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Artificial soil development for geotechnical properties evaluation
(2013) Arrúa, Pedro A.; Aiasaa Martínez, Gonzalo Martín; Eberhardt, Marcelo G.; Iglesias, Rodrigo A.
The hydraulic and mechanical properties of soils depend of physical and chemical interaction between particles. The artificial soil pretends to decouple the interparticle interaction effects. These material is obtained from sodium silicon dioxide can be used in the laboratory for modeling geotechnical problems. This paper presents an inert material development. Images of scanning electron microscopy (SEM) and chemical compositions of soil have been determined by Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). The materials designed have indices and physical properties equivalent to silty loess. Artificial and natural soils are compared in plasticity indices, particle size and maximum dry unit weight in Standard Proctor test. The mechanical characterization was made by one dimensional compression tests and hydraulic properties are tested. The potential of artificial soil material in geotechnical laboratory tests are discussed.
Caracterización morfológica y granulométrica de algunas arenas de la ciudad de Córdoba
(2013) Aiasaa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.
Los estratos de arena son utilizados con frecuencia como mantos de fundación para diferentes tipos de estructuras. En la Ciudad de Córdoba, los limos de origen predominantemente eólico y las arenas aluviales son suelos frecuentes en los perfiles geotécnicos. El comportamiento de los suelos de granos gruesos, como las arenas, se encuentra influenciado por la morfología y distribución de tamaños de granos, manifestado por la interacción entre las partículas. Este trabajo presenta una caracterización de algunas arenas de la Ciudad de Córdoba. En el análisis se consideraron zonas de gran desarrollo urbano, y se conformaron grupos con características similares, los grupos se denominaron: General Paz, Centro, Colorada y Ayacucho. En laboratorio se efectuaron ensayos granulométricos y clasificación de suelos, junto con un análisis morfológico de partículas por medio de micrografías.
Comportamiento de cimentaciones superficiales sobre arenas reforzadas con geosintéticos
(2014) Useche Infante, Danny; Aiasaa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.
Diversas investigaciones han reportado el efecto positivo de incluir geosintéticos en suelos granulares con el fin de mejorar el desempeño de fundaciones superficiales apoyadas en este tipo de suelos reforzados. Esta mejora se da gracias a la fuerza de tracción del material de refuerzo, la cual permite incrementar la capacidad portante y disminuir los asentamientos inmediatos del suelo de fundación. En el presente trabajo se realiza una implementación numérica de la metodología propuesta por Sharma, et. Al. (2009) para estudiar el comportamiento de dos tipos de arenas usadas con frecuencia en fundaciones de diferente tipo de estructuras en la ciudad de Córdoba Argentina. Inicialmente se realiza una revisión de los antecedentes experimentales y numéricos documentados en la literatura técnica referentes al comportamiento de suelos reforzados ante fundaciones superficiales, y posteriormente se estima la capacidad última de carga del suelo reforzado qu(R), así como la relación de capacidad de carga (BCR) utilizando parámetros conocidos de los suelos y materiales de reforzamiento empleados en el ámbito local.
Comportamiento de suelos limosos con agregado de fibra sintética y cemento.
(2012) Arrúa, Pedro A.; Aiasaa Martínez, Gonzalo Martín; Eberhardt, Marcelo G.
Los terraplenes de suelo compactado son una de las principales estructuras geotécnicas. Estas estructuras, generalmente se componen de capas de suelo local compactado y materiales granulares densificados, apoyadas sobre el manto de suelo natural. Los suelos limosos de origen eólico (loess) corresponden al suelo local ampliamente disponible en las llanuras y sectores pre-serranos de la Provincia de la Córdoba. La distribución de tamaños de granos comprende arena fina (1%-10%), limo (50%-80%) y arcilla (2%-15%) que han sido depositadas por acciones eólicas en zonas de baja energía (Zárate, 2003). En estado natural el loess posee una estructura abierta, de bajo peso unitario, altamente dependientes de las condiciones externas, caracterizados por su inestabilidad volumétrica frente al humedecimiento y/o cambios en el estado tensional (Arrúa y Aiassa, 2009). No obstante, mediante la compactación y adición de elementos reactivos o inertes se procura estabilizar y mejorar su comportamiento para utilizarlo como material compuesto en diferentes tipos de obras de ingeniería (Consoli et al., 1998; Liu et al., 2010; Arrúa et al., 2011). La cantidad de material incorporado, expresada en términos de porcentaje de peso de agregado en relación con el peso seco del suelo, se relaciona generalmente con la resistencia y rigidez asignada al material. Este trabajo presenta un estudio que caracteriza el desempeño de suelos limosos mejorado con cemento y fibras sintéticas. Se evalúa la influencia de diferentes variables, y se definen las condiciones óptimas de preparación. El estudio experimental incluye pruebas de compresión simple y tipo CBR. El agregado de cemento y fibras a los suelos limosos locales, ha permitido generar un material noble, aplicable a diversas obras de ingeniería. En función de los resultados obtenidos se analiza la aptitud de los mismos al ser utilizados en diferentes obras que incluyan terraplenes compactados.
Comportamiento estructural de terraplenes compuestos compactados para el soporte de plateas sobre suelos colapsables
(2012) Aiasaa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.; Redolfi, Emilio
Los suelos limosos del centro de Argentina en su estado natural son considerados como un estrato poco apto para fundaciones de estructuras civiles, independientemente del tipo de estructura o nivel de cargas a transmitir. Los fenómenos de colapso ante humedecimiento, han llevado a los consultores geotécnicos a evitar estos estratos, recomendando frecuentemente el empleo de fundaciones profundas o plateas. Cuando la solución adoptada corresponde a plateas, usualmente se indica que serán apoyadas sobre suelo limoso compactado de espesor variable, de forma tal que las tensiones inducidas en el terreno natural no superen las tensiones admisibles del loess en estados próximos a la saturación. No obstante, nada se indica sobre el nivel de deformaciones admitido por la construcción en relación a las cargas que son transferidas. En este trabajo se presentan los resultados experimentales de caracterización de suelo y resultados numéricos de paquetes estructurales típicos empleados en la construcción de terraplenes compactados. Se han ensayado materiales granular 0-20, limo loéssico. Se evalúan las tensiones inducidas, en el estrato natural. Se cuantifican los asentamientos en relación a la geometría del paquete compactado. Se muestran curvas de diseño que vinculan aspectos constructivos del terraplén con el nivel de carga transferida.
Entre el suelo y la estructura: cimentaciones
(edUTecNe, 2020-11-11) Aiassa Martínez, Gonzalo M.; Arrúa, Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.
Al pensar el diseño estructural de un proyecto, naturalmente se deriva en la pregunta sobre ¿qué tipo de cimentación adoptar? Intentar responder nos conduce a nuevas preguntas, por ejemplo ¿cuál es el tipo de suelo del lugar de construcción?, ¿cuánto se puede asentar la obra? El propósito de este libro es proporcionar instrumentos que ayuden a responder estas preguntas. Una filosofía de diseño integral del sistema de cimentación debe contemplar aspectos geotécnicos, estructurales, tecnológicos y constructivos. Se describen los principales sistemas de cimentación, se detallan los criterios empleados para su selección y las metodologías de análisis, diseño y cálculo. Se presentan las principales técnicas constructivas utilizadas en nuestro medio, con ejemplos concretos de proyectos y obras fruto de nuestra propia experiencia en la actividad. El libro está pensado como una propuesta situada, conceptual y pragmática, redactado en un estilo desestructurado, con una escritura fresca y espontánea, típica de una clase. En contra de todo sentido común, nos propusimos presentar un libro que hable de “estructura” en forma “desestructurada”. Definitivamente, esto nos motivó para asumir el desafío de intentarlo.
Estudio experimental y modelado del flujo hidráulico en suelos limo-bentoníticos compactados para su uso en barreras naturales
(Revista de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente, 2015) Alercia Biga, Carolina; Eberhardt, Marcelo G.; Arrúa , Pedro A.; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín
Los suelos loéssicos de Córdoba, presentan una estructura macroporosa y un marcado comportamiento inestable en presencia del agua. Esta característica estructural, los vuelve vulnerables en los procesos de conducción y transporte de agentes externos bajo fenómenos de infiltración. Su mejoramiento mediante el empleo y adición de materiales naturales como la motmorillonita sódica, hace posible su uso como barreras naturales de baja permeabilidad acorde a lo reglamentado por los organismos internacionales. De esta forma, se logra la disminución de su valor de conductividad hidráulica lo cual permite su empleo en la construcción de depósitos de rellenos sanitarios. En este trabajo, se presentan resultados de infiltración en muestras remoldeadas de suelo local con adición de bentonita sódica en diferentes porcentajes, moldeadas con diferentes valores de densidad de compactación. Se analizó el comportamiento hidráulico mediante el uso de un equipo de permeabilidad a pared flexible y se ha establecido el ascenso capilar. Los resultados indican que es posible la disminución de la infiltración de un fluido permeante a través del medio poroso, mediante el incremento de la densidad natural del suelo optimizada mediante procesos mecánicos en conjunto con la incorporación de bentonita. Se observó una respuesta experimental no lineal en las curvas de infiltración obtenidas en diferentes mezclas mejoradas con adición de bentonita. Este comportamiento de características variables, en función del tiempo y de la presencia de adición incorporada, permitió establecer los parámetros necesarios para calibrar el modelo de infiltración propuesto.
Hydraulic conductivity in loessic stabiblized soil
(Geotech, 2015) Alercia Biga, Carolina; Arrúa , Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín
Loessic soils are the main geological storage available as a building material in Cordoba, Argentina. They are a typically kind of clayed silty soil with a metastable structure. Their structure makes them sensitive to collapse and sliding upon wetting. This has an important influence on mechanical and hydraulic behavior. Thus, usually their hydraulic properties are modified by compaction methods or by bentonite addition. Infiltration tests were done using remolded samples and a flexible wall permeameter. Compression tests were executed in a universal compression machine. Were performed in addition, capillary rise assays. Water content, dry unit weight, and percentages of ionic stabilizer and bentonite have been studied. Experiment results were compared between mixtures with different percentages of additives. The results show that the infiltration volume decreases with increasing content of bentonite in all remoulded samples tested respect to those natural soil remoulded samples, and it has been identified that the addition of bentonite increases the compressive strength by 400%.
Hydraulic conductivity in loessic stabilized soil
(2014) Aiasaa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.; Alercia Biga, Carolina;
The loessic soils are the main geological storage available as a building material in Córdoba, Argentina. Infiltration test were done using remoulded samples and a flexible Wall permeameter. Water content, dry unit weight, and percentages of ionic stabilizer and bentonite have been studied. Experiment results were compared between mixtures with different percentages of additives. The results show the reduction of hydraulic properties of local soils to improve geotechnical structures.
Mejoramiento por compactación y conformación de materiales compuestos en suelos limosos de Córdoba
(2012) Aiasaa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.
Los terraplenes son una de las principales estructuras geotécnicas. Estas estructuras se componen de capas de suelo local compactado apoyadas sobre el manto de suelo natural. Los suelos limosos de origen eólico (loess) corresponden al suelo local ampliamente disponible en las llanuras y sectores pre-serranos de la Provincia de la Córdoba. La inclusión de materiales finos con propiedades reactivas ante la presencia de agua (cemento), o bien materiales gruesos inertes (arenas), mezclados y compactados con suelos limosos locales, permite mejorar las características mecánicas. Por otro lado, en la actualidad se dispone de materiales sintéticos como fibras o geosintéticos que contribuyen a mejorar las propiedades del material compuesto. En este trabajo, se presenta un estudio sobre el mejoramiento de suelos limosos de Córdoba mediante compactación, en forma conjunta con el agregado de cemento y fibra sintética. El trabajo experimental incluye ensayos tipo CBR y compresión simple. Se presenta un análisis a micro escala de las morfologías de partículas por medio de imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM). Los resultados obtenidos permiten concluir sobre mezclas óptimas y especificaciones de compactación convenientes para el empleo de suelos limosos de Córdoba compuesto con cemento y fibra sintética. Las aplicaciones se orientan a su empleo en obras de terraplenes en general, tales como bases viales o plateas de fundación.
Morfología y tamaño particular de algunas arenas de la ciudad de Córdoba
(2012) Aiasaa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.
Los suelos limosos y limo-arenosos de origen eólico y las arenas aluviales, son materiales potencialmente utilizables en diferentes tipos de obras civiles. En la Ciudad de Córdoba, los limos loéssicos y las arenas depositadas por ríos, constituyen un rasgo notable en los perfiles geotécnicos de los primeros 20 metros de profundidad. La mayoría de las obras de infraestructura se resuelve en esta profundidad, por lo que estos materiales contribuyen de soporte para la fundación o aporte para la construcción (Rocca et al., 2006). Esto se debe a que proporcionan la base para la fundación de las mismas (Kusakabe and Kobayashi, 2010) o bien porque se los utiliza en la construcción de diferentes tipos de geoestructuras....
Prediction of infiltration on small scale field tests performance in compacted loessic soil
(2015) Aiasaa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.
Silty loess soils are widely spread on Córdoba city, Argentina. The ability to use this soil improved by compaction on embankments it is of interest to different types of local constructions, with purpose of reducing settlements and infiltration. This work research the water infiltration through compacted silty soils from Córdoba by small scale field test. Four small test embankments were constructed on natural soil with different compaction conditions using local silty soils. The site was characterized by typical geotechnical laboratory and field tests. The infiltration tests were performed using double ring infiltrometers for a time period around of 2 months. Results were used to field permeability estimated (kf) and these were compared with laboratory results (kl). Conclusions regarding the behavior observed in the field are presented.
Small scale field tests of water infiltration for compacted silty loess soil
(2014) Aiasaa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.
Silty loess soils are widely spread on Córdoba city, Argentina. The ability to use this soil improved by compaction on embankments it is of interest to different types of local constructions, with purpose of reducing settlements and infiltration. This work research the water infiltration through compacted silty soils from Córdoba by small scale field test. Four small test embankments were constructed on natural soil with different compaction conditions using local silty soils. The site was characterized by typical geotechnical laboratory and field tests. The infiltration tests were performed using double ring infiltrometers for a time period around of 2 months. Results were used to field permeability estimated (kf) and these were compared with laboratory results (kl). Conclusions regarding the behavior observed in the field are presented.

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