Change in Geotechnical Properties of a Soil Subject to Laboratory Ignition

Tropical areas are regions subject to warm environments and their soils, especially in areas covered with vegetation, may be exposed to events such as fires. The high temperatures that can be reached in these events cause variations in some of the geotechnical properties of soils, influencing the be...

Full description

Autores:: Valencia-González, Yamile
Patiño Restrepo, Juliana
Álvarez Guerra, Maria Camila
Ortega Ramírez, Daniel
Echeverri-Ramírez, Oscar

Tipo de recurso:: Article of journal

Fecha de publicación:: 2018

Institución:: Universidad de Medellín

Repositorio:: Repositorio UDEM

Idioma:: spa

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description	Tropical areas are regions subject to warm environments and their soils, especially in areas covered with vegetation, may be exposed to events such as fires. The high temperatures that can be reached in these events cause variations in some of the geotechnical properties of soils, influencing the behavior of the material, and can give rise to erosive processes, which in many cases precede mass movements. The following article describes what happens in a soil that has undergone an ignition process in the laboratory, analyzing the variations in some physical (moisture content, Atterberg limits, specific gravity and granulometry), chemical (pH and cation exchange capacity), mineralogical, structural and mechanical (suction, disintegration and pinhole test) properties; clearly showing that the material becomes more acidic with a higher void ratio, less cation exchange capacity, less kaolinite, plasticity and suction, and variation in texture, with a consequent increase in erodibility.
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The high temperatures that can be reached in these events cause variations in some of the geotechnical properties of soils, influencing the behavior of the material, and can give rise to erosive processes, which in many cases precede mass movements. The following article describes what happens in a soil that has undergone an ignition process in the laboratory, analyzing the variations in some physical (moisture content, Atterberg limits, specific gravity and granulometry), chemical (pH and cation exchange capacity), mineralogical, structural and mechanical (suction, disintegration and pinhole test) properties; clearly showing that the material becomes more acidic with a higher void ratio, less cation exchange capacity, less kaolinite, plasticity and suction, and variation in texture, with a consequent increase in erodibility.As zonas tropicais são regiões submetidas a ambientes quentes, e seu solo, em especial naquelas áreas cobertas de vegetação, podem estar expostos a eventos como os incêndios. As altas temperaturas a que podem chegar nesses eventos causam variações em algumas das propriedades geotécnicas dos solos, influenciando o comportamento do material, e podem dar origem a processos de erosão que, em muitos casos, precedem a movimentos em massa. Este artigo expõe o que ocorre num solo submetido a um processo de ignição em laboratório analisando as variações em algumas propriedades físicas (conteúdo de umidade, limites de Atterberg, gravidade específica e granulometria), químicas (pH e capacidade de intercâmbio catiônico), mineralógicas, estruturais e mecânicas (sucção, desagregação e pinhole test); mostra claramente que o material se torna mais ácido com maior relação de vazios, menor capacidade de intercâmbio catiônico, menor quantidade de caulinita, plasticidade e sucção, e variação em sua textura, com um consequente aumento na erodibilidade.Las zonas tropicales son regiones sometidas a ambientes cálidos, y sus suelos, en especial en aquellas áreas cubiertas de vegetación, pueden estar expuestos a eventos como los incendios. Las altas temperaturas que se pueden alcanzar en estos eventos causan variaciones en algunas de las propiedades geotécnicas de los suelos, influenciando el comportamiento del material, y pueden dar origen a procesos erosivos, que en muchos casos preceden a movimientos en masa. El siguiente artículo expone lo que ocurre en un suelo sometido a un proceso de ignición en el laboratorio, analizando las variaciones en algunas propiedades físicas (contenido de humedad, límites de Atterberg, gravedad específica y granulometría), químicas (pH y capacidad de intercambio catiónico), mineralógicas, estructurales y mecánicas (succión, desagregación y pinhole test); mostrando claramente que el material se torna más ácido con mayor relación de vacíos, menor capacidad de intercambio catiónico, menor cantidad de caolinita, plasticidad y succión, y variación en su textura, con un consecuente aumento en la erodabilidad.p. 85-107Electrónicoapplication/pdfspaUniversidad de MedellínFacultad de IngenieríasMedellínhttps://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/1545173285107[1] H. Wright y B. A., Fire Ecology in the United State and southern Canada, John Wiley and Sons, New York, 1982.[2] J. M. Solera, Alteraciones físicas, químicas y biológicas en suelos afectados por incendios forestales. Contribución a su conservación y regeneración. Tesis de Doctorado, Universidad de Alicante, 321 pp. 1999.[3] M. Redin, G. d. F. dos Santos, P. Miguel, G. Denega, M. Lupatini, A. Doneda y E. Lorensi de Souza, impactos da queima sobre atributos químicos, físicos e biológicos do solo, Revista Ciencia Forestal, v. 21. n.° 2. 2001.[4] R. V. Soares, Queimas controladas: prós e contras, Piracicaba: IPEF: In: Fórum nacional sobre incêndios florestais; reunião conjunta, 1995, pp. 6-10.[5] F. Díaz-Fierros, F. G. Soltres, A. Cabaneiro, T.Carballas y M. C. L. P. &. M. V. Celoiro, Efectos erosivos de los incendios forestales en los suelos de Galicia, An. Edafol. Agrobiol, 41: 627-639. 1982.[6] R. C. Graham y A. L. Ulery, Forest fire effects on soil color and texture, Soil Sci. Soc. Am. J. 57: 135-140. 1993.[7] J. González, G. Gimeno y M. C. Fernández, Efecto de los incendios forestales sobre el suelo, Suelo y Planta, pp. 72-79. 1992.[8] K. Mertens, A. R. Tolossa1, V. A., M. Dumon, J. Deckers y E. van Ranst, “Impact of traditional soil burning (guie) on Planosol properties and land-use intensification in south-western Ethiopia”, British Society of Soil Science, Soil Use and Management, vol. 31, pp. 330-336, 2015.[9] E. A. Cassol, D. Martins, D. F. Eltz y R. Falleiro, Erosividade das chuvas em Taquari, RS, determinada pelo índice EI30, no período de 1963 a 1999, Santa Maria: In: Reunião Brasileira de Manejo e Conservação de Solo e Água, pp. 15, 2004.[10] D. C. Moore y M. J. Singer, Crust formation effects on soil erosion processes, Soil Sci. Soc. Am. J., 1990.[11] S. D. Ela, S. C. Gupta y W. J. Rawis, Macropore And Surface Seal Interactions Affecting Water Infiltration Into Soil, Soil Sci. Soc. Am. J. 56. 714-721, 1992.[12] V. Andreu, J. L. Rubio, J. Forteza y R. 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Standard test methods for specific gravity of soild solids by water pycnometer, West Conshohocken, PA, 2010.[18] ASTM International, ASTM D 4318. Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils, West Conshohocken, PA, 2013.[19] ASTM International, ASTM D 422-63 Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils, West Conshohocken, PA, 2007.[20] ASTM International, ASTM C 117-13. Standard Test Method for Materials Finer than 75-μm (N.° 200) Sieve in Mineral Aggregates by Washing, West Conshohocken, PA, 2013.[21] J. Nogami y D. Villibor, Pavimentacao de baixo custo com solos lateríticos., Sao Paulo, Brasil: Ed. Vilibor, pp. 213, 1995.[22] ASTM International, ASTM D4972-13. Standard Test Method for pH of Soils, West Conshohocken, PA, 2013.[23] M. Lima, “Degradação físico-química e mineralógica de maciços junto às voçorocas”. 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Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils Under Consolidated Drained Condition, West Conshohocken, 2004.Revista Ingenierías Universidad de Medellínhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Revista Ingenierías Universidad de Medellín; Vol. 17 Núm. 32 (2018): Enero-Junio; 85-107High temperaturesGeotechnical propertiesErodibilityAltas temperaturasPropriedades geotécnicasErodibilidadeAltas temperaturaspropiedades geotécnicaserodabilidadChange in Geotechnical Properties of a Soil Subject to Laboratory IgnitionMudanças nas propriedades geotécnicas de um solo submetido à ignição em laboratórioCambio en las propiedades geotécnicas de un suelo sometido a ignición en laboratorioArticlehttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Artículo científicoinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Comunidad Universidad de MedellínLat: 06 15 00 N degrees minutes Lat: 6.2500 decimal degreesLong: 075 36 00 W degrees minutes Long: -75.6000 decimal degrees11407/5496oai:repository.udem.edu.co:11407/54962021-05-14 14:29:41.935Repositorio Institucional Universidad de Medellinrepositorio@udem.edu.co

Change in Geotechnical Properties of a Soil Subject to Laboratory Ignition

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