Impacto geotécnico de los derrames de diésel en suelos finos

Abstract

Currently the growth of the world population has led to increased consumption of oil and its derivatives, which have become massive refineries, transport networks, storage facilities and fuel sales all increase the likelihood of spills. These effusions hydrocarbons generated by gravity and capillary forces to move vertically and horizontally through different soil layers. Then the question arises: ¿what happens in the geotechnical properties and the mineralogical composition of the fine soils when it is contaminated of diesel? It is a question that many authors have realized in the world but that needs to continue the line of research, in the case of Colombia area a few investigations. The research centred on studying four (4) types of fine soils which corresponded to clays, and methodology of experimentation was based on an exploratory phase and subsequently, the experimental phase carried out based on the literature review where was allowed a time of exposition to hydrocarbon of one week. Diesel was chosen as hydrocarbon because it is the main fuel that is handled in Colombia and have the lowest risks of manipulation in the laboratory. To give answer the research question involved the realization the laboratory tests to determine moisture content, specific gravity of solids, Atterberg limits, resistance to unconfined compression and analysis of mineralogy with X-ray diffraction (XRD), method of dust, of the control samples and samples with treatment of 1%, 3% and 6% of diesel with respect to the dry weight of the samples. The results of the research have shown the uncertainty in the geotechnical properties of the soils used in experimentation by the interaction that they had with diesel. The moisture content increase, although the expression of its calculation is questionable; the specific gravity of the solids and the resistance to unconfined compression decreased; and the Atterberg limits have an indefinite behavior due to the presence of diesel and it is calculated as a moisture content. The mineralogical composition and classification (USCS) of the experimental units were not affected by the presence of diesel. In brief, this research found changes in the geotechnical properties of the experimental units with presence of diesel, and let the approach of future research based on the results obtained.

Actualmente el crecimiento de la población mundial ha generado el aumento en el consumo del petróleo y sus derivados, en donde se han masificado las refinerías, redes de transporte, centros de almacenamiento y venta de combustibles, todo esto aumenta la probabilidad de que se presenten derrames. Estos derrames generan que los hidrocarburos por efecto de la gravedad y las fuerzas capilares se desplacen vertical y horizontalmente a través de los diferentes estratos del suelo. Entonces surge el interrogante: ¿qué sucede en las propiedades geotécnicas y la composición mineralógica de los suelos finos cuando están contaminados de diésel? Es un cuestionamiento que se han realizado diversos autores en el mundo pero que requiere continuar la línea de investigación, en el caso particular de Colombia las investigaciones son escasas. La investigación se centró en estudiar cuatro (4) tipos de suelos finos que correspondieron a arcillas, y la metodología de experimentación se basó en una fase exploratoria y posteriormente, la fase experimental realizada con base en la revisión de la literatura donde se permitió un tiempo de exposición al hidrocarburo de una semana. El diésel fue elegido como hidrocarburo porque es el principal combustible que se maneja en Colombia y tiene los menores riesgos de manipulación en el laboratorio. Dar respuesta a la pregunta de investigación implicó la realización de ensayos de laboratorio para determinar contenido de humedad, gravedad específica de los sólidos, límites de Atterberg, resistencia a la compresión inconfinada y análisis de mineralogía con difracción de rayos X (DRX), método del polvo, de las muestras control y las muestras con tratamiento de 1%, 3% y 6% de diésel respecto al peso seco de las muestras. Los resultados de la investigación evidencian la incertidumbre en las propiedades geotécnicas de los suelos usados en la experimentación por la interacción que tuvieron con el diésel. El contenido de humedad incrementó, aunque la expresión de su cálculo es cuestionable; la gravedad específica de los sólidos y la resistencia a la compresión inconfinada disminuyó; y los límites de Atterberg tienen un comportamiento indefinido por la presencia del diésel y se calcula como un contenido de humedad. La composición mineralógica y la clasificación (SUCS) de las unidades experimentales no se vieron afectadas por la presencia del diésel. En síntesis, esta investigación comprobó los cambios en las propiedades geotécnicas de las unidades experimentales con presencia de diésel, y deja el planteamiento de futuras investigaciones con base en los resultados obtenidos.