Análisis de datos de ensayos de caracterización mecánica bajo carga estática de materiales granulares marginales (MGMs)

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dc.contributor.advisorAllex Eduardo Alvarez Lugo
dc.contributor.advisorVladimir Ernesto Merchan Jaimes
dc.contributor.authorStefany Joya Buitrago
dc.contributor.evaluatorOscar Javier Begambre Carrillo
dc.contributor.evaluatorGustavo Chio Cho
dc.date.accessioned2024-08-21T18:44:32Z
dc.date.available2024-08-21T18:44:32Z
dc.date.created2024-08-13
dc.date.embargoEnd2029
dc.date.issued2024-08-13
dc.description.abstractEste trabajo tiene como objetivo analizar los datos obtenidos de ensayos de caracterización mecánica bajo carga estática de materiales granulares marginales (MGMs). Se busca explorar un nuevo índice alternativo que permita caracterizar y estudiar el comportamiento mecánico de materiales granulares de manera rápida y económica conocido como índice de tolerancia al agrietamiento (Índice CT). El enfoque de esta investigación consiste en estudiar diez tipos de MGMs (identificados como M1 a M10) con diferente contenido de finos e índice de plasticidad, comparando su respuesta mecánica a través de los ensayos de tracción indirecta y compresión in-confinada. Además, se introduce la aplicación de un área de fractura corregida para el ensayo de tracción indirecta que permite estudiar de una forma más precisa el comportamiento mecánico del material. Se analizaron las curvas fuerza-desplazamiento capturadas a partir de los ensayos realizados, las cuales fueron utilizadas para obtener la energía de fractura del material y la pendiente al 75% de la carga máxima. Adicionalmente, se calculó el área de fractura de las imágenes 3D tomadas con el sensor Kinect a través de un código de programación en el programa Google Colab. Los resultados evidenciaron que para los materiales analizados no hay influencia significativa del contenido de finos e índice de plasticidad sobre el índice CT. En comparación con el índice de resistencia a la tracción indirecta, se identificaron materiales con alta resistencia y baja ductilidad (M3, M6 y M8), y materiales que presentaban una buena tolerancia al agrietamiento, pero baja resistencia (M7 y M5), destacando M4 y M10 por presentar una buena relación entre su rigidez y ductilidad. Además, en los índices CT de tracción indirecta y compresión in-confinada se observó una posible tendencia lineal, indicando una relación directa y proporcional en los datos; sin embargo, es necesario realizar más pruebas para confirmar dicha tendencia. A partir de lo anterior, se concluyó que el índice CT demostró ser un parámetro útil para caracterizar la respuesta mecánica de MGMs, aunque es necesario realizar otras investigaciones para validar completamente estos resultados y confirmar su aplicabilidad en el diseño de estructuras de pavimento.
dc.description.abstractenglishThe objective of this research is to analyze the data obtained from mechanical characterization tests under static loading of marginal granular materials (MGMs). Thus, this work explores a new alternative index that allows the fast and economical characterization and study of the mechanical behavior of granular materials. This research analyzes ten types of MGMs (M1 to M10) with different fines content and plasticity index, comparing their mechanical response through indirect tensile and simple compression tests. In addition, the application of a corrected fracture area for the indirect tensile test is introduced to allow a more accurate study of the mechanical behavior of the material. The load-displacement curves captured from the tests performed were analyzed and used to obtain the fracture energy of the material and the slope at 75% of the maximum load. Additionally, the fracture area of the 3D images taken with the Kinect sensor was calculated through a programming code in the Google Colab program. The results showed no significant influence of the fines content and plasticity index on the CT index. In comparison with the indirect tensile strength index, materials with high strength and low ductility were identified (M3, M6, and M8), and materials that presented good cracking tolerance but low strength (M7 and M5), with M4 and M10 standing out for delivering a good relationship between their stiffness and ductility. In addition, a possible linear trend was observed in the indirect tensile and simple compression CT indices, indicating a direct and proportional relationship in the data; however, further tests are needed to confirm this trend. From the above, it was concluded that the CT index proved to be a valuable parameter to characterize the mechanical response of MGMs, although further research is needed to fully validate these results and confirm their applicability in the design of pavement structures.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Civil
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/43828
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Civil
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenieria Civil
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial 2.5 Colombia (CC BY-NC 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectmaterial granular marginal (MGMs)
dc.subjectíndice CT
dc.subjectárea de fractura
dc.subjectcurva carga-desplazamiento
dc.subject.keywordmarginal granular material
dc.subject.keywordCT index
dc.subject.keywordfracture area
dc.subject.keywordload-displacement curve
dc.titleAnálisis de datos de ensayos de caracterización mecánica bajo carga estática de materiales granulares marginales (MGMs)
dc.title.englishAnalysis of data for static-loading mechanical characterization tests of marginal granular materials (MGMs)
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Civil