Resumen

El agua desempeña un papel fundamental en el comportamiento hidromecánico de los suelos no saturados. Una preocupación importante en la mecánica de los suelos no saturados es determinar la distribución del agua dentro de los huecos y su interacción con los granos del suelo. Este artículo presenta algunos resultados de la distribución espacial del agua en diferentes suelos utilizando la tomografía microcomputada de rayos X basada en el sincrotrón (μ-CT). Primero se prepararon tres materiales (perlas de vidrio, arena natural y arcilla) con un contenido de agua de aproximadamente el 10%, se compactaron estáticamente bajo una tensión total vertical de 500 kPa y, a continuación, se escanearon con rayos X de sincrotrón a una energía de 18 o 20 keV. Se reconstruyó la microestructura tridimensional (3D) de las muestras, incluyendo las fases de aire, líquido y sólido, y se obtuvieron algunas observaciones nuevas: (i) el medio de contraste a base de yodo (KI) puede aumentar el valor del pico de la escala de grises del agua de 110 a 122, mejorar el contraste aire-agua y, por tanto, facilitar la segmentación de la fase de agua; (ii) en las perlas de vidrio compactadas y en la arena, la distribución del agua se caracteriza utilizando la técnica de reconstrucción de imágenes y μ-CT. Los contenidos de agua obtenidos mediante la segmentación de la fase, es decir, 10,2 y 9,3%, son comparables a los medidos por el método de secado en horno, es decir, 9,7 y 9,4 para las perlas de vidrio y la arena, respectivamente; (iii) el agua se distribuye preferentemente dentro de los agregados cuando se mezcla con las partículas secadas al horno, y se observa una estructura 3D dominada por los agregados. Sin embargo, es imposible determinar la fase de agua para el material estudiado incluso con la resolución de 0,65 μm/píxel.

• Materias:Análisis de suelos Hormigón Asfalto Drenaje Acero
• Subjects:Soil testing Concrete Asphalt Drainage Steel
• Palabras claves:distribución de agua, fase de agua, perlas de vidrio, contenido de agua, mecánica de suelos no saturados, tensión total vertical, técnicas de reconstrucción de imágenes, perlas de vidrio compactadas, medios de contraste basados, segmentación de agua
• Keywords:distribution of water, water phase, glass beads, water content, unsaturated soil mechanics, vertical total stress, image reconstruction techniques, compacted glass beads, based contrast media, segmentation of water