Permeabilidad intrínseca de suelos arenosos con presencia de partículas de limo y arcilla

Abstract

El flujo de fluidos dentro de los poros del suelo controla aspectos importantes relacionados con la mecánica de suelo. En particular, la permeabilidad intrínseca, junto con la pendiente del terreno es un parámetro de fundamental importancia en el análisis de vulnerabilidad a desastres naturales relacionados con los riesgos de inundación y los derrumbes. Este parámetro afecta considerablemente la relación infiltración-escorrentía en el caso de grandes precipitaciones e influye en la interacción suelo-líquido pudiendo producir colapso o ablandamiento del terreno que con frecuencia se manifiesta en daños en la infraestructura apoyada o enterrada en el mismo. Debido a ello, resulta de interés estudiar los aspectos que controlan el flujo de fluidos dentro de medios granulares gruesos con distintos contenidos de finos de diverso tamaño y forma de partícula. En este trabajo se ensayan suelos arenosos que contienen distintos porcentajes de limo, zeolita y bentonita. Para diversas mezclas se determina la permeabilidad con fluidos orgánicos no miscibles con el agua, con agua destilada y con soluciones de cloruro de calcio con diferentes concentraciones. Los resultados obtenidos permiten identificar el efecto de la interacción fluido-partícula y la influencia de la granulometría en la permeabilidad intrínseca de los suelos arenosos.

Shear resistance, bearing capacity and stress-strain behavior of soils are controlled by the presence and the physical and chemical properties of pore fluids. Intrinsic permeability and regional gradient control the amount and velocity of water infiltration to the subsurface. Those parameters are of key importance for risk analysis in problems that involves landslides and soil collapse. These phenomena frequently affect buildings and facilities producing important and costly damages. In this context, intrinsic permeability of soils is very important to quantify the expected liquid displacement in soils containing fine particles. This article presents intrinsic permeability results obtained from tests conducted on sandy soils with different contents of silt, zeolite and bentonite. The permeability was determined with different permeating liquids: distilled water, paraffin oil, kerosene, and calcium chloride solutions. The analysis of results allows us to quantify the impact of particle fluid interaction and grain size distributions characteristics on the intrinsic permeability of soils.