Modelación de la estabilización de suelos con inyecciones de cal utilizando teoría de percolación

Responsable: Dra. María de la Luz Pérez Rea
perea@uaq.mx

Colaborador(es): Dr. Juan Bosco Hernández Zaragoza y M. en I. Darío Hurtado Maldonado

Registro: FIN-2003-02
Tipo de Investigación: Aplicada
 
Objetivo: En este trabajo se pretende realizar un modelo de percolación por invasión, que tome en cuenta ciertas propiedades microestruturales tales como la disposición, tamaño y forma de las partículas de arcilla, con el objeto de predecir el comportamiento de lechadas de cal inyectadas en puntos pre-elegidos en el terreno a estabilizar. El modelo se calibrará con determinaciones hechas in situ.
 
Resumen: La estabilización con cal se utiliza para incrementar la resistencia de los suelos y disminuir su sensibilidad a cambios volumétricos debido a cambios de humedad. La mezcla de suelo, cal y agua, reduce el índice plástico en forma considerable, los efectos aglomerantes y las contracciones y expansiones debidas a cambios de humedad. Todo esto ya ha sido estudiado y reportado desde hace bastante tiempo.
La teoría de percolación ha sido aplicada con éxito al estudio de reservas de petróleo, fracturamiento de macizos rocosos y a la predicción de propiedades mecánicas en suelos; por lo que podría ser aplicada a la modelación del comportamiento de inyecciones agua-cal en suelos. La percolación por invasión es un proceso de percolación dinámica que imita el desplazamiento de un fluido por otro dentro de un medio poroso. Las fuerzas capilares dominan las fuerzas viscosas, y la dinámica es determinada por el radio de poro. El medio poroso representa al suelo, las inyecciones estarán constituidas por mezclas agua-cal previamente caracterizadas y el fluido desplazado, es el aire. El modelo permitirá a los ingenieros constructores y diseñadores de terraplenes, un cálculo óptimo de sistemas constructivos basados en lechadas de materiales estabilizantes.