Factores que afectan el módulo de resiliencia en suelos




Factores que afectan el módulo de resiliencia en suelos
Como se ha observado en los estudios llevados a cabo sobre módulo de resiliencia, este parámetro no es una propiedad constante del suelo, sino que depende de muchos factores. Los principales se discuten a continuación:
Número de aplicaciones del esfuerzo
Para analizar el comportamiento del módulo de resiliencia de un suelo, sesometieron varios especímenes de arcilla compactada a pruebas de módulo de resiliencia con la secuencia recomendada por el Programa Estratégico de Investigación de carreteras (SHRP); todos los ensayes se llevaron a cabo utilizando onda tipo senoidal con tiempo de aplicación de carga de 0.1 s y 0.9 s de periodo de reposo.
La Figura 2.1 muestra un ensaye realizado sobre una muestra de arcillacompactada con un peso volumétrico seco de 12.31 kN/m3 y contenido de agua de 20.10 %. Se puede notar una variación importante del módulo durante todo el proceso de carga cíclica. Al aumentar el número de ciclos parece tender a un valor constante.

Figura 2.1 Variación del módulo con el número de ciclos
Tixotropía
En estudios previos sobre arcillas compactadas se ha encontrado que las muestrascompactadas a altos grados de saturación, particularmente por métodos de compactación que inducen cortantes en el suelo, muestran un pronunciado incremento en la resistencia si se permite un periodo de reposo. Este incremento en resistencia es atribuido a la tixotropía y al cambio progresivo en los arreglos de las partículas y presiones de poro del agua dentro del suelo en un tiempo prolongado.Efectos similares han sido observados en estudios acerca de las características resilientes de arcillas compactadas; como se ilustra en la Figura 2.2 para muestras de subrasante del tramo de prueba AASHO preparadas por amasado.

En el trabajo de Seed et al (1962) se reportaron muestras que se prepararon con características semejantes y que fueron ensayadas bajo las mismas condiciones a intervalos detiempo de 15 minutos, 7 horas, 21 horas, 3 días, 14 días y 50 días después de la compactación. El efecto de la tixotropía en el módulo resiliente varía con el número de repeticiones. A menos de 10,000 aplicaciones, un incremento en el tiempo de almacenamiento previo a la prueba causa un aumento en el módulo resiliente; pero para mayor número de repeticiones los valores ya no son afectadossignificativamente por el periodo de almacenamiento. Esto probablemente es debido a que las deformaciones inducidas por la carga repetida progresivamente destruyen en gran medida la resistencia ganada. Sin embargo, vale la pena hacer notar que para un bajo número de repeticiones de carga y el nivel de esfuerzo usado en estas pruebas, la diferencia en el módulo de resiliencia entre muestras probadasinmediatamente o un día después de la compactación y muestras probadas después de 50 días puede variar entre 300 y 400%.
Magnitud del esfuerzo desviador
La Figura 2.3 fue generada con una muestra arcillosa que fue compactada con un contenido de agua de 29.9 % y para la cual se obtuvo un peso volumétrico de 13.93 kN/m3.
De la Figura 2.3 se puede notar la clara dependencia que presenta el módulo deresiliencia del esfuerzo desviador aplicado y la poca influencia del esfuerzo de confinamiento en el mismo módulo.
Por otro lado, los valores del módulo de resiliencia decrecen rápidamente con el incremento del esfuerzo desviador. Sin embargo, la variación ya no se aprecia tanto a niveles de esfuerzo desviador mayores a 40 kPa.

Generalmente para valorar el módulo de resiliencia se utiliza unesfuerzo desviador de 69 kPa (10 psi). Sin embargo, el esfuerzo desviador debe de evaluarse de acuerdo con el estado de esfuerzos que ocurre en la subrasante.
Método de compactación
Estudios recientes de las características de resistencia de las arcillas compactadas han mostrado que, para muchos suelos, el método de compactación tiene un profundo efecto en el arreglo que adoptan las...