Módulo de elasticidad de suelos

El módulo elástico del suelo, también conocida como suelo módulo o módulo de Young, es una característica del suelo que mide cuánto puede ser estirada o exprimido y debe tenerse en cuenta, particularmente en la construcción, ingeniería y proyectos de paisajismo. Varios factores influyen en módulos de suelo y diferentes tipos de suelo presentan diferentes módulos.

Definición de módulo de elasticidad

Módulo de elasticidad es también conocido como módulo de Young después de Thomas Young que publicó el concepto en el siglo XVIII. Un material es elástico si puede volver a su forma o tamaño original después de ser estirada o exprimido (como la aplicación o la acción no deformar permanentemente el material). Casi todos los materiales son elásticos en cierto grado, y elasticidad, junto con la forma geométrica, forma parte de la flexibilidad de un objeto. Un módulo de elasticidad puede ser calculado para cualquier material sólido y es el cociente de la tensión a la tensión. Un concepto clave para recordar es que módulo de elasticidad no es lo mismo que fuerza. Intensidad se mide por la tensión necesaria para romper un material, mientras que la elasticidad mide qué tan bien un material vuelve a su forma original. Menor la MPa o KPa (pascal), el más elástico es el tipo de objeto o el suelo.

Factores que influyen en el módulo del suelo

Suelo con partículas estrechamente empaquetadas tiende a tener un módulo más alto. Esto puede determinarse examinando el suelo seco densidad o porosidad. Sin embargo, dos muestras de suelo pueden tener la misma densidad seca, pero estructuras diferentes, como suelta o densa y así tener módulos diferentes.

Contenido de agua también afecta moduli. En el contenido de agua baja el agua une a las partículas, aumenta la tensión y la succión entre las partículas y conduce a un módulos de suelo. Esto es especialmente evidente cuando se considera la rigidez de la arcilla seca. Sin embargo, esto no se sostiene verdadero para los suelos de grano grueso. Si el contenido de agua se eleva demasiado, las partículas se empujan aparte y el módulo se reduce.

Si el suelo ha sido sometido al estrés en el pasado, impactará el módulo. Un suelo demasiado consolidado generalmente tendrá un módulo más alto que el mismo suelo normalmente consolidado.

Suelos pueden ver cementación, o un efecto de pegamento entre las partículas de cualquier agua baja contenido o químicos cementación desarrollado en contactos. Esta cementación conduce a un aumento en el módulo.

Módulos típicos de suelos diferentes

El típico módulo de elasticidad de suelos limosos es 35 a 150 MPa o psi de 5.000 a 20.000; suelos arcillosos es MPa 35 a 100 o 5.000 a 15.000 psi; y piedra machacada es 150 a 300 MPa o 20.000 a 40.000 psi.

Ejemplos de aplicación

Módulo del suelo es útil para una variedad de aplicaciones dentro de fundaciones superficiales incluyendo ingeniería geotécnica, cimentaciones profundas y estabilidad de taludes o estructuras de retención. Con las pistas correctamente diseñadas y estructuras de retención, el módulo tiende a ser superior en ingeniería de la Fundación debido a niveles más bajos de tensión. Pavimentos piden conocimientos de módulo de suelo. Pavimento que viajan millones de automóviles requiere una cama de tierra con un módulo mayor que una pequeña carretera.