Abstract Dispersivity is a severe pathology that occurs mainly in clay soils and is usually catastrophic in geotechnical structures susceptible to this damage. Hundreds of dams worldwide have failed due to quality problems, mainly by piping in the body, foundation, spillway, culvert, and other peripheral structures. The pinhole test is currently considered the most accurate test for detecting the dispersivity of clay soils. However, it presents problems when objectively evaluating the dispersivity of a material due to the qualitative nature of the estimation of results. In particular, the methodology for determining turbidity has been identified. This document studies different piping paths in the sample, which a priori may be more realistic than the single path in the current test. A kaolinitic clay, widely studied through index and mineralogical tests, is used as the base material. Regarding the detection of dispersivity, a specialized test package was used to reduce the uncertainty of the results. Natural samples were analyzed using ASTM D4647-13. A modification of the pinhole test was proposed based on the imposition of additional artificial channels. The results revealed that this modification can make the test more realistic because when the dispersive front advances in the soil, it does not travel along a single path but instead looks for different erosive paths. The details of this assertion are discussed throughout the paper. damage body foundation spillway culvert However particular identified sample tests D464713. D464713 D D4647 13. 13 D4647-13 channels soil paper D46471 D464 1 D4647-1 D46 D4647- D4

Resumen El entendimiento del flujo a través de medios porosos cuando hace parte de estructuras geotécnico-hidráulicas, a través del tiempo ha sido un escenario calculado desde la situación más desfavorable. Es decir, el paso del agua por el tejido poroso del suelo siempre se considera en una condición saturada. Pocos estudios a la fecha, consideran trayectorias parcialmente saturadas, en cuanto a la influencia sobre la estabilidad de una presa, reservorio, terraplén, entre otros. La estimación de la velocidad con la que el fluido bajo análisis traspasa un medio parcialmente saturado, es difícil de realizar mediante métodos convencionales. Antagónicamente, hoy día es sencilla de obtener para un suelo saturado. El objetivo de este estudio consistió en intentar medir la conductividad hidráulica (coeficiente de permeabilidad), en suelos granulares usando técnicas de laboratorio de fácil acceso. La permeabilidad en condición no saturada fue medida, variando la succión en la muestra, lo cual es requisito esencial cuando existe una situación de saturación parcial. Los resultados arrojan datos sobre los valores de permeabilidad que permiten trazar una diferencia muy evidente entre ambas condiciones propuestas.

Abstract Understanding the flow through porous media when it is part of geotechnical-hydraulic structures has been a scenario calculated from the most unfavorable situation. The passage of water through the porous skeleton of the soil is considered in a saturated condition. Few studies to date consider partially saturated trajectories regarding the influence on the stability of a dam, reservoir, embankment, among others. Estimating the speed with which the fluid under analysis flows through a partially saturated media is challenging to perform by conventional methods. By contrast, nowadays, it is easy to obtain for saturated soil. This study aimed to measure hydraulic conductivity (coefficient of permeability) in granular soils using easily accessible laboratory techniques. The permeability in unsaturated conditions will be measured, varying the suction in the sample, which is an essential requirement when there is a situation of partial saturation. The results provided data on the permeability values that allow to obtain a very evident difference between both proposed conditions.

Resumen Este artículo evalúa en laboratorio las propiedades físicas y reológicas del Cemento Asfáltico (CA) modificado por vía húmeda con diferentes contenidos de caucho (C) proveniente de botas militares usadas. Se realizaron ensayos de laboratorio de penetración, punto de ablandamiento, ductilidad, viscosidad, envejecimiento a corto plazo y determinación de los parámetros reológicos en el reómetro de corte dinámico DSR para la evaluación del CA modificado. Además, se evaluó el desempeño mecánico de una mezcla asfáltica densa convencional (control) y de tres mezclas asfálticas densas con cemento asfáltico modificado con diferentes contenidos de caucho adicionado por vía húmeda, mediante de ensayos de carga monotónica (estabilidad Marshall) y dinámicos (módulo dinámico). La evaluación física y reológica del CA modificado con C indica un aumento significativo de la rigidez en función del contenido de C. Las mezclas asfálticas de estudio, en referencia a la mezcla de control, presentaron el mismo contenido óptimo de asfalto y un aumento de la rigidez Marshall y módulo dinámico. Por lo tanto, se encontró que la adición de caucho de botas militares usadas en el cemento asfáltico y posteriormente en la mezcla, puede considerarse viable desde el punto de vista técnico y ambiental, debido al mejoramiento en las propiedades mecánicas de dichos materiales y por permitir una forma de disposición final correcta del caucho.

Abstract This article evaluates in the laboratory the physical and rheological properties of the modified asphalt cement (AC) with different contents of rubber (R) from used military boots. For the evaluation of the modified AC, laboratory tests of penetration, softening point, ductility, viscosity, short-term aging and determination of the rheological parameters in the DSR dynamic shearing rheometer were performed. Besides, the mechanical performance of a conventional asphaltic dense mixture (control) and three dense asphalt mixtures with modified asphalt cement with different rubber contents, wet-added, was evaluated by means of monotonic load tests (Marshall Stability) and dynamic (dynamic modulus). The physical and rheological evaluation of the AC modified with R indicates a significant increase in stiffness as a function of the R content. The asphalt mixtures studied, in reference to the control mixture, presented the same optimum content of asphalt and an increasing in the Marshall stiffness and dynamic modulus. Therefore, it was found that the addition of rubber from military boots used in the asphalt cement and later in the mixture, can be considered viable from the technical and environmental point of view, due to the improvement in the mechanical properties of these materials and to allow a form of correct final disposal of the rubber.

Resumen El objeto de esta investigación es determinar los coeficientes del modelo de San para calcular el porcentaje de remoción de las partículas floculentas, al utilizar tres de los coagulantes más comúnmente utilizados en la potabilización del agua. Para ello se realizaron pruebas de laboratorio que comprenden el estudio de un agua problema, la cual presenta una turbiedad inicial en un rango comprendido entre 25 y 30 UNT. Los coagulantes utilizados para el desarrollo de la prueba fueron: sulfato de aluminio tipo A, sulfato de aluminio tipo B y cloruro férrico. El experimento consiste en llenar la torre de sedimentación con las partículas floculentas generadas después de una agitación con aire comprimido, de tal manera que se genere la mezcla rápida y lenta; lo que permite que posteriormente mediante el proceso de sedimentación de las partículas floculentas, se determinen a diferentes tiempos y diferentes rangos de profundidad, el porcentaje de remoción de las partículas a partir de la turbiedad remanente. Con los porcentajes de remoción calculados se elabora una gráfica de isoconcentración y se realiza una regresión lineal múltiple para determinar los coeficientes del modelo propuesto por San en 1989.

Abstract This study calculated coefficients for the model elaborated by Hasan Ali San in 1989 based on the percentage of flocculated particles removed by three coagulants commonly used for water purification. The coagulants used were type A aluminum sulfate, type B aluminum sulfate and ferric chloride. An experiment was designed to study water with initial turbidity between 25 and 30 Nephelometric Turbidity Units (NTU). The experiment consisted of filling a sedimentation column with water and colloid particles which were agitated rapidly and then slowly with compressed air. This allowed the percentage of particles removed from the remaining turbidity to be determined at different times and different depths by measuring sedimentation of the flocculated particles. Once percentages of material removed had been calculated, an isoconcentration graph was elaborated and multiple linear regression was used to determine the coefficients of the model proposed by San.

Resumen En este artículo se presentan los resultados de setenta y dos ensayos de columna resonante desarrollados en dos tipos de materiales provenientes de los depósitos de estériles de las minas de Riotinto (Huelva-España). La metodología de ensayo incorporó diferentes condiciones de presión efectiva de consolidación y nivel de excitación torsional. El equipo utilizado para la ejecución de las pruebas fue una columna resonante de base fija y extremo superior libre. Las presiones efectivas de consolidación se establecieron dentro de un rango variable entre 50 - 300 kPa y las excitaciones torsionales fueron iguales a 0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 y 0.8 V. Se encontró que dichas combinaciones de ensayo conducen a deformaciones angulares que varían entre 0.003% y 0.148%. Los resultados indican que es posible establecer funciones empíricas sencillas del módulo de rigidez como una función de la deformación angular y de la presión efectiva de consolidación.

Abstract This article presents the results of seventy-two resonant column tests performed in two types of materials from the waste deposits of the Riotinto mines (Huelva - Spain). Methodology test included different conditions of effective consolidation pressure and torsional excitation level. The equipment used was a fixed-free resonant-column system. The effective consolidation pressures were established within a range between 50 - 300 kPa and the torsional excitations were equal to 0.025, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4 and 0.8 V. It was found that such test combinations lead to angular deformations between 0.003% and 0.148%. The results indicate that it is possible to establish simple empirical functions of the stiffness module as a function of the angular deformation and the effective consolidation pressure.

Resumen El objetivo de este artículo es presentar un estudio de confiabilidad de los parámetros de consolidación de un suelo arcilloso de la Sabana de Bogotá. La metodología de trabajo comprendió la extracción de muestras de arcillas inalteradas y la ejecución de un plan experimental de laboratorio que incluyó treinta ensayos edométricos. Además, se estimaron las distribuciones de probabilidad de los parámetros de consolidación del suelo de la Sabana de Bogotá. Los resultados permitieron obtener la variabilidad de las propiedades de compresibilidad de dichos materiales. Por otra par- te, se realizaron simulaciones de Monte Carlo para estimar las curvas de confiabilidad de asentamientos. Se encontró que la magnitud de los asentamientos en los suelos arcillosos de la Sabana de Bogotá se ven afectados por la variabilidad espacial de las propiedades de compresibilidad de este tipo de suelo.

Abstract The aim of this paper is to present a reliability study of the consolidation parameters of a clayed soil from the “Sabana de Bogotá” sector. The work methodology included the extraction of clay undisturbed samples and the development of an experimental plan in the laboratory, which included thirty oedometric tests. In addition, the probability distributions of the consolidation parameters for the “Sabana de Bogotá” soil were estimated. Results allowed obtaining the variability of the compressibility properties of such materials. Otherwise, Monte Carlo simulations were performed in order to estimate settlement reliability curves. It was found that the settlement magnitude in the “Sabana de Bogotá” clayed soils is affected by the spatial variability of the compressibility properties of this kind of soil.

Resumen Algunas estructuras de contención de acuerdo con su diseño geotécnico y plan de construcción predefinido. Por supuesto, esto no extrapolable a todos los sitios de análisis, sin embargo, en Brasilia, donde predominan los suelos residuales y lateralizados, se obtienen las mejores resistencias mecánicas en los estratos porosos durante la estación seca. Esto significa que es controlada por la succión del suelo, es decir, el comportamiento del material presenta una dependencia de la respuesta no saturada del medio. En términos numéricos, para predecir el comportamiento suelo-estructura fue necesario incluir la interacción atmósfera-suelo en una herramienta computacional, utilizando un modelo hipoplástico. El trabajo detalla de esta manera las simulaciones numéricas de una estructura de retención fundada en el suelo tropical de Brasilia. La estructura fue monitoreada en términos de desplazamiento, a lo largo de las estaciones locales secas y húmedas, y fue simulada por una ley constitutiva calibrada mediante pruebas de laboratorio no saturadas.

Abstract Some retaining structures can be designed on a temporary basis, in accordance to the geotechnical design and a predefined construction plan. Off course this may not be valid elsewhere, but in Brasília, where residual and laterized soils do prevail, best mechanical resistances are obtained in the porous clay setrata along the dry season. That means, it is controlled by soil´s suction, i.e. soil behavior presents a dependency on the unsaturated response of the medium. In numerical terms, to predict the soil-structure behavior it is necessary to include the atmosphere-soil interaction in the computational tool, using a hypoplastic model. The paper thus details on this aspect and on the numerical simulations of an existing retaining structure founded in the tropical soil of Brasília. The structure was monitored in terms of displacement, along local dry and wet seasons, and was simulated by a constitutive law calibrated by means of unsaturated laboratory tests.