Factores que afectan las propiedades de arenas cementadas con polímeros
Autores: Anagnostopoulos, Costas A.; Aggelidis, Vasilios
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Factores que afectan las propiedades de arenas cementadas con polímeros
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Civil y Estructural
Palabras clave
Investigación
Lechadas de resina epóxica
Arenas
Resistencia a la compresión
Propiedades mecánicas
Pruebas de laboratorio
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de esta investigación fue realizar pruebas de laboratorio para investigar los efectos beneficiosos de los lechados de resina epóxica en las propiedades físicas y mecánicas de arenas con una amplia gama de características granulométricas. Se utilizaron seis arenas de diferentes tamaños de partículas y coeficientes de uniformidad, las cuales fueron lechadas con soluciones de resina epóxica en tres proporciones de resina epóxica a agua (3.0, 2.0 y 1.5). Se llevaron a cabo un conjunto de pruebas de resistencia a la compresión no confinada en las muestras lechadas en diferentes períodos de curado, y también se realizaron pruebas de fluencia a largo plazo en condiciones secas y húmedas después de 180 días de curado para evaluar el desarrollo de las propiedades mecánicas de las arenas, así como el impacto del agua en ellas. Los hallazgos de la investigación mostraron que la resina epóxica resultó en valores de resistencia apreciables en los especímenes, especialmente en aquellos de arenas finas o arenas bien graduadas, lechadas con los diferentes lechados de resina epóxica. Mientras que los valores más altos de resistencia a la compresión y módulo elástico a los 180 días se obtuvieron para la arena más fina, que varió de 2.6 a 5.6 MPa y de 216 a 430 MPa, respectivamente, los valores más bajos de resistencia a la compresión y módulo elástico se alcanzaron para la arena más gruesa con bajos valores del coeficiente de uniformidad, que variaron de 0.68 a 2.2 MPa y de 75 a 185 MPa, respectivamente. Además, todas las arenas lechadas mostraron un comportamiento de fluencia estable a largo plazo, con altos valores del límite de fluencia que oscilaron entre el 67.5 y el 80% de la resistencia a la compresión. La presencia de agua tuvo un efecto negativo marginal en la mayoría de los especímenes lechados. En términos de propiedades físicas, se estimaron la permeabilidad y la porosidad. La permeabilidad de las arenas finas o bien graduadas se redujo en dos a cuatro órdenes de magnitud. Utilizando resultados de laboratorio y análisis de regresión, se desarrollaron tres ecuaciones matemáticas que relacionan cada una de las variables dependientes de resistencia a la compresión, módulo elástico y coeficiente de permeabilidad con variables explicativas particulares.
Descripción
El objetivo de esta investigación fue realizar pruebas de laboratorio para investigar los efectos beneficiosos de los lechados de resina epóxica en las propiedades físicas y mecánicas de arenas con una amplia gama de características granulométricas. Se utilizaron seis arenas de diferentes tamaños de partículas y coeficientes de uniformidad, las cuales fueron lechadas con soluciones de resina epóxica en tres proporciones de resina epóxica a agua (3.0, 2.0 y 1.5). Se llevaron a cabo un conjunto de pruebas de resistencia a la compresión no confinada en las muestras lechadas en diferentes períodos de curado, y también se realizaron pruebas de fluencia a largo plazo en condiciones secas y húmedas después de 180 días de curado para evaluar el desarrollo de las propiedades mecánicas de las arenas, así como el impacto del agua en ellas. Los hallazgos de la investigación mostraron que la resina epóxica resultó en valores de resistencia apreciables en los especímenes, especialmente en aquellos de arenas finas o arenas bien graduadas, lechadas con los diferentes lechados de resina epóxica. Mientras que los valores más altos de resistencia a la compresión y módulo elástico a los 180 días se obtuvieron para la arena más fina, que varió de 2.6 a 5.6 MPa y de 216 a 430 MPa, respectivamente, los valores más bajos de resistencia a la compresión y módulo elástico se alcanzaron para la arena más gruesa con bajos valores del coeficiente de uniformidad, que variaron de 0.68 a 2.2 MPa y de 75 a 185 MPa, respectivamente. Además, todas las arenas lechadas mostraron un comportamiento de fluencia estable a largo plazo, con altos valores del límite de fluencia que oscilaron entre el 67.5 y el 80% de la resistencia a la compresión. La presencia de agua tuvo un efecto negativo marginal en la mayoría de los especímenes lechados. En términos de propiedades físicas, se estimaron la permeabilidad y la porosidad. La permeabilidad de las arenas finas o bien graduadas se redujo en dos a cuatro órdenes de magnitud. Utilizando resultados de laboratorio y análisis de regresión, se desarrollaron tres ecuaciones matemáticas que relacionan cada una de las variables dependientes de resistencia a la compresión, módulo elástico y coeficiente de permeabilidad con variables explicativas particulares.