Caracterización y evaluación del potencial expansivo de suelos arcillosos en Cabo Rojo

Abstract

This MS thesis involves characterizing and evaluating the expansion potential of several clayey soils from the area of Boquerón, Cabo Rojo, Puerto Rico. The samples were collected from two test pits excavated as part of this project and were also obtained from a geotechnical consultant that had performed a study in the vicinity of the test pit locations. The experimental program involved in-situ field tests and laboratory tests. The laboratory program involved geotechnical classification of the soils, gradation, Atterberg limits, mineralogy characterization, and tests for assessing swell potential of clayey soils. The mineralogy characterization involved determination of specific surface area, cation exchange capacity, infrared spectroscopy, differential thermal analysis, X-Ray diffraction, and X-Ray fluorescence. Results from these tests revealed significant presence of montmorillonite. The mineralogy combined with test results of swell pressure and free swell revealed that some of the soils tested from Cabo Rojo can experience a free swell greater that 40% and swell pressures greater than 35,000 psf. The results of this investigation confirmed presence of expansive soils in this area of the Cabo Rojo region of Puerto Rico.

Esta tesis de Maestría en Ciencias envuelve la caracterización y evaluación del potencial expansivo de varios suelos arcillosos del área de Boquerón, Cabo Rojo, Puerto Rico. Las muestras fueron obtenidas de dos trincheras realizadas como parte de este proyecto además de muestras obtenidas por parte de un consultor geotécnico que había realizado un estudio en la vecindad de la localización de las trincheras. El programa experimental envolvió pruebas in-situ y de laboratorio. Las pruebas de laboratorio incluyeron pruebas geotécnicas de clasificación, gradación, límites de Atterberg, caracterización mineralógica y pruebas para la verificación del potencial de entumecimiento de los suelos arcillosos. La caracterización mineralógica envolvió la determinación de área superficial de las arcillas, capacidad de intercambio catiónico, espectroscopia de infrarrojo, análisis por diferencia termal, difracción de rayos X y fluorescencia de rayos X. Los resultados de estas pruebas reflejaron la presencia del mineral montmorilonita. La mineralogía combinada con los resultados de presión de entumecimiento y entumecimiento libre revelaron que algunos suelos de Cabo Rojo pueden experimentar un entumecimiento libre mayor de 40% y presiones de entumecimiento mayores de 35,000 libras/pies2. Los resultados de esta investigación comprueban la existencia de suelos expansivos en esta área de la región de Cabo Rojo, Puerto Rico.