Formulación matemática para determinar deformaciones volumétricas en arcillas frente a variaciones térmicas

Abstract

El incremento de temperatura en arcillas genera una compresión del suelo (asentamiento) y la disminución de temperatura genera una expansión del suelo sobre un estado de esfuerzos. En el presente trabajo de investigación se desarrolló una formulación matemática (modelo numérico) para predecir tales deformaciones volumétricas por variaciones de temperatura en arcillas. Para ello, se realizaron ensayos de consolidación térmica a 40 y 55ºC en laboratorio y se desarrolló en gabinete la formulación matemática. El modelo requiere del coeficiente de consolidación secundaria a temperatura ambiente (Cα(To)) y la calibración del parámetro “Ɛvult” a través de ensayos o de una base de datos empírica. Por último, la valides del modelo propuesto fue corroborado por los ensayos experimentales realizados en laboratorio. Después de las comparaciones de los resultados numéricos y experimentales, se concluyó que la formulación matemática predice al 98% las deformaciones volumétricas térmicas en arcillas saturadas normalmente consolidadas a diferentes estados de esfuerzos.