Análisis exploratorio del comportamiento geomecánico de materiales granulares marginales compactados por el método giratorio

Simple item page
dc.contributor.advisorÁlvarez Lugo, Allex Eduardo
dc.contributor.advisorMerchán Jaimes, Vladimir Ernesto
dc.contributor.authorVallejo Quintero, Sebastián
dc.contributor.evaluatorRondón, José Alberto
dc.contributor.evaluatorTorrado Gómez, Luz Marina
dc.date.accessioned2023-03-29T14:07:31Z
dc.date.available2023-03-29T14:07:31Z
dc.date.created2023-03-06
dc.date.issued2023-03-06
dc.description.abstractLa investigación estudia experimentalmente el comportamiento geomecánico de cinco materiales granulares marginales (MGM) y un material de control tipo subbase granular, teniendo en cuenta contenidos de finos del 18% y 24% e índices de plasticidad (IP) de 8%, 12%, y 15%. La fase experimental incluyó la aplicación de un ciclo de secado-humedecimiento y la medición de rigidez y succión como determinaciones iniciales para la caracterización de los materiales. La primera fase del proyecto es la caracterización básica de los MGM partiendo de material de cantera de donde se toman gravas y arenas teniendo en cuenta la granulometría de la subbase granular SBG-38 establecida por el Instituto Nacional de Vías (INVIAS). Posteriormente se define la proporción de caolinita, bentonita y triturado en reemplazo del material fino original (proveniente de cantera) buscando variar el contenido de finos e IP objetivo de la subbase granular con respecto a la normativa INVIAS que especifica un valor máximo de 6%. Después, se compactan los materiales mediante el Compactador Giratorio Superpave (SGC) teniendo en cuenta la humedad óptima y la densidad máxima seca de cada MGM. Después se realiza la medición de rigidez (i.e., módulo resiliente) mediante el ensayo triaxial dinámico y se inicia el ciclo de secado-humedecimiento con el fin de medir rigidez y succión en cada estado de humedad. Los resultados sugieren que el material MGM 3 (que posee 18% contenido de finos y 15% de IP) y el material MGM 7 (24% de contenido de finos y 8% de IP) presentan las propiedades más cercanas de rigidez con respecto al material de control SBG-38 (8.5% contenido de finos y 0% de IP). A medida que se disminuyó la humedad en -2 y -1 puntos porcentuales, respecto a la humedad óptima de compactación, durante el ciclo de secado-humedecimiento, se evidenció que los valores de rigidez aumentaron para los MGM a excepción del material MGM 3. El material MGM 7 presenta mayores valores de succión y podría tener un mejor comportamiento en términos de rigidez y resistencia por contacto entre agregados. No obstante, el material MGM 7 presenta la mayor deformación plástica en la condición inicial del ciclo de secado-humedecimiento. Respecto a los resultados de deformación plástica, se concluye que se presenta un valor máximo en la condición inicial del ciclo de secado-humedecimiento, donde se evalúa el material a la humedad óptima de compactación, la cual a su vez presenta los menores valores de succión.
dc.description.abstractenglishThe research studied the geomechanical behavior of five marginal granular materials (MGMs) and a control granular material (i.e., granular subbase), considering fine contents of 18% and 24% and plasticity index (PI) values of 8%, 12%, and 15%. The experimental phase included the application of a drying-wetting cycle and the measurement of stiffness and suction as initial determinations for material characterization. The project's first phase is the basic characterization of the MGM, starting from the quarry material to gather gravel- and sands-fractions in accordance with the gradation of the granular subbase SBG-38 established by the National Roads Institute (INVIAS-Colombia). Then, the proportion of kaolinite, bentonite, and crushed material is defined to replace the fine fraction of the quarry material, seeking to vary the content of fines and PI of the granular subbase with respect to the INVIAS standard (i.e., maximum specified value of 6%). Afterward, the materials were compacted using the Superpave Gyratory Compactor (SGC), considering each MGM's optimum moisture content and maximum dry density. Then, the stiffness (i.e., resilient modulus) was determined using the dynamic triaxial test, and the drying-wetting cycle was started to measure stiffness and suction in each moisture state. The results suggest that material MGM 3 (18% fines content and 15% PI) and material MGM 7 (24% fines content and 8% PI) present the closest stiffness properties compared to the control material SBG-38 (8.5% fines content and 0% PI). As the moisture content decreased by -2 and -1 percentage points (with respect to the optimum moisture content for compaction) during the drying-wetting cycle, it was evidenced that the stiffness values increased for the MGMs, except for MGM 3. Material MGM 7 presents higher suction values and could perform better in stiffness and strength due to aggregate contact. However, material MGM 7 shows the highest plastic deformation in the initial condition of the drying-wetting cycle. Regarding the results of plastic deformation, it is concluded that a maximum value is presented in the initial state of the drying-wetting cycle (when the material is evaluated at the optimum moisture content), which shows the smallest suction values.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Geotecnia
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/20.500.14071/12686
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Geotecnia
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenieria Civil
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMaterial granular marginal
dc.subjectSubbase granular
dc.subjectÍndice de plasticidad
dc.subjectCompactador giratorio
dc.subjectSucción
dc.subjectMódulo resiliente
dc.subjectCiclo secado-humedecimiento
dc.subject.keywordMarginal Granular Material
dc.subject.keywordGranular Subbase
dc.subject.keywordPlasticity Index
dc.subject.keywordGyratory Compactor
dc.subject.keywordSuction
dc.subject.keywordResilient Modulus
dc.subject.keywordDrying-Wetting Cycle
dc.titleAnálisis exploratorio del comportamiento geomecánico de materiales granulares marginales compactados por el método giratorio
dc.title.englishExploratory Analysis of the Geomechanical Behavior of Marginal Granular Materials Compacted by the Gyratory Method
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
dspace.entity.type
Files
Original bundle
Now showing 1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
Name:
Carta de autorización.pdf
Size:
113.22 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Documento.pdf
Size:
2.18 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
No Thumbnail Available
Name:
Nota de proyecto.pdf
Size:
404.98 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
2.18 KB
Format:
Item-specific license agreed to upon submission
Description:
Download
Collections
Maestría en Geotecnia