introducción a la mecánica de suelos no saturados en vías terrestres

Introducción a la mecánica de suelos no saturados en vías terrestres
Las primeras aplicaciones de esta técnica utilizaron el segundo procedimiento, manteniendo la presión
de agua en condiciones atmosféricas (equipo convencional de placa de presión). Sin embargo, la
manipulación de la presión de aire para controlar la succión matricial en suelos cercanos a saturación
genera una compresión del esqueleto que puede ser importante. Al no existir casi continuidad de aire, la
presión aplicada sobre esta fase actúa como si fuera un esfuerzo total sobre el suelo. Por esta razón, si
se tiene que elevar la presión de aire en estados cercanos a saturación es preferible cambiarla
lentamente y antes de cualquier trayectoria de carga, para evitar alcanzar estados de saturación aún
mayores.
Existen dos tipos de elementos separadores de presiones de fluidos cuando se aplica la técnica de
traslación de ejes: las membranas saturadas de acetato de celulosa y las cerámicas de alto valor de
entrada de aire (AVEA) (Fig. 2.9). Las membranas, aunque permites alcanzar una diferencia máxima
de presiones entre fluidos alrededor de 7 MPa y están asociadas a periodos de equilibrado de menor
duración, son más compresibles, menos duraderas ante ataques químicos y biológicos, y presentan
mayor difusión de aire. Este último aspecto limita su utilización en trayectorias de humedecimiento,
debido a la facilidad de perder la continuidad de la transferencia líquida por las burbujas acumuladas
debajo de la membrana. Por otra parte, las cerámicas AVEA pueden resistir una diferencia máxima de
presiones entre fases de 1.5 MPa.
Los problemas más importantes de aplicación de la técnica de traslación de ejes se refieren al control
de la humedad relativa en los sistemas de regulación de presión de la fase gaseosa y a la acumulación
de aire disuelto debajo de los elementos separadores de presiones de fluido. Este fenómeno, conlleva a
la progresiva pérdida de continuidad en la transferencia de la fase líquida debido a la acumulación de
aire debajo de la cerámica AVEA o de la membrana. Por esta razón, se requiere de un equipo auxiliar
en el sistema de regulación de presión de agua que permita transportar y atrapar las burbujas de aire en
otro lugar que no interfiera con la transferencia de líquido. La expresión que describe la velocidad de
acumulación de aire disuelto dVd/dt debajo de los elementos separadores de presiones de fluidos es la
siguiente (Romero, 1999; Fredlund y Radjo, 1993):
30
( a − w)
( + )
dV nADh u u
d =
dt u u t
w atm c
(2.1)