Visualización del fracaso y el comportamiento mecánico a escala de grano asociado de suelos granulares bajo cizallamiento mediante microtomografía de rayos X de sincrotrón

El rápido desarrollo de técnicas de imágenes de rayos X con habilidades de procesamiento y análisis de imágenes ha permitido la adquisición de imágenes por TC de suelos granulares con resoluciones de alta espacial. Sobre la base de estas imágenes de TC, el comportamiento mecánico a escala de grano, como la cinemática de partículas (es decir, las traducciones de partículas y las rotaciones de partículas), la localización de deformaciones unitarias y la evolución del contacto entre partículas de suelos granulares pueden ser investigados cuantitativamente. Sin embargo, esto es inaccesible utilizando métodos experimentales convencionales. Este estudio demuestra la exploración del comportamiento mecánico a escala de grano de una muestra de suelo granular bajo compresión triaxial utilizando microtomografía de rayos X de sincrotrón (CT). Con este método, se utiliza un aparato de carga en miniatura especialmente fabricado para aplicar tensións axiales y de confinamiento a la muestra durante la prueba triaxial. El aparato está instalado en una configuración de tomografía de rayos X de sincrotrón para que las imágenes de TC de alta resolución espacial de la muestra puedan ser recogidas en diferentes etapas de carga de la prueba sin ninguna perturbación en la muestra. Con la capacidad de extraer información a escala macro (por ejemplo, tensiones de contorno de muestra y tensiones de la configuración del aparato triaxial) y la escala de grano (por ejemplo, movimientos de grano e interacciones de contacto de las imágenes de TC), este procedimiento proporciona un metodología eficaz para investigar la mecánica multiescala de suelos granulares.