Resumen

El ascenso capilar de las aguas subterráneas mineralizadas poco profundas puede contribuir a la salinización de las capas del suelo. Las cantidades excesivas de sal afectan negativamente a las propiedades físicas y mecánicas del suelo, así como al rendimiento de la transferencia de calor, todos los cuales son factores clave con respecto al diseño de las estructuras de tierra relacionadas con la geotermia, como los pilotes de energía geotérmica (GEP), las bombas de calor de fuente subterránea (GSHP) y los intercambiadores de calor de túnel tierra-aire (EATHE). Por lo tanto, en este estudio se investigan sistemáticamente las propiedades termomecánicas de los suelos salinos. Se llevaron a cabo una serie de pruebas de respuesta térmica y mecánica bajo diferentes condiciones de salinidad, y se midió el comportamiento de la velocidad-estrés de la onda de corte del suelo salino utilizando una célula oedométrica modificada acoplada a un par de elementos dobladores anclados. Los resultados experimentales mostraron que los suelos salinos tienen generalmente una mayor densidad seca y un menor contenido de humedad óptima a mayores contenidos de sal. La resistencia al cizallamiento de los suelos salinos aumentó aproximadamente un 5% cuando las concentraciones de sal de la solución a granel aumentaron de 0 mol/kg a 6 mol/kg, y la velocidad de la onda de cizallamiento aumentó entre un 50% y un 83% cuando la carga normal aumentó de 12,5 kPa a 250 kPa para los suelos tratados con cloruro de sodio (NaCl-) y entre un 39% y un 52 para los suelos tratados con cloruro de calcio (CaCl2-). Además, la conductividad térmica disminuyó en 0,121 W m-1 K-1 para el suelo tratado con NaCl y 0,129 W m-1 K-1 para el suelo tratado con CaCl2 en promedio cuando la concentración de sal aumentó de 0 mol/kg a 6 mol/kg. Por último, se formuló por primera vez un modelo de módulo de cizallamiento elástico (G0) y un modelo de conductividad térmica (K) para suelos salinos, y se validó la eficacia y la viabilidad de los modelos propuestos mediante comparaciones de los valores predichos por el modelo y los datos experimentales.

• Materias:Agua Carbón Residuos quí­micos Yacimientos minerales Ondas sísmicas Estudio de laboratorio
• Subjects:Water Coal Chemical waste Mineral deposits Seismic Waves Lab study
• Palabras claves:suelo salino, velocidad de onda de corte, propiedad mecánica, suelo tratado, mol, concentración de sal, m-1 k-1, conductividad térmica, kg, contenido de humedad óptimo
• Keywords:saline soil, shear wave velocity, mechanical property, treated soil, mol, salt concentration, m-1 k-1, thermal conductivity, kg, optimum moisture content