Water retention curve of soil-cement composite material

• José Norambuena Contreras ^[1]
  1. [1] Universidad del Bío-Bío

     Universidad del Bío-Bío

     Comuna de Concepción, Chile

     
• Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 23, Nº. 4, 2015, págs. 647-654
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Curva de retención de agua de un material compuesto suelo-cemento
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• Resumen
  • español

    La curva de retención de agua es una función no lineal que describe la relación entre la succión matricial y el contenido de agua de un material poroso evaluado bajo condiciones no saturadas. La curva de retención contiene información fundamental sobre el comportamiento hidromecánico de los materiales porosos. Este trabajo presenta los resultados de laboratorio y los procedimientos utilizados para determinar la curva de retención de un material compuesto de suelo-cemento utilizado en la construcción de pavimentos de carreteras. Con este propósito se han desarrollado mediciones del contenido de agua y la succión matricial utilizando células de presión en un compuesto de suelo-cemento con un 3,5% de cemento Portland. Los valores de ajuste de la curva de retención fueron calculados de acuerdo con el modelo teórico de cuatro parámetros de Van Genuchten. Los mejores parámetros de ajuste de la curva de Van Genuchten fueron estimados utilizando un enfoque de ajuste no lineal basado en la minimización de la suma de errores al cuadrado. Los resultados muestran que la curva de retención y sus parámetros, de acuerdo con el modelo de Van Genuchten, se pueden utilizar como valores de referencia de los parámetros no saturados del material compuesto suelo-cemento. Por otra parte, la curva de retención del suelo-cemento que se muestra en este estudio corresponde a uno de los primeros resultados publicados en la bibliografía sobre este tipo de material.

  • English

    Water retention curve (WRC) is a nonlinear function that describes the relationship between the matric suction (ψ) and water content (θ) of a porous material evaluated under unsaturated conditions. WRC contains fundamental information about hydro-mechanical behavior of unsaturated porous materials of different composition. In this context, this paper presents the laboratory results and procedures used to determine the WRC of a soil-cement composite material used in road pavement construction. With this purpose, water content and matric suction measurements in a soil-cement composite with 3.5% of Portland cement by using pressure cells were developed. Fitting values of the WRC were calculated according to the theoretical four-parameter van Genuchten model. Hence, the best fit parameters of the van Genuchten water retention curve were estimated using a nonlinear fitting approach based in minimizing the sum of squared-error in nonlinear functions. Results show that the water retention curve and its parameters according to the van Genuchten model determined in this study can be used as reference values of the unsaturated parameters of soil-cement composite material used in road pavement construction. Moreover, soil-cement water retention curve shown in this study corresponds to one of the first results published in the literature on this composite material.