestras inalteradas debido a la combinación de estratos con

características diferentes en el suelo.

A pesar de que los valores de todos los ensayos en las pruebas son diferentes, es

posible observar cierto patrón de comportamiento en el que los valores más bajos del

coeficiente de permeabilidad los presentó el suelo no contaminado, manteniéndose siempre

en un rango de escala científica de 10-5. En contraste, los ensayos del suelo lavado

presentaron los valores de coeficiente de permeabilidad más altos, permaneciendo en el

rango de 10-4 en escala científica. Esto está relacionado con la consistencia arenosa del

material lavado que no permitió realizar la prueba para obtener su límite plástico con el

método convencional, por lo que se anticipa que el acomodo entre sus partículas permita la

formación de un mayor número de espacios vacíos provocando que el suelo se vuelva más

permeable.

En el caso del suelo contaminado, los valores del coeficiente de permeabilidad

quedan en un rango intermedio entre los valores del suelo no contaminado y el suelo

lavado; sin embargo, todas las lecturas obtenidas indican que el suelo contaminado se

vuelve más permeable que el suelo con ausencia de contaminante; siendo que sus valores se

encuentran más cercanos a los que presentó el suelo lavado. Es posible entender este

comportamiento debido al hecho de que el petróleo actúa como un aglutinante que adhiere

99

las partículas finas del suelo a aquellas de mayor tamaño como, gravas o arenas, e incluso

entre partículas del mismo tamaño; provocando una modificación en la forma y tamaño de

las partículas, haciéndolas más gruesas y por lo tanto se presenta el mismo fenómeno que

en el suelo lavado, donde el acomodo de esas partículas de mayor tamaño permite la

formación de espacios más grandes entre ellas por donde el agua se puede desplazar con

mayor facilidad. Este cambio puede ser apreciable en las curvas granulométricas

presentadas en la sección 6.4, donde la retención de las partículas con un rango de tamaño

de entre 1 a 0.1 mm, es mayor para el suelo contaminado que para el suelo no contaminado.

Esto indica que los tamaños de las partículas del suelo no contaminado son más pequeños

que los del suelo contaminado, ya que un mayor porcentaje de ellas pasa por la misma

abertura de malla.

Además de lo anterior, fue posible observar que al momento de proporcionarle

humedad a la muestra de suelo contaminado se formaban más grumos, posiblemente por la

hidrofobicidad del contaminante. Cabe destacar que el tiempo de saturación de las muestras

para estas pruebas fue de una hora, es probable que otorgando mayor duración a la

saturación del material, se obtengan comportamientos distintos a los presentados en este

trabajo, por lo que es recomendable hacer pruebas variando este aspecto.

100

6.8 COMPACTACIÓN

A continuación se presentan las tablas de datos y sus respectivas gráficas de las pruebas de

compactación para las tres condiciones del suelo en estudio. Se realizaron tres pruebas a

cada suelo (SNC, SC y SL).


Tabla 6.25 Primera prueba de compactación para el Suelo No Contaminado

Compactación I (SNC)

Masa del

molde g

Masa molde con material compactado

(g) Volumen

del molde (cm3)

Masa volumétrica del mat. húmedo

(Ton/m3)

Masa Volumétricadel mat. seco

(Ton/m3)

4500 6050 942.88 1.644 1.458 4500 6260 942.88 1.867 1.597 4500 6320 942.88 1.930 1.584 4500 6240 942.88 1.845 1.449


Peso de la

cápsula g

Cápsula + suelo húmedo

g

Cápsula + suelo seco

g


%

50.032 71.604 69.167 12.736 12.551 40.813 36.735 16.862 13.027 43.19 37.785 21.831 12.525 54.426 45.422 27.370

101

Tabla 6.26 Segunda prueba de compactación para el Suelo No Contaminado

Compactación II (SNC)

Masa del molde

g


(g)

Volumen del molde (cm3)


(Ton/m3)


(Ton/m3)

4500 6115 942.88 1.713 1.506 4500 6210 942.88 1.814 1.558 4500 6300 942.88 1.909 1.570 4500 6250 942.88 1.856 1.492


Peso de la

cápsula g


g

Cápsula+ suelo seco

g


%

16.847 26.193 25.065 13.726 12.539 20.169 19.095 16.382 15.147 23.724 22.199 21.625

12.6 22.925 20.898 24.428

Tabla 6.27 Tercera prueba de compactación para el Suelo No Contaminado

Compactación III (SNC)

Masa del molde

g


(g)



(Ton/m3)


(Ton/m3)

4500 6235 942.88 1.840 1.579 4500 6320 942.88 1.930 1.615 4500 6320 942.88 1.930 1.577 4500 6260 942.88 1.867 1.469


Peso de la

cápsula g


g


g


%

12.601 23.751 22.169 16.534 12.041 27.769 25.198 19.541 17.204 36.270 32.778 22.422 13.081 34.035 29.567 27.102

102

En la gráfica 12 se presentan los datos de las tres pruebas de compactación realizadas al

suelo no contaminado (tablas 6.24, 6.25 y 6.26).

Gráfica 12 Curvas de compactación del Suelo No Contaminado

103

SUELO CONTAMINADO

Tabla 6.28 Primera prueba de compactación para el Suelo Contaminado

Compactación I (SC)

Masa del molde

g


(g)



(Ton/m3)

Masa Volumétrica del mat. seco

(Ton/m3)

4500 5850 942.88 1.432 1.289 4500 5980 942.88 1.570 1.326 4500 6060 942.88 1.655 1.348 4500 6070 942.88 1.665 1.280


Peso de la

cápsula g


g


g


%

16.852 23.935 23.229 11.071 12.54 18.936 17.942 18.401

15.148 26.168 24.127 22.731 12.60 29.406 25.522 30.057

Tabla 6.29 Segunda prueba de compactación para el Suelo Contaminado

Compactación II (SC)

Masa del molde

g


(g)



(Ton/m3)


(Ton/m3) 4500 5940 942.88 1.527 1.301 4500 6070 942.88 1.665 1.341 4500 6060 942.88 1.655 1.266 4500 6020 942.88 1.612 1.165


Peso de la cápsula

g


g


g


% 12.04 17.891 17.026 17.349 17.209 28.592 26.379 24.133 23.127 38.635 34.995 30.671 24.254 46.998 40.689 38.388

104

Tabla 6.30 Tercera prueba de compactación para el Suelo Contaminado

Compactación III (SC)

Masa del molde

g


(g)



(Ton/m3)


(Ton/m3) 4500 5890 942.88 1.474 1.303 4500 6040 942.88 1.633 1.341 4500 6080 942.88 1.676 1.284 4500 5990 942.88 1.580 1.141


Peso de la cápsula

g


g


g


% 16.324 23.556 22.714 13.177 16.845 26.57 24.83 21.791 12.525 23.043 20.586 30.480 15.143 39.974 33.069 38.519

En la gráfica 13 se presentan los datos de las tres pruebas de compactación realizadas al

suelo contaminado (tablas 6.27, 6.28 y 6.29).

Gráfica 13 Curvas de compactación para el Suelo Contaminado

105

SUELO LAVADO

Tabla 6.31 Primera prueba de compactación para el Suelo Lavado

Compactación I (SL)

Masa del

molde g


(g)



(Ton/m3)


(Ton/m3) 4500 5860 942.88 1.442 1.345 4500 5900 942.88 1.485 1.352 4500 5970 942.88 1.559 1.378 4500 6070 942.88 1.665 1.409 4500 6085 942.88 1.681 1.342


Peso de la

cápsula g


g


g


% 12.041 21.110 20.498 7.237 17.22 26.388 25.568 9.823 13.107 22.177 21.125 13.120 24.257 38.516 36.319 18.214 24.744 41.369 38.013 25.292

Tabla 6.32 Segunda prueba de compactación para el Suelo Lavado

Compactación II (SL)

Masa del molde

g


(g)



(Ton/m3)


(Ton/m3) 4500 5900 942.88 1.485 1.347 4500 6035 942.88 1.628 1.414 4500 6130 942.88 1.729 1.400 4500 6090 942.88 1.686 1.312 4500 6040 942.88 1.633 1.231


Peso de la

cápsula g


g


g


% 16.329 23.082 22.456 10.217 16.847 27.910 26.457 15.120 12.527 22.017 20.213 23.471 15.145 29.340 26.192 28.496

12.6 26.255 22.893 32.662

106

Tabla 6.33 Tercera prueba de compactación para el Suelo Lavado

Compactación III (SL)

Masa del molde

g


(g)



(Ton/m3)


(Ton/m3) 4500 5940 942.88 1.527 1.363 4500 6060 942.88 1.655 1.421 4500 6125 942.88 1.723 1.429 4500 6100 942.88 1.697 1.355 4500 6080 942.88 1.676 1.303


Peso de la

cápsula g


g


g


% 16.329 22.558 21.889 12.032 16.842 25.794 24.530 16.441 12.525 23.030 21.236 20.595 15.143 33.934 30.149 25.223

12.6 33.151 28.584 28.572 En la gráfica 14 se presentan los datos de las tres pruebas de compactación realizadas al

suelo lavado (Tablas 6.30, 6.31 y 6.32).

Gráfica 14 Curvas de compactación para el Suelo Lavado

107

En la gráfica 15 se incluyen las curvas de compactación de las tres condiciones de suelo en

estudio para poder realizar una comparación de sus comportamientos.

Gráfica 15 Comparación en las curvas de compactación de las tres condiciones de suelo

De acuerdo a lo establecido en el libro de mecánica de suelos de Juárez-Badillo y

Rico-Rodríguez (2006), en los suelos finos la forma de las partículas tiende a ser aplastada,

con excepción de algunos minerales que poseen forma acicular, es decir, forma de agujas.

En este tipo de material la forma es muy importante ya que a cada una de las dos

mencionadas corresponde una diferente relación área a volumen de la partícula y por lo

tanto una distinta actividad superficial, en lo que se refiere a adsorción. Durante mucho

tiempo se tuvo la idea de que el tamaño de las partículas era el factor determinante en

108

muchas propiedades mecánicas importantes en el suelo y en específico de la

compresibilidad, sin embargo, actualmente se ha descubierto que la forma de las partículas

juega un papel mucho más importante en esa propiedad (Juárez-Badillo y Rico-Rodríguez,

2006).

De esta forma, considerando que el suelo en estudio es un suelo fino que en

ausencia de contaminación presenta partículas de forma laminar y una vez que ha estado en

contacto con el contaminante, éste envuelve a las partículas o las adhiere a otras de igual o

menor tamaño, modificando su forma original; la compresibilidad del suelo no

contaminado será mayor debido a que el acomodo de sus partículas se hará en forma tal que

los espacios entre ellas serán más pequeños, en comparación con las otras dos condiciones

del suelo.

Por otro lado, el suelo contaminado con partículas cuya forma ha sido modificada

por la presencia del hidrocarburo, presentará una menor compresibilidad lo cual nos indica

que el acomodo de las partículas no es el mismo que ocurre en el suelo no contaminado y

por ende los espacios entre las partículas son mayores. Cabe destacar que al momento de

proporcionarle humedad al suelo contaminado, nuevamente se formaban más grumos por

las propiedades hidrofóbicas del contaminante; lo cual genera partículas de mayor tamaño y

modifica su capacidad de compactación.

En el suelo lavado, la cantidad de contaminante se reduce, permitiendo que las

partículas que se encontraban aglomeradas por él se separen, sin embargo, la pérdida de

finos provoca que las partículas que permanecen por ser de mayor tamaño, no puedan tener

109

el mismo acomodo que se presenta en el suelo no contaminado, por lo que a pesar de

mejorar su compresibilidad, el suelo después del lavado no puede alcanzar el peso

volumétrico seco que tiene el suelo no contaminado, como resultado de la pérdida de

partículas finas, fenómeno que puede ser observable en la gráfica de comparación de las

curvas de compactación para las tres condiciones del suelo (gráfica 15).

110

6.9 RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE

A continuación se presentan las tablas de datos, gráficas y resultados obtenidos para las

pruebas de corte directo realizadas a las diferentes condiciones del suelo en estudio (SNC,

SC y SL).


Tabla 6.34 Corte directo del Suelo No Contaminado usando un esfuerzo normal de 10 KN/m2

Deformación mm

Área mm2

Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2

Desviación Estándar

EsfuerzoNormal KN/m2

0.2 9980 0.021 2.057 0.515 10.046 0.4 9960 0.038 3.775 0.791 10.066 0.6 9940 0.047 4.775 0.814 10.086 0.8 9920 0.058 5.887 0.565 10.107 1 9900 0.068 6.896 0.687 10.127

1.2 9880 0.078 7.854 0.913 10.148 1.4 9860 0.087 8.817 1.339 10.168 1.6 9840 0.099 10.027 1.590 10.189 1.8 9820 0.112 11.405 1.787 10.210 2 9800 0.124 12.653 1.902 10.230

2.2 9780 0.138 14.070 2.043 10.251 2.4 9760 0.151 15.437 2.257 10.272 2.6 9740 0.168 17.248 2.282 10.293 2.8 9720 0.184 18.930 2.281 10.315 3 9700 0.199 20.564 2.139 10.336

3.2 9680 0.213 21.987 1.794 10.357 3.4 9660 0.223 23.081 1.621 10.379 3.6 9640 0.233 24.184 1.290 10.400 3.8 9620 0.240 24.986 0.707 10.422 4 9600 0.246 25.649 0.481 10.444

4.2 9580 0.248 25.901 0.734 10.465 4.4 9560 0.248 25.900 0.853 10.487 4.6 9540 0.245 25.646 1.169 10.509 4.8 9520 0.239 25.084 1.592 10.531 5 9500 0.233 24.568 1.436 10.553

5.2 9480 0.231 24.393 1.559 10.576 5.4 9460 0.224 23.684 1.682 10.598 5.6 9440 0.216 22.887 1.925 10.621 5.8 9420 0.211 22.378 1.741 10.643

111

Tabla 6.35 Corte directo del Suelo No Contaminado usando esfuerzo normal de 30 KN/m2

Deformación mm

Área mm2

Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2



0.2 9980 0.058 5.852 0.605 30.433 0.4 9960 0.088 8.809 0.581 30.494 0.6 9940 0.112 11.241 0.335 30.555 0.8 9920 0.130 13.091 0.473 30.617 1 9900 0.145 14.653 0.817 30.679

1.2 9880 0.161 16.248 1.006 30.741 1.4 9860 0.177 17.985 1.021 30.803 1.6 9840 0.195 19.837 0.879 30.866 1.8 9820 0.211 21.534 0.578 30.928 2 9800 0.232 23.629 0.758 30.992

2.2 9780 0.251 25.617 0.786 31.055 2.4 9760 0.269 27.592 0.859 31.119 2.6 9740 0.289 29.682 0.888 31.183 2.8 9720 0.309 31.811 1.051 31.247 3 9700 0.328 33.835 1.119 31.311

3.2 9680 0.347 35.892 1.046 31.376 3.4 9660 0.365 37.788 1.401 31.441 3.6 9640 0.385 39.886 1.496 31.506 3.8 9620 0.402 41.771 1.680 31.571 4 9600 0.419 43.608 2.014 31.637

4.2 9580 0.433 45.146 1.880 31.703 4.4 9560 0.448 46.831 1.847 31.770 4.6 9540 0.461 48.298 1.640 31.836 4.8 9520 0.471 49.520 1.807 31.903 5 9500 0.481 50.579 1.782 31.970

5.2 9480 0.489 51.586 1.292 32.038 5.4 9460 0.494 52.174 1.283 32.105 5.6 9440 0.495 52.426 1.400 32.173 5.8 9420 0.495 52.537 1.403 32.242 6 9400 0.493 52.479 1.624 32.310

6.2 9380 0.493 52.505 1.678 32.379 6.4 9360 0.491 52.475 1.520 32.448 6.6 9340 0.490 52.416 1.474 32.518 6.8 9320 0.487 52.300 1.625 32.588 7 9300 0.487 52.412 1.628 32.658

112

Tabla 6.36 Corte directo del Suelo No Contaminado usando un esfuerzo normal de 100 KN/m2

Deformación mm

Área mm2

Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2



0.2 9980 0.140 14.028 1.445 100.459 0.4 9960 0.201 20.214 2.212 100.661 0.6 9940 0.275 27.713 2.801 100.863 0.8 9920 0.335 33.730 1.650 101.067 1 9900 0.392 39.566 2.331 101.271

1.2 9880 0.437 44.261 2.392 101.476 1.4 9860 0.484 49.057 2.949 101.682 1.6 9840 0.522 53.032 2.742 101.888 1.8 9820 0.565 57.539 2.799 102.096 2 9800 0.606 61.874 2.639 102.304

2.2 9780 0.639 65.382 2.211 102.513 2.4 9760 0.673 68.931 2.050 102.723 2.6 9740 0.709 72.823 1.565 102.934 2.8 9720 0.748 76.924 1.152 103.146 3 9700 0.785 80.904 1.114 103.359

3.2 9680 0.821 84.790 1.010 103.572 3.4 9660 0.856 88.582 1.004 103.787 3.6 9640 0.890 92.306 1.223 104.002 3.8 9620 0.925 96.130 1.248 104.218 4 9600 0.953 99.302 1.244 104.435

4.2 9580 0.980 102.293 1.090 104.653 4.4 9560 1.006 105.241 1.233 104.872 4.6 9540 1.029 107.837 1.332 105.092 4.8 9520 1.054 110.753 1.811 105.313 5 9500 1.074 113.035 1.452 105.535

5.2 9480 1.094 115.383 1.428 105.757 5.4 9460 1.111 117.403 1.104 105.981 5.6 9440 1.126 119.234 0.836 106.206 5.8 9420 1.139 120.902 0.836 106.431 6 9400 1.152 122.550 0.567 106.657

6.2 9380 1.163 123.948 0.745 106.885 6.4 9360 1.167 124.726 0.865 107.113 6.6 9340 1.169 125.193 0.826 107.343 6.8 9320 1.170 125.490 0.881 107.573 7 9300 1.169 125.674 0.951 107.804

7.2 9280 1.168 125.830 1.059 108.037 7.4 9260 1.166 125.871 1.294 108.270 7.6 9240 1.164 125.942 1.374 108.504 7.8 9220 0.775 126.041 1.841 108.740 8 9200 0.772 125.924 1.537 108.976

113

SUELO CONTAMINADO

Tabla 6.37 Corte directo del Suelo Contaminado usando un esfuerzo normal de 10 KN/m2

Deformación mm

Área mm2

Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2


EsfuerzoNormalKN/m2

0.2 9980 0.023 2.345 0.303 10.046 0.4 9960 0.037 3.735 0.325 10.066 0.6 9940 0.047 4.708 0.462 10.086 0.8 9920 0.056 5.605 0.640 10.107 1 9900 0.062 6.283 0.690 10.127

1.2 9880 0.070 7.126 0.690 10.148 1.4 9860 0.077 7.850 0.733 10.168 1.6 9840 0.087 8.801 0.599 10.189 1.8 9820 0.095 9.715 0.467 10.210 2 9800 0.105 10.673 0.601 10.230

2.2 9780 0.114 11.636 0.572 10.251 2.4 9760 0.125 12.807 0.674 10.272 2.6 9740 0.136 13.943 0.651 10.293 2.8 9720 0.146 15.021 0.576 10.315 3 9700 0.156 16.082 0.606 10.336

3.2 9680 0.166 17.128 0.594 10.357 3.4 9660 0.176 18.261 0.643 10.379 3.6 9640 0.186 19.295 0.719 10.400 3.8 9620 0.196 20.395 0.631 10.422 4 9600 0.203 21.188 0.818 10.444

4.2 9580 0.211 22.025 0.796 10.465 4.4 9560 0.217 22.743 0.848 10.487 4.6 9540 0.224 23.464 0.848 10.509 4.8 9520 0.227 23.871 0.844 10.531 5 9500 0.230 24.174 0.931 10.553

5.2 9480 0.231 24.330 0.911 10.576 5.4 9460 0.231 24.384 0.839 10.598 5.6 9440 0.230 24.394 0.812 10.621 5.8 9420 0.229 24.273 0.686 10.643 6 9400 0.227 24.154 0.616 10.666

6.2 9380 0.225 23.971 0.588 10.688 6.4 9360 0.223 23.806 0.582 10.711 6.6 9340 0.221 23.643 0.706 10.734 6.8 9320 0.217 23.305 0.747 10.757 7 9300 0.214 23.054 0.677 10.780

7.2 9280 0.211 22.780 0.785 10.804 7.4 9260 0.208 22.462 0.895 10.827

114


Deformación mm

Área mm2

Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2


EsfuerzoNormalKN/m2

0.2 9980 0.048 4.836 0.842 30.433 0.4 9960 0.071 7.095 0.780 30.494 0.6 9940 0.096 9.658 1.065 30.555 0.8 9920 0.117 11.774 0.981 30.617 1 9900 0.134 13.495 0.771 30.679

1.2 9880 0.150 15.142 0.797 30.741 1.4 9860 0.165 16.768 0.614 30.803 1.6 9840 0.179 18.238 0.677 30.866 1.8 9820 0.196 19.959 0.570 30.928 2 9800 0.214 21.850 0.704 30.992

2.2 9780 0.232 23.759 0.686 31.055 2.4 9760 0.249 25.560 0.741 31.119 2.6 9740 0.267 27.457 0.798 31.183 2.8 9720 0.285 29.331 0.785 31.247 3 9700 0.303 31.241 0.863 31.311

3.2 9680 0.324 33.516 0.722 31.376 3.4 9660 0.343 35.552 0.830 31.441 3.6 9640 0.363 37.701 0.831 31.506 3.8 9620 0.383 39.830 0.866 31.571 4 9600 0.401 41.802 0.682 31.637

4.2 9580 0.420 43.838 0.776 31.703 4.4 9560 0.438 45.798 0.697 31.770 4.6 9540 0.454 47.600 0.731 31.836 4.8 9520 0.470 49.380 0.747 31.903 5 9500 0.485 51.084 0.658 31.970

5.2 9480 0.500 52.711 0.736 32.038 5.4 9460 0.511 54.035 0.719 32.105 5.6 9440 0.521 55.222 0.673 32.173 5.8 9420 0.527 55.962 0.803 32.242 6 9400 0.531 56.535 1.064 32.310

6.2 9380 0.534 56.969 1.158 32.379 6.4 9360 0.535 57.204 1.216 32.448 6.6 9340 0.536 57.384 1.163 32.518 6.8 9320 0.536 57.507 1.239 32.588 7 9300 0.535 57.545 1.393 32.658

7.2 9280 0.533 57.410 1.545 32.728 7.4 9260 0.531 57.333 1.586 32.799 7.6 9240 0.525 56.851 1.532 32.870 7.8 9220 0.520 56.367 1.932 32.941 8 9200 0.513 55.793 2.402 33.013

115


Deformación mm

Área mm2

Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2


EsfuerzoNormalKN/m2

0.2 9980 0.152 15.230 3.181 100.459 0.4 9960 0.203 20.408 4.535 100.661 0.6 9940 0.258 25.986 4.219 100.863 0.8 9920 0.307 30.954 3.090 101.067 1 9900 0.350 35.391 2.309 101.271

1.2 9880 0.389 39.376 2.059 101.476 1.4 9860 0.425 43.080 1.750 101.682 1.6 9840 0.462 46.907 1.535 101.888 1.8 9820 0.499 50.859 1.512 102.096 2 9800 0.540 55.071 1.577 102.304

2.2 9780 0.579 59.219 1.653 102.513 2.4 9760 0.616 63.139 1.569 102.723 2.6 9740 0.653 67.019 1.497 102.934 2.8 9720 0.687 70.669 1.728 103.146 3 9700 0.722 74.416 1.859 103.359

3.2 9680 0.756 78.096 1.781 103.572 3.4 9660 0.789 81.708 1.616 103.787 3.6 9640 0.822 85.252 1.535 104.002 3.8 9620 0.855 88.895 1.460 104.218 4 9600 0.889 92.635 1.474 104.435

4.2 9580 0.922 96.280 1.433 104.653 4.4 9560 0.953 99.718 1.207 104.872 4.6 9540 0.986 103.309 1.273 105.092 4.8 9520 1.019 107.055 1.476 105.313 5 9500 1.049 110.453 1.313 105.535

5.2 9480 1.079 113.808 1.326 105.757 5.4 9460 1.106 116.896 1.292 105.981 5.6 9440 1.134 120.138 1.485 106.206 5.8 9420 1.159 123.025 1.620 106.431 6 9400 1.184 125.926 1.560 106.657

6.2 9380 1.205 128.412 1.538 106.885 6.4 9360 1.224 130.794 1.577 107.113 6.6 9340 1.240 132.759 1.592 107.343 6.8 9320 1.254 134.503 1.873 107.573 7 9300 1.262 135.652 2.160 107.804

7.2 9280 1.271 137.008 2.750 108.037 7.4 9260 1.276 137.822 2.732 108.270 7.6 9240 1.279 138.409 2.558 108.504 7.8 9220 1.281 138.912 2.433 108.740 8 9200 1.282 139.359 2.391 108.976

8.2 9180 1.281 139.546 2.499 109.214 8.4 9160 1.281 139.793 2.499 109.452 8.6 9140 1.279 139.982 2.323 109.691

116

Continuación Tabla 6.39

Deformación mm

Área mm2

Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2


EsfuerzoNormalKN/m2

8.8 9120 1.278 140.172 2.283 109.932 9 9100 1.277 140.333 2.158 110.174

9.2 9080 1.274 140.349 2.338 110.416 9.4 9060 1.270 140.217 2.380 110.660 9.6 9040 1.267 140.173 2.332 110.905 9.8 9020 1.263 140.041 2.337 111.151

SUELO LAVADO

Tabla 6.40 Corte directo del Suelo Lavado usando un esfuerzo normal de 10 KN/m2

Deformación mm Área mm2

Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2


Esfuerzo Normal KN/m2

0.2 9980 0.024 2.453 0.445 10.046 0.4 9960 0.038 3.823 0.525 10.066 0.6 9940 0.050 4.990 0.441 10.086 0.8 9920 0.060 6.065 0.542 10.107 1 9900 0.070 7.063 0.529 10.127

1.2 9880 0.081 8.178 0.630 10.148 1.4 9860 0.092 9.298 0.643 10.168 1.6 9840 0.104 10.602 0.644 10.189 1.8 9820 0.117 11.959 0.683 10.210 2 9800 0.132 13.518 0.407 10.230

2.2 9780 0.144 14.773 0.724 10.251 2.4 9760 0.160 16.410 0.845 10.272 2.6 9740 0.176 18.119 0.971 10.293 2.8 9720 0.190 19.588 0.974 10.315 3 9700 0.204 21.080 0.998 10.336

3.2 9680 0.218 22.564 1.038 10.357 3.4 9660 0.231 23.890 0.988 10.379 3.6 9640 0.242 25.058 0.980 10.400 3.8 9620 0.249 25.911 1.024 10.422 4 9600 0.255 26.535 1.050 10.444

4.2 9580 0.258 26.891 1.260 10.465 4.4 9560 0.258 27.033 1.524 10.487 4.6 9540 0.259 27.172 1.866 10.509 4.8 9520 0.259 27.212 2.189 10.531 5 9500 0.256 26.916 2.416 10.553

5.2 9480 0.250 26.395 2.772 10.576

117



Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2



0.2 9980 0.049 4.916 0.202 30.433 0.4 9960 0.072 7.256 0.123 30.494 0.6 9940 0.099 9.953 0.093 30.555 0.8 9920 0.120 12.124 0.203 30.617 1 9900 0.139 14.007 0.467 30.679

1.2 9880 0.157 15.897 0.827 30.741 1.4 9860 0.176 17.850 1.115 30.803 1.6 9840 0.194 19.756 1.438 30.866 1.8 9820 0.215 21.864 1.652 30.928 2 9800 0.236 24.119 1.890 30.992

2.2 9780 0.257 26.305 2.099 31.055 2.4 9760 0.280 28.692 2.183 31.119 2.6 9740 0.303 31.112 2.267 31.183 2.8 9720 0.326 33.573 2.400 31.247 3 9700 0.350 36.117 2.816 31.311

3.2 9680 0.375 38.757 2.962 31.376 3.4 9660 0.400 41.377 3.258 31.441 3.6 9640 0.422 43.786 3.206 31.506 3.8 9620 0.442 45.929 3.176 31.571 4 9600 0.461 47.997 2.797 31.637

4.2 9580 0.479 50.017 2.780 31.703 4.4 9560 0.489 51.098 1.993 31.770 4.6 9540 0.499 52.324 1.680 31.836 4.8 9520 0.507 53.218 0.922 31.903 5 9500 0.513 53.947 0.421 31.970

5.2 9480 0.517 54.511 0.509 32.038 5.4 9460 0.519 54.880 0.600 32.105 5.6 9440 0.520 55.081 0.866 32.173 5.8 9420 0.518 55.000 1.030 32.242 6 9400 0.513 54.578 1.263 32.310

6.2 9380 0.509 54.211 1.239 32.379 6.4 9360 0.503 53.729 1.399 32.448

118



Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2



0.2 9980 0.132 13.226 0.000 100.459 0.4 9960 0.199 19.946 1.011 100.661 0.6 9940 0.276 27.793 1.400 100.863 0.8 9920 0.336 33.894 0.676 101.067 1 9900 0.382 38.542 0.260 101.271

1.2 9880 0.430 43.478 0.260 101.476 1.4 9860 0.468 47.434 0.141 101.682 1.6 9840 0.514 52.273 0.376 101.888 1.8 9820 0.558 56.779 0.578 102.096 2 9800 0.601 61.330 0.801 102.304

2.2 9780 0.642 65.627 1.134 102.513 2.4 9760 0.682 69.887 1.398 102.723 2.6 9740 0.721 74.055 1.618 102.934 2.8 9720 0.758 77.994 1.570 103.146 3 9700 0.794 81.866 1.714 103.359

3.2 9680 0.830 85.727 2.038 103.572 3.4 9660 0.864 89.438 2.224 103.787 3.6 9640 0.900 93.330 2.573 104.002 3.8 9620 0.936 97.294 2.625 104.218 4 9600 0.970 101.024 2.878 104.435

4.2 9580 1.005 104.854 3.011 104.653 4.4 9560 1.039 108.672 3.037 104.872 4.6 9540 1.073 112.505 2.884 105.092 4.8 9520 1.106 116.131 3.002 105.313 5 9500 1.134 119.407 3.218 105.535

5.2 9480 1.165 122.838 3.295 105.757 5.4 9460 1.192 126.029 3.254 105.981 5.6 9440 1.213 128.471 2.544 106.206 5.8 9420 1.231 130.697 2.007 106.431 6 9400 1.247 132.706 1.820 106.657

6.2 9380 1.262 134.495 1.453 106.885 6.4 9360 1.272 135.922 1.115 107.113 6.6 9340 1.281 137.127 1.022 107.343 6.8 9320 1.284 137.736 1.202 107.573 7 9300 1.287 138.348 1.466 107.804

7.2 9280 1.290 139.048 1.007 108.037 7.4 9260 1.290 139.291 1.080 108.270 7.6 9240 1.289 139.506 0.854 108.504 7.8 9220 1.288 139.664 0.451 108.740 8 9200 1.285 139.620 0.174 108.976

119

Continuación Tabla 6.42


Carga Promedio

KN

Promedio Esfuerzos

Tangenciales KN/m2



8.2 9180 1.282 139.633 0.412 109.214 8.4 9160 1.280 139.734 0.534 109.452 8.6 9140 1.278 139.778 0.841 109.691 8.8 9120 1.275 139.792 0.765 109.932 9 9100 1.271 139.659 0.998 110.174

Las gráficas obtenidas corresponden al tipo de falla plástica en los que la falla se

produce a un esfuerzo que se mantiene a pesar del aumento en la deformación.

Gráfica 16 Corte directo de las tres condiciones de suelo bajo un esfuerzo normal de 10 KN/m2

120



121

De las gráficas anteriores es posible apreciar un incremento en la resistencia al

esfuerzo cortante del suelo contaminado y del suelo lavado, en el primero de ellos la

presencia del contaminante debe ayudar al incremento en dicha resistencia y también la

formación de grumos por la acción del hidrocarburo, dificultando el desplazamiento de las

dos partes que conforman el molde de la prueba. En el caso del suelo lavado, por tener

partículas de suelo más grandes es probable que la fricción entre ellas incremente la

resistencia al realizar la prueba de corte directo. Ese incremento en la resistencia puede ser

apreciado con mayor facilidad conforme aumenta el valor del esfuerzo normal, no obstante,

dicho incremento no fue muy sustancial.

Dado que para este trabajo se emplearon muestras de suelo secas, es recomendable

hacer pruebas utilizando los mismos valores de esfuerzos normales pero con muestras de

suelo saturadas, con el contenido de humedad natural e incluso el contenido de humedad

óptimo obtenido en la compactación Proctor, para determinar la variación en la resistencia

con la presencia de la humedad.

Los esfuerzos cortantes (τ) obtenidos de las pruebas se graficaron contra los

esfuerzos normales (σ) en las gráficas 19, 20 y 21; de dónde es posible conocer el ángulo de

fricción interna (φ) y el valor de la cohesión (c) para cada una de las condiciones del suelo

en estudio. Sin embargo, en la bibliografía se marcan rangos de valores para el tipo de suelo

obtenido mediante la clasificación (ML), y los valores obtenidos experimentalmente se

encuentran fuera de dichos rangos (26 - 35 º Das, 2001), por lo que no es posible dar una

conclusión definitiva con este trabajo y se requiere la realización de un mayor número de

pruebas.

122

Tabla 6.43 Esfuerzos normales y cortantes para las tres condiciones de suelo

Esfuerzo Normal Esfuerzo Tangencial KN/m2 KN/m2

Contaminado 10.620 24.390 32.658 57.545 110.416 140.349


No Contaminado

10.465 25.901 32.242 52.537 108.740 126.041


Lavado 10.531 27.212 32.173 55.081 109.932 139.792

Gráfica 19 Esfuerzos cortantes VS esfuerzos normales para el Suelo Contaminado

123

De la gráfica 19 es posible obtener que φ = tan-1 (1.136) = 48.64º y que c = 15.87 KN/m2

para el suelo contaminado.

Gráfica 20 Esfuerzos cortantes VS esfuerzos normales para el Suelo No Contaminado


para el suelo no contaminado.

124

Gráfica 21 Esfuerzos cortantes VS esfuerzos normales para el Suelo Lavado


para el suelo lavado.

El ángulo de fricción interna se emplea para determinar el desplazamiento de las

partículas del suelo, su reacomodo y trituración. Es importante para la realización de

cimentaciones, en el análisis de la estabilidad de taludes o en la prevención de

asentamientos. No obstante, como se mencionó anteriormente, los resultados obtenidos en

la experimentación se encuentran fuera del rango de valores que marca la literatura para un

limo.

125

6.10 PRUEBAS TRIAXIALES

Para obtener la fórmula que permitiera calcular la carga del esfuerzo desviador en KN se

utilizaron los datos de la tabla 6.44 para formar la gráfica 22 (ambas presentadas al final de

este apartado) y con la curva descrita obtener una línea de tendencia polinómica de segundo

orden, junto con la ecuación que la describe, para poder sustituir las lecturas en el anillo de

carga obtenidas durante la realización de las pruebas. De esta forma se obtuvo la siguiente

ecuación:

Y = -3E-08X2 + 0.001X + 0.002

Donde:

Y= carga aplicada en Kilonewtons

X= lectura en el anillo de carga

Las lecturas del deformímetro se multiplicaron por 0.01 para registrarlas en mm. En

este trabajo únicamente se reportan los datos de la lectura en donde sucedió la falla de la

muestra que se estaba ensayando. Se realizaron tres pruebas para las tres condiciones de

suelo en estudio y los resultados obtenidos fueron los siguientes:

Los datos que se presentan a continuación son válidos para todas las pruebas de las tres

condiciones del suelo.

Diámetro de la muestra = 3.5 cm Área inicial = Ao= 9.621 E-4 m2 Longitud inicial de la muestra = Lo=0.075 m Def = deformación (m)

126

Área corregida = Ao*Lo / Lo-Def σ3 = esfuerzo principal menor σd = esfuerzo desviador σ1 = esfuerzo principal mayor


Prueba 1

Lectura en el anillo de carga = 37 = 0.03895 KN Def = 1120 = 0.0112 m σ3 = 10 KN/m2 σ3 = 10 KN/m2 σd = 34.56 KN/m2 σd = 0.03895 KN/ 0.001127 m2 σ1 = 44.56 KN/m2 Prueba 2 Lectura en el anillo de carga = 85 = 0.0867KN Def = 1500 = 0.015 m σ3 = 40 KN/m2 σ3 = 40 KN/m2 σd = 72.25 KN/m2 σd = 0.0867 KN/ 0.0012 m2 σ1 = 112.25 KN/m2 Prueba 3 Lectura en el anillo de carga = 120 = 0.1215 KN Def = 1500 = 0.015 m σ3 = 120 KN/m2 σ3 = 120 KN/m2 σd = 101.3 KN/m2 σd = 0.12156 KN/ 0.0012m2 σ1 = 221.3 KN/m2

127

SUELO CONTAMINADO

Prueba 1

Lectura en el anillo de carga = 125 = 0.1265 KN Def = 400 = 0.004 m σ3 = 10 KN/m2 σ3 = 10 KN/m2 σd = 124.5 KN/m2 σd = 0.1265 KN/ 0.001016 m2 σ1 = 134.5 KN/m2

Prueba 2

Lectura en el anillo de carga = 209 = 0.2097 KN Def = 860 = 0.0086 m σ3 = 40 KN/m2 σ3 = 40 KN/m2 σd = 194.15 KN/m2 σd = 0.2097 KN/ 0.00108 m2 σ1 = 234.15 KN/m2 Prueba 3


SUELO LAVADO

Prueba 1


Prueba 2


128

Prueba 3


Con los valores de σ3 y σ1 de cada prueba, se trazaron los Círculos de Mohr para las tres

condiciones de suelo.

Figura 6.4 Círculo de Mohr Suelo No Contaminado

129

Figura 6.5 Círculo de Mohr Suelo Contaminado

Figura 6.6 Círculo de Mohr Suelo Lavado

130

De las figuras anteriores se obtiene que el valor de Cu para el suelo no contaminado

es de 36.24 KN/m2, para el suelo contaminado es de 96.4 KN/m2 y para el suelo lavado de

53.9 KN/m2. Sin embargo, durante la realización de las pruebas se presentaron muchas

dificultades al momento de realizar las muestras de suelo en el molde destinado para ello, al

momento de separar las dos partes que lo componen, la muestra se partía por la mitad,

principalmente cuando se trataba de los suelos contaminado y lavado.

Por las circunstancias anteriormente planteadas se decidió realizar una

compactación proctor para cada suelo con el contenido de humedad del sitio del muestreo

(28%) y labrar una muestra para la prueba triaxial a partir del material compactado en el

molde proctor. Para ello se hincó un tubo muestreador, con el mismo diámetro que el molde

para labrar las muestras de la prueba triaxial (36 mm), en el suelo una vez compactado y

utilizando un gato hidráulico se extrajo la muestra del interior del tubo. Posteriormente la

muestra era recortada a la longitud original del molde para el ensayo triaxial que es de 7.5

cm, y una vez que se tenía la muestra de suelo se procedía a realizar la prueba no

consolidada-no drenada.

Debido al corto tiempo con el que se disponía, no se logró realizar un mayor

número de pruebas para cada condición del suelo y comprobar valores; además de que no

fue posible verificar la calibración del equipo. Debido a todos estos factores interviniendo

en la realización de las pruebas, se determinó que no era posible establecer conclusiones a

partir de los resultados obtenidos.

131

Tabla 6.44 Conversión de la lectura en el anillo de carga en la prueba triaxial.

Lectura en el anillo

Carga KN

Carga Kg

0 0.000 0.000 145 0.210 21.407 290 0.416 42.406 435 0.625 63.710 580 0.826 84.200 725 1.026 104.587 870 1.225 124.873 1015 1.428 145.566 1160 1.627 165.851 1305 1.822 185.729 1450 2.024 206.320

Gráfica 22 Conversión de la lectura en el anillo de carga de la prueba triaxial

132

6. resultados y discusiÓn 6.1 lavado de suelo con...

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