“Mejoramiento de suelos finos a partir de la electroósmosis” (2014)
En este Trabajo Final de Maestría se describe y se analiza el sistema de electroósmosis. En desarrollo de este proceso se adelantaron unas pruebas de electroósmosis en muestras de suelo fino, con la aplicación de corrientes eléctricas en el laboratorio, y se relacionaron con unos parámetros geomecánicos, obtenidos de pruebas realizadas en el laboratorio IEI de la Universidad Nacional. En el proceso de electroósmosis se genera, con la aplicación de una corriente eléctrica, un flujo de agua en un suelo fino, por lo general de tipo impermeable; como resultado del flujo de agua se presenta una reducción de la presión de poros, aumenta la resistencia y se produce consolidación en el suelo. La resistencia en las muestras analizadas aumentó, debido al proceso de electroósmosis, en una relación de 1:1.3 a 1:11, medida en pruebas de compresión inconfinada y de veleta, respectivamente. En el desarrollo de las pruebas de electroósmosis, para diferentes tipos de suelos finos, se analizaron unas variables, relacionadas con la salinidad del electrolito, el voltaje y la corriente aplicada; como resultado se indica, a mayor salinidad del electrolito es mayor el flujo de agua, mayor la resistencia y la consolidación del suelo; de igual manera se establece, al aumentar el voltaje y la corriente aplicada, la resistencia y la consolidación del suelo se presenta en un menor tiempo del proceso. La conductividad electroosmótica (ke), es un parámetro del proceso, el cual varía según el tipo de suelo y electrolito; se concluye, a mayor salinidad del electrolito es mayor el valor de la conductividad electroosmótica y mayor la resistencia; en consecuencia, la consolidación del suelo se presenta en un menor tiempo de aplicación del proceso. En las pruebas realizadas se definió, la conductividad electroosmótica varía entre 0.5 x 10-5 cm/s por volt/cm a 6 x 10-5 cm/s por volt/cm; esta última corresponde a la muestra Salinas de Upín, cuyo material residual proviene de una mina de sal, ubicada en Restrepo (Meta). Se presenta un análisis económico relacionado con un ejemplo hipotético, para un área de 1.500 m2, con 77 ánodos y 66 cátodos, hincados a una profundidad de 3m; los costos en el sistema con corriente inducida son de alrededor de 24.8 millones de pesos, mientras que con corriente natural son de alrededor de 8.8 millones de pesos. Con el análisis del proceso de electroósmosis se concluye, es un sistema de fácil aplicación, eficiente y de bajo costo para su implementación en Colombia en el mejoramiento de suelos finos, y puede ser también aplicado en la remediación ambiental e inyección de fluidos o cementantes en el suelo.