Efecto de la electrocinética en suelos sensibles
Todos los suelos blandos del mundo son vulnerables a los deslizamientos de tierra y el asentamiento de edificios e infraestructuras. Los investigadores han abordado estas amenazas mediante técnicas innovadoras de muestreo, caracterización y manipulación de las arcillas naturales sensibles. El proyecto EMPIRIC investigó el efecto de la electrocinética en el comportamiento hidromecánico de las arcillas marinas mediante una combinación de técnicas extraídas de la ciencia de materiales, la ingeniería geotécnica y la ingeniería eléctrica. Los investigadores comenzaron por comparar una serie de pruebas hidromecánicas desde la escala nanométrica hasta la escala de centímetros en muestras de alta calidad en bloques. El resultado fue un estudio sistemático de la calidad de las muestras de suelos procedentes de Suecia. Inicialmente se modificaron equipos triaxiales comerciales para probar muestras de distintos tamaños y para aplicarles corriente eléctrica. Se creó un tipo nuevo de celda triaxial, desarrollada inicialmente para microfluidos, accionado por bombas de émbolo sin ondulaciones. Esto permitió probar muestras en miniatura (2 mm de diámetro x 10 mm de altura) y grandes (50 mm de diámetro x 100 mm de altura) y hacerlo con mayor precisión de control que los equipos comerciales. Además, la novedad del uso de bombas de émbolo creó nuevas posibilidades de aplicaciones para las pymes que las desarrollaron. Para realizar el seguimiento de los cambios en las arcillas a escala pequeña, se utilizaron dos técnicas nuevas con éxito. Así, se utilizaron la correlación de imágenes digitales en 2D y la correlación de volúmenes en 3D para probar muestras en miniatura con el fin de obtener el campo de tensiones en plano durante pruebas de compresión con tensiones 1D. También se realizaron pruebas de tomografía 3D con una fuente de rayos X de sincrotrón para mejorar la resolución en tiempos cortos. La información obtenida gracias a EMPIRIC servirá como base de nueva investigación y de nuevos modelos del continuo que tratarán los efectos electrocinéticos en la formulación y validación de dichos modelos para las arcillas marinas estudiadas.
Palabras clave
Electrocinética, arcillas marinas, hidromecánico, EMPIRIC, celda triaxial
