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• Angel Julisses Valderrama Reyes

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

TESIS MEJORAMIENTO DE SUBRASANTES DE BAJA CAPACIDAD PORTANTE MEDIANTE EL USO DE POLÍMEROS RECICLADOS EN CARRETERAS, PAUCARÁ HUANCAVELICA 2014 TEMA: GEOTECNIAVIAL

PRESENTADO POR: Bach. RAMOS HINOJOSA, GABRIEL PAÚL

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO CIVIL HUANCAYO - PERÚ

2014

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

MIEMBROS DEL JURADO PRESIDENTE:

D.Sc. Manuel Guerrer:os Meza SECRETARIO:

lng. Javier F. Chávez Peña

JURADOS:

M.Sc. Augusto García Corzo TITULAR

lng. Mario Tito Cuellar TITULAR

M.Sc. Richard Reymundo Gamarra TITULAR

Lic. Roberto Ángeles Vásquez SUPLENTE ASESOR:

M.Sc. Betty M. Condori Quispe

¡¡ \TESIS: GEOTECNIA VIAL

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

MEJORAMIENTO DE SUBRASANTES DE BAJA CAPACIDAD PORTANTE MEDIANTE EL USO DE POLÍMEROS RECICLADOS EN CARRETERAS. PAUCARÁ HUANCAVELICA 2014

¡¡¡ TESIS: GEOTECNIA VIAL

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FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DEDICATORIA

A MIS PADRES PEDRO PABLO RAMOS BALVÍN, JULIA HINOJOSA SÁNCHEZ Y A MIS HERMANOS; POR LO VIVIDO APRENDIDO Y COMPARTIDO

iv TESIS: GEOTECNIA VIAL

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AGRADECIMIENTOS

He comprendido que el verdadero amor no es otra cosa que el deseo inevitable de ayudar al otro para que sea quien es; por tal razón quiero agradecer a las personas e instituciones que han contribuido con la realización de este sueño. A dios por darme el don de la vida, proteger a mi familia y regalarme la dicha de haber compartido estos tiempos con mis maestros, compañeros y amigos de la universidad. A la Universidad Nacional del Centro del Perú por darme la oportunidad de estudiar y ser un profesional. A los ingenieros y licenciados de la Facultad

de

Ingeniería Civil,

por la

enseñanza y amistad compartida. Y un agradecimiento de forma especial a la Maestra Betty María Condori Quispe por su disponibilidad para el asesoramiento y supervisión de la tesis. Por ultimo quiero agradecer a todas aquellas personas que de una u otra forma han alentado hacia la realización de este trabajo.

V

TESIS: GEOTECNIA VIAL

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RESUMEN El objetivo de esta investigación es darle un valor agregado al polímero reciclado obtenido de las botellas descartables PET (Tereftalato de Polietileno), para el uso como aditivo para el mejoramiento de suelos de baja capacidad portante.

Se tomó como muestra parte de la subrasante de la carretera no pavimentada Paucará-Paccho Molino en el distrito de Paucará- Acobamba-Huancavelica; se hicieron cuatro calicatas para obtener las muestras; los ensayos se realizó en el laboratorio de suelos y materiales de la facultad de Ingeniería Civil y el laboratorio de suelos en la estación Mantaro de la facultad de Agronomía de la UNCP. La subrasante analizada se dividió en dos tramos según características físicas de la subrasante, el primer tramo presenta un suelo arcilloso de plasticidad media con grava y arena, el segundo presenta un suelo arcilloso con arena y muy carente de grava, ambos tramos presentan baja capacidad portante con un CBR inferior al6%, por lo tanto se tienen dos alternativas, el de mejorar o cambiar el suelo de fundación con material adecuado de cantera, para la aplicación de esta investigación se optó por la primera. Para poder elegir el tipo de estabilizador según el MTC (2013) "Manual de carreteras: suelos, geología, geotecnia y pavimentos", de los 8 tipos de estabilizadores que recomienda solo uno se adapta a las características del suelo a mejorar y es por eso que se eligió la estabilización suelo-cal para luego compararlo cbn los resultados obtenidos del mejoramiento con los polímeros reciclados PET. Para poder determinar la dosificación adecuada de polímeros reciclados se tuvo que realizar ensayos de CBR y así poder encontrar una dosificación óptima en porcentaje y el material adecuado para la estabilización, para lo cual se realizaron 22 ensayos CBR, variando el porcentaje con respecto al peso seco del suelo y las dimensiones de los polímeros, también se realizaron ensayos con cal y por último el ensayo suelo más polímeros y cal. Utilizando el polímero reciclado como agente estabilizador se concluye que pueden ser utilizados en subrasantes para mejorar sus propiedades física mecánicas, recomendándose la cantidad de 1.5% con respecto al peso seco del suelo y de forma geometría rectangular con dimensiones entre 5 y 1O mm. La capacidad portante en términos de CBR para un suelo de baja capacidad portante con presencia de polímeros reciclados PET incrementa porcentualmente en promedio en 26% y la expansión disminuye en promedio en 1.5%. La carencia de gravas en los suelos estudiados hace que el suelo tenga poco resistencia al corte, como se pudo comprobar con el ensayo de CBR, razón por la cual al adicionar elementos resistentes como PET hace que el suelo tenga mayor fricción y por ende presente mayor resistencia al corte. Se recomienda que se realice más investigaciones con otros objetos reciclados de elementos descartables de PVC, HDPE, LDPE, etc. y también con fibras fibriladas de polipropileno. vi TESIS: GEOTECNIA VIAL

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IN DICE DEDICATORIA ...........................,........................................................................................................ iv AGRADECIMIENTOS ·························································································································V RESUMEN ............................................................................................................................................ vi INDICE ................................................................................................................................................. vii INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ xi

1.

CAPilULO 1: PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN................................................ l

1.1.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................. l

1.2.

FORMULACIÓN DEL PROB.LEMA: ....................................................................................3

1.2.1.

PROBLEMA GENERAL: ............................................................................................. 3

1.2.2.

PROBLEMAS ESPECÍFICOS: ................................................................................... 3

1.3.

OBJEllVOS: ........................................................................................................................ 4

1.3.1.

OBJETIVO GENERAL ................................................................................................. 4

1.3.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................... 4

1.4.

JUSllFICACIÓN: ................................................................................................................. 4

1.5.

DELIMITACIÓN: ...................................................................................................................5

1.5.1.

GEOGRÁFICO: ............................................................................................................ S

1.5.2.

TIEMPO: ........................................................................................................................ 5

1.6.

FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS .............................................................................. 6

1.6.1.

HIPÓTESIS GENERAL ............................................................................................... 6

1.6.2.

HIPÓTESIS ESPECÍFICOS ....................................................................................... 6

CAPilULO 11: MARCO TEÓRICO: ................................................................................................... 7

3.

2.1.

ANTECEDENTES: ............................................................................................................... 7

2.2.

BASES TEÓRICAS: ............................................................................................................. 8

2.2.1.

SUBRASANTE: ............................................................................................................ 8

2.2.2.

SUBRASANTES DE SUELOS ARCILLOSOS: ..................................................... 17

2.2.3.

ESTABILIZACION DE SUELOS: ............................................................................. 20

2.2.4.

POLIMEROS RECICLADOS: ................................................................................... 39

CAPilULO 111: METODOLOGIA Y RECOLECCION DE DATOS .................................... 47

3.1.

METODO GENERAL: MÉTODO CIENTÍFICO............................................................. 47

3.2.

MÉTODO APLICADO :.................................:.................................................................... 47

3.3.

POBLACIÓN Y MUESTRA: .............................................................................................. 47

3.4.

TÉCNICA E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS: ............................ .49

3.5.

PROCEDIMIENTO METODOLÓGIC0 ........................................................................... 49

vii TESIS: GEOTECNIA VIAL

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4.

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3.5.1.

LOCALIZACIÓN Y UBICACIÓN DE LA MUESTRA ............................................. so

3.5.2.

SELECCIÓN Y OBTENCIÓN DE LA MUESTRA DE SUELO ............................ 51

3.5.3.

ENSAYOS PARA EL DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN ........................ 52

CAPilULO IV: RESULTADOS Y ANÁLISIS ........................................................................ 72

4.1.

OBTENCIÓN DE LAS PROPIEDADES FÍSICA MECÁNICAS DEL SUELO: .......... 72

4.1.1.

CONTENIDO DE HUMEDAD: ...................................................................................... 72

4.1.2.

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR TAMIZADO: ................................................. 72

4.1.3.

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR SEDIMENTACIÓN: .................................... 74

4.1.4.

DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECIFICA: ........................................... 74

4.1.5.

DETERMINACIÓN DE LIMITE LÍQUIDO, LÍMITE PlÁSTICO E IP: ..................... 75

4.1.6.

CLASIFICACIÓN SUCS Y AASHTO .......................................................................... 75

4.1.7.

ENSAYO PROCTOR: .................................................................................................... 76

4.1.8.

ENSAYO CBR: ...............................................................................................................77

4.2.

DETERMINACIÓN DE LA DOSIFICACIÓN Y USO ADECUADO DE LOS POLÍMEROS RECICLADOS COMO ADITIVO ......................................................................... 82

4.3.

DIFERENCIAS ENTRE EL USO DEL ADITIVO DE LOS POLÍMEROS RECICLADOS Y EL ADITIVO RECOMENDADO POR EL MTC (CAL) .............................. 91

4.3.1.

DISEÑO DE MEZCLA PARA LA CAL ( EADES-GRIM ASTM O- 6276) ............. 91

4.3.2.

ENSAYO PROCTOR, SUELO MÁS CAL. ................................................................. 92

4.3.3.

DETERMINACIÓN DEL CBR CON LA ADICIÓN DE CAL. .................................... 93

4.3.4.

DETERMINACIÓN DEL CBR CON LA ADICIÓN DE CAL Y POLÍMEROS RECICLADOS.................................................................................................................................94

4.3.5.

RESUMEN DE RESULTADOS OBTENIDOS: .......................................................... 96

4.3.6.

EVALUACIÓN ECONÓMICA: ...................................................................................... 97

5.

CAPilULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................ 103

5.1.

CONCLUSIONES: ............................................................................................................... 103

5.2.

RECOMENDACIONES: ...................................................................................................... 104

6.

CAPilULO VI: REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS......................................................... 106

ANEXOS: Anexo A - Ensayos de Laboratorio de la subrasante. Anexo B- Ensayos de Laboratorio de la subrasante con polímeros. Anexo C - Ensayos de Laboratorio de la subrasante con cal. Anexo D- Ensayos de Laboratorio de la subrasante con cal y polímeros. Anexo E - Plano viii TESIS: GEOTECNIA VIAL

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ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Tamaño de las partículas .................................................................................................................. l l Tabla 2: Índice de plasticidad ........................................................................................................................... 14 Tabla 3 : Equivalente de arena ........................................................................................................................ 14 Tabla 4: Índice de grupo y Suelo de subrasante .......................................................................................... 15 Tabla 5: Clasificación de suelos AASHTO y ASTM ...................................................................................... 16 Tabla 6: Guía Referencial para la Selección del Tipo de Estabilizador (parte1) ...................................... 22 Tabla 7: Guía Referencial para la Selección del Tipo de Estabilizador (parte2) ...................................... 23 Tabla 8: Rango de Cemento Requerido en Estabilización Suelo Cemento ............................................. 26 Tabla 9: Métodos de compactación (Proctor modificado) .......................................................................... 61 Tabla 10: Penetraciones a considerar en el ensayo .................................................................................... 67 Tabla 11 : Presión correspondiente a la misma penetración en una muestra patrón .............................. 68 Tabla 12: Resumen del contenido de humedad........................................................................................... 72 Tabla 13 : Resultados de la granulometría .................................................................................................... 72 Tabla 14: Contenido del porcentaje por material .......................................................................................... 73 Tabla 15: Granulometría por sedimentación ................................................................................................. 74 Tabla 16: Porcentajes de limo y arcilla ........................................................................................................... 74 Tabla 17: Resultados de la gravedad específica .......................................................................................... 75 Tabla 18: Características plásticas del suelo ................................................................................................ 75 Tabla 19: Clasificación de suelos .................................................................................................................... 76 Tabla 20: Resultados de Proctor ..................................................................................................................... 76 Tabla 21: Resumen del ensayo CBR tramo1, Calicata N°1 ....................................................................... 78 Tabla 22: Promedio de CBR tramo 1, calicata N°1 ...................................................................................... 78 Tabla 23: Promedio de% de exp. y abs. Tramo 1, calicata N°1 ................................................................ 79 Tabla 24: Resumen del ensayo CBR tramo2 ............................................................................................... 80 Tabla 25: Promedio de CBR tramo 2, calicata N°3 ...................................................................................... 80 Tabla 26: Promedio de% de exp. y abs. Tramo 2, calicata W3 ................................................................ 80 Tabla 27: Resultados de CBR con polímeros al1% .................................................................................... 83 Tabla 28: Resumen de resultados de CBR al 95% DMS ............................................................................ 85 Tabla 29: Dimensiones adecuadas del polímero .......................................................................................... 85 Tabla 30: Resultados de CBR al 95% DMS con diferentes % de PR ....................................................... 86 Tabla 31: Resumen de resultados de CBR ................................................................................................... 87 Tabla 32: Determinación del 0/o adecuado ..................................................................................................... 87 Tabla 33: Resultados de CBR al95% DMS con diferentes% de PR ....................................................... 88 Tabla 34: Resumen de resultados de CBR al95% DMS ............................................................................ 89 Tabla 35: Determinación del% adecuado ..................................................................................................... 90 Tabla 36: Porcentaje de cal y su respectivo pH ............................................................................................ 92 Tabla 37: Resultados de CBR con cal ............................................................................................................ 93 Tabla 38: CBR suelo· cal al 95o/o DMS .......................................................................................................... 94 Tabla 39: Resultados de CBR suelo- cal más polímeros ............................................................................ 95 Tabla 40: Resumen de resultados de CBR al95% DMS ........................................................................... 95 Tabla 41 : CBR al 95% DMS del tramo 1 y 2 ................................................................................................. 96 Tabla 42: ACU del mejoramiento con PR-PET ............................................................................................. 98 Tabla 43: ACU del mejoramiento con CAL .................................................................................................... 98 Tabla 44: ACU del mejoramiento con CAL y PR-PET ................................................................................. 98 Tabla 45: Cálculo del espesor "e" del afirmado (Tramo 1) .......................................................................... 99 Tabla 46: Cálculo del espesor "e" del afirmado (Tramo 2) .......................................................................... 99 Tabla 47: Costo del afirmado para un Km (Tramo 1) ................................................................................. 100 Tabla 48: Costo del afirmado para un Km (Tramo 2, Cal) ......................................................................... 100 ix TESIS: GEOTECNIA VIAL

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Tabla 49: Costo del afirmado para un Km (Tramo 2, Cal y PR) ............................................................... 101 Tabla 50: Resumen de la evaluación económica ....................................................................................... 101

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1 : Interpretación de la curva granulométrica .................................................................... 12 Figura 2: Triángulo de graduación ................................................................................................... 21 Figura 3 : Esquema de la metodología aplicada ........................................................................... so Figura 4 : Localización de la zona de muestra ............................................................................ 51 Figura 5: Curva de compactación C1 .............................................................................................. 77 Figura 6 : Curva de compactación C3 ............................................................................................ 77 Figura 7: (a), (b) y (e) determinación del CBR al95% de la DMS ............................................. 79 Figura 8: (a), (b) y (e) determinación del CBR al95% de la DMS .............................................. 81 Figura 9: (a), (b), (e), (d), (e) y (f) .................................................................................................... 84 Figura 10: Relación del valor de CBR con las dimensiones del polímero ................................ 85 Figura 11: (a), (b), (e) y (d) ...............................................................................................................87 Figura 12: Relación del valor de CBR y el% de aditivo............................................................ 88 Figura 13: (a), (b), (e) y (d) ...............................................................................................................89 Figura 14 : Relación del valor de CBR con el % adecuado de polímeros................................. 90 Figura 15 : Calculo del % de cal adecuado.................................................................................... 92 Figura 16: Curva de compactación suelo más cal... ................................................................... 93 Figura 17 : Curva CBR ......................................................................................................................94 Figura 18 : Curva CBR ......................................................................................................................95 Figura 19 : Cuadro comparativo tramo 1 ........................................................................................ 97 Figura 20: Cuadro comparativo tramo 2 ......................................................................................... 97 Figura 21: Rentabilidad del mejoramiento primer tramo ............................................................ 102 Figura 22: Rentabilidad del mejoramiento segundo tramo ........................................................ 102

ÍNDICE DE IMÁGENES:

Imagen Imagen Imagen Imagen Imagen Imagen Imagen Imagen Imagen Imagen 1magen 1magen Imagen

1: Frasco típico y Símbolo de reciclaje PET ................................................................... 40 2: Frasco típico y Símbolo de reciclaje HDPE ...............................................................41 3: Frasco típico y Símbolo de reciclaje V ........................................................................ 41 4: Frasco típico y Símbolo de reciclaje LDPE ............................................................... 42 5: Frasco típico y Símbolo de reciclaje PP .................................................................... 42 6: Frasco típico PS ............................................................................................................ 43 7 : Símbolo de reciclaje OTHER. ...................................................................................... 43 8: Obtención del aditivo PET ........................................................................................... 44 9 : Tamizado del aditivo PET ............................................................................................ 45 10: a, b, e y d selección de tramos de estudio ............................................................... 48 11: Prensa CBR ..................................................................................................................71 12 : Ensayo CBR ................................................................................................................71 13 : Obtención del potencial de hidrogeno ..................................................................... 91

X

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INTRODUCCIÓN

El desarrollo socio-económico de todas las poblaciones demanda las vías de comunicación terrestre en buenas condiciones, que faciliten sus intercambios comerciales, mejoren su competitividad, promocionen el turismo, entre otros. Si el terreno existente conocido como la subrasante no asegura la estabilidad y durabilidad que garantice geotécnicamente el comportamiento de la estructura del pavimento se tiene dos opciones, el de sustituir realizando grandes movimientos de tierra y la segunda opción es el de mejorar el suelo existente para economizar y disminuir el impacto ambiental. Razón por la cual en la presente investigación se estudió un nuevo método de estabilización con material reciclable como son las botellas descartables PET y así darle un valor agregado a estas botellas. Según la organización de las Manos productivas- Villa el Salvador, en el Perú se produce como residuos aproximadamente 140,000 kilogramos de botellas de plástico por día, esta cantidad representa más de 4 millones de botellas, solo se recicla el 20% y el resto se deposita en botaderos, ríos y lagos, generando impacto ambiental.

La investigación consta de seis capítulos, en el primer capítulo se realiza el planteamiento de la investigación donde se contempla la problemática, objetivos, justificación, delimitación de la investigación y la formulación de la hipótesis; los que se corroboran luego de realizar la presente investigación.

Para el segundo capítulo se describe los antecedes internacionales y nacionales con respecto a algunos métodos similares que son utilizados para estabilizar suelos de subrasante con baja capacidad portante y algunos de ellos están normados por el ministerio de transporte y comunicaciones; en las bases teóricas se tocan puntos fundamentales para la investigación como: la subrasante, subrasantes de suelos arcillosos, estabilizaciones de suelos y los polímeros reciclados PET. En este capítulo también se describe de forma teórica, todos los ensayos que fueron utilizados para el desarrollo de la investigación para el cual se tomó como referencia la normatividad del Ministerio de Transportes y Comunicaciones

xi TESIS: GEOTECNIA VIAL

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En el capítulo tres denominado metodología y recolección de datos, se detalla la metodología que se va a seguir en el proyecto y se describe los pasos que se seguirán para alcanzar los objetivos que se plantean en el capítulo uno.

En el capítulo cuatro con el nombre oe resultados y análisis, se resume todos los ensayos realizados para poder determinar la dosificación óptima de los polímeros reciclados; el ensayo que nos ayudó a determinar la dosificación fue el ensayo CBR (California Bearing Ratio- MTC E 132-2000), se generaron cuadros, que nos permitieron apreciar y analizar los resultados del estudio.

En el capítulo cinco se describen todas las conclusiones a las que se pudo llegar con la elaboración del proyecto de investigación, de igual manera se recomiendan algunos puntos para que puedan seguir investigando en temas relacionados a esta tesis; en el capítulo seis se detalla toda la bibliografía utilizada para la elaboración de la presente investigación.

Finalmente se anexa los resultados de los ensayos en laboratorio y también se anexa el plano de referencia del tramo de la carretera no pavimentada PaucaráPuente Paccho Molinos.

xii TESIS: GEOTECNIA VIAL

1. CAPITULO 1: PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN 1.1.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La construcción de carreteras es una de las actividades de mayor incidencia e impacto en la realización de obras de infraestructura y ciertamente es uno de los rubros que contribuye de manera más eficaz y eficiente en el mejoramiento de las condiciones de vida de las comunidades.

Para el desarrollo de toda población se viene construyendo carreteras de pavimentos y a nivel de afirmado, en muchas de estas obras se encuentran terrenos de fundación de baja capacidad portante, el cual necesita ser mejorado o cambiado por otro material que cumpla los parámetros exigidos por el MTC, actualmente para el mejoramiento de subrasante se adicionan cal, cementos, escoria, cloruro de sodio, cloruro de calcio, cloruro de magnesio, productos asfalticos y también se puede estabilizar con geo sintéticos, según el tipo de suelo y la importancia de la vía. En algunas carreteras no pavimentadas de bajo volumen de tránsito, el suelo de fundación es limo-arcilloso y por lo general su capacidad portante es baja y la subrasante está categorizada como un So o S 1 con un CBR menor al 6% y que requiere ser mejorada o cambiada. Es el caso de la carretera no pavimentada Paucará- Paccho Molinos que en ciertos tramos presenta subrasantes limo arcilloso y que requieren ser mejoradas con cualquier método sugerido por el MTC, o por el método que se plantea en la presente investigación, que es el mejoramiento de la capacidad portante con la adición de polímeros reciclados.

Los polímeros reciclados se obtienen de un proceso de reciclaje de las botellas descartables PET (recipientes de agua y gaseosas) para luego ser cortados en formas rectangulares de diferentes dimensiones y con una dosificación adecuada se logra un incremento de la capacidad portante expresado en términos de CBR.

Crawford et al. (2013) mencionan que el PET es un material duro de degradar, demora alrededor de 700 años en degradarse ya que los microorganismos no tienen mecanismos para atacarlas, no es sino hasta entonces que los enlaces químicos 1 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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entre los átomos del plástico comienzan a descomponerse. Según la organización de las Manos productivas del distrito de Villa el Salvador - Lima, en nuestro país producimos como residuos aproximadamente 140,000 kilogramos de botellas de plástico por día, esta cantidad representa más de 4 millones de botellas que se votan en todo el Perú.

Al

hablar de suelos de baja capacidad portantes,

generalmente es cuando

encontramos suelos con gran presencia de partículas finas de arcilla y carentes de gravas. Se pueden definir como suelos arcillosos aquellos en cuya composición granulométrica tienen un peso especial las partículas pequeñas, cifradas éstas en las de tamaño inferior a dos micras (0.002 mm) o cinco micras según el MTC. Estas partículas están compuestas en su mayoría por minerales arcillosos, silicatos de hierro, aluminio, magnesio, etc., originados por la alteración química de otros minerales originales. (ANCADE, 2002).

Otro problema apreciable en la subrasante es la expansión que presenta el suelo de fundación, según Barrera, M (2002) el proceso de expansión se produce cuando un suelo no saturado se humedece absorbiendo agua entre sus partículas y aumentando de volumen. Este aumento de volumen tiene una componente debido a la relajación de los esfuerzos intergranulares al aumentar el grado de saturación. De hecho se pueden

combinar estos dos fenómenos, absorción de agua y

relajación de los esfuerzos, con un posible colapso.

De acuerdo con Lambe &

Whitman (1959) se considera que el potencial de expansión de los minerales arcillosos expansivos depende de la estructura de los cristales, de la estructura del grupo de cristales y de la capacidad de intercambio catiónico que presenta el suelo.

Uno de los métodos más difundidos para la estabilización de suelos arcillosos es la cal, además se acopla muy bien a las características de suelo a mejorar en la presente investigación, la adición de este aditivo a un suelo con una fracción de partículas finas relevante modifica su comportamiento debido principalmente a dos manifestaciones típicas, la primera es la modificación de la textura y la segunda es el incremento de su resistencia; estos hechos se producen en mayor o menor medida según el tipo de suelos y el de la cal empleada, pero en algunos suelos solo modifica la textura y no hace efecto en el incremento de la resistencia. (LIME 2006) 2 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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Actualmente, en la construcción de obras lineales es fundamental minimizar y compensar al máximo posible el movimiento de tierras debido a consideraciones económicas, ambientales y técnicas, es por eso que antes de cambiar la subrasante de baja capacidad portante se recomienda realizar estudios y optar por el mejor método para poder mejorar y evitar movimientos de tierra. Valle, W. (201 O) afirma que: La creciente importancia medioambiental por minimizar la creación de nuevos préstamos y vertederos, es una meta por lograr por la comunidad de expertos geotécnicos. Un volumen importante de materiales clasificados como tolerables, marginales e inadecuados podría ser reutilizado con un procedimiento adecuado de estabilización, con su beneficio económico y medioambiental asociado. (p. 1).

Con el uso de los polímeros reciclados para el mejoramiento de algunas propiedades físicas- mecánicas del suelo de fundación, estaríamos solucionando algunos problemas como los que se plantearon, dándole un valor agregado a las botellas descartables tipo PET para poder utilizarlo de forma adecuada y así evitar grandes movimientos de tierras que también

conlleva a una contaminación

ambiental por la explotación de canteras. 1.2.

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:

1.2.1.

PROBLEMA GENERAL:

¿Se podrá mejorar la subrasante de baja capacidad

portante mediante el

uso de polímeros recidados en carreteras? 1.2.2.

PROBLEMAS ESPECÍFICOS:

¿Qué propiedades mecánicas y físicas determinan la baja capacidad portante de la subrasante de la carretera no pavimentada Paucará - Paccho Molinos?

3 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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¿Cuál es la dosificación y uso adecuado de los polímeros reciclados como aditivo para el mejoramiento de la capacidad portante de la subrasante en la carretera no pavimentada Paucará-Paccho Molinos?

¿Cuál es la diferencia entre el uso del aditivo de los polímeros recidados y el aditivo recomendado por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones?

1.3.

OBJETIVOS:

1.3.1.

. OBJETIVO GENERAL

Mejorar la subrasante de baja capacidad

portante

mediante el uso de

polímeros reciclados en carreteras.

1.3.2.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar las propiedades mecánicas y físicas que influyen en la baja capacidad portante de la subrasante de la carretera no pavimentada Paucará Paccho Molinos.

Determinar la dosificación y uso adecuado de los polímeros reciclados como aditivo para el mejoramiento de la capacidad portante de la subrasante en la carretera no pavimentada Paucará-Paccho Molinos.

Analizar la diferencia entre el uso del aditivo de los polímeros reciclados y el aditivo recomendado por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones.

1.4.

JUSTIFICACIÓN:

En la presente investigación se busca dar un valor agregado al plástico reciclado (Polímero - Botellas descartables PET), haciendo que este pueda ser utilizado en cantidades proporcionadas como un agente estabilizador en subrasantes de baja capacidad portante. 4 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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Debido a su bajo costo y múltiples aplicaciones que se le puede dar a las botellas descartables PET, se puede aplicar mediante el "reciclaje", de tal forma que disminuya su efecto contaminante visual y que por el contrario se le pueda dar una utilidad que beneficie a la geotecnia vial, evitando así grandes movimientos de tierra. Cuando se presenta subrasantes de baja capacidad portante en carreteras, se recomienda tomar dos alternativas de solución, la primera es mejorar el suelo existente y la segunda es sustituir el suelo existente por otro que cumpla las características deseadas. Actualmente, en la construcción de obras lineales es fundamental minimizar y compensar al máximo posible el movimiento de tierras debido a consideraciones económicas, ambientales y técnicas, es por eso que antes de cambiar la subrasante de baja capacidad portante se recomienda realizar estudios y optar por el mejor método para poder mejorar y evitar movimientos de tierra. 1.5.

DELIMITACIÓN:

1.5.1.

GEOGRÁFICO:

La presente investigación se llevará a cabo en ciertos tramos de la carretera no pavimentada Paucará- Paccho Molinos, que es una trocha carrozable que une el centro poblado de Paccho Molinos y el distrito de Paucará, en la provincia de Acobamba, departamento de Huancavelica, este trocha carrozable atraviesa por zonas que son canteras arcillosas y cuya subrasante en ciertos tramos presenta alto contenido de arcillas. 1.5.2.

TIEMPO:

Se realizara en 5 meses, desde el mes de abril hasta el mes de agosto del presente.

5 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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1.6.

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FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS

1.6.1.

HIPÓTESIS GENERAL

El uso de polímeros reciclados mejora la subrasante de baja capacidad portante en carreteras. 1.6.2.

HIPÓTESIS ESPECÍFICOS

Las propiedades mecánicas y físicas influyen en la baja capacidad portante de la subrasante de la carretera no pavimentada Paucará - Paccho Molinos Existe una dosificación y uso adecuado de los polímeros reciclados como aditivo que mejora la capacidad portante de la subrasante en la carretera no pavimentada Paucará-Paccho Molinos. Existen algunas diferencias entre el uso del aditivo de los polímeros reciclados y

el aditivo recomendado por

el Ministerio de Transportes y

Comunicaciones.

6 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

CAPITULO 11: MARCO TEÓRICO:

2.1.

ANTECEDENTES:

2.1.1. ANTECEDENTE INTERNACIONAL: Valle, W. (2010) "Estabilización de suelos arcillosos plásticos con mineralizadores en ambientes sulfatados o yesíferos", en la tesis de maestría menciona acerca de la estabilización con cal mezclado con fibras fibriladas de polipropileno en arcillas con alto contenido de sulfatos, la adición de cal a la arcilla hace que disminuya el índice de plasticidad y las fibras se utilizan para mejorar la resistencia del suelo y reducir su retracción, la importancia de mezclar fibras de polipropileno con cal es para reducir

la cantidad de cal

necesaria. Las fibras incrementan la resistencia al corte del terreno y la cal mejora las características plásticas, por lo que la combinación de cal y fibras permite la reducción de cal necesaria para estabilizar el terreno, al adicionar menos cal al suelo arcilloso, se reduce así la formación de etringita. De esta manera se eliminara o reducirá a niveles no problemáticos la patología por ataques por sulfatos. López T., Hemández J., Harta J., Coronado A. & Castaño V. (2010, Mayo). "Polímeros para la estabilización volumétrica de arcillas expansivas", investigan a las arcillas expansivas que sufren cambios de volumen debido a las variaciones en su humedad, adquirida por capilaridad y/o por infiltración. Esta investigación utiliza un poliuretano, que comúnmente se aplica para sellado de grietas en la construcción. Dicho polímero se aplica en la estabilización de cambios volumétricos de suelos expansivos. Las pruebas muestran

que la

mezclas

suelo-polímero

reducen

la

expansión

en,

aproximadamente, el 40%, respecto a la del suelo natural.

El desecho de PET se cataloga como un producto resistente que no se ve afectado por humus, soluciones ácidas, soluciones básicas, soluciones salinas, solventes y productos químicos; además, es resistente a las agresiones producidas por el ambiente. (Crawford et al. 2013)

7 TESIS: GEOTECNIA VIAL ·

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2.1.2. ANTECEDENTE NACIONAL:

Para la estabilización de suelos actualmente el ministerio de transportes y comunicaciones en el Manual de carreteras: suelos, geología, geotecnia y pavimentos, en el noveno capítulo nos hace referencia a algunos métodos para la estabilización para suelos con baja capacidad portante (CBR 30%

=11 - 19%

Se considerarán como materiales aptos para la coronación de la subrasante suelos con CBR igual o mayor de 6%. Las propiedades fundamentales a tomar en cuenta son:

a. GRANULOMETRÍA: El análisis granulométrico de un suelo tiene por finalidad determinar la proporción de sus diferentes elementos que lo constituyen, clasificados en función de su tamaño.

En suelos gruesos (gravas, arenas y limos no plásticos), de estructura simple, la característica más importante para definir su resistencia es la compacidad y la angulosidad de los granos, evidentemente, cualquier análisis por mallas no da ninguna información sobre estos aspectos, pero si dan una referencia acerca de las distribuciones granulométricas. (Rico y Del Castillo, 1988).

Una

adecuada

distribución

granulométrica

garantiza

un

buen

comportamiento de suelo ante el efecto de las cargas. El suelo requiere de un porcentaje importante de grava para soportar las cargas, un porcentaje de arena para llenar los vacíos entre las gravas y, necesariamente un porcentaje de finos plásticos para cohesionar los materiales del suelo. (MTC, 2013 b)

10 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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De acuerdo al tamaño de las partículas de suelo, se puede denominar así según la tabla 1 Tabla 1: Tamaño de las partículas Tipo de Material Tamaño de las partículas 75 mm - 4.75 mm

Grava Arena

Material Fino

Arena gruesa

4.75 mm- 2.00 mm

Arena media

2.00mm - 0.425mm

Arena fina

0.425 mm - 0.075 mm

limo

0.075 mm- 0.005 mm

Arcilla Menor a 0.005 mm Fuente: MTC 2013b

La curva granulométrica puede proporcionar información acerca del comportamiento del suelo. Si estudiamos la regularidad de la curva podremos diferenciar dos tipos de granulometría:

•

GRANULOMETRÍA DISCONTINUA: La curva presenta picos y tramos planos, que indican que varios tamices sucesivos no retienen material, en este caso se habla de suelos mal graduados. Los suelos arcillosos es un claro ejemplo de ese tipo de suelos.

•

GRANULOMETRÍA CONTÍNUA: todos los tamices retienen material por lo que la curva adopta una disposición suave y continua. A este tipo de suelos se le denomina bien graduados.

COEFICIENTE DE CURVATURA: Es la relación del diámetro efectivo por

donde pasa el 30% en peso de la totalidad de la muestra al cuadrado, entre el producto de los diámetros efectivos por donde pasa el60% y 10%. D30 2 Ce= D10.D60

Dónde: Dx: Es la abertura del tamiz o diámetro efectivo (mm) por donde pasa el x%

en peso de la totalidad de la muestra de suelo analizada. En carreteras es importante que el suelo este bien graduado para que al compactarlo, las partículas más finas ocupen los huecos que dejan los de 11 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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mayor tamaño, reduciendo de esta forma el número de huecos y alcanzando una mayor estabilidad y capacidad portante. Un suelo bien graduado presenta valores de Ce comprendidos entre 1 y 3.

COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD: Definido por Hazen como la relación entre

las aberturas de tamices por donde pasan el 60% y el 10% en peso de la totalidad de la muestra analizada, si el coeficiente es menor a 2 se considera muy uniforme y si es menor a 5 se define como suelo uniforme. En la figura 1 se puede apreciar el comportamiento de las distribuciones granulométricas con una comparación entre los suelos bien y mal graduados. D60 Cu=D10

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Figura 1 : Interpretación de la curva granulométrica. (Fuente: BAÑON, BEVÍA, s.f.)

b. LA PLASTICIDAD:

La plasticidad se obtiene como un índice de la diferencia porcentual entre el límite líquido y el plástico. El Índice plástico representa el rango de humedad en el cual una fracción fina se encuentra en estado plástico. (Das, 2001)

El límite líquido se determina mediante el método de la copa de Casagrande, el ensayo se basa en la determinación de la cantidad de agua mínima que pueda contener una pasta formada por 100 g. de suelo seco 12 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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pasante la malla No 40. Casagrande (1932) concluyó que cada golpe en un deposito estándar para limite liquido corresponde a una resistencia cortante del suelo de aproximadamente 1 g/cm2; por consiguiente el límite liquido de un suelo de grano fino da el contenido de agua para el cual la resistencia cortante del suelo es aproximadamente de 25 g/cm2. El límite líquido se toma como el valor de la humedad, para el cual la cohesión es aprox. 2 kpa. (Kraemer et,al. 2004)

El límite plástico, se define como el contenido del agua, en porcentaje, con el cual el suelo, al ser enrolado en rollitos de 3.2mm de diámetro se desmorona, el límite plástico es el límite inferior de la etapa plástica del suelo. (Das, 2001 ). El límite plástico corresponde al valor de la humedad, para el cual la cohesión es aprox. 200 kpa. (Kraemer et,al. 2004)

Resulta muy útil estudiar los límites entre los diversos estados de consistencia que pueden darse en los suelos en función de su grado de humedad: líquido, plástico, semisólido y sólido. El análisis granulométrico no permite apreciar esta característica por lo que es necesario determinar los Límites de Atterberg. A través de este método, se definen los límites correspondientes a los tres estados en los cuales puede presentarse un suelo: líquido, plástico o sólido.

Estos límites, llamados límites de Atterberg, son: el límite líquido (LL) determinación según norma MTC E 11 O, el límite plástico (LP) determinación según norma MTC E 111 y el límite de contracción (LC) determinación norma MTC E 112. Además del LL y del LP, una característica a obtener es el Índice de plasticidad IP que se define como la diferencia entre LL y LP: IP;:: LL- LP El índice de plasticidad permite clasificar bastante bien un suelo. Un IP grande corresponde a un suelo muy arcilloso similar a los suelos de la presente investigación. Por el contrario, un IP pequeño es característico de un suelo poco arcilloso. (MTC 2008 a)

13 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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En la tabla 2 se puede caracterizar a un suelo en función del índice de plasticidad Tabla 2: Índice de plasticidad rndice de Plasticidad

Plasticidad

Característica

IP>20

Alta

suelos muy arcillosos

7< IP< 20

Media

suelos arcillosos

IP 1.25 (montmorillonitas)

2.2.3. ESTABILIZACION DE SUELOS: La estabilización de suelos se define como· el mejoramiento de· las propiedades físicas de un suelo a través de procedimientos mecánicos e incorporación de productos químicos, naturales o sintéticos. Tal es estabilizaciones, por lo general se realizan en

l.os suelos de subrasante inadecuado o pobre, en este caso son

conocidas como estabilización suelo cemento, suelo cal, suelo asfalto y otros productos diversos (Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2013 b). La estabilización de suelos consiste en dotar a los mismos, de resistencia mecánica y permanencia de tales propiedades en el tiempo. Las técnicas son variadas y van desde la adición de otro suelo, a la incorporación de uno o más agentes estabilizantes. Cualquiera sea el mecanismo de estabilización, es seguido de un proceso de compactación. A continuación se describen algunos criterios que recomienda el MTC (2013 b) para establecer la estabilización de suelos:

o

Se considerarán como materiales aptos para las capas de la subrasante

suelos con CBR ;::: 6%. En caso de ser menor, será materia de un estudio para la estabilización, mejoramiento o reemplazo.

20 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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o

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

Cuando la capa de subrasante sea arcillosa o limosa y, al humedecerse,

partículas de estos materiales puedan penetrar en las capas granulares del pavimento

contaminándolas,

deberá

proyectarse

una

capa

de

material

anticontaminante de 10cm. de espesor como mínimo o un geotextil.

o

Para establecer un tipo de estabilización de suelos es necesario determinar el

tipo de suelo existente. Los suelos que predominantemente se encuentran en este ámbito son: los limos, las arcillas, o las arenas limosas o arcillosas.

A continuación se presentan dos guías referenciales para la selección del tipo de estabilizador, que satisface las restricciones y observaciones de cada tipo de suelo. En la tabla 6 nos recomiendan seleccionar un tipo de estabilizador a partir del tipo de suelo, en la primera columna de la tabla 6 nos muestra la clasificación por área, esto se obtiene del triángulo de gradación

obtenido de las

intersecciones del porcentaje fino que pasa la malla N°200 y el porcentaje de arena (pasante malla N°4 y retenido ,en la N°200) así como se muestra en la figura 2, una vez obtenido el área y con el dato del tipo de suelo elegimos la fila adecuada para determinar el tipo de estabilizador recomendado y también graCias a las propiedades plásticas del suelo podemos descartar algunos estabilizadores y quedarnos con solo algunos de los que se nos recomienda. Una vez seleccionado el tipo de estabilizador en la Tabla 7 nos resumen algunas sugerencias para poder aplicar el tipo de estabilizador seleccionado. ·.~~

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Figura 2: Triángulo de graduación

Fuente: Garnica et al.(2002) 21 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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Tabla 6: Guía Referencial para la Selección del Tipo de Estabilizador (parte1)

IÁREA

CLASE DE SUELO

lA

SWóSP

lB

RESTRICCIÓN EN Ll Y IP

RECOMENDADO

DEL SUELO

(1)

Asfalto

(2)

Cemento Pórtland

(3)

cal-Cemento-Cenizas volantes

IP no excede de 2S

SW-SMó

(1)

Asfalto

IP no excede de W

SP-SMó

(2)

Cemento Pórtland

IP no excede de 30

SW-SCó

(3) (4)

cal

IP no menor de 12

cal-Cemento-Cenizas volantes

IP no excede de 2S

(1)

Asfalto

IP no excede de 10

(2)

Cemento Pórtland

(b)

SP-PC SMó lC

TIPO DE ESTABIUZAOOR

SCó SM-SC

(3)

cal

IP no menor de 12

(4)

cal-Cemento-Cenizas volantes

IP no excede de 2S

(1)

Asfalto

RESTRICCIÓN EN EL PORCENTAJE QUE PASA

OBSERVACIONES

LAMALLA200

No debe exceder el 30%enpeso

Solamente material bien graduado. El material deberá contener

2A

GWóGP

cuanto menos 45% en peso

(2)

Cemento Pórtland

(3)

cal-Cemento-Cenizas volantes

IP no excede de 25

(1)

Asfalto

IP no excede de 10

de material que pasa la Malla Nº4. Solamente material bien graduado.

GW-GMó 2B

GP-GMó GW-GC6

B material deberá contener (2)

Cemento Pórtland

IP no excede de 30

(3)

IP no menor de 12

(4)

cal cal-Cemento-Cenizas volantes

IP no excede de 25

(1)

Asfalto

IP no excede de 10

cuanto menos 45% en peso de material que pasa la

GP-GC

Malla Nº4.

No debe exceder el 30%enpeso

GC6

(2)

Cemento Pórtland

(b)

(3) (4)

cal

IP no menor de 12

cal-Cemento-Cenizas volantes

IP no excede de 25

(1)

Cemento Pórtland

GM-GC

3

MHó ML60H6 Oló ML-Q

cuanto menos 45% en peso de material que pasa la MallaNº4.

LL no menor de 40 IP no

Suelos orgánicos y fuertemente ácidos

menorde20

contenidos en esta área no

IP no menor de 12

son susceptibles a la estabilización por métodos

CHó Cló

graduado.. El material deberá contener

GMó 2C

Solamente material bien

(2)

cal

ordinarios IP = lndice Plástico

(b) IP 20+(50-porcentaje que pasa la Malla Nº 200) /4

Sin restricción u observación No es necesario

Fuente: US Army Corps of Eng1neers, citado por MTC 2013b

22 TESIS: GEOTECNIA VIAL

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Tabla 7: Guía Referencial para la Selección del Tipo de Estabilizador (parte2) ''

TIPO DE ESTABIUZADDR

:RECOMENDADO

NORMAS TÉCNICAS

CURADD SUELO(l)

DOSIFICACIÓN(3) (APERTURA AL

OBSERVACIONES

TRÁNSIT0)(5l A-1,A-2,A-3,A-4,A-S,A-6 y A-7 LLS l"~'-'•·h'·rc:C•;'·íc•....-·+-:''·'·'·'-+ •'"--"co;,.., ·'"·!'-'·;-,,,.,...,_

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Referencias: MTC E 132: CBR de suelos (laboratoiio) Responsable

lng. Belly M. Condori Quispe

Fecha de emisión: 2 de jUnio, 2014

CIP 63811

Av. Mañscal Castilla N"3909 -4089. El tambo-Huanc:ayo. PabeDón "F". Web: http://www.uncp.edu.pe/facultadlcivil/

S' 064-481157

email: [email protected]

26 A.EE.C1.2.-3

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FACULTAD INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUElOS Y DE MATERIALES

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Referencias: MTC E 132: CBR de suelos (laboratorio)

Fecha de emisión: 2 de junio, 2014

lng. Belty M. Condori Quispe CIP63811

Av. Mañscal Castilla N"3909 -4089. El tambo -Huancayo. PabeBón "F". Web: http://www.uncp.edu.pelfacultad/civil/

ir 064-481157

email: [email protected]

26 A.EE.C1.2.-4

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FACULTAD INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUElOS Y DE MATERIALES

INFORME DE ENSAYO FECHA RECEPCIÓN: 07 de mayo, 2014

PRÉSTAMO: Subrasante trocha carrozable

Solicitante: FIC - UNCP

UBICACIÓN: Paucará- Huancavelica

Proyecto: Tesis, Mejoramiento de subrasantes· de baja .capacidad portante mediante el uso de polímeros reciclados en carreteras. Paucará Huancavelica 2014

'· · ·

RELACIONES HUMEDAD DENSIDAD (PROCTOR MODIFICADO)

Profundidad: 0.40-1.50

Muestra: M2

C3

DESCRIPCIÓN: arcilla inorgánica de plasticidad ·i'Jlédi3 ···

N"capas.:'c"~,··.S:_:

01 Peso de pizón: 4536 gr.

Altura,

Peso del agua < Peso de la tara ,:·~···' .: ... Peso de la muestra seca Contenido de humedad Densidad seca

~-!Jo!pes~·,,;:·,:\': 2-5'··

944 1.960 23

'

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'd~ ~a;~a: .·;t~.f6,:p;,~;~:-'M~~~ao a~i~d~:·;.~;· ,

Ensayo Peso del suelo+ molde. Peso del molde Peso de la muestra húrri'ed¡¡.· . . •: Volúmen del molde '' Densidad húmeda · , .... Recipiente No ..: Peso muestra húmeda +tara : , , Peso muestra seb +'tara.

.

_~nsayo N": E-01

'.

46

Grs.

369.5

209.8

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346.9

197.8

ZT3.7

Grs.

22.6 57.4

12 71.4 126.4 9.5% .

25.4 53.7

205.4 189.9 15~5

67.7' .122.2

S .:3711 1788 1923 944 2.037 61 285.3 257.6 27.7 62.2 195.4 14.2".-b 1.784

RELACIÓN HUMEDAD-DENSIDAD

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DMS: 1.94

OCH: 10.5%.

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commroo 01: otUMm.,o Referencias: MTC E 115: Compactación de su~los en laboratorio utilizando una energfa modificada Responsable

Fecha de emisión: 23 de mayo, 2014

lng. BeHy M. Condoñ Quispe

CIP63811 Av. Mariscal castilla N"3909 -4089. El tambo -Huancayo. Pabellón "P'. 'B 064-:31!1>

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2.58

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3.0

8.7S

145

7.75

122

S. S

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N'105

N'115

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2

RESUMEN DE LOS RESULTADOS DE ENSAYO Proctor modificado:

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Método de compactación: Máxima densidad seca: 1.94 Optimo contenido de humedad: ·10.50%

C.B.R. a 2.54 mm de P~netra~iÓn CiB.R. al100% de, la M.D.S. : 5.20% C.B.R; al95% de ía M.D.S; : 4.45%

C.B.R. a 5.08 mm de Feni!lr.!áón C.B.R. al100% de la M.D.S. : 5.8% C.B.R. al95% de la M.D.S. :4.73%

Referencias:

.- .. -:: MTC E 132: CBRde suelqs (labói'éitorio) Responsable Fecha de emisión: 18 de julio, 2014

lng. Belty M. Condori Qufspe CIP63811

Av. Mariscal Castina N"3909 -4089. El tambo -Huancayo. Pabellón "P". ir 064-481157 Web: http://www.uncp.edu.pelfacultadcillill email: [email protected].

39 B.POP.C3.El.-1

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU

FACULTAD INGENIERÍA CIVIL LABORA TORIO DE MECÁNICA DE SUElOS Y DE fiiATERIAlES

ETAPA DE COMPACTACIÓN 125 105 115 5 5 5 56 25 10 SATURADO SATURADO SATURADO

Molde Nº Capas Nº

...

~

Golpes por capa Nº •· Condición de la muestra Peso de molde + Suelo húmedo fg} Peso de molde (g) Peso del suelo húmedo (g) Volumen del molde (cm3) Densidad húmeda (g/cm3) Tara {Nº) Peso suelo húmedo +tara fg} Peso suelo secci + tara (g) Peso de tara (g) Peso de agua (g)'

..

8505 3,960.000 4,545.00 2128 2.14 5 0.3811 0.3502 0.066 0.031 0.2842

Peso de suelo seco (g) Contenido de humedad (%) Densídad seca (g/cm3)

10.87% 1.926

9287 4,993.000 4,294.00 2128 2.02

9108 4982 4,126.00 2128 1.94 56 0.3514 0.3243 0.069 0.027 0.2553 10.61% 1.752

54 0.3519 0.3249 0.07 0.027 0.2549 10.59% 1.824

ETAPA DE ABSORCIÓN fl'105

N'115.

N'125

Peso suelo humedo embebido +molde

kg

9.6!ll5

9.509

9.436

Peso de molde

kg

4.895

4.950

4.880

peso suelo humedo embebido

kg

4.710

4.559

4.556

peso suelo humedo sin embeber

kg

4.545

4294

4.126

Peso del agua embebida

kg

o:155

0265

0.430

Peso del suelo seco

kg

4.!199

3.883'

3.730

%

4.!125

6B25

ABSORCIÓN

..

.•·

..

11.528

'

ETAPA DE EXPANSIÓN,

TIEMPO

DIAl.

N' lOS : EXPAHSION. "mm

N'115

.. DIAl

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o 1 dia

66

2 di as

82

1.676 2.083

. EXPMSION

1.320

91

1.640

113

2.311 2.870

,.

%

.. .. DiAL

N'125 · .. EXPANSION %

~-

1.820

101

2.260

125

2.565 3.175

2.020 2.500

Referencias: MTC E 132: CBR de suelos (laboratorio) Responsable

Fecha de emisión: 18deju!io, 2014

ln!J. Betly M. Condori Ouispe

CIP 63811 Av. Mariscal Castilla N"3909 -4089. El tambo -Huancayo. Pabellón "F". Web: http://www.uncp.edu.pe/facultadlcivil/

if 064-481157

email: [email protected]

39 B.POP .C3.El.-2

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD INGENIERÍA CIVIL lABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y DE MATERJALES

ETAPA DE PENETRAOÓN F. ANILLO ESFUERZO (kg/cm2) oCARGNAREA =(27 .68941-14.4528398 'LECt0.0003817 'LEC'2· " Peso de suelo seco +tara .. . .. peso de tara .' :; ·.· peso de su~lo sea:l Peso ~e agua.· .. ,;, Contenido de' hu-medad% .., Número de golpes, N recomendación de intervalo de golpes ...

·

·•;

.··.

·.· •. 3

2 3 8' le.,,. 1 . 0.044 0~0374 0.0413 0.034 0.0321 0.0225 o~o09.2 0.0115 OJJ027 0.0034 '29.3"'.-6 29;6% 29 ·22 25-20. 30-25 •.

0.0444 0~04Ól .

0.025 0.0151 0.0043 28.5% 34 40-30

'

4 2-A 0.0373 0.0339 0.0228 0.0111 0.0034 30.6% i~

20-15

,·

:

·----------------'-----. DIAGRAMA DE RUIDEZ

Númer-o de Golpes

!'

=1

RESULTADOS:

Limite liquido= 29.33%

Referencias: MTC E 11 O: determinación del límite liquido de fos suelos Responsable

Fecha de emisión: 25 de julio, 2014

lng. 6elty M. Condori Quispe

CIP63811 Av. Mariscal Castilla N"3909 -4089. El tarnbo-Huancayo. Pabellón "F". 'ir 064-481157 Web: http:/fwww.uncp.edu.pelfacuftad/cMlf email: f_cí[email protected]

45 C.C3.3.

UNIVERSIDAD NACIONAL1 DEL: CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD INGENIERÍA CIVIL LABORATORiO DE MECÁNICA DE SUELOS Y DE MATERIALES

INFORME DE ENSAYO FECHA RECEPCIÓN: 21 de julio, 2014

PRÉSTAMO: Subrasante trocha carrozable

Solicitante: FIC - UNCP

UBICACIÓN: Paucará- Huancavelica

Proyecto: Tesis, Mejoramiento de subrasantes de baja capacidad portante mediante el uso de polímeros reciclados en carreteras. Paucará Huancavelica 2014

DETERMINACION DEL LÍMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE PLASTICIDAD

Profundidad: 0.40-1.50

Muestra: M2

C3

tara Peso de suelo húmedo + tara

0.0761

Peso ele suelo seco+ tara

0.0749

2 12 0.0478 . 0.0471

peso de tara

0.0702

·o.o443

determinación: limite plástico ·

1 54

0.0047

Pero de agua

0.0012

Contenido de humedad %

25.5%

0.0007 .. 25.0%····

CARTA DE PLASTICIDAD

1

1.

700~

¡

601>

~SO% o

ü ¡;;40%

-1

...

1

~30%

1

e~ 20%

·

..