RESULTADOS Y DISCUSIÓN
ANÁLISIS QUÍMICO
5.4. ANÁLISIS DE TIXOTROPÍA
En las figuras 5.7 y 5.8, se presentan los resultados de los experimentos de cedencia en función del tiempo para las arcillas A y B. El punto correspondiente a un tiempo t=0 se obtuvo sin trabajo mecánico, mientras que a tiempos mayores los puntos experimentales se obtuvieron después de aplicar trabajo mecánico. De estos experimentos es posible mostrar el efecto tixotrópico de la muestra debido a la dependencia temporal que ésta presenta. En el caso de la arcilla A, el comportamiento tixotrópico es evidente ya que existe una disminución notoria del esfuerzo de cedencia con el tiempo (ver gráfica insertada). Sin embargo, aunque existe una recuperación ligera de la muestra difícilmente podrá recuperar su estado inicial debido a que se rompió la estructura por el trabajo mecánico. En este caso el rompimiento de la estructura se sugiere es resultado de la presencia de montmorillonita ya que ésta produce un rompimiento catastrófico de la estructura [Goodwin (2000)].
-500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 40 60 80 100 120 140 160 180 -50 0 50 100 150 200 250 300 40 60 80 100 120 140 160 180 x60 ES F U E R Z O D E CEDE NCI A ( P A) TIEMPO (s) XICO c%=24% x60 E S F UE RZ O DE CE D E N C IA ( P A ) TIEMPO (s)
Figura 5.7. Esfuerzo de cedencia en función del tiempo para analizar el efecto tixotrópico, arcilla A
Por otra parte, en la figura 5.8 se observa que el esfuerzo de cedencia se incrementa una vez que se realizó el trabajo mecánico, este tipo de comportamiento responde al llamado anti- tixotrópico o reopéctico. Una explicación a este comportamiento es que existe un reordenamiento en la muestra que podría ser el resultado de la formación de una red tridimensional multiconectada pero también cabe la posibilidad de que sea la formación de agregados de partículas a causa del trabajo mecánico [Singer (1979)]. Los tiempos en que sucede este cambio son relativamente cortos, menores a 10 minutos. Por otro lado, a tiempos mayores a 10 minutos el esfuerzo de cedencia decrece significativamente por lo que no es evidente que la muestra se recupere, lo que es característico de un comportamiento tixotrópico. Este tipo de comportamiento se atribuye al rompimiento de las estructuras o agregados durante la relajación.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN 0 20 40 60 80 55 60 65 70 75 80 85 x60 E S F UE R Z O DE C E DE N C IA ( P A ) TIEMPO (s) GALICIAS c%=24.5%
Figura 5.8 .Esfuerzo de cedencia en función del tiempo para analizar el efecto anti- tixotrópico, arcilla B
De los resultados mostrados en esta sección se puede ver que la cohesión de las partículas de diferente tamaño, la presencia de cationes como es el Ca y la presencia de montmorillonita, incrementa marcadamente el efecto tixotrópico en la muestra. Esto aunado a efectos externos tales como las vibraciones causadas por sismicidad o por vibraciones generadas por el tránsito de carga de alto tonelaje, pueden causar un disminución repentina en el esfuerzo de cedencia y /o un rompimiento de estructura como consecuencia del efecto tixotrópico, lo que da lugar a un derrumbe o deslizamiento de tierra repentino. Esta observación está en buen acuerdo con los resultados obtenidos para la arcilla A ya que el esfuerzo de cedencia disminuye dramáticamente en la región critica como se ve en la figura 5.1, por lo tanto, de los presentes resultados se sugiere que la zona de Xico es de mayor riesgo que la zona de las Galicias y probablemente es más sensitiva a la presencia de vibraciones.
CAPÍTULO 6
CONCLUSIONES
A partir de la prueba de asentamiento se determinó el esfuerzo de cedencia de dos muestras de suelos arcillosos localizados en el Valle de México en función del contenido de agua. Se encontraron intervalos de concentración de agua críticos para cada arcilla, en los cuales el valor del esfuerzo de cedencia disminuye abruptamente y es a partir de este intervalo que se tienen condiciones idóneas para que ocurra un deslizamiento de tierra.
La cohesión de las partículas de diferente tamaño, la presencia de cationes como el Ca y la presencia de montmorillonita, incrementa marcadamente el efecto tixotrópico en las arcillas. Por lo tanto, se sugiere que la zona de Xico es de mayor riesgo en comparación con la zona de las Galicias y probablemente es más sensitiva a la presencia de vibraciones. Sin embargo, mayor investigación en esta dirección debe realizarse para obtener un panorama más amplio de los efectos responsables y determinar la influencia de los cationes.
El esfuerzo de cedencia es un parámetro físico crítico que está directamente involucrado en un deslizamiento de tierra y se propone como un indicador crítico de la proximidad de un derrumbe. A partir de este parámetro se amplía el conocimiento acerca de los fenómenos de deslizamientos de tierra, que además de conocer su dinámica se determina la vulnerabilidad de las zonas como función de las precipitaciones pluviales y la composición química de los suelos.
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