c) Datos obtenidos • Muestra 1 Tabla 111. Suelo arcilloso natural pág. 151 Fuente: Elaboración propia pág. 152 Tabla 112. Suelo arcilloso adicionado con 10% de cal pág. 153 Fuente: Elaboración propia pág. 154 Tabla 113. Suelo arcilloso adicionado con 10% de sal pág. 155 Fuente: Elaboración propia pág. 156 Tabla 114. Suelo arcilloso adicionado con 12% de sal pág. 157 Fuente: Elaboración propia pág. 158 Tabla 115. Suelo arcilloso adicionado con 14% de sal pág. 159 Fuente: Elaboración propia pág. 160 • Muestra 2 Tabla 116. Suelo arcilloso natural pág. 161 Fuente: Elaboración propia pág. 162 Tabla 117. Suelo arcilloso adicionado con 10% de cal pág. 163 Fuente: Elaboración propia pág. 164 Tabla 118. Suelo arcilloso adicionado con 10% de sal pág. 165 Fuente: Elaboración propia pág. 166 Tabla 119. Suelo arcilloso adicionado con 12% de sal pág. 167 Fuente: Elaboración propia pág. 168 Tabla 120. Suelo arcilloso adicionado con 14% de sal pág. 169 Fuente: Elaboración propia pág. 170 • Muestra 3 Tabla 121. Suelo arcilloso natural pág. 171 Fuente: Elaboración propia pág. 172 Tabla 122. Suelo arcilloso adicionado con 10% de cal pág. 173 Fuente: Elaboración propia pág. 174 Tabla 123. Suelo arcilloso adicionado con 10% de sal pág. 175 Fuente: Elaboración propia pág. 176 Tabla 124. Suelo arcilloso adicionado con 12% de sal pág. 177 Fuente: Elaboración propia pág. 178 Tabla 125. Suelo arcilloso adicionado con 14% de sal pág. 179 Fuente: Elaboración propia pág. 180 • Muestra 4 Tabla 126. Suelo arcilloso natural pág. 181 Fuente: Elaboración propia pág. 182 Tabla 127. Suelo arcilloso adicionado con 10% de cal pág. 183 Fuente: Elaboración propia pág. 184 Tabla 128. Suelo arcilloso adicionado con 10% de sal pág. 185 Fuente: Elaboración propia pág. 186 Tabla 129. Suelo arcilloso adicionado con 12% de sal pág. 187 Fuente: Elaboración propia pág. 188 Tabla 130. Suelo arcilloso adicionado con 14% de sal pág. 189 Fuente: Elaboración propia pág. 190 • Muestra 5 Tabla 131. Suelo arcilloso natural pág. 191 Fuente: Elaboración propia pág. 192 Tabla 132. Suelo arcilloso adicionado con 10% de cal pág. 193 Fuente: Elaboración propia pág. 194 Tabla 133. Suelo arcilloso adicionado con 10% de sal pág. 195 Fuente: Elaboración propia pág. 196 Tabla 134. Suelo arcilloso adicionado con 12% de sal pág. 197 Fuente: Elaboración propia pág. 198 Tabla 135. Suelo arcilloso adicionado con 14% de sal pág. 199 Fuente: Elaboración propia pág. 200 • Muestra 6 Tabla 136. Suelo arcilloso natural pág. 201 Fuente: Elaboración propia pág. 202 Tabla 137. Suelo arcilloso adicionado con 10% de cal pág. 203 Fuente: Elaboración propia pág. 204 Tabla 138. Suelo arcilloso adicionado con 10% de sal pág. 205 Fuente: Elaboración propia pág. 206 Tabla 139. Suelo arcilloso adicionado con 12% de sal pág. 207 Fuente: Elaboración propia pág. 208 Tabla 140. Suelo arcilloso adicionado con 14% de sal pág. 209 Fuente: Elaboración propia pág. 210 3.5.2. Instrumentos de recolección de datos: Como instrumentos de recolección de datos tenemos hojas de laboratorio que tenemos a continuación: Tabla 141. Formato de Análisis Granulométrico pág. 211 Fuente: Elaboración propia Tabla 142. Formato de Limites de Atterberg Fuente: Elaboración propia pág. 212 Tabla 143. Formato de Proctor Modificado pág. 213 Fuente: Elaboración propia Tabla 144. Formato de CBR pág. 214 Fuente: Elaboración propia pág. 215 3.6. Plan de análisis de datos: • Exploración y toma de muestras. • Ensayo de granulometría. • Ensayo de límites de consistencia. • Clasificación de suelos. • Ensayo Proctor modificado. • Ensayo CBR (California Bearing Ratio) pág. 216 Capitulo IV: Resultados de la investigación 4.1.Contenido de humedad Tabla 145. Resultado de ensayo de Contenido de Humedad (Muestra 1) M1 CONTENIDO DE HUMEDAD SUELO NATURAL 10.61 SUELO + 10 % CAL 5.45 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 9.5 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 7.94 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 7.03 Fuente: Elaboración propia Figura 42. Variación Contenido de huemdad ( Muestra 1 ). Tabla 146. Resultado de ensayo de Contenido de humedad ( Muestra 2 ) M2 CONTENIDO DE HUMEDAD SUELO NATURAL 11.03 SUELO + 10 % CAL 5.64 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 9.73 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 8.05 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 7.07 Fuente: Elaboración propia pág. 217 Figura 43. Variación Contenido de humedad ( Muestra 2 ). Tabla 147. Resultado de ensayo de Contenido de humedad ( Muestra 3 ) M3 CONTENIDO DE HUMEDAD SUELO NATURAL 10.62 SUELO + 10 % CAL 5.36 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 9.49 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 7.98 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 6.91 Fuente: Elaboración propia Figura 44. Variación Contenido de humedad ( Muestra 3 ). pág. 218 Tabla 148. Resultado de ensayo de Contenido de humedad ( Muestra 4 ) M4 CONTENIDO DE HUMEDAD SUELO NATURAL 10.9 SUELO + 10 % CAL 5.67 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 9.6 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 7.96 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 6.92 Fuente: Elaboración propia Figura 45. Variación Contenido de humedad ( Muestra 4 ). Tabla 149. Resultado de ensayo de Contenido de humedad ( Muestra 5 ) M5 CONTENIDO DE HUMEDAD SUELO NATURAL 10.59 SUELO + 10 % CAL 5.7 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 9.76 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 8.05 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 7.15 Fuente: Elaboración propia pág. 219 Figura 46. Variación Contenido de humedad ( Muestra 5 ). Tabla 150. Resultado de ensayo de Contenido de humedad ( Muestra 6 ) M6 CONTENIDO DE HUMEDAD SUELO NATURAL 10.8 SUELO + 10 % CAL 5.76 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 9.68 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 8.12 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 7.01 Fuente: Elaboración propia Figura 47. Variación Contenido de humedad ( Muestra 6 ). pág. 220 Tomando en cuenta los resultados del Contenido de Humedad obtenidos en las 6 muestras podemos observar una clara tendencia de disminuir con ambos aditivos, dicho esto se puede evidenciar que la máxima disminución alcanzada es con el Óxido de Calcio (Cal) en proporción de 10%. En este caso podemos usar de ejemplo la Muestra 3, la cual tiene un valor de Contenido de Humedad de 10.62 % para el suelo patrón, al usar el aditivo Oxido de Calcio (Cal) al 10% podemos notar una clara disminución de dicho valor hasta 6.91%. Podemos deducir que el contenido de humedad está directamente relacionado con el Índice de Plasticidad, esto respondería a la explicación de que a mayor contenido de humedad, pues se necesitaría mayor cantidad de agua para sobrepasar los límites del suelo (sólido - semisólido – plástico - liquido). 4.2. Límites de Consistencia. 4.2.1. Limite liquido Tabla 151. Resultado de ensayo de Limite Liquido (Muestra 1) M1 LIMITE LIQUIDO SUELO NATURAL 29.6 SUELO + 10 % CAL 22.1 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 23.77 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 23 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 23.84 Fuente: Elaboración propia Figura 48. Variación Limite Liquido ( Muestra 1 ). pág. 221 Tabla 152. Resultado de ensayo de Limite Liquido ( Muestra 2 ) M2 LIMITE LIQUIDO SUELO NATURAL 31.2 SUELO + 10 % CAL 27.41 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 26.57 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 24.3 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 24.28 Fuente: Elaboración propia Figura 49. Variación Limite Liquido ( Muestra 2 ). Tabla 153. Resultado de ensayo de Limite Liquido ( Muestra 3 ) M3 LIMITE LIQUIDO SUELO NATURAL 29.4 SUELO + 10 % CAL 25.45 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 25.13 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 23.7 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 24.79 Fuente: Elaboración propia pág. 222 Figura 50. Variación Limite Liquido ( Muestra 3 ). Tabla 154. Resultado de ensayo de Limite Liquido (Muestra 4) M4 LIMITE LIQUIDO SUELO NATURAL 29.4 SUELO + 10 % CAL 25.45 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 25.13 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 23.7 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 24.79 Fuente: Elaboración propia Figura 51. Variación Limite Liquido ( Muestra 4 ). pág. 223 Tabla 155. Resultado de ensayo de Limite Liquido ( Muestra 5 ) M5 LIMITE LIQUIDO SUELO NATURAL 30 SUELO + 10 % CAL 25.97 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 25.65 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 24.3 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 25.26 Fuente: Elaboración propia Figura 52. Variación Limite Liquido ( Muestra 5 ). Tabla 156. Resultado de ensayo de Limite Liquido ( Muestra 6 ) M6 LIMITE LIQUIDO SUELO NATURAL 30 SUELO + 10 % CAL 25.46 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 25.65 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 24.3 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 25.11 Fuente: Elaboración propia pág. 224 Figura 53. Variación Limite Liquido ( Muestra 6 ). Tomando en cuenta los resultados del Limite Liquido obtenidos en las 6 muestras podemos observar una clara tendencia de disminuir con ambos aditivos, dicho esto se puede evidenciar que la máxima disminución alcanzada es con el Cloruro de Sodio (Sal de Maras) en proporción de 12%. En este caso podemos usar de ejemplo la Muestra 4, la cual tiene un valor de Limite Liquido de 29.4 % para el suelo patrón, al usar el aditivo Cloruro de Sodio (Sal de Maras) al 12% podemos notar una clara disminución de dicho valor hasta 23.7%. 4.2.2. Limite plástico Tabla 157. Resultado de ensayo de Limite Plástico (Muestra 1) M1 LIMITE PLASTICO SUELO NATURAL 18.3 SUELO + 10 % CAL 17.7 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 17.7 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 19 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 17.99 Fuente: Elaboración propia pág. 225 Figura 54. Variación Limite Plástico (Muestra 1). Tabla 158. Resultado de ensayo de Limite Plástico (Muestra 2) M2 LIMITE PLASTICO SUELO NATURAL 18.3 SUELO + 10 % CAL 20.45 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 18.98 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 19.4 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 18.83 Fuente: Elaboración propia LIMITE PLASTICO LIMITE PLASTICO 21 20.5 20.45 20 19.5 19.4 19 18.98 18.83 18.5 18.3 18 17.5 17 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O pág. 226 Figura 55. Variación Limite Plástico (Muestra 2). Tabla 159. Resultado de ensayo de Limite Plástico (Muestra 3). M3 LIMITE PLASTICO SUELO NATURAL 18.3 SUELO + 10 % CAL 20.45 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 18.82 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 19.2 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 19 Fuente: Elaboración propia Figura 56. Variación Limite Plástico (Muestra 3). Tabla 160. Resultado de ensayo de Limite Plástico (Muestra 4). M4 LIMITE PLASTICO SUELO NATURAL 18.5 SUELO + 10 % CAL 20.46 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 18.93 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 19.1 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 18.9 Fuente: Elaboración propia pág. 227 LIMITE PLASTICO LIMITE PLASTICO 21 20.5 20.46 20 19.5 19 19.118.93 18.9 18.5 18.5 18 17.5 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 57. Variación Limite Plástico(Muestra 4). Tabla 161. Resultado de ensayo de Limite Plástico (Muestra 5). M5 LIMITE PLASTICO SUELO NATURAL 18.3 SUELO + 10 % CAL 20.45 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 18.82 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 19.2 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 19.1 Fuente: Elaboración propia LIMITE PLASTICO LIMITE PLASTICO 21 20.5 20.45 20 19.5 19.2 19 19.1 18.82 18.5 18.3 18 17.5 17 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 58. Variación Limite Plástico (Muestra 5). pág. 228 Tabla 162. Resultado de ensayo de Limite Plástico (Muestra 6). M6 LIMITE PLASTICO SUELO NATURAL 19.1 SUELO + 10 % CAL 20.8 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 19.04 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 21.1 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 19.63 Fuente: Elaboración propia LIMITE PLASTICO LIMITE PLASTICO 21.5 21 21.1 20.8 20.5 20 19.5 19.63 19 19.1 19.04 18.5 18 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 59. Variación Limite Plástico (Muestra 6). Tomando en cuenta los resultados del Limite Plástico obtenidos en las 6 muestras podemos observar resultados variados con los aditivos utilizados. En este caso podemos usar de ejemplo la Muestra 1, la cual tiene un valor de Limite Plástico de 18.3 % para el suelo patrón, al usar el aditivo Cloruro de Sodio (Sal de Maras) al 12% podemos notar una clara alza de dicho valor hasta 19.00%. 4.2.3. Índice de plasticidad Tabla 163. Resultado de ensayo de Índice de Plasticidad (Muestra 1) M1 INDICE DE PLASTICIDAD SUELO NATURAL 11.26 SUELO + 10 % CAL 4.4 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 6.07 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 4 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 5.85 Fuente: Elaboración propia pág. 229 INDICE DE PLASTICIDAD INDICE DE PLASTICIDAD 12 11.26 10 8 6 6.07 5.85 4 4.4 4 2 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 60. Variación Índice de Plasticidad (Muestra 1). Tabla 164. Resultado de ensayo de Índice de Plasticidad (Muestra 2) M2 INDICE DE PLASTICIDAD SUELO NATURAL 12.88 SUELO + 10 % CAL 6.96 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 7.59 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 4.9 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 5.45 Fuente: Elaboración propia pág. 230 Figura 61. Variación Índice de Plasticidad (Muestra 2). Tabla 165. Resultado de ensayo de Índice de Plasticidad (Muestra 3) M3 INDICE DE PLASTICIDAD SUELO NATURAL 11.09 SUELO + 10 % CAL 5 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 6.31 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 4.5 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 5.79 Fuente: Elaboración propia Figura 62. Variación Índice de Plasticidad (Muestra 3). Tabla 166. Resultado de ensayo de Índice de Plasticidad (Muestra 4) M4 INDICE DE PLASTICIDAD SUELO NATURAL 10.91 SUELO + 10 % CAL 4.99 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 6.2 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 4.6 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 5.89 Fuente: Elaboración propia pág. 231 Figura 63. Variación Índice de Plasticidad (Muestra 4). Tabla 167. Resultado de ensayo de Índice de Plasticidad (Muestra 5) M5 INDICE DE PLASTICIDAD SUELO NATURAL 11.65 SUELO + 10 % CAL 5.52 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 6.83 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 5.1 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 6.16 Fuente: Elaboración propia pág. 232 Figura 64. Variación Índice de Plasticidad (Muestra 5). Tabla 168. Resultado de ensayo de Índice de Plasticidad (Muestra 6) M6 INDICE DE PLASTICIDAD SUELO NATURAL 10.9 SUELO + 10 % CAL 4.66 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 6.61 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 3.2 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 5.48 Fuente: Elaboración propia pág. 233 Figura 65. Variación Índice de Plasticidad (Muestra 6). Tomando en cuenta los resultados del Índice de Plasticidad obtenidos en las 6 muestras podemos observar una clara tendencia de disminución aplicando ambos aditivos, se registra la máxima disminución alcanzada es con el Cloruro de Sodio (Sal de Maras) en proporción de 12%. En este caso podemos usar de ejemplo la Muestra 4, la cual tiene un valor de Índice de Plasticidad de 10.91 % para el suelo patrón, al usar el aditivo Cloruro de Sodio (Sal de Maras) al 12% podemos notar una clara disminución de dicho valor hasta 4.6%. Analizando los resultados obtenidos podemos deducir que la densidad seca máxima guarda una relación directa con el CBR puesto que incluso en el ensayo de Proctor Modificado es de obligatoria realización antes del de CBR ya que los parámetros obtenidos (Densidad Seca Máxima y CHO) nos sirven para llevar a cabo el ensayo de CBR. pág. 234 4.3.Proctor Modificado Tabla 169. Resultado de ensayo de Proctor Modificado (Muestra 1). M1 MDS gr/cm3 CHO (%) SUELO NATURAL 1.872 13.2 SUELO + 10 % CAL 1.789 17.4 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 1.944 10.8 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 1.907 11.3 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 1.76 11.5 Fuente: Elaboración propia Figura 66. Variación Densidad Seca Máxima (Muestra 1). Tabla 170. Resultado de ensayo de Proctor Modificado (Muestra 2). M2 MDS gr/cm3 CHO (%) SUELO NATURAL 1.918 12.6 SUELO + 10 % CAL 1.844 16.9 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 1.989 10.9 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 1.912 11.5 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 1.76 12.1 Fuente: Elaboración propia pág. 235 Figura 67. Variación Densidad Seca Máxima (Muestra 2). Tabla 171. Resultado de ensayo de Proctor Modificado (Muestra 3). M3 MDS gr/cm3 CHO (%) SUELO NATURAL 1.876 13.1 SUELO + 10 % CAL 1.796 17.6 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 1.949 10.9 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 1.912 11.5 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 1.76 12.1 Fuente: Elaboración propia pág. 236 Figura 68. Variación Densidad Seca Máxima (Muestra 3). Tabla 172. Resultado de ensayo de Proctor Modificado (Muestra 4). M4 MDS gr/cm3 CHO (%) SUELO NATURAL 1.878 13.2 SUELO + 10 % CAL 1.799 17.3 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 1.957 10.7 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 1.92 11.5 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 1.764 12.3 Fuente: Elaboración propia pág. 237 Figura 69. Variación Densidad Seca Máxima (Muestra 4). Tabla 173. Resultado de ensayo de Proctor Modificado (Muestra 5). M5 MDS gr/cm3 CHO (%) SUELO NATURAL 1.873 13.1 SUELO + 10 % CAL 1.786 17.4 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 1.941 10.7 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 1.899 11.2 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 1.749 12.3 Fuente: Elaboración propia Figura 70. Variación Densidad Seca Máxima (Muestra 5). Tabla 174. Resultado de ensayo de Proctor Modificado (Muestra 6). M6 MDS gr/cm3 CHO (%) SUELO NATURAL 1.86 13.3 SUELO + 10 % CAL 1.786 17.5 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 1.937 10.6 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 1.901 11.3 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 1.738 13.2 Fuente: Elaboración propia pág. 238 Figura 71. Variación Densidad Seca Máxima (Muestra 6). Tomando en cuenta los resultados del Densidad Seca Máxima obtenidos en las 6 muestras a raíz del ensayo de Proctor Modificado podemos observar una clara tendencia de aumento de lo valores con ambos aditivos, dicho esto se puede evidenciar que el máximo valor alcanzado es con el Cloruro de Sodio (Sal de Maras) en proporción de 10%. En este caso podemos usar de ejemplo la Muestra 5, la cual tiene un valor de Densidad Seca Máxima de 1.873 kg/cm3 para el suelo patrón, al usar el aditivo Cloruro de Sodio (Sal de Maras) al 10% podemos notar un aumento de dicho valor hasta 1.941 kg/cm3. pág. 239 4.4.CBR Ensayo de Soporte California 4.4.1. CBR AL 95% Tabla 175. Resultado de ensayo de CBR al 95% (Muestra 1). M1 CBR AL 95 % SUELO NATURAL 7.2 SUELO + 10 % CAL 13.5 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 13.8 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 14 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 13 Fuente: Elaboración propia Figura 72. Variación CBR al 95 % (Muestra 1). Tabla 176. Resultado de ensayo de CBR al 95% (Muestra 2). M2 CBR AL 95 % SUELO NATURAL 8 SUELO + 10 % CAL 12.8 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 13.6 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 14.8 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 12.1 Fuente: Elaboración propia pág. 240 CBR AL 95 % CBR AL 95 % 16 14.8 14 13.6 12.8 12 12.1 10 8 8 6 4 2 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 73. Variación CBR al 95 % (Muestra 2). Tabla 177. Resultado de ensayo de CBR al 95% (Muestra 3). M3 CBR AL 95 % SUELO NATURAL 7.5 SUELO + 10 % CAL 13.2 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 13.6 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 14.3 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 12.7 Fuente: Elaboración propia CBR AL 95 % CBR AL 95 % 16 14 14.3 13.2 13.6 12 12.7 10 8 7.5 6 4 2 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 74. Variación CBR al 95 % (Muestra 3). Tabla 178. Resultado de ensayo de CBR al 95% (Muestra 4). pág. 241 M4 CBR AL 95 % SUELO NATURAL 7.3 SUELO + 10 % CAL 13.5 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 13 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 14.5 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 12.7 Fuente: Elaboración propia CBR AL 95 % CBR AL 95 % 16 14 14.513.5 13 12 12.7 10 8 7.3 6 4 2 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 75. Variación CBR al 95 % (Muestra 4). Tabla 179. Resultado de ensayo de CBR al 95% (Muestra 5). M5 CBR AL 95 % SUELO NATURAL 6.9 SUELO + 10 % CAL 13.2 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 13 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 14 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 12.4 Fuente: Elaboración propia pág. 242 CBR AL 95 % CBR AL 95 % 16 14 14 13.2 13 12 12.4 10 8 6.9 6 4 2 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 76. Variación CBR al 95 % (Muestra 5). Tabla 180. Resultado de ensayo de CBR al 95% (Muestra 6). M6 CBR AL 95 % SUELO NATURAL 8.4 SUELO + 10 % CAL 13.2 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 13.7 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 14.6 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 12.5 Fuente: Elaboración propia CBR AL 95 % CBR AL 95 % 16 14 14.6 13.2 13.7 12 12.5 10 8 8.4 6 4 2 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 77. Variación CBR al 95 % (Muestra 6). pág. 243 Tomando en cuenta los resultados del CBR obtenidos en las 6 muestras podemos observar una clara tendencia de aumento de los valores, dicho esto se puede evidenciar que el máximo valor alcanzado es con el Cloruro de Sodio (Sal de Maras) en proporción de 12%. En este caso podemos usar de ejemplo la Muestra 6, la cual tiene un valor de CBR de 8.4 % para el suelo patrón, al usar el aditivo Cloruro de Sodio (Sal de Maras) al 12% podemos notar un aumento de dicho valor hasta 20.6 %. 4.4.2. CBR AL 100% Tabla 181. Resultado de ensayo de CBR al 100 % (Muestra 1). M1 CBR AL 100 % SUELO NATURAL 9.8 SUELO + 10 % CAL 18.4 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 19.6 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 20 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 17.7 Fuente: Elaboración propia CBR AL 100 % CBR AL 100 % 25 20 19.6 20 18.4 17.7 15 10 9.8 5 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 78. Variación CBR al 100% (Muestra 1). Tabla 182. Resultado de ensayo de CBR al 100% (Muestra 2). pág. 244 M2 CBR AL 100 % SUELO NATURAL 10.8 SUELO + 10 % CAL 17.7 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 19.3 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 20.9 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 16.5 Fuente: Elaboración propia CBR AL 100 % CBR AL 100 % 25 20 20.919.3 17.7 16.5 15 10 10.8 5 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 79. Variación CBR al 100% (Muestra 2). Tabla 183. Resultado de ensayo de CBR al 100% (Muestra 3). M3 CBR AL 100 % SUELO NATURAL 10.1 SUELO + 10 % CAL 18.1 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 19.3 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 20.3 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 17.4 Fuente: Elaboración propia pág. 245 CBR AL 100 % CBR AL 100 % 25 20 20.319.3 18.1 17.4 15 10 10.1 5 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 80. Variación CBR al 100% (Muestra 3). Tabla 184. Resultado de ensayo de CBR al 100% (Muestra 4). M4 CBR AL 100 % SUELO NATURAL 9.5 SUELO + 10 % CAL 18.4 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 18.7 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 20.9 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 17.7 Fuente: Elaboración propia pág. 246 Figura 81. Variación CBR al 100% (Muestra 4). CBR AL 100 % CBR AL 100 % 25 20 20.9 18.4 18.7 17.7 15 10 9.5 5 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Tabla 185. Resultado de ensayo de CBR al 100% (Muestra 5). M5 CBR AL 100 % SUELO NATURAL 9.5 SUELO + 10 % CAL 18.1 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 18.7 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 20.3 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 16.8 Fuente: Elaboración propia CBR AL 100 % CBR AL 100 % 25 20 20.3 18.1 18.7 16.8 15 10 9.5 5 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O pág. 247 Figura 82. Variación CBR al 100% (Muestra 5). Tabla 186. Resultado de ensayo de CBR al 100% (Muestra 6). M6 CBR AL 100 % SUELO NATURAL 11.7 SUELO + 10 % CAL 17.7 SUELO + 10 % CLORURO DE SODIO 19.6 SUELO + 12 % CLORURO DE SODIO 20.6 SUELO + 14 % CLORURO DE SODIO 17.1 Fuente: Elaboración propia CBR AL 100 % CBR AL 100 % 25 20 20.619.6 17.7 17.1 15 11.7 10 5 0 S U E L O S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 0 % S U E L O + 1 2 % S U E L O + 1 4 % N A T U R A L C A L C L O R U R O D E C L O R U R O D E C L O R U R O D E S O D I O S O D I O S O D I O Figura 83. Variación CBR al 100% (Muestra 6). Tomando en cuenta los resultados del CBR obtenidos en las 6 muestras podemos observar una clara tendencia de aumento de los valores, dicho esto se puede evidenciar que el máximo valor alcanzado es con el Cloruro de Sodio (Sal de Maras) en proporción de 12%. En este caso podemos usar de ejemplo la Muestra 1, la cual tiene un valor de CBR al 100 % de 9.8 % para el suelo patrón, al usar el aditivo Cloruro de Sodio (Sal de Maras) al 12% podemos notar un aumento de dicho valor hasta 20.00 %. pág. 248 4.5.Resumen de resultados: Figura 84. Resumen de resultados Muestra 01. Figura 85. Resumen de resultados Muestra 02. pág. 249 Figura 86. Resumen de resultados Muestra 03. Figura 87. Resumen de resultados Muestra 04. pág. 250 Figura 88. Resumen de resultados Muestra 05. Figura 89. Resumen de resultados Muestra 06. pág. 251 Capitulo V: Discusión 5.1. Descripción de los hallazgos más relevantes y significativos. • En cuanto al Contenido de Humedad: Podemos afirmar que el aditivo que más disminuye el valor del Contenido de Humedad es el Óxido de Calcio, debido a que, reduce dicho valor desde 10.61 % (suelo natural) hasta 5.45%, lo cual significa una disminución de 17.43 %. (Muestra 1). • En cuanto al Índice de Plasticidad: Podemos afirmar que el aditivo que más disminuye el valor del Índice de Plasticidad es la sal de Maras (en una dosificación de 12%), ya que, reduce dicho valor desde 12.88 % (suelo natural) hasta 4.9 %. Cabe resaltar que la cal reduce el Índice de Plasticidad hasta un valor de 6.96 %. (Muestra 2). • En cuanto a la Densidad Seca Máxima: En este caso podemos afirmar que el aditivo que mas aumenta el valor de la Densidad Seca Máxima es la sal de Maras (en una dosificación de 10%), puesto que, se observa un aumento de dicho valor desde 1.876 gr/cm3 (suelo natural) hasta 1.949 gr/cm3 (Muestra 3). • En cuanto a la relación del soporte de California (CBR) al 95%: En el caso del CBR al 95% podemos afirmar que el aditivo que mejor se comporta y por ende hace que dicho valor aumente es la sal de Maras (en una dosificación de 12%), a consecuencia de que, se nota un aumento desde 7.3 % (suelo natural) hasta 14.5 %. (Muestra 4). • En cuanto a la relación del soporte de California (CBR) al 100%: En el caso del CBR al 100% podemos afirmar que el aditivo que mejor se comporta y por ende hace que dicho valor aumente es la sal de Maras (en una dosificación de 12%), a consecuencia de que, se nota un aumento desde 9.5 % (suelo natural) hasta 20.3 %. (Muestra 5). pág. 252 • Se observa en general una disminución de la Densidad Seca Máxima entre las muestras con 0% de adición y con 10 % de adición de Óxido de Calcio (cal), esto respondería a la siguiente explicación; la cal al estar en contacto con el agua genera aire en el suelo, el cual ocupa espacios dentro de la muestra, por lo tanto, hace que en un mismo volumen de suelo exista menor masa de material, motivo por el cual la densidad disminuye al tener cal en la muestra arcillosa ensayada. 5.2. Limitaciones del estudio. • Se limita la investigación al tipo de suelo encontrado en la comunidad de Pillao Matao del distrito de San Jerónimo en la provincia y departamento del Cusco, dicho suelo, según su clasificación SUCS, es de tipo CL lo que indica que se trata de una Arcilla con baja plasticidad. • Se limita el estudio a la estabilización química de suelos por medio de agentes estabilizantes tales como el Cloruro de Sodio (sal de maras) y Oxido de Calcio (Cal). • Se limita el uso de sal industrial proveniente de la localidad de Maras, Provincia de Urubamba, Departamento del Cusco. • Se limita el uso de cal comercial encontrada en ferreterías de la ciudad del Cusco. • Se limita el uso de equipos y aparatos del Laboratorio Ingeniería y Construcción E.I.R.L. • Se limita el uso de los aditivos en la siguiente dosificación: cal al 10% del peso de la muestra de suelo, sal de Maras al 10 %, 12 % y 14 % del peso de la muestra de suelo. • Se limita solo al estudio de propiedades físicas y mecánicas del suelo, primero se evaluará el suelo natural, luego el suelo adicionado con 10 % de cal y finalmente con 10 %, 12 % y 14 % de sal de Maras. Como propiedades físicas se evaluará la granulometría, límites de consistencia, densidad seca máxima y contenido de humedad óptimo y como propiedad mecánica se tiene la relación del soporte de California (CBR). 5.3. Comparación crítica con la literatura existente. • Según el artículo de Cuchillo, O., la cal es un aditivo recomendado para arcillas, esto a causa de que disminuye el índice de plasticidad, lo cual se corrobora al hacer la presente investigación, pues los datos obtenidos confirman que la adición de cal disminuye en un 60.92 % el valor del índice de plasticidad, con respecto al suelo natural. pág. 253 • Según la Guía de Carreteras del MTC, la sal es un estabilizador natural, su capacidad de coagulación conduce a un menor esfuerzo mecánico para lograr la densidad deseada a través del intercambio iónico entre el sodio y los componentes minerales del sustrato delgado del material. efecto cemento”, lo cual se confirma por el hecho de que con la adición de sal de Maras, los valores máximos de densidad seca aumentan y los valores óptimos de humedad disminuyen. 5.4. Implicancias del estudio. • La adición en grano de la sal de Maras (Cloruro de Sodio) resulta favorable para la adición de este agente estabilizante al suelo arcilloso ensayado, ya que la consistencia de dicho estabilizante y su baja o casi nula solubilidad en agua simula la adición de arena a nuestro suelo, lo que significa un mejor comportamiento frente a cargas de pavimento, evidenciado en el ensayo de CBR realizado. • La cal una vez más es reafirmada como estabilizante de suelos arcillosos por sus propiedades, dentro de las cuales resalta la disminución del Índice de Plasticidad de los suelos arcillosos ensayados. pág. 254 C. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ❖ CONCLUSIONES • Se verifica la Hipótesis General, “La adición de NaCl (Sal de Maras) y CaO (Cal) , cada uno con sus respectivos porcentajes de adición, mejorara las propiedades físico mecánicas de un suelo arcilloso para la subrasante de la Vía Urbana Colectora Programada en la comunidad campesina Pillao Matao - San Jerónimo – Cusco”. Debido a que se comprobó: ➢ Físicamente la tendencia a la disminución del contenido de humedad, el índice de plasticidad y además la tendencia al aumento de la Densidad Seca Máxima. ➢ Mecánicamente se evidenció la tendencia al aumento del CBR del suelo estudiado. Las tendencias mencionadas se pueden observar en las figuras 86, 87, 88, 89, 90 y 91; las cuales muestran los resúmenes de los resultados de las 6 muestras representativas ensayadas en la presente investigación. • Se verifica la sub hipótesis N°1, “El contenido de humedad que presenta un suelo arcilloso estabilizado con oxido de calcio (cal) al 10% presenta una mayor reducción con respecto al contenido de humedad del suelo arcilloso estabilizado con NaCl (Sal) al 14% para subrasante de la Vía Urbana Colectora Programada en la comunidad campesina Pillao Matao - San Jerónimo – Cusco.” Según las tablas 144, 145, 146, 147, 148 y 149 se evidencia una disminución del valor del índice de plasticidad entre las muestras de suelo adicionadas con Cloruro de Sodio y Oxido de Calcio, teniendo los siguientes resultados. El índice de plasticidad del suelo adicionado con oxido de calcio (cal) al 10 % tiene en promedio un valor de 5.597 %, mientras que el suelo adicionado con cloruro de sodio al pág. 255 14% tiene en promedio un valor de 7.015 %. Por lo que queda demostrada dicha sub hipótesis. Cabe resaltar que el máximo valor de contenido de humedad entre todas las muestras ensayadas es de 9.760 % (M-5; Suelo+10% sal); y el mínimo valor es de 5.360 % (M-3: Suelo+10%cal). • Se verificó la sub hipótesis N° 2, “El índice de plasticidad que presenta un suelo arcilloso estabilizado con oxido de calcio (cal) al 10% disminuye con respecto al suelo estabilizado con Cloruro de Sodio al 14% para subrasante de la Vía Urbana Colectora Programada para subrasante en la comunidad campesina Pillao Matao - San Jerónimo – Cusco.” Según las tablas 162, 163, 164, 165, 166 y 167 se evidencia una disminución del valor del índice de plasticidad entre las muestras de suelo adicionadas con Cloruro de Sodio y Oxido de Calcio, teniendo los siguientes resultados. El índice de plasticidad del suelo adicionado con oxido de calcio (cal) al 10 % tiene en promedio un valor de 5.255, mientras que el suelo adicionado con cloruro de sodio al 14% tiene en promedio un valor de 5.770. Por lo que queda demostrada dicha sub hipótesis. Cabe resaltar que el máximo índice de plasticidad entre todas las muestras ensayadas es de 7.590 % (M-2; Suelo+10% sal); y el mínimo valor es de 3.20 % (M-6: Suelo+12%sal). • Se rechaza la sub hipótesis N°3, “La Densidad Seca Máxima aumentará su valor para un suelo adicionado con Cloruro de Sodio al 14% con respecto al suelo adicionado con Óxido de Calcio (Cal) al 10 % para subrasante de la Vía Urbana Colectora Programada en la comunidad campesina Pillao Matao - San Jerónimo – Cusco.” Según las tablas 168, 169, 170, 171, 172 y 173, se llega a evidenciar un descenso en el valor de la Densidad Seca Máxima entre las muestras de suelo adicionadas con Oxido de Calcio (cal) y Cloruro de Sodio (sal de Maras), lo que nos hace evidenciar que existe un mejor comportamiento del suelo adicionado con Cal al 10% comparado con el mismo pág. 256 adicionado con 14% de Sal de Maras, en consecuencia y por la relación existente entre la densidad seca máxima y el CBR podemos decir que el comportamiento del suelo adicionado con Sal de Maras (al 14%) cuando es sometido a cargas no es mejor que el mismo suelo adicionado con Cal (al 10%), teniendo los siguientes resultados: La densidad seca máxima del suelo adicionado con oxido de calcio (cal) al 10 % tiene en promedio un valor de 1.800 gr/cm3, mientras que el suelo adicionado con cloruro de sodio al 14% tiene en promedio un valor de 1.755 gr/cm3. Cabe resaltar que el máximo valor de densidad seca máxima entre todas las muestras ensayadas es de 1.989 gr/cm3 (M-2; Suelo+10% sal); y el mínimo valor es de 1.738 gr/cm3 (M-6: Suelo+14%sal). • Se logro comprobar la sub hipótesis N°4, “El valor de CBR al 100 % del suelo con adición de Oxido de Calcio (Cal) al 10 % obtendrá un mayor valor que el suelo adicionado con Cloruro de Sodio al 14% para subrasante de la Vía Urbana Colectora Programada en la comunidad campesina Pillao Matao - San Jerónimo – Cusco.” Según las tablas 180, 181, 182, 183, 184 y 185, se puede evidenciar un aumento del valor del CBR al 100% del suelo adicionado con oxido de calcio (cal) con respecto al suelo adicionado con cloruro de sodio (sal de Maras), mostrando los resultados a continuación: El CBR al 100% del suelo adicionado con oxido de calcio (cal) al 10 % tiene en promedio un valor de 18.067, mientras que el suelo adicionado con cloruro de sodio al 14% tiene en promedio un valor de 17.200. Por lo que queda demostrada dicha sub hipótesis. Cabe resaltar que el máximo valor de CBR al 100% entre todas las muestras ensayadas es de 20.900 (M-2; Suelo+12% sal); y el mínimo valor es de 16.500 (M-2: Suelo+14%sal). pág. 257 ❖ RECOMENDACIONES. • Realizar un estudio comparativo utilizando la sal de Maras en grano y también en salmuera, a fin de establecer la influencia que tiene la granulometría en las propiedades mecánicas (CBR) del suelo a ensayar. • Evaluar la influencia de la humedad natural y la alta presencia de precipitaciones pluviales en el comportamiento de la sal de Maras como aditivo para mejoramiento de infraestructura vial. • Iniciar un estudio adicional a cerca de la interacción química entre el suelo natural + sal de Maras (Cloruro de Sodio) y suelo natural + cal (Oxido de Calcio). • Comparar el comportamiento de las propiedades físicas y mecánicas del suelo arcilloso adicionado con otros tipos de Cloruro de Sodio provenientes de canteras de Sal distintas de la cantera de Maras, para observar sus resultados y así determinar cuál es el más beneficioso haciendo un estudio de costo vs beneficio. • Orientar un estudio para encontrar un método por el cual se pueda reducir la densidad de materiales como el concreto y así ser más livianos, pero sin la necesidad de disminuir su resistencia mecánica. • Evaluación de la influencia de la humedad ambiental en las propiedades físicas y mecánicas de la arcilla con la adición de sal de maras y el porcentaje de cloruro de sodio utilizado en el estudio. • El suelo arcilloso estabilizado con sal, a la presencia de agua la sal es lavada, por lo que pierde la estabilidad, esto genera poca durabilidad del suelo estabilizado por lo que se recomienda utilizar esta investigación en zonas secas, áridas o de baja presencia de precipitaciones pluviales. • Las vías con suelo arcilloso estabilizado con sal, al estar en servicio del tráfico vehicular genera el desprendimiento de la sal lo que generaría la corrosión en los elementos metálicos de los vehículos, siendo una desventaja importante. pág. 258 D. 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Formato de Proctor Modificado pág. 263 Fuente: Elaboración propia Tabla 190. Formato de CBR pág. 264 Fuente: Elaboración propia pág. 265 F. VALIDACIÓN DE INSTRUMENTOS Figura 90. Certificado de Calibración Prensa CBR 01. pág. 266 Figura 91. Certificado de Calibración Prensa CBR 02. pág. 267 Figura 92. Certificado de Calibración Balanza 01. pág. 268 Figura 93. Certificado de Calibración Balanza 02. pág. 269 Figura 94. Certificado de Calibración Balanza 03. pág. 270 Figura 95. Certificado de Calibración Tamizador. pág. 271