Análisis del comportamiento elastoplástico con daño continuo de un suelo granular cementado artificialmente y reforzado con fibras de polipropileno

Abstract

La inclusión de fibras para el refuerzo de suelos tiene como objetivo mejorar el desempeño de materiales susceptibles a problemas causados por el surgimiento de fisuras, especialmente en suelos cementados que conllevan pérdidas de capacidad soporte del material. A su vez, las fibras funcionan como elementos de tracción por medio de mecanismos de interacción en su interfaz; además, mejoran la resistencia mecánica del suelo a compresión, tracción, corte e incluso a flexión y actúan en el control de propagación de fisuras. La mecánica del daño es el estudio de los mecanismos involucrados en el deterioro de los materiales cuando son sometidos a cargas y nos permiten describir el comportamiento en el proceso de agrietamiento de la masa. El programa experimental de este estudio, primeramente, caracterizó físicamente el suelo natural siguiendo las normativas correspondientes. Luego, se realizó la caracterización mecánica y física de las fibras de polipropileno. Por último, fueron realizados ensayos triaxiales estáticos con ciclos de carga-descarga-recarga (CDR) del suelo cementado y el suelo cementado reforzado con fibras, para varios niveles de deformación axial. Los resultados son presentados en curvas de tensión de formación para el suelo-cemento y suelo-cemento-fibra en estudio. Subsecuentemente, la obtención del daño fue determinada a partir de los parámetros elásticos y mecánicos del suelo-cemento y suelo-cemento-fibra.