Modeling the behavior of compacted bentonites under low porosity conditions

This article proposes an approach to ensure consistency between constitutive formulations used in double-porosity models when the macrostructural void ratio, eM, is very small. These formulations model processes of different physical natures and therefore are usually presented independently, in which case an additive decomposition is assumed, and they calculate the total strain of the system as the sum of the strains caused by each process. This independence means that when eM is reduced, the contributions considered are not always consistent. To solve this problem, soil stiffness in the proposed approach is increased when eM is reduced, and at the same time the effect on strain by macrostructural processes not linked to changes in stress is reduced. To simulate the flow, it is assumed that there is always a minimum operating value of eM that controls mass transport. This approach was applied to a practical case, and confirmed that when the effect of the stress state on microstructure behavior was taken into account, the conceptual framework initially proposed for non-negligible eM values was satisfactorily extended.
Este artículo propone un enfoque para asegurar la consistencia entre las formulaciones constitutivas utilizadas en los modelos de doble porosidad cuando la relación de vacío macroestructural , e M , es muy pequeña. Estas formulaciones modelan procesos de diferente naturaleza física y por lo tanto se suelen presentar de forma independiente, en cuyo caso se supone una descomposición aditiva, y calculan la deformación total del sistema como la suma de las deformaciones provocadas por cada proceso. Esta independencia hace que cuando e M se reduce, las contribuciones consideradas no siempre son consistentes. Para resolver este problema, la rigidez del suelo en el enfoque propuesto se incrementa cuando e Mse reduce, y al mismo tiempo se reduce el efecto sobre la deformación por procesos macroestructurales no vinculados a cambios en la tensión. Para simular el flujo, se supone que siempre hay un valor mínimo de operación de e M que controla el transporte masivo. Este enfoque se aplicó a un caso práctico y confirmó que cuando se tuvo en cuenta el efecto del estado tensional sobre el comportamiento de la microestructura, el marco conceptual propuesto inicialmente para valores de e M no despreciables se amplió satisfactoriamente.