iiicicon t rr

5/28/2018 Iiicicon t Rr

1/201

ESTABILIZACION DE SUBRASANTES CON ARCILLA DISPERSIVAPARA PAVIMENTOS FLEXIBLES

PARQUE INDUSTRIAL SANTIVAEZ

RAFAEL ROJ AS RUIZOMAR C RISTIAN VILLARROEL ROJ AS

Cochabamba - Bolivia

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMONFACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA

CARRERA DE INGENIERIA CIVILLABORATORIO DE GEOTECNIA

Antecedentes del Proyecto


2/202

Introduccin

Las arcillas dispersivas son un gran problemapara toda estructura hecha con este tipode suelo o fundada sobre el mismo.

Antecedentes

No se tiene unconocimiento claro del

porque el pavimento flexibledel Parque Industrial deSantivaez empez amostrar una serie dedeterioros, pero se tiene unabaga sospecha de que sedebe a las arcillasdispersivas


3/203

El tener un conocimiento de solucin frente a este problemticotipo de suelo de forma preventiva logra evitar gastos posterioresy no limita al ingeniero.

Justificacin

OBJETIVO GENERAL

Identificar aditivos para estabilizar arcillasdispersivas del Parque Industrial Santivez

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Reconocimiento del sitio de estudio

Determinar el grado de dispersividad de lasArcillasIntroduccin de agentes de Estabilizacinpara la Subrasante utilizando materiales debajo costo y fc il obtencin.Obtener los comportamientos del suelo por laaplicacin de los agentes estabilizadores.Comparar y determinar cuales son losagentes estabilizadores mas fac tibles.

Objetivos


4/204

Fundamentos Tericos

ARCILLAS

DEFINICION DE ARCILLA

ESTRUCTURA

CLASIFICACION

CAOLINITA

ILITA

MONTMORILONOTA

PROPIEDADES

FISICO-QUIMICAS

S. ESPECIFICA

C. INTERCAMBIO

CATIONICO

CAPACIDA

ADSORCION

HIDRATACION E

HINCHAMIENTO

PLASTICIDAD

TIXOTROPIA


5/205

ARCILLA DISPERSIVA

EFECTO PERJUDICIAL DEFINICION

INFLUENCIA

DOBLE PELICULA

PROPIEDADES FISICAS

12% mas que 0.005 mm

IP > 4

Permeabilidad de baja a muy baja

Color entre marrn, rojo

amarillo, plomo. blanco

IDENTIFICACION DE LAS ARCILLAS DISPERSIVAS

IDENTIFICACION VISUAL DE ARCILLAS DISPERSIVAS


6/206

IDENTIFICACION DE LAS ARCILLAS DISPERSIVAS

IDENTIFICACION DE ARCILLAS DISPERSIVAS

MEDIANTE ENSAYOS DE LABORATORIO

Ensayo de erosin internaAnlisis qumico del extrac to de porosMtodo Estndar para las caractersticas de suelos arcillosospor doble hidrometraEnsayo qumico de fracciones de suelo

PAVIMENTO FLEXIBLE DEL PARQUEINDUSTRIAL SANTIVAEZ


7/207




8/208

ESTABILIZACION DE SUELOS

DEFINICION

AGENTES

ESTABILIZADORES

CAL HIDRATADA

CEMENTO

MELAZA

SULFATO DE ALUMINIO HIDRATADO

DESARROLLO PRACTICO


9/209

IDENTIFICACION VISUAL DE ARCILLAS DISPERSIVASEN EL PARQUE INDUSTRIAL SANTIVAEZ

Laderas erosionadas del Parque Industr ial Santivez.

Diferentes lug ares erosionados d el Parque Industrial Santivez.

CARACTERISTICAS DEL SITIO DE ESTUDIO


10/2010

PavimentoLadera

erosionada

Erosiones en el camino de acceso al Parque Industrial Santivez.

Laderas erosionadas localizadas cerca del pavimento del Parque Industrial Santivez


11/2011

ANALISIS DE RESULTADOS

PROCTOR MODIFICADO

SUELO SIN ADITIVO

Caractersticas de Compactacin de la muestra sin Aditivo

19,5311,451,50 [m]

19,1113,110,50 [m]

d Mximo [KN/m]ptimo (%)Muestra

PROCTOR MODIFICADO

= Contenido de humedadd = Peso especifico seco

PROCTOR MODIFICADO

17

18

19

20

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Contenido de Humedad Optimo, opt. [ % ]

Peso

Un

itario

Seco

Max

imo,

dmax.

[KN/M] 0.50 [m]

1.50 [m]

Caractersticas de Compactacin de la muestra sin Aditivo


12/2012

DOSIFICACION CON CAL HIDRATADA

Caractersticas de Compactacin de la muestra dosificadas co n Cal

16,7917,3220C6

17,3016,3715C5

17,6717,7111C4

18,1115,008C3

17,8214,085C2

18,6612,672C1

d Mximo [KN/m]Optimo (%)Dosificacin

(%)Muestra

PROCTOR MODIFICADO - Dosificacin con Cal


PROCTOR MODIFICADO

Dosificacion con Cal

15,7

16,7

17,7

18,7

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Contenido de Humedad Optimo,opt. [ % ]

Peso

Un

itario

Seco

Max

imo

,dmax.

[KN/M]

Sin Aditivo

2 % Cal

8 % Cal

20 % Cal

DOSIFICACION CON CEMENTOCaractersticas de Compactacin de l a muestra dosifi cadas con Cemento

19,0613,3220T6

18,6913,6915T5

18,6613,0011T4

18,9912,168T3

19,4411,145T2

18,6610,832T1

d Mximo [KN/m] Optimo (%)Dosificacin

(%)Muestra

PROCTOR MODIFICADO - Dosificacin con Cemento


PROCTOR MODIFICADO

Dosificacion con Cemento

17,4

17,9

18,4

18,9

19,4

5 6 7 8 9 10 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 19 2 0 2 1 2 2 2 3


Peso

Un

itario

Seco

Max

imo

,dmax.

[KN/M]

Sin Aditivo

2 % Cemento

8 % Cemento

20 % Cemento


13/2013

DOSIFICACION CON SULFATO DE ALUMNIO (Alumbre)Caractersticas de Compactacin de la muestra dosific adas con Alumbre

19,3714,2420A6

19,2713,1517A5

18,9113,8715A4

19,0613,3910A3

18,8913,765A2

19,0412,592A1

d Mximo [KN/m] Optimo (%)Dosificacin

(%)Muestra

PROCTOR MODIFICADO - Dosificacin con Alumbre


PROCTOR MODIFICADO

Dosificacion con Alumbre

17,4

17,9

18,4

18,9

19,4

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23


Peso

Un

itario

Seco

Max

imo

,dmax.

[KN/M]

Sin Aditivo

2 % Alumbre

10 % Alumbre

17 % Alumbre

DOSIFICACION CON MELAZA

Caractersticas de Compactacin de la muestra dos ificadas con Melaza

20,0410,0020M6

19,9110,5517M5

19,4412,1115M4

19,3911,6210M3

19,6711,055M2

19,5511,492M1

d Mximo [KN/m]Optimo (%)Dosificacin

(%)Muestra

PROCTOR MODIFICADO - Dosificacin con Melaza


PROCTOR MODIFICADO

Dosificacion con Melaza

17,5

18,5

19,5

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Contenido de Humedad Optimo,opt. [ % ]

Peso

Un

itario

Seco

Max

imo

,dmax.

[KN/M]

Sin Aditivo

5 % Melaza

17 % Melaza

20 % Melaza


14/2014

INDICE DE PENETRACION CALIFORNIA CBR)NDICE DE PENETRACION CALIFORNIA CBR)

SUELO SIN ADITIVO

Resultados del ensayo CBR de la muestra sin Aditivo

2,719,456

2,718,525 2,64

0,916,910

1,50 [m]

2,218,856

0,918,225 2,16

0,416,410

0,50 [m]

CBR final[%]CBR [%]d [KN/m]N GolpesMuestra

RELACION DE SOPORTE CALIFORNIA

DOSIFICACION CON CAL HIDRATADA

RELACION DE SOPORTE CALIFORNIA - Dosificacin con Cal

Muestra Dosificacin [%] N Golpes d [KN/m] CBR [%] CBR final [%]

10 16,1 3,8

25 17,4 10,2C1 2

56 18,8 9,8

9,5

10 15,8 7,5

25 17,2 14,2C2 5

56 18,3 21,2

21

10 13,4 6,8

25 17,0 14,7C3 856 18,2 23,1

22,5

10 15,2 9,4

25 16,5 15,1C4 11

56 17,7 22,3

22,2

10 15,3 11,8

25 16,5 15,7C5 15

56 17,3 22,2

22,1

10 14,6 5,9

25 16,0 16,2C6 20

56 16,9 26,9

23,0

Resultados del ensayo CBR de la muestra dosificada con Cal


Dosificacion con Cal

0

5

10

15

20

25

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Dosificaciones [%].

CBR[

%

]

Sin Aditivo

2 % Cal

5 % Cal

8 % Cal

11 % Cal

15 % Cal

20 % Cal

Tendencia

de Curva


15/2015

DOSIFICACION CON CEMENTO

RELACION DE SOPORTE CALIFORNIA - Dosificacin con Cemento

Muestra Dosificacin [%] N Golpes d [KN/m] CBR [%] CBR final [%]

10 16,9 21,8

25 18,2 26,8T1 2

56 19,2 41,5

39

10 16,6 64,1

25 17,8 77,7T2 5

56 19,4 90,3

88

10 16,3 76,2

25 18,1 107,2T3 8

56 18,9 107,3

105

10 16,2 87,6

25 17,7 154,0T4 11

56 18,8 172,8

170

10 16,6 145,5

25 18,1 215,6T5 15

56 18,8 309,8

304

10 16,4 135,6

25 18,2 235,8T6 20

56 19,2 326,3

320

Resultados del ensayo CBR de la muestra dosificada con Cemento


Dosificacion con Cemento

0

50

100

150

200

250

300

350

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Dosificaciones [%].

CBR

[%]

Sin Aditivo

2 % Cemento

5 % Cemento

8 % Cemento

11 % Cemento

15 % Cemento

20 % Cemento

Tendencia de

Curva

DOSIFICACION CON SULFATO DE ALUMINIO (Alumbre)

Resultados del ensayo CBR de la muestra dosificada con Alumbre

RELACION DE SOPORTE CALIFORNIA - Dosificacin con Alumbre

Muestra Dosificacin [%] N Golpes d [KN/m] CBR [%] CBR final [%]10 16,8 0,6

25 18,1 0,9A1 2

56 19,2 1,9

1,7

10 17,1 1,0

25 18,5 2,5A2 5

56 19,2 3,8

3,6

10 16,2 1,0

25 18,0 2,4A3 10

56 19,1 4,4

4,2

10 16,6 0,9

25 18,4 2,8A4 15

56 19,1 3,0

2,9

10 16,8 1,4

25 18,4 2,9A5 17

56 19,4 3,3

3,1

10 16,5 1,0

25 18,0 2,6A6 20

56 19,4 3,7

3,5


Dosificacion con Alumbre

0

1

2

3

4

5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Dosificaciones [%].

CBR[%]

Sin Aditivo

2 % A lumbre

5 % A lumbre

10 % A lumbre

15 % A lumbre

17 % A lumbre

20 % A lumbre

Tendencia de

Curva


16/2016

DOSIFICACION CON MELAZA

Resultados del ensayo CBR de la muestra dosificada con Melaza

RELACION DE SOPORTE CALIFORNIA - Dosificacin con Melaza

Muestra Dosificacin [%] N Golpes d [KN/M] CBR [%] CBR final [%]10 16,8 0,5

25 18,0 0,8M1 2

56 19,6 2,4

2,3

10 17,0 0,5

25 18,5 2,5M2 5

56 19,8 3,7

3,6

10 17,3 0,7

25 18,7 2,6M3 10

56 19,5 4,6

4,5

10 16,7 0,7

25 18,2 3,2M4 15

56 19,5 6,2

6,1

10 17,9 0,8

25 19,2 5,6M5 17

56 20,0 7,7

7,6

10 17,0 1,0

25 19,2 6,1M6 20

56 20,1 10,2

10,1


Dosificacion con Melaza

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

Dosificaciones [%].

CBR[

%]

Sin Aditivo

2 % Melaza

5 % Melaza

10 % Melaza

15 % Melaza

17 % Melaza

20 % Melaza

Tendencia de

Curva

COMPARACION DE RESULTADOS ENTRE ADITIVOS

Carta de Plasticidad

Comparacion de Aditivos

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60 70

Limite Liquido, LL.

Indice

de

Plas

tic

ida

d,

IP

Linea A

Linea U

Sin

Aditivo

Sal

Cal

Cemento

Alumbre

melaza

Arcillas de plasticidad media

Arcillas de baja plasticidad

Arcillas de plasticidad alta

Limos de compresibilidad media

LIMITES DE CONSISTENCIA


17/2017

CBRRELACION DE SOPORTE CALIFORNIA

Comparacion entre Aditivos

0

50

100

150

200

250

300

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Dosificaciones [%].

CBR[%]

Sal

Cal

Alumbre

Melaza

Cemento


Comparacion entre Aditivos

0

5

10

15

20

25

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Dosificaciones [%].

Sal

Cal

Alumbre

Melaza

CARACTERISTICAS DE DISPERSIVIDAD

No dispersiva0,00%Suelos no dispersivosZona BNo dispersivoGrado 1No dispersivaND120Melaza

No dispersiva0,00%Suelos no dispersivosZona BIntermedioGrado 2No dispersivaND117Melaza

No dispersiva0,00%Suelos no dispersivosZona BNo dispersivoGrado 1No dispersivaND115Melaza

Dispersiva72,00%Suelos no dispersivosZona BIntermedioGrado 2No dispersivaND110Melaza

Dispersiva76,00%De TransicinZona CAltamente DispersivoGrado 4No dispersivaND25Melaza

Dispersiva83,30%Suelos DispersivosZona AAltamente DispersivoGrado 4Moderada a ligeramente dispersivaND32Melaza

No dispersiva0,00%Suelos no dispersivosZona BNo dispersivoGrado 1No dispersivaND120Alumbre

No dispersiva0,00%Suelos no dispersivosZona BNo dispersivoGrado 1No dispersivaND117Alumbre

No dispersiva0,00%Suelos no dispersivosZona BIntermedioGrado 2No dispersivaND115Alumbre

No dispersiva0,00%De TransicinZona CNo dispersivoGrado 1No dispersivaND110Alumbre

No dispersiva0,00%De TransicinZona CNo dispersivoGrado 1Moderada a ligeramente dispersivaND35Alumbre

No dispersiva0,00%De TransicinZona CDispersivoGrado 3Moderada a ligeramente dispersivaND32Alumbre

----Suelos DispersivosZona ADispersivoGrado 3No dispersivaND120Cemento

----Suelos DispersivosZona AIntermedioGrado 2No dispersivaND115Cemento

----Suelos DispersivosZona ADispersivoGrado 3No dispersivaND111Cemento



----Suelos DispersivosZona AAltamente DispersivoGrado 4No dispersivaND12Cemento

No dispersiva0,00%Suelos DispersivosZona ADispersivoGrado 3No dispersivaND120Cal

No dispersiva0,00%Suelos DispersivosZona AIntermedioGrado 2No dispersivaND115Cal



No dispersiva11,36%Suelos DispersivosZona ADispersivoGrado 3No dispersivaND15Cal

No dispersiva4,35%Suelos DispersivosZona AAltamente DispersivoGrado 4No dispersivaND12Cal

Doble. HidrometriaTDSCrumb TestPinhole%

Clasificacin despus de la DosificacinDosificacinAditivo

COMPARACION DE ENSAYO


18/2018

pH

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES


19/2019

El presente proyecto logr identificar agentes estabilizadores

Se hizo un reconocimiento del sitio de estudio

La zona del Parque Industrial Santivez presenta Arcillas dispersivas deGrado elevado

Los 5 aditivos introducidos para la estabilizacin fueron: Cloruro de Sodio,

Cal Hidratada, Cemento Prtland, Sulfato de Aluminio Hidratado, Miel de

caa (Melaza).

Los agentes de estabilizacin disminuyeron en diferentes grados la

dispersividad del suelo, de donde la Melaza y el Sulfato de Aluminio

De los agentes estabilizadores incorporados la Melaza, la Cal Hidratada y

el Cemento Prtland dieron resultados de resistencia mecnicaclasificndolos como Subrasantes excelentes.

Segn la carta de plasticidad, el cemento Prtland y la cal hidratada logran

convertir el comportamiento del suelo de una arcilla de baja plasticidad a un

limo de compresibilidad media.

Se concluye que la Cal Hidratada, Cemento, Melaza son los mas

adecuados

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

Para la Caracterizacin de Dispersividad de la muestra se recomienda

realizar de los cuatro ensayos por lo menos tres,

Para todos los ensayos realizados con la aplicacin de aditivos se

recomienda la maduracin de la muestra suelo aditivo de por lo menos 24

hrs.El pH se debe tomar en cuenta por el hecho que afecta a la regeneracin

de las plantas.

Se recomienda para el caso de la Cal y el Cemento tomar en cuenta el

curado,

Para la dosificacin con Alumbre, Melaza se recomienda preparar lasolucin minutos antes de la dosificacin respectiva,

Siempre es bueno ver que tipo de plantas existen en la zona para ver el

pH mximo admisible que soportan,

Siempre es recomendable que la dosificacin que se utilice sea en 1%

ms de la eleccin con la cual se quiere tratar una zona.


20/2020

GRACIAS

iiicicon t rr

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