CAPÍTULO 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS

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1 CAPÍTULO 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS En el presente capítulo se adjuntan los resultados obtenidos en el laboratorio del Departamento de Ingeniería del Terreno (DIT) para cada tipo de suelo y temperatura determinada. Así como la interpretación de los mismos Resultados obtenidos Hay que señalar que los valores del límite líquido obtenidos se han determinado mediante un solo ensayo de golpeo, a diferencia de lo especificado en la norma, donde se indica que deben obtenerse mediante dos determinaciones, una comprendida entre 15 y 25 golpes y una segunda entre 25 y 35. La elección de un solo ensayo de golpeo está justificada por la dificultad de controlar la temperatura de las muestras de suelo a ensayar. Es decir, si procedemos a determinar dos puntos de golpeo, el primero entre 15 y 25 golpes y el segundo entre 25 y 35 golpes, es poco probable que la temperatura a la que se haya obtenido el primer ensayo de golpeo coincida exactamente con la segunda. Por tanto, debido a la imposibilidad de obtener las dos determinaciones bajo las mismas condiciones y puesto que se ha constatado la validez del método de un punto, se han obtenido los límites líquidos de todas las muestras con dicho método. No obstante, con el objetivo de obtener menor dispersión y según se recomienda en la literatura consultada [6], la mayoría de las muestras se prepararon para obtener unas consistencias tales que requirieran entre 20 y 30 golpes para cerrar la ranura. Así pues, gran parte de las determinaciones se obtuvieron mediante ensayos que requirieron entre 20 y 30 golpes, invalidando aquellos fuera del rango establecido por la norma UNE Además, en el afán de no incurrir en errores 57

2 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS accidentales o de apreciación, se procuró obtener varias determinaciones para cada tipo de suelo y temperatura. En el Anejo 1 se adjuntan los resultados del laboratorio obtenidos mediante el ábaco mostrado en el capítulo anterior Interpretación de los resultados Una vez obtenidos todos los resultados, se representaron los valores del límite líquido en función de la temperatura para cada tipo de suelo ensayado Suelo del Campus Nord Para el suelo del Campus Nord se obtuvo la siguiente evolución del límite líquido con la temperatura (ver Gráfico 9). Efecto de la T ºC en el Límite Líquido 29, , Gráfico 9. Campus Nord: Efecto de la temperatura en el Límite Líquido 58

3 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS T ºC w L T ºC w L T ºC w L T ºC w L 8, ,8 28,8 30,4 28, ,8 11,3 29,2 22,2 28,8 30,8 28,9 39,2 28,8 23,3 28, ,2 28,3 Tabla 8. Campus Nord: Valores del límite líquido en función de la T ºC A partir de la representación de los resultados en función de la temperatura puede observarse que se produce una leve tendencia que lleva a disminuir el límite líquido a medida que aumenta la temperatura. No obstante, si bien se produce una disminución del límite líquido con la temperatura, este descenso no es significativo ya que se trata, según se comprueba en la Tabla 8, de un descenso mínimo. La máxima diferencia entre los límites a las temperaturas de los extremos del intervalo es de un 0,9% de humedad. Teniendo en cuenta, como ya se ha comentado anteriormente, que se trata de un método en el que factores como la sensibilidad del operador pueden influir en los resultados y que un mismo suelo ensayado incluso por el mismo operador podría dar resultados diferentes, dicha diferencia no merece considerarse a efectos prácticos. La diferencia entre el límite líquido obtenido y el límite líquido determinado, ya sea por el mismo operador u otro distinto, en otro ensayo en las mismas condiciones podría ser mayor que el 0,9% obtenido como consecuencia de la temperatura. Basta con observar que el valor del límite líquido obtenido durante los últimos años por el personal del laboratorio es del 30,5%, mientras que el valor a temperatura ambiente en la investigación realizada es de 28,8%. Se trata de una diferencia asumible como resultado del proceso, por lo que parece razonable no tener en consideración, a efectos prácticos, la variación como consecuencia de la temperatura para el suelo del Campus Nord. Hay que señalar que en la investigación se realizaron el mayor número posible de determinaciones para cada suelo y temperatura, con el objetivo de obtener unos resultados lo más fiables posibles. Y aunque se obtuvieron diferencias respecto a los límites dados por el personal especializado, las numerosas determinaciones realizadas se encuentran en un rango de valores similares, dando mayor consistencia a los resultados obtenidos. 59

4 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS Suelo de Sant Sadurní d Anoia La representación de los valores del límite líquido del suelo de Sant Sadurní en función de la temperatura dio como resultado el Gráfico 10. Efecto de la T ºC en el Límite Líquido 48, , , , Gráfico 10. Sant Sadurní: Efecto de la temperatura en el Límite Líquido T ºC w L T ºC w L T ºC w L T ºC w L 11, ,7 47,4 31,2 46,6 38, ,9 47,6 31,5 46,7 11, ,8 46,5 22,9 46,6 32,2 47 Tabla 9. Sant Sadurní: Valores del límite líquido en función de la T ºC La evolución del límite líquido en función de la temperatura del suelo de Sant Sadurní es similar a la obtenida para el suelo del Campus Nord. En este caso, se vuelve a observar la tendencia a disminuir el límite líquido con el incremento de la temperatura, así como un aumento del mismo a medida que la temperatura disminuye. No obstante, al igual que en el caso anterior, si se contemplan los valores de la Tabla 9, la influencia de la temperatura en términos cuantitativos es muy reducida. Se observa que la máxima diferencia entre los límites a las temperaturas de los 60

5 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS extremos del intervalo es del 2% de humedad, y aunque la influencia de la temperatura en el suelo de Sant Sadurní es mayor que en el del Campus Nord, siguen tratándose de valores poco significativos a efectos prácticos. Como se ha comentado antes, errores de apreciación o de sensibilidad del operador podrían dar lugar a diferencias del límite líquido superiores al 2% para un mismo suelo en iguales condiciones de ensayo. En el caso del suelo de Sant Sadurní, la diferencia entre el límite líquido determinado por el personal del laboratorio y el valor obtenido a temperatura ambiente en la investigación es de aproximadamente un 4,5% (42,5% frente a 47%, respectivamente). Por tanto, por todo lo comentado y como la influencia de la temperatura no es tan significativa como cabía esperar, parece razonable, al igual que en el suelo del Campus Nord, no tener en consideración la temperatura a efectos prácticos Arcilla de Boom Por último, los valores del límite líquido de la arcilla de Boom en función de la temperatura se representaron en el Gráfico 11. Efecto de la T ºC en el Límite Líquido 59, , , , , Gráfico 11. Arcilla de Boom: Efecto de la temperatura en el Límite Líquido 61

6 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS T ºC w L T ºC w L T ºC w L T ºC w L 18,5 56,9 25,3 56,7 10, ,5 55,8 19,5 56,9 30,1 56,2 Tabla 10. Arcilla de Boom: Valores del límite líquido en función de la T ºC En referencia a los resultados obtenidos para la arcilla de Boom, se aprecia la misma tendencia que en los dos suelos anteriores. El límite líquido disminuye conforme aumenta la temperatura. En este caso la influencia de la temperatura (ver Tabla 10) es mayor que en los casos anteriores. La diferencia entre los límites líquidos a las temperaturas de los extremos del intervalo es del 3,2% de humedad, frente al 2% y 0,9% obtenidos para los suelos de Sant Sadurní y del Campus Nord, respectivamente. No obstante, como ya se ha comentado, estas diferencias obtenidas pueden resultar inferiores al rango de valores dados por dos operadores distintos o incluso por uno solo para un mismo suelo en iguales condiciones de ensayo. Para hacerse una idea de esta variación, el valor dado por el laboratorio para la arcilla de Boom a temperatura ambiente es un 56% mientras que el reflejado en la investigación es un 56,9%. Así pues, pese a haber aumentado el efecto de la temperatura respecto a los suelos anteriores, no parece que dicha influencia sea lo suficientemente importante como para tenerse en cuenta en las posteriores determinaciones del límite líquido de la arcilla de Boom. Sucediendo lo mismo que en los suelos del Campus Nord y de Sant Sadurní Influencia de la plasticidad en el efecto de la temperatura sobre el w L A partir de los apartados anteriores se puede observar que la variación del límite líquido como consecuencia de la temperatura aumenta a medida que la plasticidad del suelo ensayado es mayor, es decir, el efecto de la temperatura en el límite líquido es más pronunciado cuanto mayor es la plasticidad del suelo. En el Gráfico 12 se representa de forma conjunta la variación obtenida del límite líquido en función de la temperatura para los tres suelos objeto del estudio. En dicho gráfico se observa cómo para la arcilla de Boom, que es el más plástico de los tres suelos, los cambios sobre el w L producidos por la temperatura son mayores que los producidos en el suelo de Sant Sadurní y el suelo del Campus Nord. 62

7 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS Arcilla de Boom Sant Sadurní Campus Nord Gráfico 12. Evolución del efecto de la temperatura en función de la plasticidad 0,1 0,08 Arcilla de Boom 0,06 Sant Sadurní 0,04 0,02 Campus Nord 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gráfico 13. Cambios en la pendiente de la relación temperatura-plasticidad 63

8 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS En el Gráfico 13 se adjuntan las pendientes de las rectas obtenidas en el Gráfico 12, donde puede observarse con claridad el mayor efecto de la temperatura cuando la plasticidad del suelo es mayor. La pendiente para la arcilla de Boom, el más plástico de los suelos estudiados, es la más pronunciada y, por tanto, el efecto de la temperatura en el límite líquido es mayor que en el suelo de Sant Sadurní y el suelo del Campus Nord. Siendo este último el suelo con una pendiente más tendida por tratarse del suelo de menor plasticidad Comparación de los resultados obtenidos con el estudio de Youssef et al. En el apartado anterior se ha descrito el comportamiento observado en el laboratorio del Departamento de Ingeniería del Terreno (DIT) de los tres suelos objeto de estudio. Llegados a este punto, a continuación se presentan los resultados de la investigación anteriormente citada de Youssef et al. [8] y se realiza una comparación con el estudio realizado. Así pues, en el estudio de Youssef et al. se realizaron los ensayos sobre tres arcillas diferentes a temperaturas comprendidas entre 15 ºC y 35 ºC. Los valores del límite líquido a las diferentes temperaturas se representaron en el Gráfico 14. Efecto de la T ºC en el Límite Líquido Soft Dark Clay Medium Dark Clay Stiff Brown Clay Gráfico 14. Efecto de la temperatura en el Límite Líquido de tres arcillas según el estudio de Youssef et al. 64

9 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS Una vez representados los resultados del estudio de Youssef et al., en el Gráfico 15 se recogen tanto los resultados de dicho estudio como los obtenidos en el laboratorio, con el objetivo de poder observar el comportamiento resultante de ambas investigaciones Soft Dark Clay Medium Dark Clay Stiff Brown Clay Arcilla de Boom Sant Sadurní Campus Nord Gráfico 15. Evolución del efecto de la temperatura en función de la plasticidad para el estudio de Youssef et al. y los resultados obtenidos en el laboratorio A partir del Gráfico 15 puede observarse que el comportamiento descrito para los suelos ensayados en el laboratorio del DIT se corresponde con los resultados de la investigación de Youssef et al. Es decir, puede apreciarse que en ambos estudios el límite líquido disminuye con el aumento de la temperatura. También se puede constatar a raíz de dicho gráfico que el efecto de la temperatura en el estudio de Youssef et al. es mayor que el efecto observado en el laboratorio del DIT, ya que las arcillas de dicho estudio son más plásticas. Con lo cual, se confirma que el efecto de la temperatura es mayor a medida que la plasticidad del suelo aumenta. No obstante, para poder observar mejor el mayor efecto de la temperatura con el incremento de la plasticidad se adjunta el Gráfico 16, en el que se representan las pendientes de las rectas del Gráfico

10 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Soft Dark Clay Medium Dark Clay Stiff Brown Clay Arcilla de Boom Sant Sadurní Campus Nord 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Gráfico 16. Cambios en la pendiente de la relación temperatura-plasticidad para el estudio de Youssef et al y los resultados obtenidos en el laboratorio En el Gráfico 16 puede observarse con mayor claridad que efectivamente el efecto de la temperatura es más pronunciado para los suelos más plásticos ya que las pendientes aumentan con la plasticidad del suelo. No obstante, en los Gráficos 15 y 16 se observa para la arcilla de Boom y la Stiff Brown Clay del estudio de Youssef et al. que pese a tener límites líquidos similares, 56,9% y 61,7% respectivamente, a la temperatura de 20 ºC, los resultados del laboratorio del DIT difieren de forma clara de los dados en el citado estudio. Los resultados para la arcilla de Boom reflejan una variación del límite líquido a 40 ºC respecto al valor a 10 ºC de un 3,2 %, frente al 16,2% del estudio de Youssef et al. en el intervalo de temperatura ºC. La disparidad entre ambos resultados aumenta si se tiene en cuenta que la variación obtenida en el laboratorio del DIT para el rango de temperaturas ºC se reduce al 2% frente al 16,2% (ver Tabla 11). 66

11 4. DISCUSIÓN E INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS Laboratorio (DIT) Youssef et al. Arcilla de Boom Stiff Brown Clay Tº C w L Tº C w L 39,5 55, , ,2 Tabla 11. Límite Líquido correspondiente a las temperaturas de los extremos del intervalo de estudio Así pues, pese a verificarse el hecho que la temperatura tiene mayor influencia en los suelos más plásticos tanto en los resultados del laboratorio del DIT como en el estudio de Youssef et al. y pese a observarse la misma tendencia a disminuir el w L con el incremento de la temperatura, se puede comprobar a simple vista que los resultados obtenidos para la arcilla de Boom difieren de los que se presentan en la literatura consultada. 67