FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL TESIS ___________________________________________________________________________ “Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de suelos inestables incorporando yeso hidráulico en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021” ___________________________________________________________________________ Línea de investigación: Geotecnia y Pavimentos Presentado por: -Bach. Herrera Vergara, Jhair Helio https://orcid.org/0009-0007-2973-1666 -Bach. Santander Rios, Dayana Danitsa https://orcid.org/0009-0003-7458-0992 Para optar el título profesional de Ingeniero Civil Asesor: Mgt. Ing. Edson Julio Salas Fortón https://orcid.org/0000-0002-6142-8217 CUSCO-PERÚ 2023 I Metadatos Datos del autor 01 Nombres y apellidos Jhair Helio Herrera Vergara Número de documento de identidad 70681541 https://orcid.org/0009-0007-2973-1666 URL de Orcid Datos del autor 02 Nombres y apellidos Dayana Danitsa Santander Rios Número de documento de identidad 72604057 https://orcid.org/0009-0003-7458-0992 URL de Orcid Datos del asesor Nombres y apellidos Edson Julio Salas Fortón Número de documento de identidad 23853692 https://orcid.org/0000-0002-6142-8217 URL de Orcid Datos del jurado Presidente del jurado (jurado 1) Nombres y apellidos Mgt. Ing. Carmen Cecilia Gil Rodríguez Número de documento de identidad 23877911 Jurado 2 Nombres y apellidos Mgt. Ing. Héctor Erick Somocurcio Alarcón Número de documento de identidad 23813832 Jurado 3 Nombres y apellidos Mgt. Ing. Eigner Roman Villegas Número de documento de identidad 23928061 Jurado 4 Nombres y apellidos Mgt. Ing. Jorge Álvarez Espinoza Número de documento de identidad 23818765 Datos de la investigación Línea de investigación de la Escuela Geotecnia y Pavimentos Profesional II TURNITING III IV V VI Agradecimiento A Dios y nuestros seres queridos que desde el cielo hicieron posible el culminar esta etapa de forma satisfactoria, guiándonos y cuidándonos en todo momento. A nuestros padres que con su apoyo y motivación nos brindaron la oportunidad de estudiar y culminar esta maravillosa profesión. A nuestra alma mater Universidad Andina del Cusco y nuestra Escuela Profesional de Ingeniería Civil, que recordaremos con mucho aprecio el camino recorrido en todo este tiempo de aprendizaje y formación profesional. A nuestro asesor Ing. Edson Julio Salas Fortón, por el conocimiento brindado para la realización de esta investigación y su satisfactoria culminación. Al Ing. Julio Deza, al Ing. Alfredo Curo, al Ing. César Arbulú, al Ing. José A. Montesinos por su ayuda y aporte de sus conocimientos a la presente investigación. Jhair-Dayana VII Dedicatoria Con amor a mi madre Nilda Vergara Quiroz quien con su nobleza, coraje y perseverancia fue inspiración para mí, a mi hermano Emir Luisin Herrera Vergara quien me brinda la mejor compañía y los mejores consejos de vida, a ellos que con su ternura y aliento dieron a mi vida fortaleza para lograr este objetivo. A mi padre Leonidas Herrera Paullo que tuvo las palabras adecuadas en los momentos adecuados para hacerme superar cualquier obstáculo. A mi primo Agustín Astete Herrera y mi tío Yulmer Herrera Paullo que me ayudaron a descubrir mis fortalezas y debilidades, a mis amistades y familia que siempre estuvo presente. Agradecido con cada uno de ustedes y con Dios que supo ponerme las personas más certeras en la vida. Jhair Helio Herrera Vergara Con cariño para mi padre Victor Hugo Santander Collantes que me enseño esta hermosa profesión desde pequeña, y que desde donde esté, sé que me protege. Para mi madre Francisca Ríos Chávez, que me incentivo y me dio ánimos para seguir adelante a pesar de los obstáculos de la vida. A mi familia, que me apoyaron en todo el proceso universitario, acompañándome en cada paso que doy. A mis amigos, que me enseñaron el verdadero significado de la amistad, dándome aliento en todo momento. A cada uno de ellos, mil gracias, por darme razones para seguir adelante y no rendirme en la vida. Dayana Danitsa Santander Ríos VIII Índice general Resumen ..................................................................................................................................... 1 Abstract ...................................................................................................................................... 2 Introducción ............................................................................................................................... 3 Capítulo I: Planteamiento del problema ..................................................................................... 4 1.1. Identificación del problema ......................................................................................... 4 Descripción del problema de investigación ........................................................................ 4 1.1.1. Área de investigación ........................................................................................... 5 Formulación interrogativa del problema ............................................................................. 7 1.1.1.1. Formulación interrogativa del problema general .............................................. 7 1.1.1.2. Formulación interrogativa de los problemas específicos ................................. 7 1.2. Justificación e importancia de la investigación ........................................................... 8 1.2.1. Justificación técnica ............................................................................................. 8 1.2.2. Justificación social ............................................................................................... 8 1.2.3. Justificación por viabilidad .................................................................................. 8 1.2.4. Justificación por relevancia .................................................................................. 9 1.3. Delimitaciones de la investigación .............................................................................. 9 1.3.1. Delimitación espacial ........................................................................................... 9 1.3.2. Delimitaciones de materiales ............................................................................... 9 1.3.3. Delimitaciones de ensayos ................................................................................... 9 1.3.4. Delimitaciones de diseño ..................................................................................... 9 1.4. Objetivos de la investigación ..................................................................................... 10 Objetivo general ................................................................................................................ 10 Objetivos específicos ........................................................................................................ 10 Capitulo II: Marco teórico ........................................................................................................ 11 2.1. Antecedentes de la investigación ............................................................................... 11 2.1.1. Antecedente a nivel nacional .............................................................................. 11 IX 2.1.2. Antecedentes a nivel internacional ..................................................................... 14 2.2. Bases teóricas ............................................................................................................ 16 2.3. Hipótesis .................................................................................................................... 33 2.3.1. Hipótesis general ................................................................................................ 33 2.3.2. Hipótesis específicas .......................................................................................... 33 2.4. Definición de variables .............................................................................................. 34 2.4.1. Variables ............................................................................................................. 34 2.4.2. Cuadro de operacionalización de variables ........................................................ 35 Capitulo III: Método ................................................................................................................. 36 3.1. Metodología de la investigación ................................................................................ 36 3.1.1. Enfoque de la investigación ............................................................................... 36 3.1.2. Nivel o alcance de la investigación .................................................................... 36 3.2. Diseño de la investigación ......................................................................................... 36 3.2.1 Diseño metodológico ............................................................................................... 36 3.2.2 Diseño de ingeniería ........................................................................................... 37 3.3. Población y muestra................................................................................................... 38 3.3.1. Población ............................................................................................................ 38 3.3.2. Muestra .................................................................................................................. 38 3.3.2.1. Descripción y cuantificación de la muestra .................................................... 38 3.3.2.2. Método de muestreo ....................................................................................... 38 3.3.2.3. Criterios de evaluación de muestra ................................................................. 38 3.3.2.4. Criterios de inclusión ...................................................................................... 39 3.4. Instrumentos .............................................................................................................. 40 3.4.1. Instrumentos de recolección de datos ................................................................. 40 3.4.2. Instrumentos de ingeniería ................................................................................. 45 3.5. Procedimiento de recolección y análisis de datos ..................................................... 48 3.5.1. Procedimiento realizado para la recolección de datos ....................................... 48 X 3.5.1.1. Levantamiento topográfico, replanteo y muestreo ......................................... 48 3.5.1.2. Extracción, tallado y horneado de yeso .......................................................... 51 3.5.1.3. Determinación del contenido de humedad ..................................................... 53 3.5.1.4. Ensayo de análisis granulométrico por tamizado ........................................... 54 3.5.1.5. Ensayo de límites de Atterberg ....................................................................... 57 3.5.1.6. Ensayo de compactación de suelos en laboratorio utilizando energía modificada (Proctor Modificado) ..................................................................................... 60 3.5.1.7. Ensayo de Relación Soporte California (CBR) .............................................. 65 3.5.1.8. Ensayo de Resistencia a la Erosión (Ensayo de Erosión Acelerada Swinburne – SAET) ............................................................................................................................... 70 3.5.2. Toma de datos y cálculos ....................................................................................... 71 3.5.2.1. Análisis de datos obtenidos del ensayo de det. del contenido de humedad .... 71 3.5.2.2. Análisis de datos obtenidos en el ensayo de análisis granulométrico por tamizado 73 3.5.2.3. Análisis de datos obtenidos en el ensayo de Límites de Atterberg ................ 80 3.5.2.4. Análisis de Índice de plasticidad .................................................................. 103 3.5.2.5. Análisis de clasificación de suelos ............................................................... 104 3.5.2.6. Análisis de datos obtenidos en el ensayo de compactación de suelos en laboratorio utilizando energía modificada ...................................................................... 118 3.5.2.7. Análisis de datos obtenidos en el ensayo de Relación de soporte California (CBR) 144 3.5.2.8. Análisis de datos obtenidos en el Ensayo de Resistencia a la Erosión (Ensayo de Erosión Acelerada Swinburne – SAET) .................................................................... 241 Capitulo IV: Resultados ......................................................................................................... 242 4.1. Resultado de los ensayos ......................................................................................... 242 4.1.1. Ensayo de contenido de humedad ......................................................................... 242 4.1.2. Análisis granulométrico por tamizado .................................................................. 243 4.1.3. Determinación de Limites de Atterberg ................................................................ 249 XI 4.1.4. Clasificación de Suelos .................................................................................... 252 4.1.5. Compactación de Suelos (Proctor Modificado) ............................................... 254 4.1.6. Ensayo de CBR (California Bearing Ratio) ..................................................... 256 4.1.7. Ensayo de Resistencia a la Erosión .................................................................. 263 Capítulo V: Discusión ............................................................................................................ 265 Glosario .................................................................................................................................. 267 Conclusiones .......................................................................................................................... 268 Recomendaciones ................................................................................................................... 273 Referencias Bibliográficas ..................................................................................................... 274 Anexos ................................................................................................................................ 276 Anexo 01: Matriz de consistencia ...................................................................................... 276 Anexo 02: Croquis de la ubicación de calicatas ................................................................. 277 Anexo 03: Fichas de Laboratorio de Ingeniería Civil de la UAC ...................................... 283 Anexo 04: Datos Obtenidos ................................................................................................ 310 Anexo 05: Panel Fotográfico .............................................................................................. 347 XII Índice de Tablas Tabla 1: Serie de Tamices a utilizar ....................................................................................................................... 17 Tabla 2: Clasificación de Suelos según Índice de Plasticidad ................................................................................. 19 Tabla 3: Clasificación de suelos según Índice de Grupo ........................................................................................ 19 Tabla 4: Simbología de suelos según SUCS ........................................................................................................... 20 Tabla 5: Características y uso de los Suelos .......................................................................................................... 20 Tabla 6: Clasificación de Suelos, según AASHTO ................................................................................................... 22 Tabla 7: Características de los Suelos – según AASHTO ........................................................................................ 23 Tabla 8: Métodos usados para el Ensayo de Proctor ............................................................................................ 24 Tabla 9: Clasificación de la Subrasante de acuerdo al CBR ................................................................................... 25 Tabla 10: Cuadro de Numero de Ensayos.............................................................................................................. 39 Tabla 11: Ficha de Toma de datos de Contenido de Humedad ............................................................................. 40 Tabla 12: Ficha de toma de datos para el análisis granulométrico por tamizado ................................................ 41 Tabla 13: Ficha de toma de datos del ensayo de límite líquido ............................................................................ 42 Tabla 14: Ficha de toma de datos del ensayo de límite plástico ........................................................................... 42 Tabla 15: Ficha de datos del ensayo Proctor Modificado ..................................................................................... 43 Tabla 16: Ficha de toma de datos de ensayo de Relación de Soporte California (CBR) ........................................ 44 Tabla 17: Ficha de toma de datos de ensayo de Resistencias a la Erosión ........................................................... 45 Tabla 18: Análisis Granulométrico C1 ................................................................................................................... 74 Tabla 19: Análisis granulométrico C2 .................................................................................................................... 75 Tabla 20: Análisis Granulométrico C3 ................................................................................................................... 76 Tabla 21: Análisis granulométrico C4 .................................................................................................................... 77 Tabla 22: Análisis granulométrico C5 .................................................................................................................... 78 Tabla 23: Análisis granulométrico C6 .................................................................................................................... 79 Tabla 24: Análisis de daos de límite líquido C1 suelo natural ............................................................................... 80 Tabla 25: Análisis de daos de límite líquido C1 adicionado con yeso hidráulico 1% ............................................. 81 Tabla 26: Análisis de daos de límite líquido C1 adicionado con yeso hidráulico 2% ............................................. 82 Tabla 27: Análisis de daos de límite líquido C1 adicionado con yeso hidráulico 3% ............................................. 82 Tabla 28: Análisis de daos de límite líquido C2 suelo natural ............................................................................... 83 Tabla 29: Análisis de daos de límite líquido C2 adicionado con yeso hidráulico 1% ............................................. 84 Tabla 30: Análisis de daos de límite líquido C2 adicionado con yeso hidráulico 2% ............................................. 84 Tabla 31: Análisis de daos de límite líquido C2 adicionado con yeso hidráulico 3% ............................................. 85 Tabla 32: Análisis de daos de límite líquido C3 Suelo Natural ............................................................................... 86 Tabla 33: Análisis de daos de límite líquido C3 adicionado con yeso hidráulico 1% ............................................. 86 Tabla 34: Análisis de daos de límite líquido C3 adicionado con yeso hidráulico 2% ............................................. 87 Tabla 35: Análisis de daos de límite líquido C3 adicionado con yeso hidráulico 3% ............................................. 88 Tabla 36: Análisis de daos de limite liquido C4 Suelo Natural ............................................................................... 88 Tabla 37: Análisis de daos de limite liquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ............................................. 89 XIII Tabla 38: Análisis de daos de limite liquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ............................................. 90 Tabla 39: Análisis de daos de limite liquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ............................................. 90 Tabla 40: Análisis de daos de limite liquido C5 Suelo Natural ............................................................................... 91 Tabla 41: Análisis de daos de limite liquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ............................................. 92 Tabla 42: Análisis de daos de limite liquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ............................................. 92 Tabla 43: Análisis de daos de limite liquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ............................................. 93 Tabla 44: Análisis de daos de limite liquido C6 Suelo Natural ............................................................................... 94 Tabla 45: Análisis de daos de limite liquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ............................................. 94 Tabla 46: Análisis de daos de limite liquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ............................................ 95 Tabla 47: Análisis de daos de limite liquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ............................................. 96 Tabla 48: Análisis de datos de límite plástico de C1 Suelo Natural ....................................................................... 97 Tabla 49: Análisis de datos de límite plástico de C1 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ..................................... 97 Tabla 50: Análisis de datos de límite plástico de C1 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ..................................... 97 Tabla 51: Análisis de datos de límite plástico de C1 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ..................................... 97 Tabla 52: Análisis de datos de límite plástico de C2 Suelo Natural ....................................................................... 98 Tabla 53: Análisis de datos de límite plástico de C2 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ..................................... 98 Tabla 54: Análisis de datos de límite plástico de C2 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ..................................... 98 Tabla 55: Análisis de datos de límite plástico de C2 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ..................................... 98 Tabla 56: Análisis de datos de límite plástico de C3 Suelo Natural ....................................................................... 99 Tabla 57: Análisis de datos de límite plástico de C3 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ..................................... 99 Tabla 58: Análisis de datos de límite plástico de C3 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ..................................... 99 Tabla 59: Análisis de datos de límite plástico de C3 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ..................................... 99 Tabla 60: Análisis de datos de límite plástico de C4 Suelo Natural ..................................................................... 100 Tabla 61: Análisis de datos de límite plástico de C4 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ................................... 100 Tabla 62: Análisis de datos de límite plástico de C4 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ................................... 100 Tabla 63: Análisis de datos de límite plástico de C4 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ................................... 100 Tabla 64: Análisis de datos de límite plástico de C5 Suelo Natural ..................................................................... 101 Tabla 65: Análisis de datos de límite plástico de C5 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ................................... 101 Tabla 66: Análisis de datos de límite plástico de C5 adicionado con Yeso Hidráulico 2 % .................................. 101 Tabla 67: Análisis de datos de límite plástico de C5 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ................................... 101 Tabla 68: Análisis de datos de límite plástico de C6 Suelo Natural ..................................................................... 102 Tabla 69: Análisis de datos de límite plástico de C6 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ................................... 102 Tabla 70: Análisis de datos de límite plástico de C6 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ................................... 102 Tabla 71: Resumen de LL, LP e Índice de Plasticidad ........................................................................................... 103 Tabla 72: Criterio de clasificación SUCS .............................................................................................................. 105 Tabla 73: Criterio de clasificación AASTHO ......................................................................................................... 106 Tabla 74: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C1 .............................................................. 107 Tabla 75: Valores para ecuación de IG C1 ........................................................................................................... 108 XIV Tabla 76: Clasificación de Suelos por AASHTO para C1 ....................................................................................... 108 Tabla 77: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C2 .............................................................. 109 Tabla 78: Valores para ecuación de IG C2 ........................................................................................................... 110 Tabla 79: Clasificación de Suelos por AASHTO para C2 ....................................................................................... 110 Tabla 80: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C3 .............................................................. 111 Tabla 81: Valores para ecuación de IG C3 ........................................................................................................... 112 Tabla 82: Clasificación de Suelos por AASHTO para C3 ....................................................................................... 112 Tabla 83: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C4 .............................................................. 113 Tabla 84: Valores para ecuación de IG C4 ........................................................................................................... 114 Tabla 85: Clasificación de Suelos por AASHTO para C4 ....................................................................................... 114 Tabla 86: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C5 .............................................................. 115 Tabla 87: Valores para ecuación de IG C4 ........................................................................................................... 116 Tabla 88: Clasificación de Suelos por AASHTO para C4 ....................................................................................... 116 Tabla 89: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C6 .............................................................. 117 Tabla 90: Valores para ecuación de IG C4 ........................................................................................................... 118 Tabla 91: Clasificación de Suelos por AASHTO para C4 ....................................................................................... 118 Tabla 92: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C1 .......................................................... 120 Tabla 93: Contenido de humedad y densidad seca C1 suelo natural .................................................................. 120 Tabla 94: Contenido de humedad y densidad seca C1 suelo natural + 1% YH .................................................... 121 Tabla 95: Contenido de humedad y densidad seca C1 suelo natural +2% YH ..................................................... 122 Tabla 96: Contenido de humedad y densidad seca C1 suelo natural + 3% YH .................................................... 123 Tabla 97: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C2 .......................................................... 124 Tabla 98: Contenido de humedad y densidad seca C2 suelo natural .................................................................. 124 Tabla 99: Contenido de humedad y densidad seca C2 suelo natural + 1% YH .................................................... 125 Tabla 100: Contenido de humedad y densidad seca C2 suelo natural + 2% YH .................................................. 126 Tabla 101: Contenido de humedad y densidad seca C2 suelo natural +3% YH ................................................... 127 Tabla 102: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C3 ........................................................ 128 Tabla 103: Contenido de humedad y densidad seca C3 suelo natural ................................................................ 128 Tabla 104: Contenido de humedad y densidad seca C3 suelo natural + 1% YH .................................................. 129 Tabla 105: Contenido de humedad y densidad seca C3 suelo natural + 2% YH .................................................. 130 Tabla 106: Contenido de humedad y densidad seca C3 suelo natural + 3% YH .................................................. 131 Tabla 107: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C4 ........................................................ 132 Tabla 108: Contenido de humedad y densidad seca C4 suelo natural ................................................................ 132 Tabla 109: Contenido de humedad y densidad seca C4 suelo natural + 1% YH .................................................. 133 Tabla 110: Contenido de humedad y densidad seca C4 suelo natural + 2% YH .................................................. 134 Tabla 111: Contenido de humedad y densidad seca C4 suelo natural +3% YH ................................................... 135 Tabla 112: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C5 ........................................................ 136 Tabla 113: Contenido de humedad y densidad seca C5 suelo natural ................................................................ 136 XV Tabla 114: Contenido de humedad y densidad seca C5 suelo natural + 1% YH .................................................. 137 Tabla 115: Contenido de humedad y densidad seca C5 suelo natural + 2% YH .................................................. 138 Tabla 116: Contenido de humedad y densidad seca C5 suelo natural + 3% YH .................................................. 139 Tabla 117: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C6 ........................................................ 140 Tabla 118: Contenido de humedad y densidad seca C6 suelo natural ................................................................ 140 Tabla 119: Contenido de humedad y densidad seca C6 suelo natural + 1% YH .................................................. 141 Tabla 120: Contenido de humedad y densidad seca C6 suelo natural + 2% YH .................................................. 142 Tabla 121: Contenido de humedad y densidad seca C6 suelo natural + 3% YH .................................................. 143 Tabla 122: Ensayo CBR C1 Suelo Natural – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos .. 146 Tabla 123: Ensayo CBR C1 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 149 Tabla 124: Ensayo CBR C1 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 154 Tabla 125: Ensayo CBR C1 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 158 Tabla 126: Ensayo CBR C2 Suelo Natural– ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos .. 162 Tabla 127: Ensayo CBR C2 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 166 Tabla 128: Ensayo CBR C2 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 169 Tabla 129: Ensayo CBR C2 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 173 Tabla 130: Ensayo CBR C3 Suelo Natural– ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos .. 177 Tabla 131: Ensayo CBR C3 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 182 Tabla 132: Ensayo CBR C3 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 186 Tabla 133: Ensayo CBR C3 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 190 Tabla 134: Ensayo CBR C4 Suelo Natural – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos .. 194 Tabla 135: Ensayo CBR C4 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 198 Tabla 136: Ensayo CBR C4 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 201 Tabla 137: Ensayo CBR 41 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 204 Tabla 138:Ensayo CBR C5 Suelo Natural – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos .. 209 XVI Tabla 139: Ensayo CBR C5 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 214 Tabla 140: Ensayo CBR C5 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 218 Tabla 141: Ensayo CBR C5 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 222 Tabla 142: Ensayo CBR C6 Suelo Natural - ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos .. 226 Tabla 143: Ensayo CBR C6 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 230 Tabla 144: Ensayo CBR C6 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 234 Tabla 145 Ensayo CBR C3 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos ................................................................................................................................................................... 237 Tabla 146: Medición de la profundidad de la oquedad....................................................................................... 241 Tabla 147: Resumen de los contenidos de humedad .......................................................................................... 242 Tabla 148: Cuadro resumen de granulometría C1 .............................................................................................. 243 Tabla 149: Cuadro resumen de granulometría C2 .............................................................................................. 244 Tabla 150: Cuadro resumen de granulometría C3 .............................................................................................. 245 Tabla 151: Cuadro resumen de granulometría C4 .............................................................................................. 246 Tabla 152: Cuadro resumen granulometría de C5 .............................................................................................. 247 Tabla 153: Cuadro resumen granulometría C6 ................................................................................................... 248 Tabla 154: Cuadro resumen de Límite Líquido .................................................................................................... 249 Tabla 155: Cuadro resumen de Límite Plástico ................................................................................................... 250 Tabla 156: Cuadro resumen de Índice de Plasticidad .......................................................................................... 251 Tabla 157: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C1 ...................................................... 252 Tabla 158: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C2 ...................................................... 252 Tabla 159: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C3 ...................................................... 252 Tabla 160: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C4 ...................................................... 252 Tabla 161: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C5 ...................................................... 253 Tabla 162: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C6 ...................................................... 253 Tabla 163: Cuadro resumen de Densidades Secas Máximas .............................................................................. 254 Tabla 164: Resumen de Contenidos de Humedad Óptimos ................................................................................ 255 Tabla 165: Resumen ensayo CBR C1 ................................................................................................................... 256 Tabla 166: Resumen ensayo CBR C2 ................................................................................................................... 256 Tabla 167: Resumen ensayo CBR C3 ................................................................................................................... 257 Tabla 168: Resumen ensayo CBR C4 ................................................................................................................... 257 Tabla 169: Resumen ensayo CBR C5 ................................................................................................................... 258 Tabla 170: Resumen ensayo CBR C6 ................................................................................................................... 258 XVII Tabla 171: Resumen de expansión C1 ................................................................................................................. 259 Tabla 172: Resumen de expansión C2 ................................................................................................................. 260 Tabla 173: Resumen de expansión C3 ................................................................................................................. 260 Tabla 174: Resumen de expansión C4 ................................................................................................................. 261 Tabla 175: Resumen de expansión C5 ................................................................................................................. 262 Tabla 176: Resumen de expansión C6 ................................................................................................................. 262 Tabla 177: Tabla resumen del Ensayo de Resistencia a la Erosión...................................................................... 263 XVIII Índice de Figuras Ilustración 1: Registro fotográfico de la situación actual del área de influencia de la investigación. __________ 4 Ilustración 2: Mapa de ubicación departamental y ubicación provincial del área de influencia de la investigación (coordenadas UTM) __________________________________________________________________________ 6 Ilustración 3: Mapa de ubicación distrital del área de influencia de la investigación (coordenadas UTM) ______ 6 Ilustración 4: Mapa de ubicación local de la carretera de donde se realizará la extracción de muestra para la investigación: _______________________________________________________________________________ 7 Ilustración 5: Curva Granulométrica Fuente: Universidad Nacional de Colombia ________________________ 17 Ilustración 6: Carta de plasticidad ______________________________________________________________ 20 Ilustración 7: Imagen de composición de un suelo _________________________________________________ 27 Ilustración 8: Vía de Bajo Volumen de Transito ___________________________________________________ 32 Ilustración 9: Tramo Carretera Tica Tica-Chinchero ________________________________________________ 49 Ilustración 10: Reconocimiento de campo en la carretera Tica Tica - Chichero __________________________ 49 Ilustración 11: Levantamiento Topográfico ______________________________________________________ 50 Ilustración 12: Trazado, excavación de calicata y extracción de muestra _______________________________ 50 Ilustración 13: Cerrado hermético de las muestras ________________________________________________ 50 Ilustración 14: Extracción de Yeso ______________________________________________________________ 51 Ilustración 15: Tallado de Yeso ________________________________________________________________ 52 Ilustración 16: Horneado de Yeso ______________________________________________________________ 52 Ilustración 17: Molienda de Yeso en la Maquina de los Ángeles ______________________________________ 53 Ilustración 18: Materiales necesarios para la elaboración del ensayo. _________________________________ 53 Ilustración 19: Tamizado de material para descartar piedras. _______________________________________ 54 Ilustración 20: Pesado de tara más muestra húmeda ______________________________________________ 54 Ilustración 21: Muestras listas en taras para colocación enhorno. ____________________________________ 54 Ilustración 22: Cuarteo ______________________________________________________________________ 55 Ilustración 23: Muestra seca (3000 gr) antes del lavado ____________________________________________ 56 Ilustración 24: Lavado de material por la malla N°200 _____________________________________________ 56 Ilustración 25: Colocado del material a los tamices y posteriormente tamizado por la maquina ____________ 56 Ilustración 26: Pesado de los pesos retenidos en cada tamiz. ________________________________________ 57 Ilustración 27: Diferentes tamaños de partículas que conforman la muestra. ___________________________ 57 Ilustración 28: Pesado de muestra y Yeso Hidráulico _______________________________________________ 58 Ilustración 29: Materiales para la ejecución del ensayo de límite líquido _______________________________ 59 Ilustración 30: Ensayo de límite líquido _________________________________________________________ 59 Ilustración 31: Ejecución del ensayo de límite plástico ______________________________________________ 60 Ilustración 32: Taras con muestra de LP y LL listas para colocarse dentro del horno de secado _____________ 60 Ilustración 33: Materiales necesarios para realizar el ensayo Proctor Modificado________________________ 61 Ilustración 34: Medición de las dimensiones del molde de 4” ________________________________________ 62 Ilustración 35: Material repartido en 5 bandejas __________________________________________________ 62 XIX Ilustración 36: Material adicionando Yeso Hidráulico ______________________________________________ 63 Ilustración 37: Adición de Agua a las muestras ___________________________________________________ 63 Ilustración 38: Distribución de 5 capas iguales, y colocación al molde._________________________________ 64 Ilustración 39: Compactación de material. _______________________________________________________ 64 Ilustración 40: Enrasado de muestra en molde y pesaje. ___________________________________________ 64 Ilustración 41: Extracción de muestra ___________________________________________________________ 65 Ilustración 42: Extracción de pequeñas muestras para las taras. _____________________________________ 65 Ilustración 43: Colocación de material al molde de 6” ______________________________________________ 67 Ilustración 44: Compactación dentro del molde de 6” ______________________________________________ 67 Ilustración 45: Enrasado de material y colocación de nuevo papel filtro _______________________________ 67 Ilustración 46: Colocación de trípode ___________________________________________________________ 68 Ilustración 47: Sumergido del molde con material, pesas y placa con vástago __________________________ 68 Ilustración 48: Colocación del molde con material al CBR Tester _____________________________________ 69 Ilustración 49: Grabación de datos _____________________________________________________________ 69 Ilustración 50: Extracción de muestra a taras ____________________________________________________ 69 Ilustración 51: Elaboración de bloques de tierra comprimida ________________________________________ 70 Ilustración 52: Instalación del equipo de SAET y colocación de bloques ________________________________ 71 Ilustración 53: Medición de oquedad de los bloques _______________________________________________ 71 Ilustración 54: Contenido de humedad __________________________________________________________ 72 Ilustración 55: Curva granulométrica de la calicata C1 _____________________________________________ 74 Ilustración 56: Curva granulométrica C2 ________________________________________________________ 75 Ilustración 57: Curva granulométrica de la calicata C3 _____________________________________________ 76 Ilustración 58: Curva granulométrica C4 ________________________________________________________ 77 Ilustración 59: Curva granulométrica C5 ________________________________________________________ 78 Ilustración 60: Curva Granulométrica C6 ________________________________________________________ 79 Ilustración 61: Gráfico límite líquido C1 Suelo Natural ______________________________________________ 81 Ilustración 62: Gráfico límite líquido C1 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ____________________________ 81 Ilustración 63: Gráfico límite líquido C1 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ____________________________ 82 Ilustración 64: Gráfico límite líquido C1 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ____________________________ 83 Ilustración 65: Gráfico límite líquido C2 Suelo Natural ______________________________________________ 83 Ilustración 66: Gráfico límite líquido C2 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ____________________________ 84 Ilustración 67: Gráfico límite líquido C2 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ____________________________ 85 Ilustración 68: Gráfico límite líquido C2 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ____________________________ 85 Ilustración 69: Gráfico límite líquido C3 Suelo Natural ______________________________________________ 86 Ilustración 70: Gráfico límite líquido C3 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ____________________________ 87 Ilustración 71: Gráfico límite líquido C3 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ____________________________ 87 Ilustración 72: Gráfico límite líquido C3 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ____________________________ 88 Ilustración 73: Gráfico límite líquido C4 adicionado Suelo Natural ____________________________________ 89 XX Ilustración 74: Gráfico límite líquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ____________________________ 89 Ilustración 75: Gráfico límite líquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ____________________________ 90 Ilustración 76: Gráfico límite líquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ____________________________ 91 Ilustración 77: Gráfico límite líquido C5 Suelo Natural ______________________________________________ 91 Ilustración 78: Gráfico límite líquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ____________________________ 92 Ilustración 79: Gráfico límite líquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ____________________________ 93 Ilustración 80: Gráfico límite líquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ____________________________ 93 Ilustración 81: Gráfico límite líquido C6 Suelo Natural ______________________________________________ 94 Ilustración 82: Gráfico límite líquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 1% ____________________________ 95 Ilustración 83: Gráfico límite líquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 2% ____________________________ 95 Ilustración 84: Gráfico límite líquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 3% ____________________________ 96 Ilustración 85: Carta de Plasticidad de Casagrande para suelos finos_________________________________ 105 Ilustración 86: Carta de Casagrande para C1 ____________________________________________________ 107 Ilustración 87: Carta de Casagrande para C2 ____________________________________________________ 109 Ilustración 88: Carta de Casagrande para C3 ____________________________________________________ 111 Ilustración 89: Carta de Casagrande para C4 ____________________________________________________ 113 Ilustración 90: Carta de Casagrande para C5 ____________________________________________________ 115 Ilustración 91: Carta de Casagrande para C6 ____________________________________________________ 117 Ilustración 92: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C1 suelo natural _____________________ 120 Ilustración 93: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C1 suelo natural + 1 % YH _____________ 121 Ilustración 94: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C1 suelo natural + 2 % YH _____________ 122 Ilustración 95: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C1 suelo natural + 3 % YH _____________ 123 Ilustración 96: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C2 suelo natural _____________________ 124 Ilustración 97: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C2 suelo natural + 1 % YH _____________ 125 Ilustración 98: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C2 suelo natural + 2 % YH _____________ 126 Ilustración 99: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C2 suelo natural + 3 % YH _____________ 127 Ilustración 100: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C3 suelo natural ____________________ 128 Ilustración 101: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C3 suelo natural + 1% YH _____________ 129 Ilustración 102: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C3 suelo natural + 2% YH _____________ 130 Ilustración 103: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C3 suelo natural + 3% YH _____________ 131 Ilustración 104: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C4 suelo natural ____________________ 132 Ilustración 105: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C4 suelo natural + 1% YH _____________ 133 Ilustración 106: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C4 suelo natural + 2% YH _____________ 134 Ilustración 107: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C4 suelo natural + 3% YH _____________ 135 Ilustración 108: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C5 suelo natural ____________________ 136 Ilustración 109: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C5 suelo natural + 1% YH _____________ 137 Ilustración 110: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C5 suelo natural + 2% YH _____________ 138 Ilustración 111: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C5 suelo natural + 3% YH _____________ 139 XXI Ilustración 112: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C6 suelo natural ____________________ 140 Ilustración 113: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C6 suelo natural + 1% YH _____________ 141 Ilustración 114: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C6 suelo natural + 2% YH _____________ 142 Ilustración 115: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C6 suelo natural + 3% YH _____________ 143 Ilustración 116: Características de la muestra patrón _____________________________________________ 144 Ilustración 117: Contenido de Humedad Natural _________________________________________________ 242 Ilustración 118: Curva granulométrica C1 ______________________________________________________ 243 Ilustración 119: Curva granulométrica C2 ______________________________________________________ 244 Ilustración 120: Curva granulométrica C3 ______________________________________________________ 245 Ilustración 121: Curva granulométrica C4 ______________________________________________________ 246 Ilustración 122: Curva granulométrica C5 ______________________________________________________ 247 Ilustración 123: Curva granulométrica C6 ______________________________________________________ 248 Ilustración 124: Límite Líquido vs. Tipo de suelo__________________________________________________ 249 Ilustración 125: Límite Plástico vs. Tipo de suelo _________________________________________________ 250 Ilustración 126: Índice de Plasticidad vs. Tipo de suelo ____________________________________________ 251 Ilustración 127: Densidad seca máxima Vs. Tipo de Suelo __________________________________________ 254 Ilustración 128: Contenido de Humedad Optimo Vs. Tipo de Suelo ___________________________________ 255 Ilustración 129: CBR al 100% C1 ______________________________________________________________ 256 Ilustración 130: CBR al 100% C2 ______________________________________________________________ 257 Ilustración 131: CBR al 100% C3 ______________________________________________________________ 257 Ilustración 132: CBR al 100% C4 ______________________________________________________________ 258 Ilustración 133: CBR al 100% C5 ______________________________________________________________ 258 Ilustración 134: CBR al 100% C6 ______________________________________________________________ 259 Ilustración 135: Comparación de expansión C1 __________________________________________________ 259 Ilustración 136: Comparación de expansión C2 __________________________________________________ 260 Ilustración 137: Comparación de expansión C3 __________________________________________________ 261 Ilustración 138: Comparación de expansión C4 __________________________________________________ 261 Ilustración 139: Comparación de expansión C5 __________________________________________________ 262 Ilustración 140: Comparación de expansión C6 __________________________________________________ 263 Ilustración 141: Grafico de resultados del ensayo de Resistencia a la Erosión __________________________ 264 Ilustración 142: Grafico índice de plasticidad vs. Tipo de suelo ______________________________________ 269 Ilustración 143: Densidad Seca Máxima ________________________________________________________ 270 Ilustración 144: Comparación del Contenido de Humedad Optima ___________________________________ 271 Ilustración 145: Resultados de la Resistencia a la Erosión __________________________________________ 272 Ilustración 146: Croquis de la ubicación de cada Calicata respecto a la carretera Tica Tica - Chinchero______ 277 Ilustración 147: Extracción de las Rocas de Yeso _________________________________________________ 347 Ilustración 148: Reconocimiento de campo _____________________________________________________ 348 Ilustración 149: Levantamiento Topográfico ____________________________________________________ 349 XXII Ilustración 150: Extracción de Muestras ________________________________________________________ 350 Ilustración 151: Tallado y horneado de Yeso ____________________________________________________ 351 Ilustración 152: Ensayo de Contenido de Humedad _______________________________________________ 352 Ilustración 153: Ensayo de Granulometría ______________________________________________________ 353 Ilustración 154: Ensayo de Limites de Atterberg _________________________________________________ 354 Ilustración 155: Ensayo de Proctor Modificado __________________________________________________ 355 Ilustración 156: Ensayo de CBR _______________________________________________________________ 356 Ilustración 157: Ensayo de Resistencia a la Erosión ______________________________________________ 358 1 Resumen Esta investigación se denomina: “Evaluación de las propiedades físico - mecánicas de suelos inestables incorporando yeso hidráulico (YH) en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021”, tuvo como objetivo la evaluación de las propiedades físico- mecánicas de un suelo inestable que sería utilizado como subrasante en la Carretera Tica Tica- Chinchero, dicha mejora se produce añadiendo Yeso Hidráulico directamente, buscando así cumplir con los parámetros establecidos de una subrasante apta para una vía de bajo volumen de tránsito, se realizó ensayos granulometría, contenido de humedad, límites de Atterberg, Proctor Modificado (Densidad Seca Máxima y Contenido de Humedad Optimo) , capacidad de soporte CBR y resistencia a la erosión. Este aditivo fue añadido en porcentajes mínimos de 1%, 2% y 3% en el Laboratorio de Ingeniería Civil de la Universidad Andina del Cusco, los cuales nos muestran en sus resultados el cumplimiento parcial de nuestras hipótesis bajo las condiciones del reglamento de Manual de Ensayo de Materiales (2016); el yeso hidráulico como aditivo estabilizador de suelos posee una elaboración compleja, debido a que se produce en hornos con la capacidad de sostener una temperatura promedio de 900 C°. Se propuso un análisis en las propiedades físico-mecánicas antes mencionadas del suelo natural, suelo natural + 1% de yeso hidráulico, suelo natural + 2% de yeso hidráulico y suelo natural + 3% de yeso hidráulico, se realizó un total de 132 ensayos de laboratorio de 6 diferentes calicatas muestreadas, los resultados nos mostraron un cambio en las propiedades físicas y mecánicas a medida que se aumentó el porcentaje de Yeso Hidráulico añadido a cada muestra, teniendo como mejor resultado en dos puntos de investigación (calicata C1 y C5) con la mezcla del suelo natural + 3% de YH y suelo natural + 2% de YH respectivamente, con relación al ensayo de capacidad de soporte CBR se obtuvo una mejora de 5% y 9%, el suelo de esta carretera esta incluida en una categoría de subrasante buena (S3) según el Manual de Carreteras (2016). Palabras Claves: propiedades físico-mecánicas, yeso hidráulico, CBR, Manual de Carreteras, suelo inestable, subrasante, aditivo estabilizador. 2 Abstract This research is called: “Evaluation of the physical-mechanical properties of unstable soils incorporating hydraulic gypsum (YH) on low traffic volume roads. Tica Tica-Chinchero Highway, Cusco 2021", aims to evaluate the physical-mechanical properties of an unstable soil that would be used as subgrade on the Tica Tica-Chinchero Highway, said improvement will be produced by adding Hydraulic Plaster directly, thus seeking to comply With the established parameters of a subgrade suitable for a low traffic volume road, tests were carried out on granulometry, moisture content, Atterberg limits, Modified Proctor (Maximum Dry Density and Optimum Moisture Content), CBR support capacity and resistance. to erosion. This additive was added in minimum percentages of 1%, 2% and 3% in the Civil Engineering Laboratory of the Andean University of Cusco, which show us in their results the partial fulfillment of our hypotheses under the conditions of the Manual of Regulations. Materials Test (2016); Hydraulic gypsum as a soil stabilizing additive has a complex preparation, because it is produced in ovens with the capacity to sustain an average temperature of 900 C°. An analysis was proposed on the aforementioned mechanical properties of the natural soil, natural soil + 1% hydraulic gypsum, natural soil + 2% hydraulic gypsum and natural soil + 3% hydraulic gypsum, a total of 132 physical tests were carried out. . laboratory of 6 different sampled pits, the results showed us a change in the physical and mechanical properties as the percentage of Hydraulic Plaster added to each sample was increased, having the best result in two research points (pits C1 and C5). with the mixture of natural soil + 3% of YH and natural soil + 2% of YH respectively, in relation to the CBR bearing capacity test, an improvement of 5% and 9% was obtained, the soil of this road is included in a good subgrade category (S3) according to the Highway Manual (2016). Keywords: physical-mechanical properties, hydraulic gypsum, CBR, Highway Manual, unstable soil, subgrade, stabilizing additive. 3 Introducción En nuestro entorno los suelos inestables se pueden encontrar con facilidad, como por ejemplo la arcilla, el limo que son materiales con presencia importante en diversos ámbitos geográficos por lo que representa un gran problema geotécnico para cualquier tipo de infraestructura, en especial en la infraestructura vial, debido a que dicho material presenta altas deformaciones en la estructura del pavimento de carreteras con bajo volumen de tránsito, ya que al no tener una carpeta de rodadura y ser solo compactadas, el intemperismo altera la humedad del suelo provocando así deformaciones. La arcilla, limos, material orgánico e inorgánico también provocan que los suelos presenten una mediana o alta plasticidad y generen inestabilidad en las diferentes carreteras de nuestro medio, debido a su gran alcance de construcción que estos poseen, nos lleva a lidiar con una gran variedad de suelos inestables. Actualmente, se tiene una tendencia en la búsqueda de nuevos materiales alternativos estabilizadores de suelos inestables o problemáticos, estos materiales deben encontrarse en abundancia en la naturaleza, ser eco amigables con el medio ambiente y también que su proceso de producción sea económicamente viable; es así que la presente investigación realizo una evaluación del efecto de la incorporación de yeso hidráulico (Yeso sometido a Altas temperaturas en su etapa de producción) como material estabilizante que será aplicado a un suelo inestable o problemático, dicho suelo ya estabilizado, mejoro sus propiedades físico- mecánicas mínimamente, por lo que se observó que este material aditivo (Yeso hidráulico) puede representar una nueva aplicación a gran escala en estabilización de ciertos tipos de suelos que se detalla en la presente investigación; las muestras fueron obtenidas de la carretera Tica Tica – Chincheros en los tramos Sencca Quispihuara-Allpachaca, Vías Vecinales Cu:1139, 1140, 1150, 1152, 1151, 1157, 1155, 1119, por lo tanto se brindará una alternativa de solución innovadora para el mejoramiento de la carpeta de rodadura de este tipo de vías. 4 Capítulo I: Planteamiento del problema 1.1.Identificación del problema Descripción del problema de investigación El Cusco tiene una gran cantidad de suelos inestables que contienen materiales como arcillas, limos y/o arenas en su estratigrafía, formando estos, parte de sus caminos de tránsito vehicular. Por esa razón se presentan diversos problemas en su estructura como agrietamientos y asentamientos, provocando el deterioro de estos caminos a causa de la alteración de humedad por la variedad geológica de la región del Cusco, teniendo así muchos suelos que no cumplen con él porcentaje (%) de CBR (California Bearing Ratio) establecido por la Normativa que garanticen una subrasante eficiente para cualquier tipo de vía. La coyuntura actual provocó un gran movimiento en las redes viales de bajo volumen de tránsito por lo que es indispensable contar con vías debidamente funcionales para su uso. Ilustración 1: Registro fotográfico de la situación actual del área de influencia de la investigación. Fuente: propia Según el Plan vial Departamental participativo del Cusco 2006 – 2015, la región del Cusco posee 4973.07 Km de Red Vial entre nacional, departamental y vecinal, de los cuales solo se encuentra afirmada 2203.17 Km, sin afirmar 962 Km y trocha carrozable 1808.53 Km; mostrándonos así extensas vías no pavimentadas, esto está directamente referenciado a la calidad de dichas redes viales, por lo que es de suma importancia el mantenimiento (estabilización de suelos) y habilitación (pavimentación) de estas vías, con el objetivo de brindar confort al usuario, apoyando así también al desarrollo de las localidades inmiscuidas. Nuestra región se encuentra dentro de una geografía variada por lo que es frecuente ubicar estos suelos inestables que provocan una gran inversión para estabilizar estos suelos y ponerlos en 5 condiciones óptimas estas redes viales, es así que la búsqueda de nuevos estabilizadores es más relevante, y sobre todo que sea un material abundante en nuestra región. Actualmente el uso del yeso está dirigido a los diferentes procesos de albañilería teniendo así muy poco aprovechamiento de este material, considerando que nuestra región posee grandes yacimientos de yeso. Este material en otras áreas de la Ingeniería Civil, como en la Geotecnia, posee muy poca información sobre su aplicación como estabilizador de suelos. Estudios sobre este material resultan de gran valor hacia el usuario, ya que la industria de este mineral no cuenta con información ni investigación para el uso de diseños estructurales de pavimentos mejorados con este material; ya que además de ser abundante y de origen natural, también representa un aditivo más económico que otros para la estabilización de suelos. Por dichas razones esta investigación tiene como finalidad evaluar las propiedades físico- mecánicas de los suelos críticos provenientes de la carretera Tica Tica – Chinchero, siendo estos adicionados con Yeso Hidráulico en ciertos porcentajes, para obtener una subrasante que cumpla con los Estándares establecidos en la Normativa Peruana (Manual de Carreteras Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos, sección Suelos y Pavimentos R.D. N°10-2014-MTC/14). 1.1.1. Área de investigación La investigación tendrá como zona de estudio la carretera Sencca Quispihuara – Allpachaca, Vías Vecinales Cu:1139, 1140, 1150, 1152, 1151, 1157, 1155, 1119, ubicado en los Distritos de Cusco, Poroy, Cachimayo y Chinchero, provincias de Cusco, Anta y Urubamba, del Departamento del Cusco, cuyas coordenadas geográficas son, desde la latitud 13°29’50.94” S y la longitud 72°0’23.66”, hasta la latitud 13°24’19.33” S y la longitud 72°3’10.35” O; y en coordenada UTM son desde la coordenada 824084.9 Este y la coordenada 8505871.1 Norte, hasta la coordenada 819190.1 Este y la coordenada 8516130.9 Norte. Dicha vía tiene una altitud promedio de 3740 m.s.n.m.; es una carretera importante ya que une Cusco con Chinchero. Estos 15.6 Km de carretera cruzan por cuatro Distritos y es la unión de Vías Vecinales como la CU-1139, CU-1140, CU-1150, CU-1152, CU-1151, CU-1157, CU-1155, CU-1119 y el tramo Sencca Quispihuara - Allpachaca. 6 Ilustración 2: Mapa de ubicación departamental y ubicación provincial del área de influencia de la investigación (coordenadas UTM) Ilustración 3: Mapa de ubicación distrital del área de influencia de la investigación (coordenadas UTM) 7 Ilustración 4: Mapa de ubicación local de la carretera de donde se realizará la extracción de muestra para la investigación: Formulación interrogativa del problema 1.1.1.1.Formulación interrogativa del problema general • ¿Cuál es la evaluación de las propiedades físico-mecánicas de suelos inestables incorporados con Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021? 1.1.1.2.Formulación interrogativa de los problemas específicos P1. ¿Cuál será el Índice de Plasticidad de suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021? P2. ¿Cuál será la Densidad Seca Máxima de suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021? 8 P3. ¿Cuál será el Contenido de Humedad Óptimo de suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021? P4. ¿Cuál será la Capacidad de Soporte CBR de suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021? P5. ¿Cuál será la Resistencia a la Erosión en suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021? 1.2.Justificación e importancia de la investigación 1.2.1. Justificación técnica El siguiente trabajo de investigación en la rama de la geotecnia y pavimentos perteneciente a la ingeniería civil, tuvo como meta dar un alcance real de las propiedades físico - mecánicas de un suelo inestable usando como aditivo estabilizador el yeso hidráulico en 1%, 2% y 3%, obteniendo resultados que permita determinar la cantidad en porcentaje de dicho material aditivo que provea de mejores propiedades a un suelo inestable y que a gran escala tenga un uso viable en la estructura de un pavimento (subrasante), dentro del diseño de carreteras de bajo volumen de tránsito. 1.2.2. Justificación social En la medida que las características del Yeso Hidráulico como material estabilizante de suelos inestables en carreteras sean difundidas, el grupo beneficiario serán proyectistas, supervisores y residentes, puesto que con el aporte de esta investigación podrán desarrollar sus futuros proyectos. Esta investigación representa un aporte, puesto que al mejorar la capacidad de soporte de un suelo inestable brindará de mayor confort y transitabilidad a los usuarios. 1.2.3. Justificación por viabilidad La presente investigación será viable ya que los ensayos que se llevaran a cabo cuentan con accesibilidad para ser desarrollados en laboratorios y también están debidamente normados en ASTM, AASHTO y en la Norma Técnica Peruana, y los procedimientos para dichos ensayos en el Manual de Carreteras Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos; en el aspecto financiero la siguiente investigación es viable ya que los materiales son económicamente accesibles, y algunos se encuentran en la naturaleza de nuestra localidad haciéndolos así materiales propicios para su uso a gran escala o su adquisición a bajo costo. 9 1.2.4. Justificación por relevancia La investigación realizada no tiene gran cantidad de información indexada por lo que tendría un gran aporte al conocimiento de un nuevo estabilizador de suelos inestables, buscando ser una opción más en el diseño de la estructura de pavimentos de carreteras de bajo volumen de tránsito. La investigación nos dará a conocer la mejora de las propiedades físico-mecánicas de un suelo inestable que se usará como subrasante, adicionando porcentajes de yeso hidráulico (1%, 2% y 3%) 1.3. Delimitaciones de la investigación 1.3.1. Delimitación espacial Los resultados de los parámetros obtenidos fueron válidos solo para las zonas vulnerables en vista de la visita a obra e indicados por un especialista, pertenecientes a la carretera Tica Tica – Chinchero, ubicada en la región del Cusco. Se considera como aditivo solo el yeso proveniente de la cantera de Lucre (Huacarpay), ya que este material tiene la característica de una fragua más acelerada. 1.3.2. Delimitaciones de materiales Las propiedades físico-mecánicas de la mezcla fueron calculadas y analizadas en laboratorio de acuerdo a lo establecido en el Manual de Ensayo de materiales del MTC. 1.3.3. Delimitaciones de ensayos El estudio y análisis de los ensayos estuvieron solo dirigidos a las propiedades físico mecánicas del suelo con y sin aditivo de yeso hidráulico. Los resultados de esta investigación se limitaron a los ensayos de: Límite líquido, límite plástico, Proctor modificado y CBR; obtenidos del material de muestra de la carretera Tica Tica-Chinchero. 1.3.4. Delimitaciones de diseño La investigación estuvo limitada a la dosificación del yeso hidráulico en 1%, 2% y 3% para la mezcla con el suelo inestable, ya que se condicionará para así poder determinar el mejor valor de aplicación del yeso hidráulico a un suelo. Esta dosificación fue escogida a razón de una prueba piloto desarrollada con anterioridad, en la que se pudo obtener los porcentajes referenciados en esta investigación, la cual dio las medidas indicadas, lo cual da una muestra clara de que se puede tener una hipótesis muy positiva en cuanto al mejoramiento y estabilización de un suelo inestable con y sin aditivo de yeso hidráulico. 10 1.4.Objetivos de la investigación Objetivo general • Evaluar las propiedades físico-mecánicas de suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. Objetivos específicos O1. Determinar el Índice de Plasticidad de suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. O2. Determinar la Densidad Seca Máxima de suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. O3. Determinar el Contenido de Humedad Optimo de suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. O4. Determinar el Capacidad de Soporte CBR de suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. O5. Determinar la Resistencia a la Erosión en suelos inestables incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. 11 Capitulo II: Marco teórico 2.1. Antecedentes de la investigación 2.1.1. Antecedente a nivel nacional Título:” Capacidad portante de suelo cohesivo estabilizado con cal y sulfato de calcio en 10%, 15% y 25%” Autor: Renzo José Guerrero Malpica Año: 2019 Institución: Universidad Privada del Norte Lugar: Cajamarca- Perú Resumen El objetivo principal de esta tesis fue determinar la capacidad portante de suelo cohesivo estabilizado en 10%, 15% y 25% de Cal y Sulfato de Calcio por reemplazo. Analizando los suelos de 3 canteras: Shultín, El Guitarrero y Shudal, se obtuvo mediante ensayos de laboratorio la clasificación por el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos “SUCS”: CL (Arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media), ML (Limos inorgánicos) y MH (Limos inorgánicos o arcillas de plasticidad alta) respectivamente; se determinó que el suelo más cohesivo fue el último. Se procedió a realizar los ensayos sin agente estabilizador; y luego con la adición de Sulfato de Calcio y Cal en proporciones de 10%, 15% y 25%. (Malpica 2019) Para el ensayo Proctor Modificado, se obtuvo una densidad máxima seca de 1.654gr/cm3 en la muestra patrón, 1.577gr/cm3, 1.545gr/cm3 y 1.527gr/cm3 para 10%, 15% y 25% de Sulfato de Calcio; y 1.559gr/cm3, 1.560gr/cm3 y 1.561gr/cm3 para 10%, 15% y 25% de Cal respectivamente. (Malpica 2019) Para el ensayo CBR, se obtuvo un valor de 2.70 en la muestra patrón, 7.00, 4.10 y 4.00; con 10%, 15% y 25% de sulfato de calcio, aumentando en 159%, 52% y 58% respectivamente; y 11.20, 10.80 y 10.60 para 10%, 15% y 25% de cal, aumentando en 315%, 300% y 293% respectivamente; se confirma la hipótesis planteada al incrementar el valor CBR en más de 5% con la adición de ambos estabilizadores. (Malpica 2019) Conclusiones Conclusión 01. Se comprobó que la hipótesis planteada fue demostrada, ya que con la adición de sulfato de calcio aumenta más del 5% en su capacidad portante (CBR), y con la adición de cal también supera el 5% de aumento en su capacidad portante CBR. (Malpica 2019) Conclusión 02. Se logró definir que la influencia de la adición de sulfato de calcio en 10%, 15% y 25% en el índice California Bearing ratio (CBR) para un suelo cohesivo aumenta su 12 capacidad portante, habiendo obtenido los siguientes resultados para un CBR al 0.1”: con la muestra patrón un CBR de 3.40; adicionando 10% de sulfato de calcio un CBR de 7.90; adicionando 15% de sulfato de calcio un CBR de 4.10; adicionando 25% de sulfato de calcio un CBR de 4.00; para un CBR al 0.2”, con la muestra patrón un CBR de 2.70; adicionando 10% de sulfato de calcio un CBR de 7.00; adicionando 15% de sulfato de calcio un CBR de 4.65; adicionando 25% de sulfato de calcio un CBR de 4.50. (Malpica 2019) Conclusión 03. Se logró evaluar que la influencia de la adición de cal en 10%, 15% y 25% en el índice California Bearing ratio (CBR) para un suelo cohesivo aumenta su capacidad portante, habiendo obtenido los siguientes resultados para un CBR al 0.1”: con la muestra patrón un CBR de 3.40; adicionando 10% de cal un CBR de 14.00; adicionando 15% del cal un CBR de 16.20; adicionando 25% de cal un CBR de 15.80; para un CBR al 0.2”, con la muestra patrón un CBR de 2.70; adicionando 10% de cal un CBR de 11.20; adicionando 15% de cal un CBR de 10.80; adicionando 25% de cal un CBR de 10.60. (Malpica 2019) Conclusión 04. Se identificó que el agente estabilizador con el que se obtuvo mejores resultados fue la cal con un aumento para un CBR 0.1” de 12.80 y para un CBR 0.2” de 8.50, mientras que para el sulfato de calcio se obtuvo un CBR 0.1” de 4.50 y para un CBR 0.2” de 4.30. (Malpica 2019) Conclusión 05. Se determinó que, siendo el costo similar de los agentes, hay mayor rentabilidad adicionando cal, puesto que se incrementó en un 315% su valor inicial a diferencia del sulfato de calcio que solo incrementó en un 159%. (Malpica 2019) Antecedente local Título:” Influencia de la Variación de Temperatura de Cocción en las Propiedades Físicas y Mecánicas del Yeso Proveniente de la Cantera Orlando 2007 de Acuerdo a la Norma UNE-EN 13279-2” Autor: Lucia Boza Quispe y Peter Valerio Loayza Velasque Año: 2017 Institución: Universidad Andina del Cusco Lugar: Cusco- Perú Resumen: El presente trabajo de investigación tuvo como propósito determinar la influencia de la variación de la temperatura de cocción del yeso (130°C, 200°C, 500°C, 900°C y 1100°C) en sus propiedades físicas y mecánicas tomando como referencia la norma UNE. EN 13279-2 Yesos de construcción y conglomerantes a base de yeso para la construcción. Parte 2: Métodos 13 de ensayo. Haciendo uso de la materia prima obtenida de la Cantera Orlando 2007. Para realizar la investigación primero se fabricó el yeso a diferentes temperaturas de calcinación, luego se determinó la relación agua/yeso conveniente que facilitó la evaluación de las propiedades físicas y mecánicas en los diferentes tipos de yeso. Se realizaron 36 unidades prismáticas utilizadas en el ensayo de resistencia a flexión, y los 2 trozos de cada unidad se reutilizaron en el ensayo de resistencia a compresión. De igual forma se fabricaron 36 unidades para el ensayo de Succión y finalmente se utilizó 7 kg de yeso pasante por la malla N° 50 para el ensayo de tiempo de fraguado. Al término de la investigación se llegó a la conclusión de que las propiedades físicas y mecánicas del yeso se ven afectadas significativamente por la variación de temperatura de cocción. (Velasque 2017) Conclusiones: Conclusión N° 01 Se ha demostrado la hipótesis general “La temperatura de cocción influirá significativamente en las propiedades físicas y mecánicas del yeso proveniente de la cantera ORLANDO 2007” ya que como se puede apreciar en el CAPÍTULO IV: RESULTADOS en todos los ensayos realizados los resultados varían significativamente. (Velasque 2017) Conclusión N° 02 La sub hipótesis N° 1 “A mayor temperatura de cocción, mayor será la resistencia a la compresión axial simple” fue demostrada parcialmente debido a que según los datos mostrados la resistencia a compresión del yeso fabricado a una temperatura de cocción de 200°C es mayor al producido a 130°C, y el producido a 900°C es mayor al de 200°C y al de 500°C; sin embargo, este último es menor al de 200°C. (Velasque 2017) Conclusión N° 03 La sub hipótesis N° 2 “A mayor temperatura de cocción, mayor será la resistencia a flexión” fue demostrada parcialmente debido a que según los datos mostrados, la resistencia a flexión del yeso fabricado a una temperatura de cocción de 200°C es mayor al producido a 130°C, y el producido a 900°C es mayor al de 500°C; sin embargo, éstos dos últimos son menores al de 200°C. (Velasque 2017) Conclusión N° 04 La sub hipótesis N° 3 “A mayor temperatura de cocción, mayor será el tiempo de fraguado” fue demostrada parcialmente debido a que según los datos mostrados, el tiempo de fraguado del yeso fabricado a una temperatura de cocción de 200°C es mayor al producido a 130°C, y el producido a 1100°C es mayor al de 900°C, y el de 900°c es mayor al de 500°C; sin embargo este último es menor al de 200°C. (Velasque 2017) 14 Conclusión N° 05 La sub hipótesis N° 4 “A mayor temperatura de cocción, mayor será el periodo inicial de absorción (Succión)” no fue demostrada debido a que según los datos mostrados el porcentaje inicial de absorción fue menor a medida que se aumentaba la temperatura de cocción del yeso. 2.1.2. Antecedentes a nivel internacional Título: “Análisis del yeso empleado en revestimientos exteriores mediante técnicas geológicas” Autor: David Sanz Arauz Institución: Universidad Politécnica de Madrid Año: 2009 Resumen El presente trabajo se centra en la fabricación del yeso en hornos tradicionales y empleado históricamente para emplearlo en revestimientos exteriores. Para ello se realiza un estudio documental y un trabajo experimental mediante técnicas geológicas. (Arauz 2009) Conclusión 01. El yeso de Albarracín está compuesto por anhidrita e impurezas activas e inertes (sílice cristalina y amorfa; arcillas y fases hidráulicas) estas producidas por la naturaleza del sistema de fabricación artesanal, en un horno con intervalos de temperatura entre 200 y 1000ºC con alimentación continua de combustible durante 36 horas. (Arauz 2009) Conclusión 02. La anhidrita conjuntamente con las fases hidráulicas fragua en etapas sucesivas, mejorando con el tiempo y en presencia de humedad las propiedades físicas y mecánicas del producto final. (Arauz 2009) Conclusión 03. El sistema de hidratación es de una gran complejidad y tiene una cinética muy lenta, en presencia de impurezas. (Arauz 2009) Conclusión 04. Los iones que están presentes en el yeso y en las impurezas que le acompañan, especialmente estroncio y hierro, tienen influencia en el color del producto final y en los procesos de deshidratación e hidratación. (Arauz 2009) Conclusión 05. El buen comportamiento del yeso de fabricación artesanal al exterior se debe a la naturaleza de sus fases minerales y al sistema de hidratación de éstas (Arauz 2009) Conclusión 06. El contenido de cal producido en la descomposición térmica del yeso en revestimiento al exterior evoluciona carbonatándose. Por lo que el contenido en cal o calcita de los yesos tradicionales puede provenir de una fuente interna al sistema y no en todos los casos de un aditivo añadido al producto. (Arauz 2009) 15 Conclusión 07. A nivel metodológico se confirma la utilidad y adecuación del ensayo físico de hidraulicidad y se demuestra la idoneidad de las técnicas geológicas para la caracterización de materiales históricos inorgánicos. (Arauz 2009) Título: El Yeso. Artículo “Calcium Sulfate” de la Ullman’s Encyclopedy of Industrial Chemistry Autor: Franz Wirsching Institución: Gebrü (Wirsching 1996)der Knauf Westdeutsche Gipswerke “Fábrica de yeso de Alemania Occidental de Gebrüder Knauf” Año: 1996 El sulfato de calcio di hidratado (Yeso) se encuentra en grandes cantidades en el mundo, naturalmente en forma rocosa, su proceso de producción se da a altas temperaturas ya que al momento de perder moléculas de agua cambia su densidad, y molido se convierte en un material conglomerante al contacto con el agua. El yeso y la anhidrita no tienen una característica toxica, este último es el yeso deshidratado a altas temperaturas (>700 °C) y solo llega a retener media molécula de agua en su composición, este material a lo largo de los años fue ganando posición como insumo para el estuco, y se ha desarrollado más en los acabados arquitectónicos. El sulfato de calcio es utilizado como estabilizador para suelos que contienen alto nivel de sales de sodio como puede ser en terrenos costeños; esta investigación determina que la variación térmica en el material está directamente proporcionado a su resistencia al fraguar. (Wirsching, El Yeso 1996) (Velasque 2017) 16 2.2.Bases teóricas Análisis químico del yeso El dihidrato de sulfato de calcio (yeso) se utiliza como estabilizador del suelo y para desplazar el sodio en suelos con un contenido demasiado alto de sales de sodio, por ejemplo, los suelos inundados por agua de mar. Fuente: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sulfate Calcium Los yesos sobre quemados son producidos en procesos de calcinación a temperaturas entre 300 y 900 °C. 1. AII-s, anhidrita lentamente soluble, <500◦ C 2. AII-u, anhidrita insoluble, 500 – 700◦ C 3. AII-E, Estrichgips (Yeso de solera), >700◦ C La diferencia entre estos productos está en la rehidratación con agua, para la AII-s es rápida, para la AII-u es lenta y la para la AII-E es intermedia. La AII-E consiste en una mezcla solida de óxido de calcio y AII, esto a causa de que el yeso crudo se calienta a más de 700°C. Existen rangos de estabilidad termodinámica para las fases de sulfato de calcio, por debajo de 40 °C. Es decir, en condiciones atmosféricas normales, el Sulfato de Calcio Di hidratado es estable, todas las demás fases se obtienen a temperaturas más altas por deshidratación en el siguiente orden: Di hidrato – Hemihidrato - Anhidrita III – Anhidrita II. Bajo condiciones atmosféricas normales la Anhidrita III y el Hemihidrato son meta estables y en presencia de agua o vapor de agua por debajo de 40°C se convierte en Di hidrato La Anhidrita II está formada en temperaturas en 200 y 1000°C, sobre los 1180°C se forma la Anhidrita I y por debajo de los 1180°C vuelve la Anhidrita II. Debido a esta deshidratación del Sulfato de Calcio, se puede deducir que la perdida de moléculas de agua en sus diferentes procesos de calcinación, reducen la capacidad de absorción hidráulica, que en esta investigación, al ser homogenizada con un suelo inestable se produce un contacto entre las moléculas de agua de cada material. (Wirsching 1996) 17 Ensayos físico mecánicos fundamentales de suelos: • Granulometría “Cualquier procedimiento humano o mecánico que separe el material (suelo) en partículas de distintos tamaños con el fin de calcular la cantidad de cada tamaño al peso total, se denomina granulometría. Para llevar a cabo esta separación por tamaños se utilizan mallas con diversas aberturas, cada una de las cuales mantiene la máxima cantidad de material (suelo) acorde con su tamaño.”(Bowles 1981) Tabla 1: Serie de Tamices a utilizar Fuente: Manual de Ensayo de Materiales Ilustración 5: Curva Granulométrica Fuente: Universidad Nacional de Colombia • Contenido de humedad “La prueba de contenido de humedad incluye el cálculo de la cantidad total de agua presente en el suelo en su estado sin procesar.”. (Bowles 1981) • Límites de consistencia ▪ Plasticidad “El criterio de Atterberg es el principal parámetro utilizado para evaluar la plasticidad de las arcillas. Según este criterio, la cantidad de agua en las arcillas afecta a su plasticidad. Una muestra de arcilla con poca agua será tan dura como un ladrillo, pero la misma muestra de arcilla con más agua adoptará características más 18 parecidas a una suspensión semilíquida o incluso a una suspensión.” (Juárez Badillo y Rico Rodriguez 2005) ▪ Límite líquido (LL) “El término "límite líquido" se aplica cuando el suelo contiene una cantidad de humedad por debajo de la cual exhibe propiedades de un material plástico, y en este punto de contenido de humedad, el suelo está al borde de transformarse en un fluido viscoso en términos de sus características. Entonces, se puede decir que el contenido de agua que se posee en este límite, será la máxima cantidad para que el surco separador disgregue en dos mitades la pasta de suelo, buscando cerrar a lo largo de su fondo, cuando se deja desplomar la cuchara 25 períodos desde una altura de 1cm, y a una velocidad de dos golpes por segundo” (Bowles 1981) ▪ Límite plástico (LP) “El límite plástico se refiere al punto en el cual el suelo pasa de un estado plástico a uno sólido y se quiebra o rompe. Este límite se define como el contenido de agua expresado como un porcentaje del peso del suelo seco. También se puede decir que es la cantidad mínima de agua que el suelo puede contener para que pueda ser moldeada en hilos de 3.2 mm de diámetro sin que su estructura se dañe o rompa..” (Bowles 1981). ▪ Índice de plasticidad (IP) “El término Índice de Plasticidad se utiliza para describir la extensión del rango de humedad en el que un suelo muestra propiedades plásticas y sirve como un método de clasificación de los tipos de suelo. Cuando el IP es alto, indica que el suelo tiene una alta proporción de arcilla, mientras que un IP bajo sugiere que el suelo tiene una cantidad reducida de arcilla..” (MTC, Manual de Ensayo de Materiales / Ministerio de Transportes y Comunicaciones 2016) Se representa mediante la siguiente formula: 𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 Donde: • IP: Índice de plasticidad • LL: Límite Liquido • LP: Límite Plástico 19 Tabla 2: Clasificación de Suelos según Índice de Plasticidad Índice de Plasticidad Plasticidad Características IP > 20 Alta Suelos muy arcillosos IP ≤ 20 Media Suelos arcillosos IP > 7 IP < 7 Baja Suelos poco arcillosos plasticidad IP = 0 No Plástico (NP) Suelos exentos de arcilla Fuente: Manual de Carreteras – Suelos, Geología y Pavimentos, Sección Suelos y Pavimentos • Clasificación de suelos Se utiliza un sistema de clasificación para agrupar y relacionar las cualidades de los suelos con el fin de categorizarlos en función de su comportamiento. Este método permite detectar las propiedades de granulometría y plasticidad de los suelos. La curva granulométrica y los límites de Atterberg también son componentes esenciales en la clasificación de los suelos, ya que influyen en cómo cambian sus propiedades. AASHTO y SUCS son los dos esquemas de clasificación que se utilizan con más frecuencia. (Duque Escobar y Escobar Portes 2016) ▪ Índice de grupo Se expresa como un número entero positivo que está regulado por las normativas de AASHTO para la clasificación de suelos. Este número varía en un rango que va desde 0 hasta 20 o incluso más. Es importante mencionar que si el valor es negativo, se considera como cero. Un valor de cero indica la calidad excepcional de un suelo, mientras que un valor de 20 o superior representa una calidad significativamente inferior. (MTC, Manual de Ensayo de Materiales / Ministerio de Transportes y Comunicaciones 2016). Tabla 3: Clasificación de suelos según Índice de Grupo Índice de Grupo Suelo de Subrasante IG > 9 Muy Pobre IG está entre 4 a 9 Pobre IG está entre 2 a 4 Regular IG está entre 1 - 2 Bueno IG está entre 0 - 1 Muy Bueno Fuente: (Ministerio de Transporte y Comunicación, 2013) ▪ Clasificación SUCS Este sistema de clasificación divide los suelos en dos categorías fundamentales: finos y gruesos, calculando en si pasan o no a través del tamiz N° 200. Los suelos que contienen partículas gruesas se subdividen en gravas y arenas, y su clasificación 20 se determina según su capacidad para pasar a través del tamiz N° 4. Además, las gravas y arenas se clasifican como limpias y secas en función del porcentaje de partículas finas que contienen (porcentaje de material que pasa a través del tamiz N° 200).(Marquez Javier 2006) Tabla 4: Simbología de suelos según SUCS SÍMBOLO DESCRIPCIÓN G Grava S Arena M Limo C Arcilla O Limos orgánicos y arcillas Pt Turba y suelos altamente orgánicos H Alta plasticidad L Baja plasticidad W Bien gradados P Mal gradados Fuentes: (Duque Escobar y Escobar Portes 2016) Para determinar los símbolos de grupo que identifican los tipos de suelo, se requiere disponer de una carta de plasticidad y un esquema. La representación adecuada consiste en simplificar el nombre del grupo que describe principalmente al suelo y acompañarlo con el símbolo correspondiente. (Duque Escobar y Escobar Portes 2016) Ilustración 6: Carta de plasticidad Fuente: https://ingenieriaelemental.com/2021/05/17/carta-de-plasticidad-de-casagrande- online/ Tabla 5: Características y uso de los Suelos 21 Fuente: Mecánica de Suelos. (Duque Escobar y Escobar Portes 2016) ▪ Sistema de clasificación AASHTO Este método se introdujo en 1929 y se emplea parcialmente en la preparación de explicaciones para carreteras y caminos. Estos materiales se clasifican en ocho grupos diferentes según sus características, que se basan en el análisis granulométrico, el límite líquido y el índice de plasticidad. Comienzan con el grupo A-1 y avanzan secuencialmente hasta el A-8. Los materiales que contienen partículas gruesas se distribuyen en los grupos A-1, A-2 y A-3, mientras que los materiales con partículas finas se encuentran en los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7. . Por otro lado, los materiales que contienen turba, lodo y otros componentes altamente orgánicos se agrupan en el A-8. La tabla siguiente presenta la Clasificación AASHTO para una referencia visual. (MTC, Manual de Ensayo de Materiales / Ministerio de Transportes y Comunicaciones 2016) 22 Tabla 6: Clasificación de Suelos, según AASHTO Fuente: Imágenes de Google URL: https://image.slidesharecdn.com/manualdecarreteras2-160321184436/95/manual-de-carreteras-2-26- 638.jpg?cb=1458586104 “Los grupos de suelos son 7, subdivididos en otros más (para llegar a 12):” (Duque Escobar y Escobar Portes 2016) ❖ Grueso granulares: 35% o menos pasa el T-200 comprende: ➢ A-1, si menos del 20% pasa el T-200 y menos del 50% pasa el T-40. ➢ A-2, si menos del 35% pasa el T-200, (limoso o arcilloso). ➢ A-3, si menos del 10% pasa el T-200 y 51% o más pasa el T-40. ❖ Suelos Fino Granulares (grupo limo arcillas): más del 35% pasa el T – 200 ➢ A-4 si IP ≤ 10 (limo) y LL ≤ 40%. ➢ A-5 si IP ≤ 10 (limo) y LL ≤ 41%. ➢ A-6 si IP ≥ 11 (arcilla) y LL ≤ 40%. ➢ A-7 si IP ≥ 11 (arcilla) y LL ≤ 41%. (Duque Escobar y Escobar Portes 2016) 23 Tabla 7: Características de los Suelos – según AASHTO Fuente: (Duque Escobar y Escobar Portes 2016) • Compactación de suelos (Proctor modificado) “El método Proctor modificado establece una relación entre dos valores: el contenido de agua y el peso unitario seco. Este procedimiento implica el uso de un martillo que pesa 44,5 N (10 lb) para compactar el suelo en un molde de diámetro de 101,6 mm o 152,4 mm (4 o 6 pulgadas), dejándolo caer desde una altura de 457 mm (18 pulgadas), lo que resulta en una Energía de Compactación de 2700 kN-m/m3 (56000 pie-lb/pie3). Sólo los suelos con un 30% o menos de sus partículas retenidas en un filtro de 3/4" pulgadas (19,0 mm) en peso pueden someterse a esta prueba. Es importante señalar que se ofrecen tres técnicas diferentes para llevar a cabo el enfoque, y que el método debe modificarse de acuerdo con las especificaciones del material que se está evaluando. La distribución granulométrica del material determinará el método más aceptable.” (MTC, Manual de Ensayo de Materiales / Ministerio de Transportes y Comunicaciones 2016) 24 Tabla 8: Métodos usados para el Ensayo de Proctor Fuente: (MTC, Manual de Ensayo de Materiales / Ministerio de Transportes y Comunicaciones 2016) • Ensayo de capacidad de soporte (CBR) Una vez que se haya completado la clasificación de suelos utilizando los dos sistemas mencionados, se procede a llevar a cabo los ensayos correspondientes para determinar el CBR (California Bearing Ratio). Este valor se expresa como un porcentaje y representa la relación entre la carga unitaria requerida para que un pistón penetre en el suelo y la carga unitaria necesaria para que el mismo pistón penetre a la misma profundidad en una muestra que tiene características similares a una piedra descompuesta. El CBR se refiere al 95% y/o el 100% de la Máxima Densidad Seca y se obtiene mediante una penetración de carga de 2,54 milímetros. Los ensayos se realizan siguiendo las normas ASTM D698-70 o D1557-70 como referencia. (Bowles 1981) 25 Tabla 9: Clasificación de la Subrasante de acuerdo al CBR Fuente: (MInisterio de Transportes y Comunicaciones 2013) Lo que se menciona a continuación se relaciona con la evaluación en el campo de la Ingeniería Geotécnica. Estos conocimientos sobre la preparación de muestras de prueba y materiales que contienen cemento se vuelven más fuertes con el tiempo. Se busca que estos materiales con contenido de cemento sean sometidos a un proceso de curado bajo supervisión inmediata hasta que sea posible evaluar su capacidad de soporte en condiciones de servicio a largo plazo. (MTC, Manual de Ensayo de Materiales / Ministerio de Transportes y Comunicaciones 2016) • Ensayo de resistencia a la erosión (Ensayo de Erosión Acelerada Swinburne – SAET) Con este ensayo, se tiene como objetivo estudiar el comportamiento de bloques de tierra comprimida en forma prismática rectangular, a la erosión de su superficie ocasionada por el contacto continuo de gotas de agua en una de sus caras, simulando estas gotas como si fuera una lluvia fuerte. De esta forma se podrá observar y comparar los resultados de cada caso y verificar cuál de las unidades es la más erosionable. (Mosquera Gonzáles 2016) Para el diseño de este ensayo se utilizó como guía a lo establecido en la UNE 41410 Manual AASHTO: La metodología es de carácter empírico e incorpora procedimientos mecanísticos para evaluar el deterioro causados por el clima y establecer coeficientes para drenaje y transferencia de cargas, Así mismo, el empleo de Modulo de Resiliencia para caracterizar las propiedades de los materiales introduce el concepto de caracterización por el módulo cuasi-elástico, todo esto para pavimentos. Manual de Ensayo de Materiales: Su principal es establecer un conjunto de reglas y procesos uniformes para llevar a cabo tanto ensayos de laboratorio como de campo en los materiales 26 destinados a proyectos de infraestructura vial. Esto se hace con la intención de garantizar que el rendimiento de estos materiales cumpla con los estándares de calidad definidos en los estudios para las obras y tareas de mantenimiento de carreteras. (MTC, Manual de Ensayo de Materiales / Ministerio de Transportes y Comunicaciones 2016). Manual de “Diseño de Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito”: Se tiene en consideración que las carreteras no pavimentadas con bajo volumen de tránsito son de gran importancia en el desarrollo local, regional y nacional, ya que esta categoría cuenta con el mayor porcentaje de vialidad. El objetivo de esta norma es el brindar un manual de alcance amplio y de uso simple que proporcione conocimientos técnicos coherentes y sólidos para poder diseñar y construir carreteras eficientes y optimizadas en su costo. (MTC 2008) Manual de Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos: Su objetivo principal es brindar a los ingenieros una base de conocimientos y criterios uniformes en el campo de suelos y pavimentos. Esto simplifica la aplicación de estos conocimientos en el diseño de las capas superiores y la superficie de rodadura tanto en carreteras sin pavimentar como pavimentadas. El propósito final es proporcionar una estabilidad estructural que permita un rendimiento óptimo en términos de eficiencia técnica y económica, en beneficio de la sociedad en general. (MInisterio de Transportes y Comunicaciones 2013) Suelos: “Los suelos son definidos como aglomerados de partículas procedentes de la descomposición de las rocas, esto debido a la erosión. Estos están constituidos por elementos relativamente pequeños y no homogéneos. Una grava, arena o arcilla se considera, desde un punto de vista geológico, como roca, mientras que en la geotecnia se le encuadra dentro del concepto de suelo. No debe ser confundido suelo con tierra vegetal, ya que además ésta contiene materia orgánica, que precisamente le da el carácter de actividad. En principio las rocas son recubiertas por suelos en capas más o menos gruesas. A veces el espesor puede ser nulo como es el caso de las cadenas montañosas. Otras veces su espesor puede ser considerable, como en el caso del lecho de un rio.” (Llano Sanz 1975) Origen del suelo: “Los suelos tienden a ser producidos por la modificación y descomposición química y/o física de las rocas madres, causadas por intemperismo, siendo modificada su composición y mineralogía, así como las propiedades mecánicas y físicas a través del tiempo. Hay muchos 27 agentes físicos que ocasionan variedades de cambios en rocas, entre ellos están la temperatura, el viento, el agua y la humedad. Mientras tanto, los agentes químicos que participan en la transformación de las rocas son: la oxidación e hidratación.” (Mata Montenegro 2010) Tipos de suelos: “Existe gran variedad de tipos de suelos, los cuales se producen por el proceso de intemperismo, es decir, producido por la fisura y quebramiento de rocas en trozos de tamaño menor a través de procesos mecánicos y químicos, teniendo como resultado suelos residuales y suelos transportados.” (Mata Montenegro 2010) • Suelos residuales “Se refiere a suelos que se encuentran en el lugar donde se formaron debido a la acción de la meteorización o el intemperismo, que conlleva tanto a una desintegración mecánica como a un problema químico. La mayoría de estos suelos residuales se originan porque los productos resultantes de la meteorización no son arrastrados como sedimentos, sino que permanecen en el lugar original. Las características principales de estos suelos incluyen la presencia de asentamientos y una composición heterogénea.” (Mata Montenegro 2010) Ilustración 7: Imagen de composición de un suelo Fuente: Universidad de El Salvador • Suelos transportados Son denominados suelos Transportados a dichos suelos que fueron llevados o movidos por causa de la erosión eólica o pluvial de un lugar a otro desde su origen. Tamaño de Partícula: “Las partículas que componen el suelo exhiben una amplia gama de tamaños, y se clasifican generalmente en categorías como grava, arena, arcilla o limo, dependiendo de la dimensión predominante de las partículas y su índice de plasticidad. Para describir estos suelos según sus 28 partículas, se utilizan límites de dimensiones establecidas en secciones separadas, tal como lo presenta la Asociación Americana de Funcionarios de Carreteras Estatales y del Transporte (AASHTO).” (Mata Montenegro 2010) • Gravas: “Se dice a la acumulación suelta de cascajo de roca con partículas de feldespato, cuarzo, y otros granos minerales, que varían en su tamaño pasando la malla de 3” (75mm) y son retenida en la malla No. 10 (2mm) de diámetro. Cuando son conducida por las aguas, llevan una presentación redondeada. Su procedencia puede ser de márgenes, lechos y conos de deyección en los ríos, como también en las depresiones de terrenos rellenados.” (Mata Montenegro 2010) • Arenas: “El término "arenas" se refiere a partículas finas que se componen principalmente de minerales como el feldespato, el cuarzo y otros, los cuales provienen de la distribución de las rocas o de la trituración artificial. Estas partículas tienen tamaños que pasan a través de una malla No. 10 (2 mm) pero son retenidas por una malla No. 200 (0.075 mm) de diámetro. La existencia y el origen de las arenas son similares a los de las gravas, ya menudo se encuentran en las mismas ubicaciones o depósitos. Estas arenas suelen estar libres de impurezas y no experimentan contracciones al secarse.” (Mata Montenegro 2010). • Limos: “Se trata de suelos que contienen partículas extremadamente pequeñas de cuarzo, así como algunas partículas en forma de escalas que son fragmentos de minerales micáceos. Estos suelos tienden a tener una plasticidad muy limitada o nula.” (Mata Montenegro 2010). “Por lo general, se originan a partir de partículas que tienen un tamaño extremadamente pequeño, con características de escalas de mica, minerales arcillosos y otros minerales, con un diámetro inferior a 0.075 mm y un índice de plasticidad superior a 10. Estos suelos tienen la capacidad de volverse plásticos cuando se mezclan con agua.” (Mata Montenegro 2010) • Arcillas: “El termino arcilla, que se define y considera de muchas maneras, es variable y difícil de precisar. En sedimentología y edafología frecuentemente se usa como un tamaño (<2µ) que identifica un material heterogéneo, que es compuesto por minerales propios de la arcilla y otras substancias orgánicas,” 29 “Desde el punto de vista de origen, la arcilla no tiene significado genético unitario, ya que puede ser un producto de meteorización, un depósito sedimentario, un producto hidrotermal o ser el resultado de una síntesis. (Besoain 1985) Factores a considerar para el diseño de un pavimento 1. Transito: Servirá para el dimensionamiento del pavimento, teniendo en cuenta el eje de los vehículos y el carril de diseño, estimando el tiempo de vida útil. (Montejo Fonseca 2002) 2. Subrasante: Es necesario la evaluación de la capa de la subrasante. Según sea las propiedades, se definirá el espesor que caracteriza al pavimento. Para ser posible dicha evaluación, se realiza el ensayo de CBR para determinar la resistencia máxima del suelo que estará sujeto a los esfuerzos cortantes transmitidos por las cargas de los vehículos o del tránsito. (Montejo Fonseca 2002) 3. Clima: Se considera dos factores: la temperatura y las lluvias. Los cambios de temperatura afectan directamente al módulo de elasticidad de las capas asfálticas, según esta incremente o disminuya, teniendo cuenta que en el caso de los pavimentos rígidos, el incremento de temperatura y ser mayor ocasiona mayores esfuerzos en dichas losas. En tanto a las lluvias, estas intervienen en la compresibilidad y resistencia del suelo a través de su presencia en el nivel freático. (Montejo Fonseca 2002) 4. Materiales Disponibles: Para la elaboración de la estructura se debe de tener en cuenta la disposición de depósitos pluviales y canteras cercanos, dando así la facilidad técnica y económica. En cuanto a costos, se debe de estimar el riesgo del comportamiento del pavimento durante el tiempo de ejecución, el mantenimiento de este y futuros esfuerzos estructurales. (Montejo Fonseca 2002) Suelo Inestable: “En la Mecánica de Suelos una división de los suelos según su comportamiento: o Suelos estructuralmente estables o Suelos estructuralmente inestables o meta estables Se define a los segundos como suelos cuyo comportamiento no solo está en relación con solicitaciones mecánicas, sino que también está controlado por factores externos como factores químicos, variaciones ambientales, etc. Indica que, los suelos inestables o presentan una serie de características comunes tales como: • Estructura macro porosa, con índice de huecos, entre relativamente alto a muy alto. • Granulometría predominantemente fina, con predominio de limos y arcilla. El tamaño de las partículas es generalmente poco distribuido y con las partículas más grandes 30 escasamente meteorizados. La mayoría de las veces la cantidad de la fracción de arcilla es relativamente escasa, sin embargo, tiene una influencia importante en el comportamiento mecánico de la estructura interparticular o intergranular. • Estructura mal acomodada, con partículas de mayor tamaño separadas por espacios abiertos o vacíos, y unidas entre sí por acumulaciones o "puentes" de material predominantemente arcilloso. En muchos casos existen cristales de sales solubles insertados en estos puentes o uniones arcillosas.” (Reginatto 1970) “Los suelos granulares, como las arenas y las gravas, presentan un tipo de estructura simple, también ampliable a los limos. En ella, las uniones entre granos son contactos reales debidos a fuerzas gravitacionales, fuerzas exteriores o capilares. Estas últimas tienen un carácter temporal ya que dependen del grado de saturación que posea el suelo. La humedad del suelo puede variar entre el estado saturado y el seco, del mismo modo las tensiones capilares serán variables con el contenido de humedad y desaparecerán tanto al saturarse, como al secarse el suelo.” (Redolfi 2007) Yeso (Y): “La palabra Yeso da a conocer en castellano a varios productos diferentes. Por un lado la piedra natural, que está compuesto químicamente por sulfato cálcico que esta cristalizado conjuntamente con agua, en una proporción de: dos moléculas de agua por molécula de sulfato cálcico, en otras palabras, sulfato cálcico dihidrato o doble hidrato, que también es denominado aljez o piedra de yeso. La piedra de yeso, alijez o sulfato cálcico dihidrato, es una piedra sedimentaria que es parte de las evaporitas, ya que tiene su origen geológico en la desecación por evaporación de mares interiores sin aliviaderos al mar o de lagos salados, con láminas de agua de espesor mínimo bajo un clima cálido. Por otro lado, el producto en presentación de polvo es obtenido por la calcinación y molienda de la piedra de yeso o aljez, que este está compuesto por varias fases semihidratadas o anhidritas del sistema sulfato cálcico-agua, y que al ser amasado con el agua presenta una propiedad de endurecimiento por el proceso físico-químico llamado fraguado.” (De Villanueva Dominguez y García Santos 2001) “La piedra de yeso formada de pequeños cristales granujientos y aglomerados, constituyen masas compactas morfas, se considera como la más a propósito para la fabricación del yeso que se emplea en las construcciones.” (Ramon de Manjarres 1860) 31 Yeso Hidráulico (YH): “Cuando el yeso se calienta a temperaturas superiores a los 900°C, el aumento en su energía interna es suficiente para superar la fuerza de cohesión que existe entre el sulfato y el calcio debido a su enlace iónico. Además, se produce la ruptura de la relación covalente entre los electrones compartidos entre el átomo de azufre y los átomos de oxígeno, lo que resulta en la formación de dos nuevas moléculas más simples con características iónicas, y, por lo tanto, un comportamiento dipolar en el entorno. Es preparado con muy poca agua y el endurecimiento final es producido muy lentamente (5 horas en el aire y debajo del agua 24 a 48 horas), distinguiéndose por adquirir resistencias muy elevadas. El carácter hidráulico del material da como significado que puede fraguar sumergido en el agua. Se producirá una disociación del sulfato cálcico, por lo que aparecerá cierta cantidad de cal que actúa como acelerador de fraguado. Así se obtiene un yeso que fragua debajo del agua, llamado yeso hidráulico. Este yeso no presenta expansión ni retracción y puede alcanzar gran resistencia a la compresión, gran dureza y puede ser pulido. También se utiliza para fabricar baldosas y hacer imitaciones del mármol.” (Garcia Santos s.f.) Estructura de un Pavimento Los pavimentos están formado por capas de resistencia decreciente en tanto a la profundidad. Usualmente se componen de: carpeta de rodadura, base y sub base, todos estos apoyados sobre la subrasante. • Sub rasante: Es el terreno natural en la que toda la estructura del pavimento se apoya, es decir, no forma parte de la estructura en sí. No obstante, la capacidad de soporte de la subrasante es un factor básico que directamente afecta a la selección de espesores totales de las capas del pavimento. (Rondón Quintana y Reyes Lizcano 2015) • Sub base: Se construye directamente sobre la terracería y tiene de funciones: Reducir el costo del pavimento reduciendo el espesor de la base; proteger la base de la subrasante, ya que si este último se introduce a la base, puede generar cambios volumétricos dados por el cambio de condiciones de humedad, dando como resultado la disminución de la resistencia de la base; impide que el agua suba por capilaridad a la base y transmite y distribuye las cagas a la terracería. (Rondón Quintana y Reyes Lizcano 2015) • Base: La base se coloca por encima de la sub base y se utiliza material de mayor calidad en su construcción en comparación con el material de la sub base. Su principal 32 propósito es proporcionar la resistencia estructural necesaria para soportar las cargas que los vehículos transmiten. Incluso en condiciones de humedad, la base no debe experimentar cambios volumétricos dañinos. (Rondón Quintana y Reyes Lizcano 2015) • Carpeta de Rodadura: En el caso de los pavimentos flexibles, está comprendido por material pétreo, al que se adiciona material asfaltico que tiene como objetivo servir como aglutinante. Provee una superficie adecuada para el tránsito y transmite las cargas hacia la base en la que se apoya. Debe poseer la mayor impermeabilidad posible, esto con el fin de que el agua superficial drene por la superficie de esta, reduciendo la cantidad de agua que llegue a la base. La carpeta de rodadura con mejor calidad es la que se construye con mezcla asfáltica producida y colocada en caliente. (Rondón Quintana y Reyes Lizcano 2015) Vías debajo Volumen de Transito Vías que conforman el mayor porcentaje del Sistema Nacional de Carreteras y son recorridas generalmente por un volumen menor de 50 veh/día y muy pocas veces llegan hasta 200 veh/día. Estas se caracterizan por ser carreteras de bajo costo. Por lo tanto, tiene alineación de diseño que evitan excesivos movimientos de tierra, considerando obras de arte y estructuras, por lo general están diseñadas para periodos de vida útil, de mediano y corto plazo, con capas de revestimiento con material granular afirmado, y en general que es disturbio en la naturaleza sea el menor posible. (MTC 2008) Ilustración 8: Vía de Bajo Volumen de Transito Fuente: Elaboración propia Estabilización de un Suelo: La estabilización de suelos se refiere al procedimiento mediante el cual se modifica la composición de suelos naturales con alto contenido de arcilla con el propósito de mejorar sus 33 características. Esto puede incluir el aumento de su resistencia, la disminución de su plasticidad, la facilitación de los trabajos de construcción o la mejora de su estabilidad para prevenir problemas en estructuras y superficies pavimentadas. Hablar de la estabilización de la arcilla con cal no es nada nuevo. Ya que se utilizó esta técnica en la construcción de las pirámides del Tíbet, y también fue un método empleado con frecuencia en China y la India, aunque se realizó en 1950 cuando se popularizó el tratamiento de arcillas con cal y empezaron a construirse autopistas, carreteras, pistas de aterrizaje, etc. Y es que cuando las propiedades geotécnicas de los suelos no son buenas, llevar a cabo una construcción en este tipo de suelo es prácticamente imposible, por lo que realizar un tratamiento a dicho suelo es casi una imposición. Tipos de Estabilización: ❖ Estabilización Mecánica de un Suelo: Lo más importante de la estabilización mecánica es optimizar el material del suelo natural, sin tener la necesidad de alterar la estructura o elaboración elemental de este. El principal instrumento para perfeccionar se emplea la compactación, buscando minimizar el volumen de huecos existentes en el suelo. (MTC, Manual de Ensayo de Materiales / Ministerio de Transportes y Comunicaciones 2016) ❖ Estabilización Química de un Suelo: El objetivo de esta técnica es mejorar las propiedades originales del suelo, ya sea durante su producción o su uso, optimizando su desempeño. Los estabilizadores son productos químicos u orgánicos siendo agregados a las capas de afirmado con el propósito de mejorar el suelo, entre otras funciones. ( Dirección General de Caminos y Ferrocarriles 2014) 2.3.Hipótesis 2.3.1. Hipótesis general ✓ Las propiedades físico-mecánicas de suelos inestables mejoran al incorporar Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. En la carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. 2.3.2. Hipótesis específicas H1. El Índice de plasticidad de suelos inestables reduce incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. H2. La Densidad seca máxima de suelos inestables es equilibrada incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. 34 H3. El Contenido de Humedad Optimo de suelos inestables reduce respectivamente incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica- Chinchero, Cusco 2021. H4. La capacidad de soporte CBR de suelos inestables mejora incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. H5. La resistencia a la Erosión en suelos inestables mejora incorporando Yeso Hidráulico en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. 2.4.Definición de variables 2.4.1. Variables 2.4.1.1. Variables independientes • Yeso Hidráulico Incorporación de Yeso Hidráulico a un suelo inestable para su estabilización (1%, 2% y 3%) 2.4.1.2. Variables dependientes • Propiedades físico-mecánicas del suelo ✓ Índice de Plasticidad ✓ Densidad seca máxima DSM ✓ Contenido de Humedad Optimo ✓ Capacidad de soporte CBR ✓ Resistencia a la Erosión 35 2.4.2. Cuadro de operacionalización de variables CUADRO DE OPERACIONALIZACION DE VARIABLES TIPO DE VARIABLE VARIABLES DEFINICION CONCEPTUAL DIMENSIONES INDICADORES INSTRUMENTOS Yeso calentado a temperaturas mayores de los 900°C, el aumento de esta energía interna es suficiente para contrarrestar la energía Incorporación de Yeso cohesiva del enlace iónico que existe entre el sulfato y el Hidraulico en 1% a una calcio.(Wirsching, Franz. Ullmann's Encyclopedia of Industrial muestra de Suelo Inestable Chemistry. Alemania, 1996) El sulfato de calcio es utilizado como estabilizador para suelos que contienen alto nivel de sales de sodio como puede ser en terrenos Incorporación de Yeso Dosificacion en peso del Yeso Incorporación de yeso costeños; y la variación térmica en el material está directamente Hidraulico en 2% a una INDEPENDIENTE Hidraulico con el suelo inestable hidraulico proporcionado a su resistencia al fraguar. (Wirsching, Franz. Ullmann's muestra de Suelo Inestable (%) Encyclopedia of Industrial Chemistry. Alemania, 1996) -Balanza de presicion En favor del yeso y de los materiales evaporíticos, que los terrenos yesíferos han sido utilizados desde tiempo inmemorial, además de por Incorporación de Yeso su valor como materia prima en la industria –principalmente de Hidraulico en 3% a una materiales de construcción-, como base sólida para importantes muestra de Suelo Inestable asentamientos. (Mancebo, Jose Antonio .Karstología de Yesos. Algunas aplicaciones en Ingeniería Civil. Madrid, 2008) -Cuchara de Casagrande, Indice de Plasticidad Porcentaje (%) balanza de presicion,pipeta de Un suelo se distinguen tres fases constituyentes como son la agua, vidrio esmerilado solida, liquida y gaseosa; la correlación e interacción de estas mismas, con la materia orgánica y su proporción en el medio es lo que determina sus propiedades físicas como Indice de Densidad seca maxima DSM Densidad seca maxima (gr/cm3) Plasticidad, Contenido de Humedad,Granulometria, etc. (Duque E. y Escobar P. 2002) -Molde de briqueta, collar de extension, pison, ensamblaje del molde, balanza, tamices, herramientas de mezcla, horno de secado Contenido de Humedad Propiedades físico- Porcentaje (%) DEPENDIENTE Optimo mecánicas del suelo El suelo no es homogéneo, pues sus propiedades mecánicas (Resistencia al Corte, Densidad Seca Maxima, Capacidad de Soporte,etc) no son las mismas en todos los puntos de su -Molde de metal cilindrico, masa; ni isótropo, pues en un punto dado esas propiedades disco espaciador, pison de varían, en general, en las distintas direcciones del espacio; ni compactacion, aparato de Capacidad de soporte CBR Porcentaje (%) linealmente elástico, pues las relaciones esfuerzo-deformación medicion de expansion de los suelos no son las que corresponden a ese compuesto, pesas, estufa, balanzas, tamices comportamiento.(Juarez Badillo y Rico Rodriguez; Mecanica de suelos tomo 2 ; 1973) -Equipo de goteo SAET, varilla de Resistencia a la Erosión Milimetros (mm) 3mm, regla 36 Capitulo III: Método 3.1.Metodología de la investigación 3.1.1. Enfoque de la investigación Según (Hernández Sampieri, 2014) el enfoque cuantitativo representa un conjunto de procesos, son secuenciales y probatorios. En este enfoque se utiliza la recolección de datos para probar la hipótesis planteada con base en la medición numérica, con el fin de comprobar teorías. (Hernández Sampieri 2014) La investigación es cuantitativa, ya que se basará en resultados medibles, obtenidos de ensayos de laboratorio, los cuales tienen unidades de medida como límite líquido, límite plástico, CBR, resistencia a la compresión, etc. 3.1.2. Nivel o alcance de la investigación Según (Hernández Sampieri, 2014) la investigación será de alcance descriptivo, cuando busca especificar las propiedades y características importantes de cualquier fenómeno que sea analizado. Según (Hernández Sampieri, 2014) la investigación será de alcance explicativo, se enfoca en explicar por qué ocurre un fenómeno y en qué condiciones se manifiesta, o por qué se relacionan dos o más variables en una muestra en particular. Esta investigación es de alcance descriptivo y explicativo ya que el propósito es experimentar con las propiedades físico mecánicas de un suelo inestable adicionado con y sin yeso hidráulico y explicar los cambios provocados en la muestra estudiada. El enfoque hipotético deductivo, se conduce a las investigaciones cuantitativas, ya que implica que de una teoría general se derivan ciertas hipótesis, las cuales son probadas posteriormente. (Hernández Sampieri 2014) 3.2.Diseño de la investigación 3.2.1 Diseño metodológico En el diseño Cuasi experimental, los sujetos no son asignados al azar a los grupos, ni son emparejados, ya que dichos grupos están conformados antes del experimento, estos son grupos intactos. (Hernández Sampieri 2014). 37 3.2.2 Diseño de ingeniería NO SI 38 3.3.Población y muestra 3.3.1. Población Descripción de la población La carretera Tica Tica – Chinchero es una vía de bajo volumen de tránsito que no está pavimentada, en esta investigación se enfocó como población en los puntos de investigación (calicatas) de las zonas de movimiento de masa de alto riesgo (suelos inestables) habiéndose tomado en cuenta 06 calicatas en la carretera en estudio de esta investigación. Cuantificación de la población La población es finita, conformada por el estrato geológico perteneciente a suelos inestables que se encontró en los puntos de investigación (calicatas) de la vía de bajo volumen de tránsito en la carretera Tica Tica – Chinchero. 3.3.2. Muestra 3.3.2.1.Descripción y cuantificación de la muestra Descripción de la muestra La muestra tiene como objetivo principal el hacer inferencia a la población estudiada, y teniendo como base la información que contiene dicha muestra, por lo tanto, el objetivo conlleva al estudio del problema del muestreo. (Parra Olivares 2003) La muestra que se utilizó para esta investigación es 132 ensayos realizados con el suelo de las zonas inestables de la carretera Tica Tica –Chinchero. Cuantificación de la muestra La muestra está compuesta por 132 ensayos que se realizaron en laboratorio a las muestras de suelo añadiendo yeso hidráulico en distintos porcentajes. 3.3.2.2.Método de muestreo El método que se ha realizado en esta investigación es no probabilístico, ya que nuestras unidades de investigación tienen un proceso de recolección informal y generalmente son usadas en investigaciones cuantitativas como esta. (Parra Olivares 2003) 3.3.2.3.Criterios de evaluación de muestra Se evaluó material de las zonas de suelo inestable de la vía de bajo volumen de tránsito de la carretera Tica Tica – Chinchero, a través de testigos que se sometieron a ensayos de laboratorio de Mecánica de Suelos (Laboratorio de Suelos y Asfalto de Ingeniería Civil de la Universidad Andina del Cusco) para un material de subrasante. Dichos testigos son muestras extraídas de las calicatas realizadas con una altura de 1.80 m. 39 Tabla 10: Cuadro de Numero de Ensayos SUELO SUELO SUELO NATURAL NATURAL NATURAL SUELO DESCRIPCIÓN DEL ENSAYO NORMA CON 1% DE CON 2% DE CON 3% DE NATURAL YESO YESO YESO HIDRÁULICO HIDRÁULICO HIDRÁULICO MTC E 101- MUESTREO DE SUELOS 6 - - - 2016 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS MTC E 107- 6 - - - POR TAMIZADO 2016 UNE RESISTENCIA A LA EROSIÓN 6 6 6 6 41410:2008 DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE MTC E 108- 6 6 6 6 HUMEDAD DE UN SUELO 2016 MTC E 110- 2016 LÍMITES DE CONSISTENCIA 6 6 6 6 MTC E 111- 2016 COMPACTACIÓN DE SUELOS EN LABORATORIO UTILIZANDO ENERGÍA MTC E 115- 6 6 6 6 MODIFICADA 2016 (PROCTOR MODIFICADO) MTC E 132- CBR DE SUELOS (LABORATORIO) 6 6 6 6 2016 Subtotal 42 30 30 30 TOTAL DE ENSAYOS 132 3.3.2.4.Criterios de inclusión • El material de la muestra para subrasante fue obtenido de las zonas de suelo inestable de la vía de bajo volumen de tránsito de la carretera Tica Tica – Chinchero, de las progresivas del 0+000 km al 8+00 km (progresiva 0+980, progresiva 1+140; progresiva 2+380; progresiva 3+240; progresiva 5+740; progresiva 6+240). • En esta investigación, el aditivo usado es el Yeso obtenido de la cantera de Huacarpay, distrito de Lucre, provincia de Quispicanchis, departamento del Cusco, el cual fue tratado en la etapa de producción, sometiendo a altas temperaturas (900 °C), teniendo como material resultante al Yeso Hidráulico. • El material del suelo que se evalúa tiene que cumplir con los ensayos normados por el MTC para subrasante. • Se agregó el aditivo Yeso Hidráulico en porcentajes adecuados (1%, 2% y 3%). 40 3.4.Instrumentos 3.4.1. Instrumentos de recolección de datos Fichas técnicas 3.4.1.1.Determinación del contenido de humedad Tabla 11: Ficha de Toma de datos de Contenido de Humedad Fuente: Elaboración propia 41 3.5.2.2.Ensayo de análisis granulométrico por tamizado Tabla 12: Ficha de toma de datos para el análisis granulométrico por tamizado Fuente: Elaboración propia 42 3.5.2.3.Ensayos de Límites de Atterberg Tabla 13: Ficha de toma de datos del ensayo de límite líquido Fuente: Elaboración propia Tabla 14: Ficha de toma de datos del ensayo de límite plástico Fuente: Elaboración propia 43 3.5.2.4.Ensayo de compactación de suelos de laboratorio utilizando energía modificada (Proctor modificado) Tabla 15: Ficha de datos del ensayo Proctor Modificado Fuente: Elaboración propia 44 3.5.2.5.Ensayo de Relación Soporte California (CBR) Tabla 16: Ficha de toma de datos de ensayo de Relación de Soporte California (CBR) Fuente: Elaboración propia 45 3.5.2.6.Ensayo de Resistencia a la Erosión Tabla 17: Ficha de toma de datos de ensayo de Resistencias a la Erosión Fuente: Elaboración propia 3.4.2. Instrumentos de ingeniería La presente investigación desarrollada presenta diversos instrumentos de ingeniería aplicados en campo para la toma de datos, siendo imprescindible herramientas de gabinete, herramientas y equipos en cada ensayo realizado en laboratorio y herramientas para el procesamiento de datos. 3.4.2.1.Instrumentos / equipos de campo • Cámara Fotográfica • Equipos de protección personal (Casco, chalecos, zapatos de seguridad) 3.4.2.2.Instrumentos/ equipos para la realización de ensayos 3.4.2.2.1. Determinación del contenido de humedad • Balanza • Taras • Horno de secado • Bandeja • Herramientas para la manipulación de recipientes, guantes, cuchara. 46 3.4.2.2.2. Ensayo de análisis granulométrico por tamizado • Balanza • Tamices (Fondo, N° 200, N° 100, N° 50, N° 30, N° 16, N° 8, N° 4, 3/8”, ¾”, 1½”, 3”) • Maquina tamizadora • Bandejas • Bowls • Horno de secado • Combo de goma • Cepillo de alambre • Herramientas para la manipulación de recipientes, guantes, cuchara 3.4.2.2.3. Ensayos de límites de Atterberg • Vasija de porcelana • Cuchara de Casa Grande • Espátula de límites • Acanalador • Balanza • Piseta • Cuchara • Tamiz N° 40 • Combo de goma • Vidrio esmerilado • Bowls • Bandejas • Taras • Horno de secado 3.4.2.2.4. Ensayo de compactación de suelos en laboratorio utilizando energía modificada (Proctor modificado) • Bandejas • Pipeta • Piseta • Taras 47 • Cucharon • Regla metálica • Tamices (3/8, ¾, n°4, Fondo) • Badilejo • Brocha • Combo de goma • Martillo • Molde de 4” • Pisón • Varilla para eyector de muestras • Eyector de muestras • Horno de secado 3.4.2.2.5. Ensayo de Relación Soporte California (CBR) • Bandejas • Molde de 6” • Espaciador de molde • Badilejo • Cucharon • Cargas o pesas (Media luma y circular) • Placas con vástago • Pisón • Martillo • Combo de goma • Piseta • Probeta • Tripote con dial • Regla metálica • Tamices (3/4, 3/8, n°4, fondo) • Brocha • CBR Tester 3.4.2.2.6. Ensayo de Resistencia a la erosión • Horno 48 • Equipo de SAET • Bandejas • Bowls • Varilla de 3mm • Pipeta • Espátula 3.4.2.3. Instrumentos de gabinete a) Normas y documentos o Manual de Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos o Manual AASHTO o Manual de Ensayo de Materiales o Manual de Diseño de Carreteras no Pavimentadas de Bajo Volumen de Transito b) Para el procesamiento de datos o Autodesk Civil 3D o Microsoft Excel o Microsoft Word o Microsoft PowerPoint 3.5.Procedimiento de recolección y análisis de datos 3.5.1. Procedimiento realizado para la recolección de datos 3.5.1.1.Levantamiento topográfico, replanteo y muestreo a) Equipos y herramientas • Estación total • Pico y pala • Baldes • Yeso • Wincha • Retroexcavadora • Bolsas de platico b) Procedimiento • Se procedió a realizar un reconocimiento de campo por toda la carretera, desde el 0+000 Km hasta el 7+000 km, se hizo el levantamiento topográfico sencillo desde 49 el 0+000 Km hasta el 7+000 Km para hallar las progresivas donde se encuentra la presencia de suelos inestables. • Se extrajo muestra de los lugares donde se localizó y observo la presencia de suelos inestables. • Las calicatas fueron trazadas con yeso, con unas dimensiones de 1.50 m por 0.80 y una altura de 1.800 m y fueron excavadas con la ayuda de una retroexcavadora, ya que nos da mayor rapidez. Fueron excavadas 6 calicatas. • Para la extracción de muestras de estudio, se tuvo que entrar a la calicata, y con la ayuda de un pico y pala, extraer la cantidad necesaria para realizar los ensayos y almacenarlas en un balde. Se extrajo 4 baldes por calicata y se cerraron herméticamente para que la muestra no pierda su humedad natural. Ilustración 9: Tramo Carretera Tica Tica-Chinchero Fuente: Google Earth Ilustración 10: Reconocimiento de campo en la carretera Tica Tica - Chichero Fuente: Elaboración propia 50 Fuente: Elaboración propia Ilustración 11: Levantamiento Topográfico Fuente: Elaboración propia Ilustración 12: Trazado, excavación de calicata y extracción de muestra Fuente: Elaboración propia Ilustración 13: Cerrado hermético de las muestras Fuente: Elaboración propia 51 3.5.1.2.Extracción, tallado y horneado de yeso a) Equipos y herramientas • Martillos • Cincel • Horno mufla • Máquina de los Ángeles b) Procedimiento • El yeso fue extraído de la cantera del sector Huacarpay, en el distrito de Lucre, provincia de Quispicanchis, departamento del Cusco; en una cantidad de 2 baldes llenos de rocas de yeso en estado natural. • Se procedió al tallado, ya que al horno al que se le debe de colocar es de dimensiones muy pequeñas. Este tallado se realizó con martillo y cincel. • Se colocaron las piedras de yeso ya talladas al horno mufla, en una temperatura de 900°C. • Si bien es cierto, el yeso al sacarlo del horno se muestra un poco pulverizado, pero con la ayuda de la máquina de los Ángeles, se terminó de pulverizar. • Una vez molido todo el material, se lleva a guardar en un contenedor herméticamente cerrado para que el yeso no absorba la humedad del ambiente. Ilustración 14: Extracción de Yeso Fuente: Elaboración propia 52 Ilustración 15: Tallado de Yeso Fuente: Elaboración propia Ilustración 16: Horneado de Yeso Fuente: Elaboración propia 53 Ilustración 17: Molienda de Yeso en la Maquina de los Ángeles Fuente: Elaboración propia 3.5.1.3.Determinación del contenido de humedad a) Equipos y herramientas • Balanza • Taras • Horno de secado • Bandeja • Herramientas para la manipulación de recipientes, guantes, cuchara. b) Procedimiento • Se determina y registra el peso de cada tara en la que se contendrá el material (incluido su tapa). • Se tamiza por la malla N° 4 para saber la masa mínima recomendada por el Manual de Ensayos, y así descartar gravas. • Seleccionamos 100 gramos de la muestra y se almacena en las taras, y procedemos a pesar la tara más la muestra húmeda y registramos los datos. • Se coloca las taras con material húmedo en una bandeja y luego se introduce al horno de secado y lo dejamos entre 12 horas a 16 horas. • Una vez seco, se retira del horno y se deja enfriar para poder manipular los envases. • Se procede a pesar cada tara más el material seco que lo contiene y se registra los datos. Ilustración 18: Materiales necesarios para la elaboración del ensayo. Fuente: Elaboración propia 54 Ilustración 19: Tamizado de material para descartar piedras. Fuente: Elaboración propia Ilustración 20: Pesado de tara más muestra húmeda Fuente: Elaboración propia Ilustración 21: Muestras listas en taras para colocación enhorno. Fuente: Elaboración propia 3.5.1.4.Ensayo de análisis granulométrico por tamizado a) Equipos y herramientas • Balanza • Tamices (Fondo, N° 200, N° 100, N° 50, N° 30, N° 16, N° 8, N° 4, 3/8”, ¾”, 1½”, 3”) • Maquina Tamizadora • Bandejas • Bowls • Horno de secado 55 • Combo de goma • Cepillo de alambre • Herramientas para la manipulación de recipientes, guantes, cuchara b) Procedimiento • Primero se realizó el cuarteo, para minimizar el tamaño de la muestra. • Luego, se observa la partícula más grande, que en este caso es de 37.5 mm (1 1/2”) y según la el Manual de Ensayo, el peso mínimo que debemos de tomar es de 3000 gr. • Secamos un aproximado de 4500 gr de material en su estado natural en el horno. Una vez seco, pesamos 3000 gr. • Se lava el material haciéndolo pasar por la malla N° 200, ya que todo lo que pasa por dicha malla es arcilla o limo. • El material que no paso se lleva a secar al horno. Una vez seco, se deja enfriar para proceder al tamizado. No se puede tamizar el material caliente ya que puede dañar las mallas de los tamices. • Se coloca en orden los tamices, y procedemos a colocar el material en el tamiz superior. • Colocamos todos los tamices en la maquina tamizadora, programamos 15 minutos. • Sacamos los tamices de la máquina, y pesamos los pesos retenidos de cada tamiz. • Ponemos los pesos retenidos en una superficie plana para observar la diferencia de los tamaños. Ilustración 22: Cuarteo Fuente: Elaboración propia 56 Ilustración 23: Muestra seca (3000 gr) antes del lavado Fuente: Elaboración propia Ilustración 24: Lavado de material por la malla N°200 Fuente: Elaboración propia Ilustración 25: Colocado del material a los tamices y posteriormente tamizado por la maquina Fuente: Elaboración propia 57 Ilustración 26: Pesado de los pesos retenidos en cada tamiz. Fuente: Elaboración propia Ilustración 27: Diferentes tamaños de partículas que conforman la muestra. Fuente: Elaboración propia 3.5.1.5.Ensayo de límites de Atterberg a) Equipos • Vasija de porcelana • Cuchara de Casa Grande • Espátula de límites • Acanalador • Balanza • Piseta • Cuchara • Tamiz N° 40 • Combo de goma • Vidrio Esmerilado 58 • Bowls • Bandejas • Taras • Horno de Secado b) Procedimiento • Se obtiene una porción representativa de la muestra total y la tamizamos por la malla N° 40. • Colocamos la muestra tamizada a un bowl para proceder con el ensayo. • Cuando se use el aditivo de Yeso Hidráulico, se pesa una porción y se coloca el 1%, 2% y 3% de su peso a cada muestra. Ilustración 28: Pesado de muestra y Yeso Hidráulico Fuente: Elaboración propia • Límite líquido • Preparamos el suelo mezclando una porción de la muestra con agua de forma medida con la piseta en una vasija de porcelana. Dicha mezcla tiene que ser homogénea, pastosa y brillosa. • Una vez hecha la mezcla, con la ayuda de una espátula, esparcimos la muestra en la copa de la Cuchara de Casagrande, formando una superficie casi horizontal. • Con el acanalador, dividimos la muestra contenida en la copa, haciendo un corte a través del suelo. Cuando se corte la ranura, mantener el acanalador contra la superficie de la copa y trazar un arco, manteniendo este corte perpendicular a la copa. • Levantar y soltar la copa girando el manubrio a una velocidad constante de 1,9 a 2,1 golpes por segundo hasta que las dos mitades de suelo se unan. • Registramos el número de golpes en la que las dos mitades de suelo se unieron. 59 • Estas pruebas se realizarán para un cierre que se necesite de 25 – 35 golpes, otra para 20 – 30 golpes y otra para 15 – 25 golpes. • Colocamos la muestra ensayada a una tara metálica y procedemos a pesar y registrar dato. Ilustración 29: Materiales para la ejecución del ensayo de límite líquido Fuente: Elaboración propia Ilustración 30: Ensayo de límite líquido Fuente: Elaboración propia • Límite plástico • Se toma 20 gr aproximadamente de la muestra preparada para límite líquido. • Se amasa con agua hasta formar una esfera con la muestra de suelo. • Esta esfera es partida a la mitad y se forma un elipsoide, que luego con los dedos de la mano se forma unos cilindros sobre el vidrio esmerilado. • Estos cilindros tienen que tener un diámetro de 3,2 mm y no se deben de desmoronar. Si antes de llegar a ese diámetro se desmorona o se parte el cilindro, se vuelve a realizar los cilindros hasta tener el diámetro indicado. • Una vez obtenido dicho diámetro, se coloca en una tara hasta reunir 6 gr de suelo. • Se lleva al horno las taras para determinar su humedad. 60 Ilustración 31: Ejecución del ensayo de límite plástico Fuente: Elaboración propia Ilustración 32: Taras con muestra de LP y LL listas para colocarse dentro del horno de secado Fuente: Elaboración propia 3.5.1.6.Ensayo de compactación de suelos en laboratorio utilizando energía modificada (Proctor Modificado) a) Equipos • Bandejas • Pipeta • Piseta • Taras • Cucharon 61 • Regla metálica • Tamices (3/8, ¾, n°4, Fondo) • Badilejo • Brocha • Combo de goma • Martillo • Molde de 4” • Pisón • Varilla para eyector de muestras • Eyector de muestras • Horno de Secado b) Procedimiento • Primero, necesitamos saber que método usaremos. Contamos con tres métodos, estos dependen a la cantidad de material retenido en los tamices ¾ “, 3/8 “y N°4. • Una vez determinado el método según las tablas indicadas en el punto 3.4.1.6, se procede a realizar el ensayo. • En este caso se obtuvo como métodos A y B, por lo que se selecciona 16 kg aproximadamente de muestra. Ilustración 33: Materiales necesarios para realizar el ensayo Proctor Modificado Fuente: Elaboración propia • Seleccionamos un molde de 4” ya que nuestros métodos son A y B. Medimos sus dimensiones, volumen y peso y tomamos nota. Luego aseguramos el molde y collarín al plato base. 62 Ilustración 34: Medición de las dimensiones del molde de 4” Fuente: Elaboración propia • Repartimos el material de manera equitativa en 5 bandejas. En el caso de adicionar el aditivo, calculamos el 1%, 2% y 3% del peso de cada material de cada bandeja, pesamos ese valor en Yeso Hidráulico, lo adicionamos y mezclamos con el suelo natural. Ilustración 35: Material repartido en 5 bandejas Fuente: Elaboración propia 63 Ilustración 36: Material adicionando Yeso Hidráulico Fuente: Elaboración propia • Adicionamos el porcentaje de agua seleccionado a las bandejas, se avanza una por una para que no pierda la humedad seleccionada por la intemperie. Mezclamos la muestra con el agua con nuestras manos. Importante usas guantes ya que el calor de nuestras manos hace que se pierda un poco la humedad. Ilustración 37: Adición de Agua a las muestras Fuente: Elaboración propia • Una vez uniformizada la mezcla de suelo y agua, repartimos en 5 partes iguales, ya que se compactará en 5 capas uniformes en el molde. Luego colocamos una capa y compactamos con el pisón, dando 25 golpes, distribuyendo los golpes en un mismo sentido para que se compacte uniformemente. 64 Ilustración 38: Distribución de 5 capas iguales, y colocación al molde. Fuente: Elaboración propia Ilustración 39: Compactación de material. Fuente: Elaboración propia • Una vez compactadas las 5 capas, procedemos a retirar el collarín y enrasar la muestra con la ayuda de una regla metálica y badilejo. Procedemos a pesar la muestra más el molde sin el collarín. Ilustración 40: Enrasado de muestra en molde y pesaje. Fuente: Elaboración propia 65 • Extraemos la muestra con el eyector de muestras. Ilustración 41: Extracción de muestra Fuente: Elaboración propia • Una vez extraído, procedemos a extraer unas pequeñas muestras representativas en taras. Seleccionamos puntos de donde se extraerán, en este caso será: una tara de la parte de las bases; y otra tara de 4 puntos del lado del cilindro. Una vez que tengamos todas las taras con muestras listas, procedemos a llevarlas al horno para su secado. Ilustración 42: Extracción de pequeñas muestras para las taras. Fuente: Elaboración propia 3.5.1.7.Ensayo de Relación Soporte California (CBR) a) Equipos y herramientas • Bandejas • Molde de 6” • Espaciador de molde • Badilejo • Cucharon 66 • Cargas o pesas (Media luma y circular) • Placas con vástago • Pisón • Martillo • Combo de goma • Piseta • Probeta • Tripote con Dial • Regla Metálica • Tamices (3/4, 3/8, n°4, fondo) • Brocha • CBR Tester b) Procedimiento • Seleccionamos el molde de 6” y medimos sus dimensiones, volumen y peso y tomamos nota. Luego aseguramos el molde y collarín al plato base. • Seleccionamos 15 kg de suelo seco, los cuales los repartimos en 3 bandejas con 5 kg de suelo en cada una, ya que se realizará la compactación con 12, 26 y 55 golpes • Del ensayo Proctor modificado se obtiene los datos de Contenido de Humedad Optima y Densidad Máxima, por lo tanto, se adiciona ese contenido de humedad al suelo y se mezcla con las manos con guantes. • Mientras tanto se pesa el molde con el plato base y se toma dato. Se coloca el collarín y el disco espaciador, encima de este último se coloca un papel filtro que tenga el mismo diámetro del disco espaciador. • Al igual que el ensayo de Proctor Modificado, se reparte en 5 capas, las cuales se colocan una a una en el molde y se compacta con el respectivo número de golpes (12, 26,55) por molde. 67 Ilustración 43: Colocación de material al molde de 6” Fuente: Elaboración propia Ilustración 44: Compactación dentro del molde de 6” Fuente: Elaboración propia • Una vez compactado, se procede a retirar el collarín y enrazar con la ayuda de una regla y badilejo. Se retira el disco espaciador y se voltea el molde, o sea la parte superior del molde se pone cabizbajo, y colocamos un nuevo papel filtro en la base. Ilustración 45: Enrasado de material y colocación de nuevo papel filtro Fuente: Elaboración propia 68 • Procedemos con la etapa de saturación, colocamos la placa perforada con vástago encima de la muestra compactada y dentro del molde, así mismo que las pesas que representan las cargas. • Colocamos el trípode, teniendo en cuanta que la aguja del dial este encima del vástago para que se mida las deformaciones. Ilustración 46: Colocación de trípode Fuente: Elaboración propia • Se sumerge los moldes en un pozo lleno de agua por 4 días o 96 horas, y se toma lectura a las 0, 24, 48, 72 y 96 horas. Ilustración 47: Sumergido del molde con material, pesas y placa con vástago Fuente: Elaboración propia • Pasado el tiempo estimado, se retira los moldes y se deja 15 minutos en la intemperie para que escurra el agua. Una vez pasado este tiempo se retira la placa con vástago pero no las pesas. • Procedemos al ensayo de penetración. Se coloca el molde encima del plato del CBR Tester, ajustando el pisón para que quede en el centro. Como se hace uso del CBR Tester digital, lo programamos para que todo esté en cero (deformación y presión).Colocamos 69 una cámara filmadora para que grabe la pantalla, ya que necesitaremos la presión en ciertos milímetros de penetración. Ilustración 48: Colocación del molde con material al CBR Tester Fuente: Elaboración propia Ilustración 49: Grabación de datos Fuente: Elaboración propia • Al finalizar la prueba de penetración, desmontamos el molde de la máquina, retiramos las pesas, y se extrae 2 pequeñas muestras en taras de 2 puntos, la primera del punto de penetración y la segunda de la zona baja del molde, esto para determinar el contenido de humedad. Ilustración 50: Extracción de muestra a taras Fuente: Elaboración propia 70 3.5.1.8. Ensayo de Resistencia a la Erosión (Ensayo de Erosión Acelerada Swinburne – SAET) a) Equipos y herramientas • Horno • Equipo de SAET • Bandejas • Bowls • Varilla de 3mm • Pipeta • Espátula b) Procedimiento • Repartimos el material de manera equitativa en bandejas. En el caso de adicionar el aditivo, calculamos el 1%, 2% y 3% del peso de cada material de cada bandeja, pesamos ese valor en Yeso Hidráulico, lo adicionamos y homogenizamos. • Del ensayo Proctor modificado se obtiene los datos de Contenido de Humedad Optima, por lo tanto, se adiciona ese contenido de humedad al suelo hasta homogenizar. • Una vez uniformizada la mezcla de suelo y agua, repartimos en 5 partes iguales, ya que se compactará en 5 capas uniformes en el molde rectangular. Luego colocamos una capa y compactamos con el pisón, dando 25 golpes, distribuyendo los golpes en un mismo sentido para que se compacte uniformemente. • Una vez compactadas las 5 capas, procedemos a exponerlos a la intemperie para obtener un secado adecuado, pasados 24 horas se procede a retirar el molde. • Teniendo bloques de tierra de 16cmx16cmx32cm. • Seguidamente se someten al equipo SAET según Normativa UNE 41410. Ilustración 51: Elaboración de bloques de tierra comprimida Fuente: Elaboración propia 71 • Instalamos el equipo de SAET y colocamos los bloques a 27°. Agregamos agua al tanque del equipo y dejamos que gotee durante 5 minutos. Ilustración 52: Instalación del equipo de SAET y colocación de bloques Fuente: Elaboración propia • Con una varilla de 3mm medimos la oquedad producida por la erosión. Ilustración 53: Medición de oquedad de los bloques Fuente: Elaboración propia 3.5.2. Toma de datos y cálculos 3.5.2.1.Análisis de datos obtenidos del ensayo de det. del contenido de humedad a) Procesamiento Para la determinación del contenido de humedad de cada calicata se utilizó la siguiente formula: 𝑊𝑤 𝑊 = ∗ 100% 𝑊𝑠 Donde: W: Contenido de humedad (%) Ww: Peso del agua (gr) Ws: Peso del suelo seco (gr) 72 b) Diagramas y tablas Peso de Peso de Peso de Peso de suelo Peso de HUMEDAD CALICATA MUESTRA Capsula suelo seco + muestra HUMEDAD % húmedo + agua (gr) PROMEDIO % (gr) capsula (gr) seca (gr) Capsula (gr) Tara 1 37.4 137.5 132.4 5.1 95 5.37% Tara 2 37.8 137.5 131.5 6 93.7 6.40% 5.74% C 1 Tara 3 37.1 137.7 132.5 5.2 95.4 5.45% Tara 4 37.2 137.4 131.4 6 94.2 6.37% Tara 5 37.5 137.5 133.8 3.7 96.3 3.84% 5.34% C 2 Tara 6 37.5 137.9 132.4 5.5 94.9 5.80% Tara 7 37.9 137.5 132.8 4.7 94.9 4.95% Tara 8 37.4 137.8 134.3 3.5 96.9 3.61% 5.71% C 3 Tara 9 49.2 149.2 141.3 7.9 92.1 8.58% Tara 10 49.6 149.2 139.2 10 89.6 11.16% Tara 11 49.6 149.1 141.8 7.3 92.2 7.92% 9.86% C 4 Tara 12 50.4 150.3 140.8 9.5 90.4 10.51% Tara 13 49.1 149.4 140.4 9 91.3 9.86% Tara 14 49.6 149.5 140.4 9.1 90.8 10.02% 9.80% C 6 Tara 15 49.5 149.5 140.8 8.7 91.3 9.53% Tara 16 49.5 149.6 140.7 8.9 91.2 9.76% Tara 17 50.4 150.7 142.4 8.3 92 9.02% 9.62% C5 Tara 18 48.3 148.7 139.5 9.2 91.2 10.09% Fuente: Elaboración propia Ilustración 54: Contenido de humedad Fuente: Elaboración propia 73 c) Análisis de prueba Se observa en la ilustración y resultado de los cálculos que se hicieron en las tablas que la calicata C1 tiene mayor contenido de humedad con un 5.74%, y la calicata C2 tiene el menor contenido de humedad con un 2.90%. 3.5.2.2.Análisis de datos obtenidos en el ensayo de análisis granulométrico por tamizado a) Procesamiento Una vez realizado el tamizado, procedemos a calcular el peso retenido en cada tamiz, utilizando la ecuación: 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 % 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 = ∗ 100 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 Es de gran importancia el cálculo de porcentajes de los finos, estando en forma acumulativa del cien por ciento de los porcentajes retenidos en cada tamiz. %𝑃𝑎𝑠𝑎 = 100% − %𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝐴𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 Una vez que obtengamos la curva granulométrica, procedemos a obtener los diámetros que corresponden a: D10, D30, D60. La letra “D” hace referencia a la partícula del suelo, y el número o subíndice indica el porcentaje de la materia. (Bowles 1981) Hallamos el coeficiente de Uniformidad Cu, que este indica la variación de tamaños de los granos de la muestra. Este es dado por la fórmula: 𝐷60 𝐶𝑢 = 𝐷10 También hallamos el Coeficiente de Concavidad, que este indica la forma de la curva entre D10 y D60, representado por la siguiente fórmula: 𝐷230 𝐶𝑐 = 𝐷10⁄𝐷60 74 c) Diagramas y tablas Tabla 18: Análisis Granulométrico C1 GRANULOMETRÍA C1 PESO DE LA MUESTRA Peso total seco (gr) = 3000 Peso después de lavar (gr) = 2314.3 Perdida por lavado (gr) = 685.7 % CORRECCIÓN EN RETENIDO TAMICES PESO %RETENIDO % QUE ABERTURA (mm) FRACCIÓN CORREGIDO (ASTM) RETENIDO (gr) ACUMULADO PASA LAVADA EN FRACCIÓN 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 78.9 79.47 2.65 2.65 97.35 3/8" 9.5 276.2 276.77 9.23 11.88 88.13 N° 4 4.75 353.1 353.67 11.79 23.66 76.34 N° 8 2.36 422.1 422.67 14.09 37.75 62.25 N°16 1.1 373.1 373.67 12.46 50.21 49.79 N°30 0.59 231.6 232.17 7.74 57.95 42.05 N°50 0.297 179.8 180.37 6.01 63.96 36.04 N°100 0.149 147.9 148.47 4.95 68.91 31.09 N°200 0.075 182.4 182.97 6.10 75.01 24.99 Cazuela - 62.9 63.47 2.12 77.13 22.88 Lavado - 685.7 686.27 22.88 100.00 0 TOTAL 2993.7 3000.00 100.00 Fuente: Elaboración propia CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Ilustración 55: Curva granulométrica de la calicata C1 % QUE PASA 75 Tabla 19: Análisis granulométrico C2 GRANULOMETRÍA C2 PESO DE LA MUESTRA Peso total seco (gr) = 3000 Peso después de lavar (gr) = 2284.1 Perdida por lavado (gr) = 715.9 % PESO CORRECCIÓN RETENIDO ABERTURA %RETENIDO % QUE TAMIZ RETENIDO EN FRACCIÓN CORREGIDO (mm) ACUMULADO PASA (gr) LAVADA EN FRACCIÓN 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 107.9 108.59 3.62 3.62 96.38 3/8" 9.5 286.9 287.59 9.59 13.21 86.79 N° 4 4.75 402.3 402.99 13.43 26.64 73.36 N° 8 2.36 524.8 525.49 17.52 44.16 55.85 N°16 1.1 507 507.69 16.92 61.08 38.92 N°30 0.59 140.5 141.19 4.71 65.79 34.22 N°50 0.297 83.6 84.29 2.81 68.59 31.41 N°100 0.149 114.7 115.39 3.85 72.44 27.56 N°200 0.075 134.5 135.19 4.51 76.95 23.05 Cazuela - 24.3 24.99 0.83 77.78 22.22 Lavado - 665.9 666.59 22.22 100.00 TOTAL 2992.4 3000.00 100.00 Fuente: Elaboración propia CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Ilustración 56: Curva granulométrica C2 % QUE PASA 76 Tabla 20: Análisis Granulométrico C3 GRANULOMETRÍA C3 PESO DE LA MUESTRA Peso total seco (gr) = 3000 Peso después de lavar (gr) = 2480.2 Perdida por lavado (gr) = 519.8 % PESO CORRECCIÓN RETENIDO ABERTURA %RETENIDO % QUE TAMIZ RETENIDO EN FRACCIÓN CORREGIDO (mm) ACUMULADO PASA (gr) LAVADA EN FRACCIÓN 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 259.2 259.98 8.67 8.67 91.33 3/8" 9.5 415.9 416.68 13.89 22.56 77.44 N° 4 4.75 368.3 369.08 12.30 34.86 65.14 N° 8 2.36 321.6 322.38 10.75 45.61 54.39 N°16 1.1 312 312.78 10.43 56.03 43.97 N°30 0.59 510.3 511.08 17.04 73.07 26.93 N°50 0.297 95.6 96.38 3.21 76.28 23.72 N°100 0.149 107.7 108.48 3.62 79.90 20.10 N°200 0.075 63.2 63.98 2.13 82.03 17.97 Cazuela - 17.8 18.58 0.62 82.65 17.35 Lavado - 519.8 520.58 17.35 100.00 TOTAL 2991.4 3000.00 100.00 Fuente: Elaboración propia CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Ilustración 57: Curva granulométrica de la calicata C3 % QUE PASA 77 Tabla 21: Análisis granulométrico C4 GRANULOMETRÍA C4 PESO DE LA MUESTRA Peso total seco (gr) = 3000 Peso después de lavar (gr) = 2644.3 Perdida por lavado (gr) = 355.7 % PESO CORRECCIÓN RETENIDO ABERTURA %RETENIDO % QUE TAMIZ RETENIDO EN FRACCIÓN CORREGIDO (mm) ACUMULADO PASA (gr) LAVADA EN FRACCIÓN 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 79.27 80.07 2.67 2.67 97.33 3/8" 9.5 489.7 490.50 16.35 19.02 80.98 N° 4 4.75 321.4 322.20 10.74 29.76 70.24 N° 8 2.36 208.4 209.20 6.97 36.73 63.27 N°16 1.1 191.4 192.20 6.41 43.14 56.86 N°30 0.59 161.7 162.50 5.42 48.56 51.44 N°50 0.297 264.7 265.50 8.85 57.41 42.59 N°100 0.149 339.9 340.70 11.36 68.76 31.24 N°200 0.075 295.9 296.70 9.89 78.65 21.35 Cazuela - 105.6 106.40 3.55 82.20 17.80 Lavado - 533.23 534.03 17.80 100.00 TOTAL 2991.2 3000.00 100.00 Fuente: Elaboración propia CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Ilustración 58: Curva granulométrica C4 % QUE PASA 78 Tabla 22: Análisis granulométrico C5 GRANULOMETRÍA C5 PESO DE LA MUESTRA Peso total seco (gr) = 3000 Peso después de lavar (gr) = 2404.7 Perdida por lavado (gr) = 595.3 % PESO CORRECCIÓN RETENIDO ABERTURA %RETENIDO % QUE TAMIZ RETENIDO EN FRACCIÓN CORREGIDO (mm) ACUMULADO PASA (gr) LAVADA EN FRACCIÓN 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 264.6 265.27 8.84 5.51 94.49 3/8" 9.5 253.3 253.97 8.47 13.98 86.03 N° 4 4.75 267.4 268.07 8.94 22.91 77.09 N° 8 2.36 314.4 315.07 10.50 33.41 66.59 N°16 1.1 310.7 311.37 10.38 43.79 56.21 N°30 0.59 292.9 293.57 9.79 53.58 46.42 N°50 0.297 334.8 335.47 11.18 64.76 35.24 N°100 0.149 158.5 159.17 5.31 70.07 29.93 N°200 0.075 125.2 125.87 4.20 74.26 25.74 Cazuela - 75.5 76.17 2.54 76.80 23.20 Lavado - 595.3 595.97 19.87 96.67 TOTAL 2992.6 3000.00 100.00 Fuente: Elaboración propia CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Ilustración 59: Curva granulométrica C5 % QUE PASA 79 Tabla 23: Análisis granulométrico C6 GRANULOMETRÍA C6 PESO DE LA MUESTRA Peso total seco (gr) = 3000 Peso después de lavar (gr) = 2462.1 Perdida por lavado (gr) = 537.9 % PESO CORRECCIÓN RETENIDO ABERTURA %RETENIDO % QUE TAMIZ RETENIDO EN FRACCIÓN CORREGIDO (mm) ACUMULADO PASA (gr) LAVADA EN FRACCIÓN 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 24.7 25.35 0.84 0.84 99.16 3/8" 9.5 418.1 418.75 13.96 14.80 85.20 N° 4 4.75 384 384.65 12.82 27.62 72.38 N° 8 2.36 361.2 361.85 12.06 39.68 60.32 N°16 1.1 512.4 513.05 17.10 56.78 43.22 N°30 0.59 257 257.65 8.59 65.37 34.63 N°50 0.297 207.2 207.85 6.93 72.30 27.70 N°100 0.149 188.2 188.85 6.29 78.59 21.41 N°200 0.075 101 101.65 3.39 81.98 18.02 Cazuela - 101.2 101.85 3.39 85.38 14.62 Lavado - 437.9 438.55 14.62 100.00 TOTAL 2992.9 3000.00 100.00 Fuente: Elaboración propia CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Ilustración 60: Curva Granulométrica C6 % QUE PASA 80 d) Análisis de prueba Se puede observar que al procesar los datos, las curvas granulométricas de las calicatas C1, C4 y C5 poseen similar granulometría, a diferencia de las calicatas C2, C3 y C6 que entre ellas posee una similar curva granulométrica. También se puede observar que en todas las calicatas se tiene una gran cantidad de arenas y finos. En nuestro caso, en todos los casos de granulometría no presentan el coeficiente de uniformidad (Cu) ni coeficiente de curvatura (Cc), ya que más del 14.62% pasa por el tamiz N° 200. 3.5.2.3.Análisis de datos obtenidos en el ensayo de Límites de Atterberg • Límite líquido a) Procesamiento Se calcula el porcentaje de contenido de humedad de cada muestra con la siguiente formula: 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑊 = ∗ 100 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 Con los datos obtenidos en laboratorio procede a realizar una gráfica con los números de golpes y los contenidos de humedad obtenidos, y así poder determinar el contenido de humedad a los 25 golpes. En la recta de las abscisas se ubica el número de golpes que se dio con la cuchara de Casa Grande, y en la recta de las ordenadas se ubica los contenidos de humedad. Se utilizó la opción de realizar una línea de tendencia que pase lo más cerca posible de los puntos obtenidos. Se toma el contenido de humedad que corresponde a la intersección de la recta con la ordenada de 25 golpes, y este será el límite líquido, el cual se aproxima a un número entero. b) Diagramas y tablas Tabla 24: Análisis de daos de límite líquido C1 suelo natural Calicata C1 Suelo Natural MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 20 25 35 Peso de Capsula (gr) 15.7 15.8 15.9 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 36.5 33.8 33.1 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 32.8 30.5 30 Peso del Agua (gr) 3.7 3.3 3.1 Peso de la Muestra Seca (gr) 17.1 14.7 14.1 Contenido de humedad (W) 21.64% 22.45% 21.99% Fuente: Elaboración propia 81 Ilustración 61: Gráfico límite líquido C1 Suelo Natural Limite Liquido LL% 25.00% 24.00% 23.00% 22.45% 21.99% 21.64% 22.00% LL=22.00% 21.00% y = 0.0001x + 0.2167 20.00% 10 15 20 25 30 35 40 Numero de Golpes Cont.Hum.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 25: Análisis de daos de límite líquido C1 adicionado con yeso hidráulico 1% Suelo 100% YH 1% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 15 20 28 Peso de Capsula (gr) 49.2 15.9 16 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 62 28.2 31.5 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 59.6 26 28.9 Peso del Agua (gr) 2.4 2.2 2.6 Peso de la Muestra Seca (gr) 10.4 10.1 12.9 Contenido de humedad (W) 23.08% 21.78% 20.16% Fuente: Elaboración propia Ilustración 62: Gráfico límite líquido C1 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Limite Liquido LL% 23.50% 23.08% y = -0.0022x + 0.2635 22.50% 21.78% 21.50% LL=20.80% 20.16% 20.50% 19.50% 10 15 20 25 30 Numero de Golpes Cont.Hum.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % Contenido de Humedad % 82 Tabla 26: Análisis de daos de límite líquido C1 adicionado con yeso hidráulico 2% Suelo 100% YH 2% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 31 21 15 Peso de Capsula (gr) 16 15.8 16 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 35.5 28.3 28.9 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 32.4 26.6 27.3 Peso del Agua (gr) 3.1 1.7 1.6 Peso de la Muestra Seca (gr) 16.4 10.8 11.3 Contenido de humedad (W) 18.90% 15.74% 14.16% Fuente: Elaboración propia Ilustración 63: Gráfico límite líquido C1 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Limite Liquido LL% 19.50% 18.90% 18.50% LL=17.10% 17.50% 16.50% 15.74% 15.50% 14.16% 14.50% y = 0.003x + 0.096 13.50% 10 15 20 25 30 35 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 27: Análisis de daos de límite líquido C1 adicionado con yeso hidráulico 3% Suelo 100% YH 3% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 16 26 34 Peso de Capsula (gr) 16 16 15.9 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 29 26.8 25.4 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 26.7 25.1 24 Peso del Agua (gr) 2.3 1.7 1.4 Peso de la Muestra Seca (gr) 10.7 9.1 8.1 Contenido de humedad (W) 21.50% 18.68% 17.28% Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % 83 Ilustración 64: Gráfico límite líquido C1 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Limite Liquido LL% 22.00% 21.50% 21.00% 20.00% LL=19.28% 19.00% 18.00% 18.68% 17.28% 17.00% y = -0.0024x + 0.2513 16.00% 14 19 24 29 34 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 28: Análisis de daos de límite líquido C2 suelo natural Calicata C2 Suelo Natural MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 24 19 34 Peso de Capsula (gr) 15.7 15.8 15.9 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 31.3 29.3 25.2 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 29 27.1 23.6 Peso del Agua (gr) 2.3 2.2 1.6 Peso de la Muestra Seca (gr) 13.3 11.3 7.7 Contenido de humedad (W) 17.29% 19.47% 20.78% Fuente: Elaboración propia Ilustración 65: Gráfico límite líquido C2 Suelo Natural Limite Liquido LL% 20.78% 21.00% 20.00% 19.47% LL=19.13% 19.00% 18.00% 17.29% y = 0.0012x + 0.1598 17.00% 15 20 25 30 35 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % Contenido de Humedad % 84 Tabla 29: Análisis de daos de límite líquido C2 adicionado con yeso hidráulico 1% Suelo 100% YH 1% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 21 33 18 Peso de Capsula (gr) 48.5 50.1 51.2 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 63.3 61.6 61.5 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 60.7 59.5 59.6 Peso del Agua (gr) 2.6 2.1 1.9 Peso de la Muestra Seca (gr) 12.2 9.4 8.4 Contenido de humedad (W) 21.31% 22.34% 22.62% Fuente: Elaboración propia Ilustración 66: Gráfico límite líquido C2 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Limite Liquido LL% 23.00% 22.62% 22.34% LL=22.10% 22.00% 21.31% y = 0.0001x + 0.2182 21.00% 15 20 25 30 35 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 30: Análisis de daos de límite líquido C2 adicionado con yeso hidráulico 2% Suelo 100% YH 2% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 23 28 31 Peso de Capsula (gr) 49.8 49.6 49.3 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 61.4 58.5 59.5 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 59.2 56.8 56.9 Peso del Agua (gr) 2.2 1.7 2.6 Peso de la Muestra Seca (gr) 9.4 7.2 7.6 Contenido de humedad (W) 23.40% 23.61% 34.21% Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % 85 Ilustración 67: Gráfico límite líquido C2 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Limite Liquido LL% 34.21% 35.50% 34.50% 33.50% 32.50% 31.50% 30.50% 29.50% 28.50% 27.50% 26.50% 23.40% LL=24.25%25.50% 23.61% 24.50% 23.50% 22.50% y = 0.0122x - 0.0619 21.50% 20 22 24 26 28 30 32 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 31: Análisis de daos de límite líquido C2 adicionado con yeso hidráulico 3% Suelo 100% YH 3% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 28 33 19 Peso de Capsula (gr) 49.8 49.6 49.3 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 59.8 57 61 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 57.9 55.3 58.8 Peso del Agua (gr) 1.9 1.7 2.2 Peso de la Muestra Seca (gr) 8.1 5.7 9.5 Contenido de humedad (W) 23.46% 29.82% 23.16% Fuente: Elaboración propia Ilustración 68: Gráfico límite líquido C2 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Limite Liquido LL% 29.82% 29.50% 28.50% y = 0.0042x + 0.1419 27.50% 26.50% 25.50% LL=24.80% 24.50% 23.16% 23.46% 23.50% 22.50% 17 22 27 32 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % Contenido de Humedad % 86 Tabla 32: Análisis de daos de límite líquido C3 Suelo Natural Calicata C3 Suelo Natural MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 19 22 35 Peso de Capsula (gr) 16 16.1 15.8 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 27.4 26 23.8 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 25.6 24.4 22.5 Peso del Agua (gr) 1.8 1.6 1.3 Peso de la Muestra Seca (gr) 9.6 8.3 6.7 Contenido de humedad (W) 18.75% 19.28% 19.40% Fuente: Elaboración propia Ilustración 69: Gráfico límite líquido C3 Suelo Natural Limite Liquido LL% 20.00% 19.40% 19.28% 19.00% LL=19.15% 18.75% y = 0.0003x + 0.1835 18.00% 15 20 25 30 35 40 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 33: Análisis de daos de límite líquido C3 adicionado con yeso hidráulico 1% Suelo 100% YH 1% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 34 27 15 Peso de Capsula (gr) 15.9 15.8 16.1 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 21.8 20.6 23.8 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 20.8 19.8 22.3 Peso del Agua (gr) 1 0.8 1.5 Peso de la Muestra Seca (gr) 4.9 4 6.2 Contenido de humedad (W) 20.41% 20.00% 24.19% Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % 87 Ilustración 70: Gráfico límite líquido C3 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Limite Liquido LL% 24.19% 24.50% y = -0.0022x + 0.2699 23.50% 22.50% LL=21.62% 21.50% 20.41% 20.00% 20.50% 19.50% 14 19 24 29 34 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 34: Análisis de daos de límite líquido C3 adicionado con yeso hidráulico 2% Suelo 100% YH 2% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 17 26 33 Peso de Capsula (gr) 49.7 49.8 48.2 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 62.1 63.1 58 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 60.1 61.1 56.6 Peso del Agua (gr) 2 2 1.4 Peso de la Muestra Seca (gr) 10.4 11.3 8.4 Contenido de humedad (W) 19.23% 17.70% 16.67% Fuente: Elaboración propia Ilustración 71: Gráfico límite líquido C3 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Limite Liquido LL% 20.00% y = -0.0016x + 0.2194 19.00% 19.23% LL=17.92% 18.00% 17.70% 17.00% 16.67% 16.00% 15 20 25 30 35 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % Contenido de Humedad % 88 Tabla 35: Análisis de daos de límite líquido C3 adicionado con yeso hidráulico 3% Suelo 100% YH 3% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 27 16 34 Peso de Capsula (gr) 50.6 49.6 49.2 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 60.8 58.2 63.9 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 59.2 56.7 61.8 Peso del Agua (gr) 1.6 1.5 2.1 Peso de la Muestra Seca (gr) 8.6 7.1 12.6 Contenido de humedad (W) 18.60% 21.13% 16.67% Fuente: Elaboración propia Ilustración 72: Gráfico límite líquido C3 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Limite Liquido LL% 22.00% 21.13% y = -0.0025x + 0.2512 21.00% 20.00% LL=18.94% 19.00% 18.60% 18.00% 16.67% 17.00% 16.00% 15 20 25 30 35 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 36: Análisis de daos de limite liquido C4 Suelo Natural Calicata C4 Suelo Natural MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 16 25 35 Peso de Capsula (gr) 16.3 16.5 16.1 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 28 31.1 28.9 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 25.4 28.3 26.7 Peso del Agua (gr) 2.6 2.8 2.2 Peso de la Muestra Seca (gr) 9.1 11.8 10.6 Contenido de humedad (W) 28.57% 23.73% 20.75% Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % 89 Ilustración 73: Gráfico límite líquido C4 adicionado Suelo Natural Limite Liquido LL% 29.00% 28.00% 28.57% y = -0.0041x + 0.3472 27.00% 26.00% LL=24.51% 25.00% 24.00% 23.00% 23.73% 22.00% 21.00% 20.75% 20.00% 15 20 25 30 35 40 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 37: Análisis de daos de limite liquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Suelo 100% YH 1% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 15 24 28 Peso de Capsula (gr) 16.2 16.4 16.5 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 23.6 27.4 31.7 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 21.9 25.3 28.8 Peso del Agua (gr) 1.7 2.1 2.9 Peso de la Muestra Seca (gr) 5.7 8.9 12.3 Contenido de humedad (W) 29.82% 23.60% 23.58% Fuente: Elaboración propia Ilustración 74: Gráfico límite líquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Limite Liquido LL% 31.00% 30.00% 29.82% y = -0.0052x + 0.372 29.00% 28.00% 27.00% 26.00% LL=24.20% 25.00% 24.00% 23.00% 23.58%23.60% 22.00% 13 18 23 28 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % Contenido de Humedad % 90 Tabla 38: Análisis de daos de limite liquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Suelo 100% YH 2% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 17 26 28 Peso de Capsula (gr) 16 15.9 16 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 24.7 29.2 34.3 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 22.9 26.6 31.1 Peso del Agua (gr) 1.8 2.6 3.2 Peso de la Muestra Seca (gr) 6.9 10.7 15.1 Contenido de humedad (W) 26.09% 24.30% 21.19% Fuente: Elaboración propia Ilustración 75: Gráfico límite líquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Limite Liquido LL% 27.00% 26.09% 26.00% y = -0.0037x + 0.3261 25.00% 24.30% 24.00% 23.00% LL=23.40% 22.00% 21.19% 21.00% 20.00% 15 17 19 21 23 25 27 29 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 39: Análisis de daos de limite liquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Suelo 100% YH 3% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 16 23 32 Peso de Capsula (gr) 15.9 16.7 16.6 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 28.7 31 34.7 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 26.2 28.4 31.6 Peso del Agua (gr) 2.5 2.6 3.1 Peso de la Muestra Seca (gr) 10.3 11.7 15 Contenido de humedad (W) 24.27% 22.22% 20.67% Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % 91 Ilustración 76: Gráfico límite líquido C4 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Limite Liquido LL% 25.00% 24.27% 24.00% 23.00% 22.22% LL=22.10% 22.00% 20.67% 21.00% 20.00% y = -0.0022x + 0.2766 19.00% 15 20 25 30 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 40: Análisis de daos de limite liquido C5 Suelo Natural Calicata C5 Suelo Natural MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 17 29 34 Peso de Capsula (gr) 36.9 36.8 37.1 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 48.8 46.7 50.1 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 46.8 45.1 47.7 Peso del Agua (gr) 2 1.6 2.4 Peso de la Muestra Seca (gr) 9.9 8.3 10.6 Contenido de humedad (W) 20.20% 19.28% 22.64% Fuente: Elaboración propia Ilustración 77: Gráfico límite líquido C5 Suelo Natural Limite Liquido LL% 22.64% 23.00% 22.00% 21.00% 20.20% LL=20.50% 19.28% 20.00% 19.00% 18.00% 17.00% 16.00% y = 0.001x + 0.1796 15.00% 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % Contenido de Humedad % 92 Tabla 41: Análisis de daos de limite liquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Suelo 100% YH 1% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 15 28 35 Peso de Capsula (gr) 49.5 36.7 16 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 58.7 48.1 24.8 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 57 46.4 23.3 Peso del Agua (gr) 1.7 1.7 1.5 Peso de la Muestra Seca (gr) 7.5 9.7 7.3 Contenido de humedad (W) 22.67% 17.53% 20.55% Fuente: Elaboración propia Ilustración 78: Gráfico límite líquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Limite Liquido LL% 24.00% 22.67% 23.00% 22.00% LL=20.40% 20.55% 21.00% 20.00% 19.00% 17.53% 18.00% 17.00% y = -0.0014x + 0.2395 16.00% 14 19 24 29 34 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 42: Análisis de daos de limite liquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Suelo 100% YH 2% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 34 26 19 Peso de Capsula (gr) 49.8 49.7 48.8 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 58.5 57.8 61.7 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 57.1 56.4 59.1 Peso del Agua (gr) 1.4 1.4 2.6 Peso de la Muestra Seca (gr) 7.3 6.7 10.3 Contenido de humedad (W) 19.18% 20.90% 25.24% Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % 93 Ilustración 79: Gráfico límite líquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Limite Liquido LL% 26.00% 25.24% 25.00% 24.00% LL=22.30% 23.00% 22.00% 21.00% 20.00% 20.90% 19.18% 19.00% y = -0.004x + 0.323 18.00% 18 23 28 33 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 43: Análisis de daos de limite liquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Suelo 100% YH 3% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 35 29 19 Peso de Capsula (gr) 50.6 49.7 49.2 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 65.1 65.8 60.2 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 62.6 62.9 58 Peso del Agua (gr) 2.5 2.9 2.2 Peso de la Muestra Seca (gr) 12 13.2 8.8 Contenido de humedad (W) 20.83% 21.97% 25.00% Fuente: Elaboración propia Ilustración 80: Gráfico límite líquido C5 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Limite Liquido LL% 26.00% 25.00% 25.00% 24.00% LL=23.30% 23.00% 21.97% 22.00% 20.83% 21.00% y = -0.0026x + 0.2993 20.00% 18 23 28 33 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % Contenido de Humedad % 94 Tabla 44: Análisis de daos de limite liquido C6 Suelo Natural Calicata C6 Suelo Natural MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 25 15 35 Peso de Capsula (gr) 16 16.3 15.7 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 32.2 27.2 29.9 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 29.8 25.1 27.7 Peso del Agua (gr) 2.4 2.1 2.2 Peso de la Muestra Seca (gr) 13.8 8.8 12 Contenido de humedad (W) 17.39% 23.86% 18.33% Fuente: Elaboración propia Ilustración 81: Gráfico límite líquido C6 Suelo Natural Limite Liquido LL% 25.00% 23.86% 24.00% 23.00% 22.00% 21.00% LL=19.90% 20.00% 18.33% 19.00% 18.00% 17.39% 17.00% 16.00% y = -0.0028x + 0.2678 15.00% 10 15 20 25 30 35 40 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 45: Análisis de daos de limite liquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Suelo100% YH 1% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 33 18 22 Peso de Capsula (gr) 15.8 15.8 16.1 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 25.1 24.7 26.6 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 23.7 23.2 24.7 Peso del Agua (gr) 1.4 1.5 1.9 Peso de la Muestra Seca (gr) 7.9 7.4 8.6 Contenido de humedad (W) 17.72% 20.27% 22.09% Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % 95 Ilustración 82: Gráfico límite líquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Limite Liquido LL% 23.00% 22.09% 22.00% 21.00% 20.27% LL=19.80% 20.00% 19.00% 17.72% 18.00% 17.00% y = -0.0022x + 0.2534 16.00% 16 21 26 31 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Tabla 46: Análisis de daos de limite liquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Suelo 100% YH 2% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 28 16 34 Peso de Capsula (gr) 16 15.9 16.1 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 27.9 30.4 28.6 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 25.9 28.9 27.1 Peso del Agua (gr) 2 1.5 1.5 Peso de la Muestra Seca (gr) 9.9 13 11 Contenido de humedad (W) 20.20% 11.54% 13.64% Fuente: Elaboración propia Ilustración 83: Gráfico límite líquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Limite Liquido LL% 20.20% 21.00% 20.00% 19.00% 18.00% 17.00% 16.00% LL=14.90% 15.00% 13.64% 14.00% 13.00% 11.54% 12.00% 11.00% y = 0.002x + 0.0985 10.00% 15 20 25 30 35 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad % Contenido de Humedad % 96 Tabla 47: Análisis de daos de limite liquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Suelo 100% YH 3% MUESTRA MUESTRA MUESTRA Descripción 01 02 03 Número de Golpes 33 27 18 Peso de Capsula (gr) 15.8 16.7 16.3 Peso de Capsula + Muestra Húmeda (gr) 30.9 28.9 33.4 Peso de Capsula + Muestra Seca (gr) 28.5 26.8 31.7 Peso del Agua (gr) 2.4 2.1 1.7 Peso de la Muestra Seca (gr) 12.7 10.1 15.4 Contenido de humedad (W) 18.90% 20.79% 11.04% Fuente: Elaboración propia Ilustración 84: Gráfico límite líquido C6 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Limite Liquido LL% 22.00% 20.79% 21.00% 20.00% 19.00% 18.00% LL=16.30% 17.00% 18.90% 16.00% 15.00% 14.00% 13.00% 12.00% 11.04% 11.00% y = 0.0057x + 0.0214 10.00% 17 22 27 32 Numero de Golpes Cont.Humed.de Muestras Limite Liquido LINEA TENDENCIA Fuente: Elaboración propia c) Análisis de prueba Se obtuvo que las calicatas C2, C3, C5, y C6 tienen un límite líquido con valores que se consideran bajos. Caso contrario pasa con las calicatas C1 y C4 que tienen un límite líquido alto. Al momento de adicionar el aditivo de Yeso Hidráulico las calicatas C1, C3, C4 y C6 disminuyen su límite líquido, en cambio las calicatas C2 y C5 aumenta en su límite líquido. • Límite plástico a) Procesamiento Se procesa los datos de igual manera que el ensayo de determinación de contenido de humedad, luego se determina el promedio de contenido de humedad de las dos muestras, y este dicho promedio es el límite plástico. Contenido de Humedad % 97 b) Diagramas y tablas Tabla 48: Análisis de datos de límite plástico de C1 Suelo Natural Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 21.80 22.4 Suelo Seco + Recipiente (gr) 21.21 21.2525 Recipiente Metálico (gr) 15.50 15.8 Peso suelo seco (gr) 5.7136 5.4525 Peso Agua (gr) 0.5864 1.1475 Contenido de humedad % 10.26 21.05 Limite Plástico 15.65 Fuente: Elaboración propia Tabla 49: Análisis de datos de límite plástico de C1 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 22.20 21.6 Suelo Seco + Recipiente (gr) 21.10 20.7 Recipiente Metálico (gr) 16.00 15.9 Peso suelo seco (gr) 5.1 4.8 Peso Agua (gr) 1.1 0.9 Contenido de humedad % 21.57 18.75 Limite Plástico 20.16 Fuente: Elaboración propia Tabla 50: Análisis de datos de límite plástico de C1 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 21.70 23.1 Suelo Seco + Recipiente (gr) 20.70 21.9 Recipiente Metálico (gr) 16.00 16.3 Peso suelo seco (gr) 4.7 5.6 Peso Agua (gr) 1 1.2 Contenido de humedad % 21.28 21.43 Limite Plástico 21.35 Fuente: Elaboración propia Tabla 51: Análisis de datos de límite plástico de C1 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 21.40 21.1 Suelo Seco + Recipiente (gr) 20.60 20.4 Recipiente Metálico (gr) 15.90 16.8 Peso suelo seco (gr) 4.7 3.6 Peso Agua (gr) 0.8 0.7 Contenido de humedad % 17.02 19.44 Limite Plástico 18.23 Fuente: Elaboración propia 98 Tabla 52: Análisis de datos de límite plástico de C2 Suelo Natural Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 22.40 26.2 Suelo Seco + Recipiente (gr) 21.60 24.9 Recipiente Metálico (gr) 15.50 15.8 Peso suelo seco (gr) 6.1 9.1 Peso Agua (gr) 0.8 1.3 Contenido de humedad % 13.11 14.29 Limite Plástico 13.70 Fuente: Elaboración propia Tabla 53: Análisis de datos de límite plástico de C2 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 19.00 20.3 Suelo Seco + Recipiente (gr) 18.40 19.6 Recipiente Metálico (gr) 16.00 15.9 Peso suelo seco (gr) 2.4 3.7 Peso Agua (gr) 0.6 0.7 Contenido de humedad % 25.00 18.92 Limite Plástico 21.96 Fuente: Elaboración propia Tabla 54: Análisis de datos de límite plástico de C2 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 20.60 20.3 Suelo Seco + Recipiente (gr) 19.90 19.9 Recipiente Metálico (gr) 16.00 16.3 Peso suelo seco (gr) 3.9 3.6 Peso Agua (gr) 0.7 0.4 Contenido de humedad % 17.95 11.11 Limite Plástico 14.53 Fuente: Elaboración propia Tabla 55: Análisis de datos de límite plástico de C2 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 19.20 23.3 Suelo Seco + Recipiente (gr) 18.50 22.3 Recipiente Metálico (gr) 15.90 16.8 Peso suelo seco (gr) 2.6 5.5 Peso Agua (gr) 0.7 1 Contenido de humedad % 26.92 18.18 Limite Plástico 22.55 Fuente: Elaboración propia 99 Tabla 56: Análisis de datos de límite plástico de C3 Suelo Natural Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 22.80 22.7 Suelo Seco + Recipiente (gr) 22.04 21.91 Recipiente Metálico (gr) 15.90 16 Peso suelo seco (gr) 6.14 5.91 Peso Agua (gr) 0.76 0.79 Contenido de humedad % 12.38 13.37 Limite Plástico 12.87 Fuente: Elaboración propia Tabla 57: Análisis de datos de límite plástico de C3 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 23.00 20.3 Suelo Seco + Recipiente (gr) 22.00 19.8 Recipiente Metálico (gr) 16.00 15.8 Peso suelo seco (gr) 6 4 Peso Agua (gr) 1 0.5 Contenido de humedad % 16.67 12.50 Limite plástico 14.58 Fuente: Elaboración propia Tabla 58: Análisis de datos de límite plástico de C3 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 52.90 54.3 Suelo Seco + Recipiente (gr) 52.30 53.7 Recipiente Metálico (gr) 49.00 49.5 Peso suelo seco (gr) 3.3 4.2 Peso Agua (gr) 0.6 0.6 Contenido de humedad % 18.18 14.29 Limite plástico 16.23 Fuente: Elaboración propia Tabla 59: Análisis de datos de límite plástico de C3 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 50.70 21.5 Suelo Seco + Recipiente (gr) 50.40 20.7 Recipiente Metálico (gr) 47.30 15.7 Peso suelo seco (gr) 3.1 5 Peso Agua (gr) 0.3 0.8 Contenido de humedad % 9.68 16.00 Limite plástico 12.84 Fuente: Elaboración propia 100 Tabla 60: Análisis de datos de límite plástico de C4 Suelo Natural Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 22.30 22.8 Suelo Seco + Recipiente (gr) 21.49 21.64 Recipiente Metálico (gr) 15.90 15.9 Peso suelo seco (gr) 5.59 5.74 Peso Agua (gr) 0.81 1.16 Contenido de humedad % 14.49 20.21 Limite plástico 17.35 Fuente: Elaboración propia Tabla 61: Análisis de datos de límite plástico de C4 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 20.50 20.4 Suelo Seco + Recipiente (gr) 19.60 19.7 Recipiente Metálico (gr) 16.00 15.9 Peso suelo seco (gr) 3.6 3.8 Peso Agua (gr) 0.9 0.7 Contenido de humedad % 25.00 18.42 Limite plástico 21.71 Fuente: Elaboración propia Tabla 62: Análisis de datos de límite plástico de C4 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 20.10 20.6 Suelo Seco + Recipiente (gr) 19.30 19.7 Recipiente Metálico (gr) 15.70 15.8 Peso suelo seco (gr) 3.6 3.9 Peso Agua (gr) 0.8 0.9 Contenido de humedad % 22.22 23.08 Limite plástico 22.65 Fuente: Elaboración propia Tabla 63: Análisis de datos de límite plástico de C4 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 20.80 20.7 Suelo Seco + Recipiente (gr) 19.90 19.9 Recipiente Metálico (gr) 16.00 15.9 Peso suelo seco (gr) 3.9 4 Peso Agua (gr) 0.9 0.8 Contenido de humedad % 23.08 20.00 Limite plástico 21.54 Fuente: Elaboración propia 101 Tabla 64: Análisis de datos de límite plástico de C5 Suelo Natural Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 43.20 56.4 Suelo Seco + Recipiente (gr) 42.31 55.3 Recipiente Metálico (gr) 37.10 49.6 Peso suelo seco (gr) 5.2075 5.7 Peso Agua (gr) 0.8925 1.1 Contenido de humedad % 17.14 19.30 Limite plástico 18.22 Fuente: Elaboración propia Tabla 65: Análisis de datos de límite plástico de C5 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 42.70 15.1 Suelo Seco + Recipiente (gr) 42.00 14.5 Recipiente Metálico (gr) 37.50 11.5 Peso suelo seco (gr) 4.5 3 Peso Agua (gr) 0.7 0.6 Contenido de humedad % 15.56 20.00 Limite plástico 17.78 Fuente: Elaboración propia Tabla 66: Análisis de datos de límite plástico de C5 adicionado con Yeso Hidráulico 2 % Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 52.30 54 Suelo Seco + Recipiente (gr) 51.70 53.3 Recipiente Metálico (gr) 49.20 49.6 Peso suelo seco (gr) 2.5 3.7 Peso Agua (gr) 0.6 0.7 Contenido de humedad % 24.00 18.92 Limite plástico 21.46 Fuente: Elaboración propia Tabla 67: Análisis de datos de límite plástico de C5 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 52.20 20 Suelo Seco + Recipiente (gr) 51.40 19.4 Recipiente Metálico (gr) 47.40 15.8 Peso suelo seco (gr) 4 3.6 Peso Agua (gr) 0.8 0.6 Contenido de humedad % 20.00 16.67 Limite plástico 18.33 Fuente: Elaboración propia 102 Tabla 68: Análisis de datos de límite plástico de C6 Suelo Natural Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 22.40 22.5 Suelo Seco + Recipiente (gr) 21.46 21.84 Recipiente Metálico (gr) 15.90 15.8 Peso suelo seco (gr) 5.56 6.04 Peso Agua (gr) 0.94 0.66 Contenido de humedad % 16.91 10.93 Limite plástico 13.92 Fuente: Elaboración propia Tabla 69: Análisis de datos de límite plástico de C6 adicionado con Yeso Hidráulico 1% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 20.30 20.3 Suelo Seco + Recipiente (gr) 19.80 19.5 Recipiente Metálico (gr) 16.00 16.1 Peso suelo seco (gr) 3.8 3.4 Peso Agua (gr) 0.5 0.8 Contenido de humedad % 13.16 23.53 Limite plástico 18.34 Fuente: Elaboración propia Tabla 70: Análisis de datos de límite plástico de C6 adicionado con Yeso Hidráulico 2% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 20.50 20.6 Suelo Seco + Recipiente (gr) 20.00 19.8 Recipiente Metálico (gr) 15.80 15.8 Peso suelo seco (gr) 4.2 4 Peso Agua (gr) 0.5 0.8 Contenido de humedad % 11.90 20.00 Limite plástico 15.95 Fuente: Elaboración propia : Análisis de datos de límite plástico de C6 adicionado con Yeso Hidráulico 3% Numero de Recipiente Metálico R-4 R-5 Suelo Húmedo + Recipiente (gr) 20.70 20.1 Suelo Seco + Recipiente (gr) 20.10 19.3 Recipiente Metálico (gr) 15.80 15.8 Peso suelo seco (gr) 4.3 3.5 Peso Agua (gr) 0.6 0.8 Contenido de humedad % 13.95 22.86 Limite plástico 18.41 Fuente: Elaboración propia 103 c) Análisis de prueba Con los resultados obtenidos, podemos observar que las calicatas C2, C3, C6 tienen el límite plástico bajo, caso contrario, las calicatas C1, C4, C5. También se puede observar que a medida que se le aumenta el aditivo de Yeso Hidráulico, el límite plástico se aumenta, pero en las calicatas C3 y C4, cuando se le aumenta Yeso Hidráulico al 3%, vuelve al límite plástico del principio. 3.5.2.4.Análisis de Índice de plasticidad a) Procesamiento Para el cálculo del Índice de Plasticidad se utilizó la siguiente formula: 𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 Donde: • IP: Índice de plasticidad • LL: Limite liquido • LP: Limite plástico b) Diagramas y tablas Tabla 71: Resumen de LL, LP e Índice de Plasticidad Muestra Ensayada LL LP IP C1 22 15.65 6.35 C1 + 1% YH 20.8 20.16 0.64 C1 + 2% YH 17.1 21.35 NP C1 + 3% YH 19.28 18.23 1.05 C2 19.13 13.7 5.43 C2 + 1% YH 22.1 21.96 0.14 C2 + 2% YH 24.25 14.53 9.72 C2 + 3% YH 24.8 22.55 2.25 C3 19.15 12.87 6.28 C3 + 1% YH 21.62 14.58 7.04 C3 + 2% YH 17.92 16.23 1.69 C3 + 3% YH 18.94 12.84 6.1 C4 24.51 17.35 7.16 C4 + 1% YH 24.2 21.71 2.49 C4 + 2% YH 23.4 22.65 0.75 C4 + 3% YH 22.1 21.54 0.56 C5 20.5 18.22 2.28 C5 + 1% YH 20.4 17.78 2.62 C5 + 2% YH 22.3 21.46 0.84 C5 + 3% YH 23.3 18.33 4.97 C6 19.9 13.92 5.98 C6 + 1% YH 19.8 18.34 1.46 C6 + 2% YH 14.9 15.95 NP C6 + 3% YH 16.3 18.41 NP Fuente: Elaboración propia 104 c) Análisis de prueba Se puede observar que la calicata C5 posee un índice de plasticidad bajo, a comparación de las demás calicatas que poseen un índice de plasticidad alto a comparación de la calicata C5. También se puede observar que a medida que se le aumenta el aditivo de Yeso Hidráulico, las calicatas C1, C2, C4 y C6, disminuye el valor de índice de plasticidad, en cambio la calicata C5 aumenta su valor de IP; y en la calicata C3, con 2% de YH disminuye su valor de Ip, pero con 3% vuelve a su valor inicial. 3.5.2.5.Análisis de clasificación de suelos a) Procesamiento Para este análisis se utilizó dos metodologías de clasificación: AASTHO y SUCS, estos dependiendo a los resultados obtenidos en los ensayos de granulometría, limite líquido y limite plástico. Para la metodología AASTHO se necesita que se especificar el Índice de Grupo (IG) y este se da mediante la siguiente formula: 𝐼𝐺 = (𝐹 − 35)[0.2 + 0.005(𝐿𝐿 − 40)] + 0.01(𝐹 − 15)(𝐼𝑃 − 10) Donde: • F : Porcentaje de suelo que pasa por el tamiz N° 200 • LL: Límite líquido • IP : Índice de plasticidad Respecto a la ecuación para hallar el IG, tenemos que considerar: o Si el IG da un valor negativo, se considera como 0. o El IG calculado se redondea al entero más próximo. o No hay límite superior para el índice de grupo. o El índice de grupo para los suelos que pertenecen a los grupos A-1-a, A-1-b, A-2-4, A- 2-5 y A-3 siempre será 0. o El IG para los suelos de grupo A-2-6 y A-2-7 se debe de calcular utilizando solo una porción del IP: 𝐼𝐺 = 0.01 ∗ (𝐹 − 15) ∗ (𝐼𝑃 − 10) 105 Tabla 72: Criterio de clasificación SUCS Fuente: SUCS Ilustración 85: Carta de Plasticidad de Casagrande para suelos finos Fuente: Duque Escobar & Escobar Portes, 2002 106 Tabla 73: Criterio de clasificación AASTHO Materiales Granulares Materiales limo - arcillosos DIVISIÓN GENERAL (pasa menos del 35% por el tamiz ASTM #200) (más del 35% por el tamiz ASTM #200) GRUPO A-1 A-2 A-7 A-3 A-4 A-5 A-6 Subgrupo A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (% que pasa por cada tamiz) #10 ≤ 50 #40 ≤ 30 ≤ 50 ≥ 51 #200 ≤ 15 ≤ 25 ≤ 10 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ESTADO DE CONSISTENCIA (de la fracción de suelo que pasa por el tamiz ASTM #40) Límite > 41 > 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 (IPLL-30) 30) NP Índice de ≤ 6 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≥ 11 plasticidad ÍNDICE DE 0 0 0 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 12 ≤ 20 ≤ 20 GRUPO Fragmentos de piedra, Arena Gravas y arenas limosas o Suelos TIPOLOGÍA Suelos Arcillosos grava y fina arcillosas limosos arena CALIDAD EXCELENTE A BUENA ACEPTABLE A MALA Fuente: AASTHO Serie ASTM 107 b) Diagramas y tablas Para C1: 1. Clasificación SUCS Tabla 74: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C1 LL 22.00 LP 15.65 IP 6.35 Fuente: Elaboración propia Ilustración 86: Carta de Casagrande para C1 CLASIFICACION SUCS 60 50 CH 40 30 20 CL MH-OH 10 CL-ML ML-OL 0 0 20 40 60 80 100 120 Limite Liquido LL% Fuente: Elaboración propia Clasificación SUCS para C1: CL (Arcilla Limosa) Indice de Plasticidad IP% 108 2. Clasificación AASHTO Tabla 75: Valores para ecuación de IG C1 IG: 0 F: 24.99 LL: 22.00 IP: 6.35 Fuente: Elaboración propia Tabla 76: Clasificación de Suelos por AASHTO para C1 DIVISIÓN Materiales Granulares Materiales limo - arcillosos GENERAL (pasa menos del 35% por el tamiz ASTM #200) (más del 35% por el tamiz ASTM #200) GRUPO A-1 A-2 A-7 A-3 A-4 A-5 A-6 Subgrupo A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (% que pasa por cada tamiz) #10 ≤ 50 #40 ≤ 30 ≤ 50 ≥ 51 #200 ≤ 15 ≤ 25 ≤ 10 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ESTADO DE CONSISTENCIA (de la fracción de suelo que pasa por el tamiz ASTM #40) Límite > 41 > 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 (IPLL-30) NP 30) Índice de ≤ 6 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≥ 11 plasticidad ÍNDICE DE 0 0 0 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 12 ≤ 20 ≤ 20 GRUPO Fragmentos de piedra, Arena Gravas y arenas limosas o Suelos TIPOLOGÍA Suelos Arcillosos grava y fina arcillosas limosos arena CALIDAD EXCELENTE A BUENA ACEPTABLE A MALA Fuente: AASHTO Clasificación AASHTO para C1: Suelo A-2-4 Serie ASTM 109 Para C2: 1. Clasificación SUCS Tabla 77: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C2 LL 19.13 LP 13.70 IP 5.43 Fuente: Elaboración propia Ilustración 87: Carta de Casagrande para C2 CLASIFICACION SUCS 60 50 CH 40 30 20 CL MH-OH 10 CL-ML ML-OL 0 0 20 40 60 80 100 120 Limite Liquido LL% Fuente: Elaboración propia Clasificación SUCS para C2: CL (Arcilla Limosa) Indice de Plasticidad IP% 110 3. Clasificación AASHTO Tabla 78: Valores para ecuación de IG C2 IG: 0 F: 23.05 LL: 19.13 IP: 5.43 Fuente: Elaboración propia Tabla 79: Clasificación de Suelos por AASHTO para C2 DIVISIÓN Materiales Granulares Materiales limo - arcillosos GENERAL (pasa menos del 35% por el tamiz ASTM #200) (más del 35% por el tamiz ASTM #200) GRUPO A-1 A-2 A-7 A-3 A-4 A-5 A-6 Subgrupo A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (% que pasa por cada tamiz) #10 ≤ 50 #40 ≤ 30 ≤ 50 ≥ 51 #200 ≤ 15 ≤ 25 ≤ 10 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ESTADO DE CONSISTENCIA (de la fracción de suelo que pasa por el tamiz ASTM #40) Límite > 41 > 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 (IPLL-30) NP 30) Índice de ≤ 6 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≥ 11 plasticidad ÍNDICE DE 0 0 0 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 12 ≤ 20 ≤ 20 GRUPO Fragmentos de piedra, Arena Gravas y arenas limosas o Suelos TIPOLOGÍA Suelos Arcillosos grava y fina arcillosas limosos arena CALIDAD EXCELENTE A BUENA ACEPTABLE A MALA Fuente: AASHTO Clasificación AASHTO para C2: Suelo A-2-4 Serie ASTM 111 Para C3: 1. Clasificación SUCS Tabla 80: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C3 LL 19.15 LP 12.87 IP 6.28 Fuente: Elaboración propia Ilustración 88: Carta de Casagrande para C3 CLASIFICACION SUCS 80 70 60 CH 50 40 30 CL MH-OH 20 10 CL-ML ML-OL 0 0 20 40 60 80 100 120 Limite Liquido LL% Fuente: Elaboración propia Clasificación SUCS para C3: CL (Arcilla Limosa) Indice de Plasticidad IP% 112 2. Clasificación AASHTO Tabla 81: Valores para ecuación de IG C3 IG: 0 F: 17.97 LL: 19.15 IP: 6.28 Fuente: Elaboración propia Tabla 82: Clasificación de Suelos por AASHTO para C3 DIVISIÓN Materiales Granulares Materiales limo - arcillosos GENERAL (pasa menos del 35% por el tamiz ASTM #200) (más del 35% por el tamiz ASTM #200) GRUPO A-1 A-2 A-7 A-3 A-4 A-5 A-6 Subgrupo A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (% que pasa por cada tamiz) #10 ≤ 50 #40 ≤ 30 ≤ 50 ≥ 51 #200 ≤ 15 ≤ 25 ≤ 10 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ESTADO DE CONSISTENCIA (de la fracción de suelo que pasa por el tamiz ASTM #40) Límite > 41 > 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 (IPLL-30) NP 30) Índice de ≤ 6 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≥ 11 plasticidad ÍNDICE DE 0 0 0 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 12 ≤ 20 ≤ 20 GRUPO Fragmentos de piedra, Arena Gravas y arenas limosas o Suelos TIPOLOGÍA Suelos Arcillosos grava y fina arcillosas limosos arena CALIDAD EXCELENTE A BUENA ACEPTABLE A MALA Fuente: AASHTO Clasificación AASHTO para C3: Suelo A-2-4 Serie ASTM 113 Para C4: 1. Clasificación SUCS Tabla 83: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C4 LL 24.51 LP 17.35 IP 7.16 Fuente: Elaboración propia Ilustración 89: Carta de Casagrande para C4 CLASIFICACION SUCS 80 70 60 CH 50 40 30 CL MH-OH 20 10 CL-ML ML-OL 0 0 20 40 60 80 100 120 Limite Liquido LL% Fuente: Elaboración propia Clasificación SUCS para C4: CL (Arcilla Limosa) Indice de Plasticidad IP% 114 2. Clasificación AASHTO Tabla 84: Valores para ecuación de IG C4 IG: 0 F: 21.35 LL: 24.51 IP: 7.16 Fuente: Elaboración propia Tabla 85: Clasificación de Suelos por AASHTO para C4 DIVISIÓN Materiales Granulares Materiales limo - arcillosos GENERAL (pasa menos del 35% por el tamiz ASTM #200) (más del 35% por el tamiz ASTM #200) GRUPO A-1 A-2 A-7 A-3 A-4 A-5 A-6 Subgrupo A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (% que pasa por cada tamiz) #10 ≤ 50 #40 ≤ 30 ≤ 50 ≥ 51 #200 ≤ 15 ≤ 25 ≤ 10 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ESTADO DE CONSISTENCIA (de la fracción de suelo que pasa por el tamiz ASTM #40) Límite > 41 > 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 (IPLL-30) NP 30) Índice de ≤ 6 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≥ 11 plasticidad ÍNDICE DE 0 0 0 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 12 ≤ 20 ≤ 20 GRUPO Fragmentos de piedra, Arena Gravas y arenas limosas o Suelos TIPOLOGÍA Suelos Arcillosos grava y fina arcillosas limosos arena CALIDAD EXCELENTE A BUENA ACEPTABLE A MALA Fuente: AASHTO Clasificación AASHTO para C4: Suelo A-2-4 Serie ASTM 115 Para C5: 1. Clasificación SUCS Tabla 86: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C5 LL 19.90 LP 13.92 IP 5.98 Fuente: Elaboración propia Ilustración 90: Carta de Casagrande para C5 CLASIFICACION SUCS 80 70 60 CH 50 40 30 CL MH-OH 20 10 CL-ML ML-OL 0 0 20 40 60 80 100 120 Limite Liquido LL% Fuente: Elaboración propia Clasificación SUCS para C5: CL (Arcilla Limosa) Indice de Plasticidad IP% 116 2. Clasificación AASHTO Tabla 87: Valores para ecuación de IG C4 IG: 0 F: 18.02 LL: 19.90 IP: 5.98 Fuente: Elaboración propia Tabla 88: Clasificación de Suelos por AASHTO para C4 DIVISIÓN Materiales Granulares Materiales limo - arcillosos GENERAL (pasa menos del 35% por el tamiz ASTM #200) (más del 35% por el tamiz ASTM #200) GRUPO A-1 A-2 A-7 A-3 A-4 A-5 A-6 Subgrupo A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (% que pasa por cada tamiz) #10 ≤ 50 #40 ≤ 30 ≤ 50 ≥ 51 #200 ≤ 15 ≤ 25 ≤ 10 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ESTADO DE CONSISTENCIA (de la fracción de suelo que pasa por el tamiz ASTM #40) Límite > 41 > 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 (IPLL-30) NP 30) Índice de ≤ 6 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≥ 11 plasticidad ÍNDICE DE 0 0 0 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 12 ≤ 20 ≤ 20 GRUPO Fragmentos de piedra, Arena Gravas y arenas limosas o Suelos TIPOLOGÍA Suelos Arcillosos grava y fina arcillosas limosos arena CALIDAD EXCELENTE A BUENA ACEPTABLE A MALA Fuente: AASHTO Clasificación AASHTO para C5: Suelo A-2-4 Serie ASTM 117 Para C6: 1. Clasificación SUCS Tabla 89: Resumen de Limites de Atterberg e Índice de plasticidad C6 LL 20.50 LP 18.22 IP 2.28 Fuente: Elaboración propia Ilustración 91: Carta de Casagrande para C6 CLASIFICACION SUCS 80 70 60 CH 50 40 30 CL MH-OH 20 10 CL-ML ML-OL 0 0 20 40 60 80 100 120 Limite Liquido LL% Fuente: Elaboración propia Clasificación SUCS para C6: ML (Limo de baja plasticidad) Indice de Plasticidad IP% 118 2. Clasificación AASHTO Tabla 90: Valores para ecuación de IG C4 IG: 0 F: 25.74 LL: 20.50 IP: 2.28 Fuente: Elaboración propia Tabla 91: Clasificación de Suelos por AASHTO para C4 DIVISIÓN Materiales Granulares Materiales limo - arcillosos GENERAL (pasa menos del 35% por el tamiz ASTM #200) (más del 35% por el tamiz ASTM #200) GRUPO A-1 A-2 A-7 A-3 A-4 A-5 A-6 Subgrupo A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO (% que pasa por cada tamiz) #10 ≤ 50 #40 ≤ 30 ≤ 50 ≥ 51 #200 ≤ 15 ≤ 25 ≤ 10 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ESTADO DE CONSISTENCIA (de la fracción de suelo que pasa por el tamiz ASTM #40) Límite > 41 > 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 (IPLL-30) NP 30) Índice de ≤ 6 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≥ 11 plasticidad ÍNDICE DE 0 0 0 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 12 ≤ 20 ≤ 20 GRUPO Fragmentos de piedra, Arena Gravas y arenas limosas o Suelos TIPOLOGÍA Suelos Arcillosos grava y fina arcillosas limosos arena CALIDAD EXCELENTE A BUENA ACEPTABLE A MALA Fuente: AASHTO Clasificación AASHTO para C6: Suelo A-2-4 c) Análisis de prueba Se determinó que todas las calicatas C1, C2, C3, C4 y C5 según SUCS son clasificadas con CL (arcilla limosa), a excepción de la C6 que se clasifico como ML (Limo de baja plasticidad). Según AASHTO, todas las calicatas son clasificadas en el grupo A-2-4. 3.5.2.6.Análisis de datos obtenidos en el ensayo de compactación de suelos en laboratorio utilizando energía modificada a) Procesamiento Serie ASTM 119 Se determina el contenido de humedad de las diferentes taras de suelo compactado, y se calcula el contenido de humedad promedio. Se utilizará la siguiente formula: 𝑊𝑊 𝑊 = ∗ 100 𝑊𝑆 Donde: o W= Contenido de humedad en porcentaje (%) o Ww= Peso de agua (gr) o Ws= Peso de material (gr) Se determina la el peso específico húmedo y seco mediante la siguiente formula: Peso específico húmedo: 𝑀𝑡 − 𝑀𝑚𝑑 𝜌𝑚 = 𝑉 Donde: o 𝜌𝑚= Peso específico húmedo de muestra compactada (gr /𝑐𝑚 3) o Mt = Masa de muestra humeda y molde (gr) o Mmd= Masa del molde de compactación (gr) o V= Volumen del molde de compactación (𝑐𝑚3) Peso específico seco: 𝜌𝑚 𝜌𝑑 = 𝑊 1 + 100 Donde: o 𝜌𝑚 = Peso específico de la muestra compactada (gr /𝑐𝑚 3) o 𝜌𝑑= Peso específico seco de la muestra compactada (gr /𝑐𝑚 3) o 𝑊 = Contenido de humedad en porcentaje (%) o 𝑉 = Volumen de molde de compactación (𝑐𝑚3) 120 b) Diagramas y tablas Tabla 92: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C1 MATERIAL Y MOLDE A UTILIZAR SEGÚN EL MÉTODO 1 Molde 4 Pulg 2 Material a usar 2300 gr 3 Capas 5 capas 4 Golpes por capa 25 golpes Fuente: Elaboración propia Tabla 93: Contenido de humedad y densidad seca C1 suelo natural Fuente: Elaboración propia Ilustración 92: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C1 suelo natural CURVA PROCTOR MODIFICADO 2000.00 7.8% 9.01% 6.32% 1970 1964.59 1948.90 1950.00 11.92% 3.08% 1917.52 1902.15 1900.00 1850.00 14.24% 1803.61 1800.00 1750.00 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 121 Tabla 94: Contenido de humedad y densidad seca C1 suelo natural + 1% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 93: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C1 suelo natural + 1 % YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 8.29% 2010.00 7.6% 2005.16 2001.5 6.62% 2000.00 1994.70 10.78% 1988.19 1990.00 3.69% 1980.00 1977.43 1970.00 12.85% 1961.44 1960.00 1950.00 3.0% 5.0% 7.0% 9.0% 11.0% 13.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 122 Tabla 95: Contenido de humedad y densidad seca C1 suelo natural +2% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 94: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C1 suelo natural + 2 % YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2010.00 8.33% 7.4% 6.14% 1999.53 2000.00 1997.51995.97 10.04% 1990.00 3.59% 1985.55 1981.54 1980.00 12.48% 1969.94 1970.00 1960.00 3.0% 5.0% 7.0% 9.0% 11.0% 13.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 123 Tabla 96: Contenido de humedad y densidad seca C1 suelo natural + 3% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 95: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C1 suelo natural + 3 % YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2030.00 8.25% 7.5% 2020.59 6.08% 2020.00 2017.2 2013.93 2010.00 10.10% 1998.82 2000.00 1990.00 3.41% 1979.88 1980.00 12.60% 1967.83 1970.00 1960.00 2.5% 4.5% 6.5% 8.5% 10.5% 12.5% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 124 Tabla 97: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C2 MATERIAL Y MOLDE A UTILIZAR SEGÚN EL MÉTODO 1 Molde 4 Pulg 2 Material a usar 2300 gr 3 Capas 5 capas 4 Golpes por capa 25 golpes Fuente: Elaboración propia Tabla 98: Contenido de humedad y densidad seca C2 suelo natural Fuente: Elaboración propia Ilustración 96: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C2 suelo natural CURVA PROCTOR MODIFICADO 5.82% 6.3% 2190.00 2191.50 2183 2170.00 5.07% 7.62% 2169.44 2164.19 8.53% 2150.00 2154.00 2130.00 2110.00 2090.00 2070.00 1.86% 2064.08 2050.00 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 125 Tabla 99: Contenido de humedad y densidad seca C2 suelo natural + 1% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 97: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C2 suelo natural + 1 % YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2210.00 5.81% 2190.00 2186.67 2170.00 6.1% 4.38% 2178.5 7.59% 2150.00 2154.52 2153.26 2130.00 2110.00 9.53% 2.88% 2101.37 2090.00 2095.80 2070.00 2050.00 2.5% 3.5% 4.5% 5.5% 6.5% 7.5% 8.5% 9.5% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 126 Tabla 100: Contenido de humedad y densidad seca C2 suelo natural + 2% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 98: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C2 suelo natural + 2 % YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 6.0% 2188 2190.00 6.01% 4.58% 2183.31 2170.00 2175.53 7.11% 2164.82 2150.00 2130.00 2110.00 8.74% 3.29% 2101.06 2090.00 2090.45 2070.00 2050.00 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 127 Tabla 101: Contenido de humedad y densidad seca C2 suelo natural +3% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 99: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C2 suelo natural + 3 % YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2060.00 2055.00 6.75% 6.2% 2050.00 5.60% 2045.8 2046.63 2043.98 2045.00 7.79% 6.33% 2038.43 2040.00 2045.71 2035.00 2030.00 2025.00 3.28% 2020.00 2017.51 2015.00 2010.00 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 128 Tabla 102: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C3 MATERIAL Y MOLDE A UTILIZAR SEGÚN EL MÉTODO 1 Molde 4 Pulg 2 Material a usar 2300 gr 3 Capas 5 capas 4 Golpes por capa 25 golpes Fuente: Elaboración propia Tabla 103: Contenido de humedad y densidad seca C3 suelo natural Fuente: Elaboración propia Ilustración 100: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C3 suelo natural CURVA PROCTOR MODIFICADO 2260.00 6.54% 7.0%2245 7.80% 2240.87 2235.62 2240.00 2220.00 2200.00 8.31% 2179.95 2180.00 2160.00 2140.00 4.67% 9.15% 2121.86 2118.28 2120.00 2100.00 4.5% 5.5% 6.5% 7.5% 8.5% 9.5% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 129 Tabla 104: Contenido de humedad y densidad seca C3 suelo natural + 1% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 101: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C3 suelo natural + 1% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2170.00 7.0% 2147 2150.00 7.79% 2146.33 2130.00 5.77% 2127.42 2110.00 8.51% 2101.16 2090.00 9.29% 4.71% 2080.47 2070.00 2074.58 2050.00 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 130 Tabla 105: Contenido de humedad y densidad seca C3 suelo natural + 2% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 102: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C3 suelo natural + 2% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 6.9% 2190.00 2182 5.80% 2170.00 2170.49 8.43% 2164.19 2150.00 4.14% 2143.18 2130.00 2110.00 10.21% 2101.48 2090.00 3.16% 2085.09 2070.00 2050.00 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% 10.0% 11.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 131 Tabla 106: Contenido de humedad y densidad seca C3 suelo natural + 3% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 103: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C3 suelo natural + 3% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2055.00 6.96% 2049.84 2050.00 7.1% 2045.8 8.45% 2043.85 2045.00 2040.00 5.68% 2035.00 2032.53 2030.00 2025.00 10.29% 2020.00 2016.07 3.59% 2015.00 2011.43 2010.00 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% 10.0% 11.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 132 Tabla 107: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C4 MATERIAL Y MOLDE A UTILIZAR SEGÚN EL MÉTODO 1 Molde 4 Pulg 2 Material a usar 3000 gr 3 Capas 5 capas 4 Golpes por capa 25 golpes Fuente: Elaboración propia Tabla 108: Contenido de humedad y densidad seca C4 suelo natural Fuente: Elaboración propia Ilustración 104: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C4 suelo natural CURVA PROCTOR MODIFICADO 5.51% 2190.00 2181.00 6.2%2175 7.23% 2164.19 2170.00 4.66% 2150.00 2137.93 2130.00 8.87% 2110.00 2101.48 2090.00 2.87% 2064.08 2070.00 2050.00 2.5% 3.5% 4.5% 5.5% 6.5% 7.5% 8.5% 9.5% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 133 Tabla 109: Contenido de humedad y densidad seca C4 suelo natural + 1% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 105: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C4 suelo natural + 1% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 5.76% 2190.00 2181.00 6.1% 2177 2170.00 7.56% 4.88% 2153.68 2148.43 2150.00 2130.00 8.39% 2110.00 2101.48 2090.00 3.13% 2070.00 2064.08 2050.00 2.5% 3.5% 4.5% 5.5% 6.5% 7.5% 8.5% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 134 Tabla 110: Contenido de humedad y densidad seca C4 suelo natural + 2% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 106: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C4 suelo natural + 2% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 6.0% 5.66% 2188 2190.00 2181.00 7.45% 2170.00 2164.19 4.51% 2150.00 2137.93 2130.00 7.94% 2110.00 2101.48 2090.00 3.55% 2070.00 2064.08 2050.00 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 135 Tabla 111: Contenido de humedad y densidad seca C4 suelo natural +3% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 107: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C4 suelo natural + 3% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2060.00 2055.00 5.53% 2047.85 6.2%2050.00 2045.8 2045.00 8.66% 2039.90 2040.00 3.41% 2035.00 2031.45 2030.00 10.01% 2025.00 1.18% 2021.15 2020.00 2017.79 2015.00 2010.00 0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 136 Tabla 112: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C5 MATERIAL Y MOLDE A UTILIZAR SEGÚN EL MÉTODO 1 Molde 4 Pulg 2 Material a usar 2300 gr 3 Capas 5 capas 4 Golpes por capa 25 golpes Fuente: Elaboración propia Tabla 113: Contenido de humedad y densidad seca C5 suelo natural Fuente: Elaboración propia Ilustración 108: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C5 suelo natural CURVA PROCTOR MODIFICADO 7.10% 8.01% 2075 2073.55 2080.00 5.82% 2056.39 2060.00 10.07% 2040.00 3.85% 2026.86 2016.41 2020.00 2000.00 1980.00 1960.00 11.89% 1940.00 1931.35 1920.00 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% 10.0% 11.0% 12.0% 13.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 137 Tabla 114: Contenido de humedad y densidad seca C5 suelo natural + 1% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 109: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C5 suelo natural + 1% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2140.00 5.67% 7.0% 2118.81 2118.2 8.16% 2120.00 2110.59 4.61% 2100.00 2088.77 2080.00 2060.00 3.25% 2037.04 2040.00 2020.00 1.93% 1998.48 2000.00 1980.00 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 138 Tabla 115: Contenido de humedad y densidad seca C5 suelo natural + 2% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 110: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C5 suelo natural + 2% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2110.00 5.54% 6.80% 2097.65 7.98% 2100.00 4.91% 2097.3 2090.62 2092.40 2090.00 2080.00 2070.00 3.32% 2057.28 2060.00 2050.00 2040.00 1.45% 2028.85 2030.00 2020.00 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 139 Tabla 116: Contenido de humedad y densidad seca C5 suelo natural + 3% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 111: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C5 suelo natural + 3% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2120.00 6.9% 7.47% 2094 2100.00 2093.77 4.85% 2080.00 2065.42 2060.00 10.30% 2040.00 2032.16 2020.00 2.56% 1995.73 2000.00 1980.00 11.80% 1960.00 1951.66 1940.00 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% 10.0% 11.0% 12.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 140 Tabla 117: Elección de método de ensayo para Proctor Modificado de C6 MATERIAL Y MOLDE A UTILIZAR SEGÚN EL MÉTODO 1 Molde 4 Pulg 2 Material a usar 2300 gr 3 Capas 5 capas 4 Golpes por capa 25 golpes Fuente: Elaboración propia Tabla 118: Contenido de humedad y densidad seca C6 suelo natural Fuente: Elaboración propia Ilustración 112: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C6 suelo natural CURVA PROCTOR MODIFICADO 2190.00 6.8%2177 7.15% 2185.20 2170.00 6.32% 9.15% 2150.00 3.88% 2171.54 2154.00 2146.33 2130.00 2110.00 2090.00 1.72% 2088.24 2070.00 2050.00 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 141 Tabla 119: Contenido de humedad y densidad seca C6 suelo natural + 1% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 113: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C6 suelo natural + 1% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2230.00 6.6% 2212 2210.00 5.86% 2190.00 2198.85 8.40% 2170.00 2174.69 2150.00 2130.00 4.06% 2127.42 9.25% 2110.00 2111.98 2090.00 3.65% 2085.09 2070.00 2050.00 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% 10.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 142 Tabla 120: Contenido de humedad y densidad seca C6 suelo natural + 2% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 114: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C6 suelo natural + 2% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 6.4% 2190.00 2180 5.51% 2170.00 2174.69 7.90% 2150.00 2151.58 2130.00 4.15% 2127.42 8.98% 2110.00 2110.93 2090.00 3.41% 2085.09 2070.00 2050.00 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia DENSIDAD SECA KG/M3 143 Tabla 121: Contenido de humedad y densidad seca C6 suelo natural + 3% YH Fuente: Elaboración propia Ilustración 115: Grafica de densidad seca y contenido de humedad C6 suelo natural + 3% YH CURVA PROCTOR MODIFICADO 2060.00 2055.00 5.64% 6.7% 2050.00 2045.67 2045.8 9.46% 2045.00 2042.15 2040.00 2035.00 4.01% 2029.74 2030.00 10.02% 2025.00 2022.79 2.21% 2020.00 2017.92 2015.00 2010.00 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0% 7.0% 8.0% 9.0% 10.0% 11.0% CONTENIDO DE HUMEDAD % Fuente: Elaboración propia c) Análisis de prueba Se obtuvo que en la mayoría de las calicatas se realizó con el método B, excepto la calicata C1 que se realizó con el método A. El mayor valor de Densidad seca máxima fue de 2.25gr/cm3 de la calicata C3 suelo natural sin aditivo. El mayor valor de Contenido de humedad óptimo fue de 7.8% de la calicata C1 suelo natural sin aditivo. DENSIDAD SECA KG/M3 144 Se puede observar que el contenido de humedad optimo (CHO) disminuye cuando se aumenta el porcentaje de aditivo, excepto al 3% que sube el valor de CHO. 3.5.2.7.Análisis de datos obtenidos en el ensayo de Relación de soporte California (CBR) a) Procesamiento Contenido de Humedad: 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝐴𝑔𝑢𝑎 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = ∗ 100 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑆𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑆𝑒𝑐𝑜 • Densidad Húmeda: 1 𝜌𝑚 = ( ) ∗ 𝑃𝑀𝐻 𝑉𝑀 • Donde: o 𝜌𝑚= Densidad Húmeda (gr/cm3) o 𝑉𝑀 = Volumen de Molde (cm3) o 𝑃𝑀𝐻 = Peso d muestra Húmeda (gr) • Valor de Relación de Soporte: indicador de CBR en porcentaje (índice resistente) 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑈𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝐸𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 𝐶𝐵𝑅 = ∗ 100 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑈𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑃𝑎𝑡𝑟ó𝑛 Ilustración 116: Características de la muestra patrón Fuente: (Manual de Ensayo de Materiales, 2016) Para calcular el CBR, se procede a graficar las curvas que relacionan las presiones (eje de las ordenadas) vs. Las penetraciones (eje de las abscisas), observando así la ubicación del punto de inflexión. En el caso que no se encuentre un punto de inflexión, se toma los valores de 2,54 (0,1¨¨) y 5,08 mm (0,2¨¨) de penetración. En el caso que la curva presente un punto de inflexión, la tangente en ese punto cortara el eje de las abscisas en otro punto (o corregido), que se toma como nuevo origen para la determinación de las presiones que corresponde a 2,54 mm y 5,08 mm. Una vez corregida la curva se toma los valores de esfuerzo – penetración para los valores de 0.1¨¨ y 0.2¨¨ y se calcula los valores de la relación de soporte que corresponden, 145 dividiendo los esfuerzos corregidos por los esfuerzos de referencia 6,9 MN/m2 y 10,3MN/m2 respectivamente, para luego dichos valores multiplicarlos por 100. • Expansión del suelo: 𝐿2 − 𝐿1 %𝐸𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖ó𝑛 = ∗ 100 127 Donde: o L1: Lectura inicial en mm o L2: Lectura final en mm Los ensayos fueron realizados en base al “Manual de Ensayos de Materiales” del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. 146 b) Diagramas y tablas Tabla 122: Ensayo CBR C1 Suelo Natural – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.08% 6.32% 9.01% 11.92% 14.24% Densidad seca (gr/cm3) 1.90 1.95 1.96 1.92 1.80 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 7.8 % 2 Densidad Seca Máxima 1.9700 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.74% % 4 % de Agua a añadir 7.8 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 6916.7 8120 6930 Diametro (cm) 15.25 15.28 15.286 Altura (cm) 17.79 17.76 17.78 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2129.75 2132.63 2137.98 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 7.8 7.8 7.8 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 390 390 390 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11395 12775 11560 Peso suelo Humedo (gr) 4478.3 4655 4630 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.10 2.18 2.17 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 37.3 37.6 37.2 36.6 37.3 37.3 Peso de envase + suelo humedo 112.4 132 111.7 131.6 111 124 Peso de envase +Suelo seco 105 123 104.7 122.5 104.2 115.1 Peso del agua 7.4 9 7 9.1 6.8 8.9 peso suelo humedo 75.1 94.4 74.5 95 73.7 86.7 Peso del suelo seco 67.7 85.4 67.5 85.9 66.9 77.8 Contenido de humedad 10.93% 10.54% 10.37% 10.59% 10.16% 11.44% Contenido de humedad promedio (%) 10.73% 10.48% 10.80% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.90 1.98 1.95 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 0.5 0.0005 0.0127 0.01% 2.0 0.0020 0.0508 0.04% 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 0.125 3 hor 00 min 1.0 0.0010 0.0254 0.02% 3.5 0.0035 0.0889 0.07% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.25 6 hor 00 min 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 3.5 0.0035 0.0889 0.07% 0.5 12 hor 00 min 2.2 0.0022 0.0559 0.04% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 1 24 hor 00 min 2.8 0.0028 0.0711 0.06% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 2 48 hor 00 min 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 4 96 hor 00 min 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 147 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 UNIDAD Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.0762 0.1524 0.1397 mm Hinchamiento 0.0762 0.1524 0.1397 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.06% 0.12% 0.11% % DATOS DEL PISTON Diametro de piston 4.95 cm Area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 Molde 01 Molde 02 Molde 03 Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo (mm) (pulg) Carga (KN) Carga (KN) Carga (KN) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.256 1.36 0.576 3.05 0.612 3.24 1.27 0.050 0.422 2.24 1.237 6.55 0.956 5.07 1.91 0.075 0.552 2.92 1.688 8.95 1.229 6.51 2.54 0.100 0.623 3.30 2.057 10.90 1.465 7.76 3.81 0.150 0.943 4.99 2.840 15.05 1.845 9.77 5.08 0.200 1.000 5.30 3.270 17.32 2.264 12.00 6.35 0.250 1.024 5.43 3.658 19.38 2.836 15.02 7.62 0.300 1.143 6.06 3.967 21.02 3.417 18.10 10.16 0.400 1.384 7.33 4.495 23.82 4.501 23.85 12.70 0.500 1.621 8.59 4.864 25.77 5.426 28.75 148 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.30 5.30 10.90 17.32 7.76 12.00 CBR (%) 4.70 5.02 15.50 16.43 11.04 11.38 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.30 5.30 10.90 17.32 7.76 12.00 CBR (%) 4.70 5.02 15.50 16.43 11.04 11.38 DENSIDAD SECA MAXIMA 1.9700 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 13.80 14.50 Fuente: Elaboración propia 149 Tabla 123: Ensayo CBR C1 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.69% 6.62% 8.29% 10.78% 12.85% Densidad seca (gr/cm3) 1.98 1.99 2.01 1.99 1.96 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 7.6 % 2 Densidad Seca Máxima 2.0015 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.74% % 4 % de Agua a añadir 7.6 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 8190 8010 8460 Diametro (cm) 15.28 15.268 15.282 Altura (cm) 17.75 17.78 17.765 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2130.80 2132.95 2134.11 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 7.6 7.6 7.6 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 380 380 380 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12505 12335 12748 Peso suelo Humedo (gr) 4315 4325 4288 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.03 2.03 2.01 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 37.1 37.8 37.4 37.2 37.1 37.2 Peso de envase + suelo humedo 122.1 151.6 164.2 160.3 130.7 143.5 Peso de envase +Suelo seco 112.1 137.8 156.2 151.4 128.2 141.5 Peso del agua 10 13.8 8 8.9 2.5 2 peso suelo humedo 85 113.8 126.8 123.1 93.6 106.3 Peso del suelo seco 75 100 118.8 114.2 91.1 104.3 Contenido de humedad 13.33% 13.80% 6.73% 7.79% 2.74% 1.92% Contenido de humedad promedio (%) 13.57% 7.26% 2.33% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.78 1.89 1.96 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 2.0 0.0020 0.0508 0.04% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.125 3 hor 00 min 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 0.25 6 hor 00 min 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 0.5 12 hor 00 min 6.5 0.0065 0.1651 0.13% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 1 24 hor 00 min 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 11.0 0.0110 0.2794 0.22% 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 2 48 hor 00 min 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 9.5 0.0095 0.2413 0.19% 4 96 hor 00 min 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 150 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.2286 0.4064 0.254 mm Hinchamiento 0.2286 0.4064 0.254 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.18% 0.32% 0.20% % DATOS DEL PISTON Diametro de piston 4.95 cm Area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 Molde 01 Molde 02 Molde 03 Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo (mm) (pulg) Carga (KN) Carga (KN) Carga (KN) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.102 0.54 0.327 1.73 0.032 0.17 1.27 0.050 0.506 2.68 0.658 3.49 0.214 1.13 1.91 0.075 0.641 3.40 1.020 5.40 0.560 2.97 2.54 0.100 0.754 4.00 1.213 6.43 0.993 5.26 3.81 0.150 0.979 5.19 1.855 9.83 1.719 9.11 5.08 0.200 1.153 6.11 2.456 13.01 2.322 12.30 6.35 0.250 1.350 7.15 2.540 13.46 2.805 14.86 7.62 0.300 1.522 8.06 2.684 14.22 3.242 17.18 10.16 0.400 1.830 9.70 2.926 15.50 3.908 20.71 12.70 0.500 2.244 11.89 3.202 16.97 4.307 22.82 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 4.00 6.11 6.43 13.01 5.26 12.30 CBR (%) 5.68 5.79 9.14 12.34 7.48 11.67 151 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= 1040.4860 x5 + -1539.6260 x4 + 930.5459 x3 + -288.9725 x2 + 63.5115 x + -0.2346 d/dx f(X)= 5202.4300 x4 + -6158.5040 x3 + 2791.6377 x2 + -577.9450 x + 63.5115 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 0.54 m= 50.71 x1= 0.03 y1= 0.54 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 50.7135 x + -0.7274 0.01 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.36 mm Penetracion para 1" = 0.11 pulgadas Penetracion para 2" = 0.21 pulgadas Esfuerzo para 1" = 5.07 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 10.14 kg/cm2 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (56 GOLPES) f(X)= -8569.5404 x5 + 11608.0116 x4 + -5692.5071 x3 + 1141.6995 x2 + -17.4360 x + -0.0336 d/dx f(X)= -42847.70 x4 + 46432.05 x3 + -17077.52 x2 + 2283.40 x + -17.44 Pendiente para la recta tangente x= 0.08 y= 2.97 m= 75.99 x1= 0.08 y1= 2.97 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 75.9907 x + -2.7320 0.04 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.91 mm Penetracion para 1" = 0.14 pulgadas Penetracion para 2" = 0.24 pulgadas Esfuerzo para 1" = 7.60 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 15.20 kg/cm2 152 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -0.73 0.01 -2.73 0.64 0.025 0.54 1.73 -0.83 1.27 0.050 1.81 3.49 1.07 1.91 0.075 3.08 5.40 2.97 2.54 0.100 4.34 6.43 4.87 3.81 0.150 6.88 9.83 8.67 5.08 0.200 9.42 13.01 12.47 6.35 0.250 11.95 13.46 16.27 7.62 0.300 14.49 14.22 20.07 10.16 0.400 19.56 15.50 27.66 12.70 0.500 24.63 16.97 35.26 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 5.07 10.14 6.43 13.01 7.60 15.20 CBR (%) 7.21 9.62 9.14 12.34 10.81 14.41 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 7.21 9.62 1.78 26 Golpes 9.14 12.34 1.89 56 Golpes 10.81 14.41 1.96 153 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.0015 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 11.90 15.60 Fuente: Elaboración propia 154 Tabla 124: Ensayo CBR C1 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.59% 6.14% 8.33% 10.04% 12.48% Densidad seca (gr/cm3) 1.98 2.00 2.00 1.99 1.97 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 7.4 % 2 Densidad Seca Máxima 1.9975 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.74% % 4 % de Agua a añadir 7.4 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7020.6 7820.5 6870 Diametro (cm) 15.275 15.285 15.28 Altura (cm) 17.8 17.78 17.78 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2138.57 2137.70 2136.30 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 7.4 7.4 7.4 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 370 370 370 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11530 12210 11230 Peso suelo Humedo (gr) 4509.4 4389.5 4360 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.11 2.05 2.04 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.7 37.6 36.8 37.4 37.1 37.5 Peso de envase + suelo humedo 99.5 117.8 129.3 139.9 133.9 140.4 Peso de envase +Suelo seco 91.3 109.6 122.7 133.8 130.4 138.2 Peso del agua 8.2 8.2 6.6 6.1 3.5 2.2 peso suelo humedo 62.8 80.2 92.5 102.5 96.8 102.9 Peso del suelo seco 54.6 72 85.9 96.4 93.3 100.7 Contenido de humedad 15.02% 11.39% 7.68% 6.33% 3.75% 2.18% Contenido de humedad promedio (%) 13.20% 7.01% 2.97% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.86 1.92 1.98 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 0.1 0.0001 0.0025 0.00% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 1.0 0.0010 0.0254 0.02% 0.125 3 hor 00 min 0.2 0.0002 0.0051 0.00% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 0.25 6 hor 00 min 0.5 0.0005 0.0114 0.01% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 2.0 0.0020 0.0508 0.04% 0.5 12 hor 00 min 1.0 0.0010 0.0254 0.02% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 1 24 hor 00 min 2.0 0.0020 0.0508 0.04% 7.0 0.0070 0.1778 0.14% 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 2 48 hor 00 min 2.4 0.0024 0.0610 0.05% 8.2 0.0082 0.2083 0.16% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 4 96 hor 00 min 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 8.5 0.0085 0.2159 0.17% 5.8 0.0058 0.1473 0.12% 155 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.0762 0.2159 0.14732 mm Hinchamiento 0.0762 0.2159 0.14732 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.06% 0.17% 0.12% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 Molde 01 Molde 02 Molde 03 Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo (mm) (pulg) Carga (KN) Carga (KN) Carga (KN) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.240 1.27 0.531 2.81 0.316 1.67 1.27 0.050 0.436 2.31 0.965 5.11 0.961 5.09 1.91 0.075 0.637 3.37 1.230 6.52 1.297 6.87 2.54 0.100 0.809 4.28 1.524 8.08 1.568 8.31 3.81 0.150 0.988 5.23 2.281 12.09 2.116 11.21 5.08 0.200 1.175 6.22 2.809 14.88 2.566 13.60 6.35 0.250 1.296 6.87 3.413 18.09 3.124 16.55 7.62 0.300 1.554 8.23 3.906 20.70 3.536 18.73 10.16 0.400 1.913 10.14 4.736 25.09 5.097 27.00 12.70 0.500 2.082 11.03 5.032 26.66 6.247 33.10 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 4.28 6.22 8.08 14.88 8.31 13.60 CBR (%) 6.09 5.90 11.49 14.11 11.82 12.89 156 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (56 GOLPES) f(X)= -5390.4452 x5 + 5098.6725 x4 + -1148.5811 x3 + -100.3358 x2 + 103.4713 x + -0.1915 d/dx f(X)= -26952.23 x4 + 20394.69 x3 + -3445.74 x2 + -200.67 x + 103.47 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 1.67 m= 96.61 x1= 0.03 y1= 1.67 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 96.6091 x + -0.7408 0.01 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.19 mm Penetracion para 1" = 0.11 pulgadas Penetracion para 2" = 0.21 pulgadas Esfuerzo para 1" = 9.66 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 19.32 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 0.01 0.01 -0.74 0.64 0.025 1.27 2.81 1.67 1.27 0.050 2.31 5.11 4.09 1.91 0.075 3.37 6.52 6.50 2.54 0.100 4.28 8.08 8.92 3.81 0.150 5.23 12.09 13.75 5.08 0.200 6.22 14.88 18.58 6.35 0.250 6.87 18.09 23.41 7.62 0.300 8.23 20.70 28.24 10.16 0.400 10.14 25.09 37.90 12.70 0.500 11.03 26.66 47.56 157 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 4.28 6.22 8.08 14.88 9.66 19.32 CBR (%) 6.09 5.90 11.49 14.11 13.74 18.32 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 6.09 5.90 1.86 26 Golpes 11.49 14.11 1.92 56 Golpes 13.74 18.32 1.98 DENSIDAD SECA MAXIMA 1.9975 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 14.10 19.20 Fuente: Elaboración propia 158 Tabla 125: Ensayo CBR C1 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.41% 6.08% 8.25% 10.10% 12.60% Densidad seca (gr/cm3) 1.98 2.01 2.02 2.00 1.97 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 7.5 % 2 Densidad Seca Máxima 2.0172 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.74% % 4 % de Agua a añadir 7.5 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7246.4 7613.2 8296.3 Diametro (cm) 15.25 15.28 15.286 Altura (cm) 17.79 17.76 17.78 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2129.75 2132.63 2137.98 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 7.5 7.5 7.5 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 375 375 375 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11465 12154 12754 Peso suelo Humedo (gr) 4218.6 4540.8 4457.7 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.98 2.13 2.09 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.5 37.2 37.5 36.8 37 37.2 Peso de envase + suelo humedo 97.8 116.4 130.5 141.2 134.8 141.9 Peso de envase +Suelo seco 90.1 105.6 125.7 134.8 125.2 132.5 Peso del agua 7.7 10.8 4.8 6.4 9.6 9.4 peso suelo humedo 61.3 79.2 93 104.4 97.8 104.7 Peso del suelo seco 53.6 68.4 88.2 98 88.2 95.3 Contenido de humedad 14.37% 15.79% 5.44% 6.53% 10.88% 9.86% Contenido de humedad promedio (%) 15.08% 5.99% 10.37% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.72 2.01 1.89 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 0.4 0.0004 0.0102 0.01% 0.5 0.0005 0.0127 0.01% 0.3 0.0003 0.0076 0.01% 0.125 3 hor 00 min 1.0 0.0010 0.0254 0.02% 1.0 0.0010 0.0254 0.02% 0.5 0.0005 0.0127 0.01% 0.25 6 hor 00 min 1.6 0.0016 0.0406 0.03% 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 1.0 0.0010 0.0254 0.02% 0.5 12 hor 00 min 2.4 0.0024 0.0610 0.05% 2.2 0.0022 0.0559 0.04% 1.3 0.0013 0.0330 0.03% 1 24 hor 00 min 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 2.7 0.0027 0.0686 0.05% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 2 48 hor 00 min 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 3.8 0.0038 0.0965 0.08% 2.8 0.0028 0.0711 0.06% 4 96 hor 00 min 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 5.2 0.0052 0.1321 0.10% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 159 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.1524 0.13208 0.0762 mm Hinchamiento 0.1524 0.13208 0.0762 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.12% 0.10% 0.06% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 Molde 01 Molde 02 Molde 03 Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo (mm) (pulg) Carga (KN) Carga (KN) Carga (KN) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.010 0.05 0.715 3.79 0.497 2.64 1.27 0.050 0.421 2.23 1.506 7.98 0.830 4.40 1.91 0.075 0.631 3.35 2.164 11.46 1.163 6.16 2.54 0.100 0.782 4.14 2.325 12.32 1.520 8.06 3.81 0.150 0.991 5.25 3.392 17.97 2.254 11.94 5.08 0.200 1.164 6.17 3.865 20.48 2.840 15.05 6.35 0.250 1.324 7.01 4.226 22.39 3.650 19.34 7.62 0.300 1.412 7.48 4.498 23.84 4.265 22.60 10.16 0.400 1.649 8.74 4.759 25.22 5.785 30.65 12.70 0.500 1.721 9.12 5.006 26.53 6.830 36.19 160 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 4.14 6.17 12.32 20.48 8.06 15.05 CBR (%) 5.89 5.85 17.52 19.42 11.46 14.27 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= -3174.0240 x5 + 3538.5826 x4 + -1211.8489 x3 + 64.4433 x2 + 45.6645 x + -0.3223 d/dx f(X)= -15870.1200 x4 + 14154.3304 x3 + -3635.5467 x2 + 128.8866 x + 45.6645 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 0.05 m= 46.83 x1= 0.03 y1= 0.05 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 46.8294 x + -1.1160 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.61 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 4.68 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 9.37 kg/cm2 161 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -1.12 0.01 0.01 0.64 0.025 0.05 3.79 2.64 1.27 0.050 1.23 7.98 4.40 1.91 0.075 2.40 11.46 6.16 2.54 0.100 3.57 12.32 8.06 3.81 0.150 5.91 17.97 11.94 5.08 0.200 8.25 20.48 15.05 6.35 0.250 10.59 22.39 19.34 7.62 0.300 12.93 23.84 22.60 10.16 0.400 17.62 25.22 30.65 12.70 0.500 22.30 26.53 36.19 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 4.68 9.37 12.32 20.48 8.06 15.05 CBR (%) 6.66 8.88 17.52 19.42 11.46 14.27 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 6.66 8.88 1.72 26 Golpes 17.52 19.42 2.01 56 Golpes 11.46 14.27 1.89 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.0172 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 18.30 19.80 Fuente: Elaboración propia 162 Tabla 126: Ensayo CBR C2 Suelo Natural– ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 1.86% 5.07% 5.82% 7.62% 8.53% Densidad seca (gr/cm3) 2.03 2.06 2.07 2.01 1.98 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.3 % 2 Densidad Seca Máxima 2.183 gr/cm3 3 Humedad Natural 2.90% % 4 % de Agua a añadir 6.3 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7485 7986 7058 Diametro (cm) 15.25 15.27 15.28 Altura (cm) 17.8 17.75 17.75 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2131.57 2128.01 2130.80 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.3 6.3 6.3 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 315 315 315 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11845 12265 11849 Peso suelo Humedo (gr) 4360 4279 4791 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.05 2.01 2.25 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 35.6 36.8 35.8 34.8 37.8 36.8 Peso de envase + suelo humedo 135.4 145.8 128.5 135.6 125.4 135.6 Peso de envase +Suelo seco 125.8 134.8 122.5 128.4 115.4 125.8 Peso del agua 9.6 11 6 7.2 10 9.8 peso suelo humedo 99.8 109 92.7 100.8 87.6 98.8 Peso del suelo seco 90.2 98 86.7 93.6 77.6 89 Contenido de humedad 10.64% 11.22% 6.92% 7.69% 12.89% 11.01% Contenido de humedad promedio (%) 10.93% 7.31% 11.95% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.84 1.87 2.01 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 3.8 0.0038 0.0953 0.08% 0.125 3 hor 00 min 15.0 0.0150 0.3810 0.30% 7.5 0.0075 0.1905 0.15% 5.8 0.0058 0.1461 0.12% 0.25 6 hor 00 min 21.0 0.0210 0.5334 0.42% 13.0 0.0130 0.3302 0.26% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 0.5 12 hor 00 min 30.0 0.0300 0.7620 0.60% 21.5 0.0215 0.5461 0.43% 12.8 0.0128 0.3239 0.26% 1 24 hor 00 min 35.0 0.0350 0.8890 0.70% 30.5 0.0305 0.7747 0.61% 15.3 0.0153 0.3874 0.31% 2 48 hor 00 min 39.0 0.0390 0.9906 0.78% 33.0 0.0330 0.8382 0.66% 17.5 0.0175 0.4445 0.35% 4 96 hor 00 min 40.0 0.0400 1.0160 0.80% 35.8 0.0358 0.9093 0.72% 19.0 0.0190 0.4826 0.38% 163 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 1.016 0.90932 0.4826 mm Hinchamiento 1.016 0.90932 0.4826 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.80% 0.72% 0.38% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.023 0.12 0.562 2.98 0.956 5.07 1.27 0.050 0.063 0.33 0.923 4.89 1.743 9.23 1.91 0.075 0.176 0.93 1.265 6.70 2.520 13.35 2.54 0.100 0.243 1.28 1.618 8.57 3.026 16.03 3.81 0.150 0.317 1.68 2.008 10.64 3.774 20.00 5.08 0.200 0.385 2.04 2.284 12.10 4.587 24.31 6.35 0.250 0.425 2.25 2.618 13.87 5.654 29.96 7.62 0.300 0.497 2.63 3.063 16.23 6.548 34.70 10.16 0.400 0.626 3.31 3.503 18.56 8.127 43.06 12.70 0.500 0.846 4.48 3.679 19.49 9.074 48.08 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 1.28 2.04 8.57 12.10 16.03 24.31 CBR (%) 1.83 1.93 12.19 11.48 22.80 23.05 164 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= -1634.2486 x5 + 2072.3122 x4 + -867.7867 x3 + 125.5891 x2 + 6.3024 x + -0.0483 d/dx f(X)= -8171.2430 x4 + 8289.2488 x3 + -2603.3601 x2 + 251.1782 x + 6.3024 Pendiente para la recta tangente x= 0.05 y= 0.33 m= 13.34 x1= 0.05 y1= 0.33 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 13.3380 x + -0.3357 0.03 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.64 mm Penetracion para 1" = 0.13 pulgadas Penetracion para 2" = 0.23 pulgadas Esfuerzo para 1" = 1.33 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 2.67 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -0.34 0.01 0.01 0.64 0.025 0.00 2.98 5.07 1.27 0.050 0.33 4.89 9.23 1.91 0.075 0.66 6.70 13.35 2.54 0.100 1.00 8.57 16.03 3.81 0.150 1.66 10.64 20.00 5.08 0.200 2.33 12.10 24.31 6.35 0.250 3.00 13.87 29.96 7.62 0.300 3.67 16.23 34.70 10.16 0.400 5.00 18.56 43.06 12.70 0.500 6.33 19.49 48.08 165 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 1.33 2.67 8.57 12.10 16.03 24.31 CBR (%) 1.90 2.53 12.19 11.48 22.80 23.05 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 1.90 2.53 1.84 26 Golpes 12.19 11.48 1.87 56 Golpes 22.80 23.05 2.01 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1830 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 31.00 31.80 Fuente: Elaboración propia 166 Tabla 127: Ensayo CBR C2 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 2.88% 4.38% 5.81% 7.59% 9.53% Densidad seca (gr/cm3) 2.04 2.06 2.07 2.00 1.92 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.1 % 2 Densidad Seca Máxima 2.1785 gr/cm3 3 Humedad Natural 2.90% % 4 % de Agua a añadir 6.1 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 8215.8 8265.2 8523.5 Diametro (cm) 15.28 15.275 15.26 Altura (cm) 17.77 17.79 17.8 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2134.47 2136.74 2134.37 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.1 6.1 6.1 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 305 305 305 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11652 12526 12652 Peso suelo Humedo (gr) 3436.2 4260.8 4128.5 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.61 1.99 1.93 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 35.8 34.5 36.1 34.8 36.5 32.8 Peso de envase + suelo humedo 140.6 135.8 136.4 132.1 140.2 128.6 Peso de envase +Suelo seco 135.2 130.8 123.4 121.8 138.6 125.2 Peso del agua 5.4 5 13 10.3 1.6 3.4 peso suelo humedo 104.8 101.3 100.3 97.3 103.7 95.8 Peso del suelo seco 99.4 96.3 87.3 87 102.1 92.4 Contenido de humedad 5.43% 5.19% 14.89% 11.84% 1.57% 3.68% Contenido de humedad promedio (%) 5.31% 13.37% 2.62% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.53 1.76 1.88 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 3.5 0.0035 0.0889 0.07% 3.5 0.0035 0.0889 0.07% 0.125 3 hor 00 min 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 7.5 0.0075 0.1905 0.15% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 0.25 6 hor 00 min 15.0 0.0150 0.3810 0.30% 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 6.8 0.0068 0.1727 0.14% 0.5 12 hor 00 min 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 14.8 0.0148 0.3759 0.30% 10.2 0.0102 0.2591 0.20% 1 24 hor 00 min 19.0 0.0190 0.4826 0.38% 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 12.5 0.0125 0.3175 0.25% 2 48 hor 00 min 21.0 0.0210 0.5334 0.42% 18.5 0.0185 0.4699 0.37% 15.0 0.0150 0.3810 0.30% 4 96 hor 00 min 23.0 0.0230 0.5842 0.46% 20.0 0.0200 0.5080 0.40% 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 167 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.5842 0.508 0.4064 mm Hinchamiento 0.5842 0.508 0.4064 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.46% 0.40% 0.32% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.046 0.24 0.165 0.87 0.256 1.36 1.27 0.050 0.075 0.40 0.381 2.02 0.536 2.84 1.91 0.075 0.124 0.66 0.568 3.01 0.775 4.11 2.54 0.100 0.158 0.84 0.755 4.00 0.965 5.11 3.81 0.150 0.268 1.42 1.032 5.47 1.397 7.40 5.08 0.200 0.458 2.43 1.326 7.03 1.687 8.94 6.35 0.250 0.625 3.31 1.413 7.49 2.066 10.95 7.62 0.300 0.785 4.16 1.494 7.91 2.497 13.23 10.16 0.400 1.032 5.47 1.711 9.07 3.120 16.53 12.70 0.500 1.235 6.54 1.881 9.97 3.865 20.48 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 0.84 2.43 4.00 7.03 5.11 8.94 CBR (%) 1.19 2.30 5.69 6.66 7.27 8.48 168 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 0.84 2.43 4.00 7.03 5.11 8.94 CBR (%) 1.19 2.30 5.69 6.66 7.27 8.48 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 1.19 2.30 1.53 26 Golpes 5.69 6.66 1.76 56 Golpes 7.27 8.48 1.88 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1785 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 10.10 12.00 Fuente: Elaboración propia 169 Tabla 128: Ensayo CBR C2 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.29% 4.58% 6.01% 7.11% 8.74% Densidad seca (g r/cm3) 2.0 2 2.0 8 2.0 6 2.0 2 1.9 3 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6 % 2 Densidad Seca Máxima 2.188 gr/cm3 3 Humedad Natural 2.90% % 4 % de Agua a añadir 6 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7856 7746 6854.2 Diametro (cm) 15.26 15.28 15.27 Altura (cm) 17.78 17.77 17.765 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2130.71 2134.47 2130.76 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6 6 6 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 300 300 300 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12154 12125 11754 Peso suelo Humedo (gr) 4298 4379 4899.8 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.02 2.05 2.30 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.8 35.8 37.4 38.4 35.8 34.2 Peso de envase + suelo humedo 150.1 152.4 142.5 130.5 125.2 128.5 Peso de envase +Suelo seco 140.5 142.2 135.1 126.5 115.5 118.6 Peso del agua 9.6 10.2 7.4 4 9.7 9.9 peso suelo humedo 113.3 116.6 105.1 92.1 89.4 94.3 Peso del suelo seco 103.7 106.4 97.7 88.1 79.7 84.4 Contenido de humedad 9.26% 9.59% 7.57% 4.54% 12.17% 11.73% Contenido de humedad promedio (%) 9.42% 6.06% 11.95% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.84 1.93 2.05 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 3.5 0.0035 0.0889 0.07% 10.5 0.0105 0.2667 0.21% 0.8 0.0008 0.0203 0.02% 0.125 3 hor 00 min 7.0 0.0070 0.1778 0.14% 18.5 0.0185 0.4699 0.37% 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 0.25 6 hor 00 min 12.5 0.0125 0.3175 0.25% 28.0 0.0280 0.7112 0.56% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.5 12 hor 00 min 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 32.0 0.0320 0.8128 0.64% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 1 24 hor 00 min 21.5 0.0215 0.5461 0.43% 35.5 0.0355 0.9017 0.71% 3.5 0.0035 0.0889 0.07% 2 48 hor 00 min 25.5 0.0255 0.6477 0.51% 38.0 0.0380 0.9652 0.76% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 4 96 hor 00 min 28.0 0.0280 0.7112 0.56% 41.5 0.0415 1.0541 0.83% 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 170 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.7112 1.0541 0.127 mm Hinchamiento 0.7112 1.0541 0.127 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.56% 0.83% 0.10% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.025 0.13 0.292 1.55 0.513 2.72 1.27 0.050 0.155 0.82 0.624 3.30 0.965 5.11 1.91 0.075 0.356 1.89 0.865 4.58 1.292 6.85 2.54 0.100 0.526 2.79 1.123 5.95 1.562 8.28 3.81 0.150 0.748 3.96 1.632 8.65 2.126 11.27 5.08 0.200 0.884 4.68 2.235 11.84 3.125 16.56 6.35 0.250 1.056 5.60 2.560 13.56 3.845 20.37 7.62 0.300 1.235 6.54 2.865 15.18 4.526 23.98 10.16 0.400 1.526 8.09 3.243 17.18 5.854 31.02 12.70 0.500 1.655 8.77 3.556 18.84 7.021 37.20 171 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.79 4.68 5.95 11.84 8.28 16.56 CBR (%) 3.96 4.44 8.46 11.23 11.77 15.70 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= -4066.7137 x5 + 4885.1179 x4 + -2019.7686 x3 + 309.2526 x2 + 11.6237 x + -0.1296 d/dx f(X)= -20333.5685 x4 + 19540.4716 x3 + -6059.3058 x2 + 618.5052 x + 11.6237 Pendiente para la recta tangente x= 0.05 y= 0.82 m= 29.72 x1= 0.05 y1= 0.82 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 29.7162 x + -0.6645 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.57 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 2.97 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 5.94 kg/cm2 172 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -0.66 0.01 0.01 0.64 0.025 0.08 1.55 2.72 1.27 0.050 0.82 3.30 5.11 1.91 0.075 1.56 4.58 6.85 2.54 0.100 2.31 5.95 8.28 3.81 0.150 3.79 8.65 11.27 5.08 0.200 5.28 11.84 16.56 6.35 0.250 6.76 13.56 20.37 7.62 0.300 8.25 15.18 23.98 10.16 0.400 11.22 17.18 31.02 12.70 0.500 14.19 18.84 37.20 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.97 5.94 5.95 11.84 8.28 16.56 CBR (%) 4.23 5.64 8.46 11.23 11.77 15.70 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 4.23 5.64 1.84 26 Golpes 8.46 11.23 1.93 56 Golpes 11.77 15.70 2.05 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1880 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 14.50 19.50 Fuente: Elaboración propia 173 Tabla 129: Ensayo CBR C2 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.28% 5.60% 6.33% 6.75% 7.79% Densidad seca (gr/cm3) 2.02 2.04 2.05 2.05 2.04 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.2 % 2 Densidad Seca Máxima 2.0458 gr/cm3 3 Humedad Natural 2.90% % 4 % de Agua a añadir 6.2 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 8287.3 8126.5 7526.2 Diametro (cm) 15.28 15.277 15.285 Altura (cm) 17.79 17.77 17.765 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2138.14 2133.63 2134.95 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.2 6.2 6.2 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 310 310 310 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12532 12548.5 11788.5 Peso suelo Humedo (gr) 4244.7 4422 4262.3 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.99 2.07 2.00 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 35.6 37.2 35.8 34.5 38.2 36.5 Peso de envase + suelo humedo 176.2 168.5 135.8 134 145.2 138.2 Peso de envase +Suelo seco 162.2 156.4 125.3 123.6 140.5 135.2 Peso del agua 14 12.1 10.5 10.4 4.7 3 peso suelo humedo 140.6 131.3 100 99.5 107 101.7 Peso del suelo seco 126.6 119.2 89.5 89.1 102.3 98.7 Contenido de humedad 11.06% 10.15% 11.73% 11.67% 4.59% 3.04% Contenido de humedad promedio (%) 10.60% 11.70% 3.82% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.79 1.86 1.92 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 0.125 3 hor 00 min 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 7.5 0.0075 0.1905 0.15% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 0.25 6 hor 00 min 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 11.2 0.0112 0.2845 0.22% 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 0.5 12 hor 00 min 9.5 0.0095 0.2413 0.19% 13.5 0.0135 0.3429 0.27% 7.5 0.0075 0.1905 0.15% 1 24 hor 00 min 11.8 0.0118 0.2997 0.24% 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 2 48 hor 00 min 14.5 0.0145 0.3683 0.29% 19.5 0.0195 0.4953 0.39% 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 4 96 hor 00 min 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 22.0 0.0220 0.5588 0.44% 13.0 0.0130 0.3302 0.26% 174 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.4064 0.5588 0.3302 mm Hinchamiento 0.4064 0.5588 0.3302 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.32% 0.44% 0.26% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.024 0.12 0.104 0.55 0.425 2.25 1.27 0.050 0.053 0.28 0.315 1.67 0.865 4.58 1.91 0.075 0.090 0.47 0.642 3.40 1.123 5.95 2.54 0.100 0.126 0.67 0.787 4.17 1.326 7.03 3.81 0.150 0.216 1.15 0.964 5.11 1.804 9.56 5.08 0.200 0.281 1.49 1.146 6.07 2.125 11.26 6.35 0.250 0.336 1.78 1.253 6.64 2.554 13.53 7.62 0.300 0.421 2.23 1.396 7.39 3.024 16.02 10.16 0.400 0.537 2.84 1.565 8.29 3.619 19.18 12.70 0.500 0.714 3.78 1.781 9.44 4.125 21.86 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 0.67 1.49 4.17 6.07 7.03 11.26 CBR (%) 0.95 1.41 5.93 5.76 9.99 10.68 175 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (26 GOLPES) f(X)= -2372.3050 x5 + 2788.0143 x4 + -993.9542 x3 + 47.5633 x2 + 43.7528 x + -0.2152 d/dx f(X)= -11861.53 x4 + 11152.06 x3 + -2981.86 x2 + 95.13 x + 43.75 Pendiente para la recta tangente x= 0.05 y= 1.67 m= 42.37 x1= 0.05 y1= 1.67 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 42.3743 x + -0.4523 0.0107 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.2711 mm Penetracion para 1" = 0.1107 pulgadas Penetracion para 2" = 0.2107 pulgadas Esfuerzo para 1" = 4.2374 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 8.4749 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 0.01 -0.45 0.01 0.64 0.025 0.12 0.61 2.25 1.27 0.050 0.28 1.67 4.58 1.91 0.075 0.47 2.73 5.95 2.54 0.100 0.67 3.79 7.03 3.81 0.150 1.15 5.90 9.56 5.08 0.200 1.49 8.02 11.26 6.35 0.250 1.78 10.14 13.53 7.62 0.300 2.23 12.26 16.02 10.16 0.400 2.84 16.50 19.18 12.70 0.500 3.78 20.73 21.86 176 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 0.67 1.49 4.24 8.47 7.03 11.26 CBR (%) 0.95 1.41 6.03 8.04 9.99 10.68 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 0.95 1.41 1.79 26 Golpes 6.03 8.04 1.86 56 Golpes 9.99 10.68 1.92 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.0458 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 15.50 14.00 Fuente: Elaboración propia 177 Tabla 130: Ensayo CBR C3 Suelo Natural– ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 4.67% 6.54% 7.80% 8.31% 9.15% Densidad seca (gr/cm3) 2.03 2.10 2.07 2.01 1.94 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 7 % 2 Densidad Seca Máxima 2.245 gr/cm3 3 Humedad Natural 4.29% % 4 % de Agua a añadir 7 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 6895 8115 6892 Diametro (cm) 15.25 15.27 15.28 Altura (cm) 17.74 17.75 17.77 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2120.61 2128.01 2134.47 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 7 7 7 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 350 350 350 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11256 12156 11650 Peso suelo Humedo (gr) 4361 4041 4758 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.06 1.90 2.23 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 35.6 36.8 38.5 37.1 38.6 39.5 Peso de envase + suelo humedo 153.2 152.8 139.5 150.5 125.5 126.4 Peso de envase +Suelo seco 142.6 140.6 132.9 142.1 115.6 118.6 Peso del agua 10.6 12.2 6.6 8.4 9.9 7.8 peso suelo humedo 117.6 116 101 113.4 86.9 86.9 Peso del suelo seco 107 103.8 94.4 105 77 79.1 Contenido de humedad 9.91% 11.75% 6.99% 8.00% 12.86% 9.86% Contenido de humedad promedio (%) 10.83% 7.50% 11.36% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.86 1.77 2.00 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 4.2 0.0042 0.1067 0.08% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 1.0 0.0010 0.0254 0.02% 0.125 3 hor 00 min 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 4.1 0.0041 0.1041 0.08% 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 0.25 6 hor 00 min 6.6 0.0066 0.1676 0.13% 5.8 0.0058 0.1473 0.12% 2.2 0.0022 0.0559 0.04% 0.5 12 hor 00 min 8.4 0.0084 0.2134 0.17% 6.5 0.0065 0.1651 0.13% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 1 24 hor 00 min 9.6 0.0096 0.2438 0.19% 7.2 0.0072 0.1829 0.14% 3.8 0.0038 0.0965 0.08% 2 48 hor 00 min 10.5 0.0105 0.2667 0.21% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 4 96 hor 00 min 11.4 0.0114 0.2896 0.23% 8.5 0.0085 0.2159 0.17% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 178 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.28956 0.2159 0.1397 mm Hinchamiento 0.28956 0.2159 0.1397 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.23% 0.17% 0.11% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.020 0.10 0.066 0.35 0.214 1.13 1.27 0.050 0.391 2.07 0.135 0.72 0.804 4.26 1.91 0.075 0.539 2.86 0.215 1.14 1.132 6.00 2.54 0.100 0.650 3.44 0.325 1.72 1.371 7.26 3.81 0.150 0.803 4.25 0.527 2.79 1.780 9.43 5.08 0.200 0.921 4.88 0.624 3.31 2.331 12.35 6.35 0.250 1.014 5.37 0.964 5.11 2.805 14.86 7.62 0.300 1.172 6.21 1.234 6.54 3.386 17.94 10.16 0.400 1.340 7.10 1.967 10.42 4.473 23.70 12.70 0.500 1.605 8.51 2.516 13.33 5.505 29.17 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.44 4.88 1.72 3.31 7.26 12.35 CBR (%) 4.90 4.63 2.45 3.14 10.33 11.71 179 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= -596.3442 x5 + 463.9174 x4 + 78.8918 x3 + -144.9148 x2 + 49.6183 x + -0.3069 d/dx f(X)= -2981.7210 x4 + 1855.6696 x3 + 236.6754 x2 + -289.8296 x + 49.6183 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 0.10 m= 42.55 x1= 0.03 y1= 0.10 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 42.5483 x + -0.9591 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.57 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 4.25 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 8.51 kg/cm2 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (56 GOLPES) f(X)= 1072.9047 x5 + -2105.9902 x4 + 1434.1373 x3 + -414.4050 x2 + 103.8878 x + -0.3519 d/dx f(X)= 5364.52 x4 + -8423.96 x3 + 4302.41 x2 + -828.81 x + 103.89 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 1.13 m= 85.73 x1= 0.03 y1= 1.13 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 85.7270 x + -1.0106 0.01 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.30 mm Penetracion para 1" = 0.11 pulgadas Penetracion para 2" = 0.21 pulgadas Esfuerzo para 1" = 8.57 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 17.15 kg/cm2 180 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -0.96 0.01 -1.01 0.64 0.025 0.10 0.35 1.13 1.27 0.050 1.17 0.72 3.28 1.91 0.075 2.23 1.14 5.42 2.54 0.100 3.30 1.72 7.56 3.81 0.150 5.42 2.79 11.85 5.08 0.200 7.55 3.31 16.13 6.35 0.250 9.68 5.11 20.42 7.62 0.300 11.81 6.54 24.71 10.16 0.400 16.06 10.42 33.28 12.70 0.500 20.32 13.33 41.85 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 4.25 8.51 1.72 3.31 8.57 17.15 CBR (%) 6.05 8.07 2.45 3.14 12.19 16.26 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 6.05 8.07 1.86 26 Golpes 2.45 3.14 1.77 56 Golpes 12.19 16.26 2.00 181 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.2450 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 23.00 30.00 Fuente: Elaboración propia 182 Tabla 131: Ensayo CBR C3 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 4.71% 5.77% 7.79% 8.51% 9.29% Densidad seca (gr/cm3) 1.98 2.01 1.99 1.94 1.90 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 7 % 2 Densidad Seca Máxima 2.147 gr/cm3 3 Humedad Natural 4.29% % 4 % de Agua a añadir 7 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 8186 8215 7584 Diametro (cm) 15.25 15.3 15.25 Altura (cm) 17.8 17.8 17.75 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2131.57 2145.57 2122.44 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 7 7 7 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 350 350 350 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12485.2 12458.5 11852.5 Peso suelo Humedo (gr) 4299.2 4243.5 4268.5 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.02 1.98 2.01 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.5 38.5 35.6 37.2 34.5 38.1 Peso de envase + suelo humedo 126.2 150.8 162.8 175.8 128.5 140.2 Peso de envase +Suelo seco 117.4 138.2 150.8 162.9 120.8 132.6 Peso del agua 8.8 12.6 12 12.9 7.7 7.6 peso suelo humedo 89.7 112.3 127.2 138.6 94 102.1 Peso del suelo seco 80.9 99.7 115.2 125.7 86.3 94.5 Contenido de humedad 10.88% 12.64% 10.42% 10.26% 8.92% 8.04% Contenido de humedad promedio (%) 11.76% 10.34% 8.48% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.80 1.79 1.85 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.125 3 hor 00 min 3.2 0.0032 0.0813 0.06% 8.5 0.0085 0.2159 0.17% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 0.25 6 hor 00 min 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 11.0 0.0110 0.2794 0.22% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 0.5 12 hor 00 min 7.0 0.0070 0.1778 0.14% 11.5 0.0115 0.2921 0.23% 7.5 0.0075 0.1905 0.15% 1 24 hor 00 min 8.5 0.0085 0.2159 0.17% 13.0 0.0130 0.3302 0.26% 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 2 48 hor 00 min 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 15.0 0.0150 0.3810 0.30% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 4 96 hor 00 min 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 11.5 0.0115 0.2921 0.23% 183 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.254 0.4064 0.2921 mm Hinchamiento 0.254 0.4064 0.2921 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.20% 0.32% 0.23% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.265 1.40 0.343 1.81 0.141 0.75 1.27 0.050 0.458 2.43 0.563 2.98 0.382 2.02 1.91 0.075 0.586 3.11 0.793 4.20 1.140 6.04 2.54 0.100 0.722 3.82 1.123 5.26 1.604 8.50 3.81 0.150 0.925 4.90 1.293 6.85 2.131 11.29 5.08 0.200 1.148 6.08 1.626 8.62 2.717 14.40 6.35 0.250 1.526 8.09 1.993 10.26 3.119 16.53 7.62 0.300 1.885 9.99 2.133 11.42 3.531 18.71 10.16 0.400 2.152 11.40 2.479 13.14 4.136 21.92 12.70 0.500 2.454 13.00 2.792 14.79 4.886 25.89 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.82 6.08 5.26 8.62 8.50 14.40 CBR (%) 5.44 5.77 7.48 8.17 12.09 13.65 184 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (56 GOLPES) f(X)= -8708.3657 x5 + 11361.0446 x4 + -5070.6424 x3 + 810.4433 x2 + 38.9988 x + -0.3461 d/dx f(X)= -43541.83 x4 + 45444.18 x3 + -15211.93 x2 + 1620.89 x + 39.00 Pendiente para la recta tangente x= 0.05 y= 2.02 m= 87.42 x1= 0.05 y1= 2.02 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 87.4217 x + -2.3470 0.03 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.68 mm Penetracion para 1" = 0.13 pulgadas Penetracion para 2" = 0.23 pulgadas Esfuerzo para 1" = 8.74 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 17.48 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 0.01 0.01 -2.35 0.64 0.025 1.40 1.81 -0.16 1.27 0.050 2.43 2.98 2.02 1.91 0.075 3.11 4.20 4.21 2.54 0.100 3.82 5.26 6.40 3.81 0.150 4.90 6.85 10.77 5.08 0.200 6.08 8.62 15.14 6.35 0.250 8.09 10.26 19.51 7.62 0.300 9.99 11.42 23.88 10.16 0.400 11.40 13.14 32.62 12.70 0.500 13.00 14.79 41.36 185 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.82 6.08 5.26 8.62 8.74 17.48 CBR (%) 5.44 5.77 7.48 8.17 12.43 16.58 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 5.44 5.77 1.80 26 Golpes 7.48 8.17 1.79 56 Golpes 12.43 16.58 1.85 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1470 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 19.10 26.70 Fuente: Elaboración propia 186 Tabla 132: Ensayo CBR C3 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.16% 4.14% 5.80% 8.43% 10.21% Densidad seca (gr/cm3) 2.02 2.06 2.05 2.00 1.91 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.9 % 2 Densidad Seca Máxima 2.182 gr/cm3 3 Humedad Natural 4.29% % 4 % de Agua a añadir 6.9 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7252.4 7958.2 6748.8 Diametro (cm) 15.25 15.3 15.285 Altura (cm) 17.75 17.8 17.72 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2122.44 2145.57 2126.69 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.9 6.9 6.9 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 345 345 345 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11452.5 12456 11356 Peso suelo Humedo (gr) 4200.1 4497.8 4607.2 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.98 2.10 2.17 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 35.8 38.5 36.3 36.4 45.8 47.5 Peso de envase + suelo humedo 100.5 125.8 132.5 132 135.5 140.5 Peso de envase +Suelo seco 95.2 118.6 127.6 126 121.4 129.1 Peso del agua 5.3 7.2 4.9 6 14.1 11.4 peso suelo humedo 64.7 87.3 96.2 95.6 89.7 93 Peso del suelo seco 59.4 80.1 91.3 89.6 75.6 81.6 Contenido de humedad 8.92% 8.99% 5.37% 6.70% 18.65% 13.97% Contenido de humedad promedio (%) 8.96% 6.03% 16.31% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.82 1.98 1.86 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 0.125 3 hor 00 min 7.2 0.0072 0.1829 0.14% 3.8 0.0038 0.0965 0.08% 2.0 0.0020 0.0508 0.04% 0.25 6 hor 00 min 9.9 0.0099 0.2515 0.20% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.5 12 hor 00 min 11.7 0.0117 0.2972 0.23% 6.5 0.0065 0.1651 0.13% 3.5 0.0035 0.0889 0.07% 1 24 hor 00 min 16.2 0.0162 0.4115 0.32% 7.5 0.0075 0.1905 0.15% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 2 48 hor 00 min 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 8.5 0.0085 0.2159 0.17% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 4 96 hor 00 min 22.0 0.0220 0.5588 0.44% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 7.5 0.0075 0.1905 0.15% 187 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.5588 0.254 0.1905 mm Hinchamiento 0.5588 0.254 0.1905 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.44% 0.20% 0.15% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.013 0.07 0.446 2.36 0.483 2.56 1.27 0.050 0.316 1.68 0.965 5.11 0.856 4.54 1.91 0.075 0.499 2.64 1.381 7.32 1.126 5.97 2.54 0.100 0.625 3.31 1.826 9.68 1.325 7.02 3.81 0.150 0.961 5.09 2.331 12.35 1.824 9.66 5.08 0.200 1.136 6.02 2.864 15.17 2.156 11.42 6.35 0.250 1.416 7.50 3.382 17.92 2.654 14.06 7.62 0.300 1.556 8.25 3.906 20.70 3.125 16.56 10.16 0.400 1.879 9.95 4.780 25.33 4.025 21.33 12.70 0.500 2.136 11.32 5.251 27.82 4.865 25.78 188 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.31 6.02 9.68 15.17 7.02 11.42 CBR (%) 4.71 5.71 13.76 14.39 9.99 10.83 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= -2274.5313 x5 + 2875.3332 x4 + -1237.1726 x3 + 174.3549 x2 + 27.8852 x + -0.2041 d/dx f(X)= -11372.6565 x4 + 11501.3328 x3 + -3711.5178 x2 + 348.7098 x + 27.8852 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 0.07 m= 34.46 x1= 0.03 y1= 0.07 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 34.4585 x + -0.7952 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.59 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 3.45 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 6.89 kg/cm2 189 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -0.80 0.01 0.01 0.64 0.025 0.07 2.36 2.56 1.27 0.050 0.93 5.11 4.54 1.91 0.075 1.79 7.32 5.97 2.54 0.100 2.65 9.68 7.02 3.81 0.150 4.37 12.35 9.66 5.08 0.200 6.10 15.17 11.42 6.35 0.250 7.82 17.92 14.06 7.62 0.300 9.54 20.70 16.56 10.16 0.400 12.99 25.33 21.33 12.70 0.500 16.43 27.82 25.78 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.45 6.89 9.68 15.17 7.02 11.42 CBR (%) 4.90 6.53 13.76 14.39 9.99 10.83 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 4.90 6.53 1.82 26 Golpes 13.76 14.39 1.98 56 Golpes 9.99 10.83 1.86 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1820 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 17.80 18.30 Fuente: Elaboración propia 190 Tabla 133: Ensayo CBR C3 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.59% 5.68% 6.96% 8.45% 10.29% Densidad seca (gr/cm3) 2.01 2.03 2.05 2.04 2.02 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 7.1 % 2 Densidad Seca Máxima 2.0458 gr/cm3 3 Humedad Natural 4.29% % 4 % de Agua a añadir 7.1 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7352.6 7584.5 8352.8 Diametro (cm) 15.3 15.25 15.27 Altura (cm) 17.8 17.77 17.79 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2145.57 2126.09 2135.34 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 7.1 7.1 7.1 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 355 355 355 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11854 11865 12645 Peso suelo Humedo (gr) 4501.4 4280.5 4292.2 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.10 2.01 2.01 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 35.6 36.5 37.5 38.5 39.5 35.8 Peso de envase + suelo humedo 158.6 172.4 165.8 175.5 170.5 162.5 Peso de envase +Suelo seco 146.5 157.2 157.4 167.2 165.5 156.8 Peso del agua 12.1 15.2 8.4 8.3 5 5.7 peso suelo humedo 123 135.9 128.3 137 131 126.7 Peso del suelo seco 110.9 120.7 119.9 128.7 126 121 Contenido de humedad 10.91% 12.59% 7.01% 6.45% 3.97% 4.71% Contenido de humedad promedio (%) 11.75% 6.73% 4.34% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.88 1.89 1.93 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 2.4 0.0024 0.0610 0.05% 1.0 0.0010 0.0254 0.02% 2.0 0.0020 0.0508 0.04% 0.125 3 hor 00 min 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 2.0 0.0020 0.0508 0.04% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 0.25 6 hor 00 min 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 0.5 12 hor 00 min 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 1 24 hor 00 min 11.2 0.0112 0.2845 0.22% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 2 48 hor 00 min 14.0 0.0140 0.3556 0.28% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 4 96 hor 00 min 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 191 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.4064 0.127 0.1397 mm Hinchamiento 0.4064 0.127 0.1397 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.32% 0.10% 0.11% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.013 0.07 0.235 1.25 0.381 2.02 1.27 0.050 0.303 1.60 0.526 2.79 0.596 3.16 1.91 0.075 0.463 2.45 0.777 4.12 0.887 4.70 2.54 0.100 0.614 3.25 0.941 4.98 1.164 6.17 3.81 0.150 0.763 4.04 1.196 6.34 1.571 8.32 5.08 0.200 0.897 4.75 1.318 7.96 1.897 10.05 6.35 0.250 1.015 5.38 1.507 8.27 2.245 11.89 7.62 0.300 1.089 5.77 1.624 8.60 2.637 13.97 10.16 0.400 1.261 6.68 1.731 9.17 3.265 17.30 12.70 0.500 1.461 7.74 1.949 10.32 4.125 21.86 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.25 4.75 4.98 7.96 6.17 10.05 CBR (%) 4.62 4.50 7.09 7.54 8.77 9.53 192 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= -2323.2219 x5 + 2769.1776 x4 + -1028.7964 x3 + 79.3139 x2 + 32.5341 x + -0.2337 d/dx f(X)= -11616.1095 x4 + 11076.7104 x3 + -3086.3892 x2 + 158.6278 x + 32.5341 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 0.07 m= 34.74 x1= 0.03 y1= 0.07 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 34.7393 x + -0.7983 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.58 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 3.47 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 6.95 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -0.80 0.01 0.01 0.64 0.025 0.07 1.25 2.02 1.27 0.050 0.94 2.79 3.16 1.91 0.075 1.81 4.12 4.70 2.54 0.100 2.68 4.98 6.17 3.81 0.150 4.41 6.34 8.32 5.08 0.200 6.15 7.96 10.05 6.35 0.250 7.89 8.27 11.89 7.62 0.300 9.62 8.60 13.97 10.16 0.400 13.10 9.17 17.30 12.70 0.500 16.57 10.32 21.86 193 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.47 6.95 4.98 7.96 6.17 10.05 CBR (%) 4.94 6.59 7.09 7.54 8.77 9.53 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 4.94 6.59 1.88 26 Golpes 7.09 7.54 1.89 56 Golpes 8.77 9.53 1.93 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.0458 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 11.40 12.60 Fuente: Elaboración propia 194 Tabla 134: Ensayo CBR C4 Suelo Natural – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 2.87% 4.66% 5.51% 7.23% 8.87% Densidad seca (gr/cm3) 2.01 2.04 2.07 2.02 1.93 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.2 % 2 Densidad Seca Máxima 2.175 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.25% % 4 % de Agua a añadir 6.2 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 6985 7540 7505 Diametro (cm) 15.23 15.285 15.24 Altura (cm) 17.75 17.79 17.78 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2116.88 2139.53 2125.13 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.2 6.2 6.2 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 310 310 310 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11000 12155 12380 Peso suelo Humedo (gr) 4015 4615 4875 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.90 2.16 2.29 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 37.3 36.8 38.5 37 49 49.3 Peso de envase + suelo humedo 152 155 139 144 105 128 Peso de envase +Suelo seco 137 140.6 127.6 132 99.1 118.6 Peso del agua 15 14.4 11.4 12 5.9 9.4 peso suelo humedo 114.7 118.2 100.5 107 56 78.7 Peso del suelo seco 99.7 103.8 89.1 95 50.1 69.3 Contenido de humedad 15.05% 13.87% 12.79% 12.63% 11.78% 13.56% Contenido de humedad promedio (%) 14.46% 12.71% 12.67% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.66 1.91 2.04 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.125 3 hor 00 min 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 3.8 0.0038 0.0953 0.08% 0.25 6 hor 00 min 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 0.5 12 hor 00 min 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 1 24 hor 00 min 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 7.5 0.0075 0.1905 0.15% 7.0 0.0070 0.1778 0.14% 2 48 hor 00 min 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 4 96 hor 00 min 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 8.8 0.0088 0.2223 0.18% 195 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.4572 0.254 0.22225 mm Hinchamiento 0.4572 0.254 0.22225 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.36% 0.20% 0.18% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.233 1.23 0.461 2.44 0.150 0.79 1.27 0.050 0.356 1.89 0.795 4.21 0.555 2.94 1.91 0.075 0.452 2.40 1.056 5.60 1.020 5.40 2.54 0.100 0.526 2.79 1.265 6.70 1.457 7.72 3.81 0.150 0.748 3.96 1.865 9.88 2.153 11.41 5.08 0.200 0.837 4.44 2.325 12.32 2.612 13.84 6.35 0.250 0.944 5.00 2.456 13.01 2.928 15.51 7.62 0.300 1.033 5.47 2.645 14.01 3.192 16.91 10.16 0.400 1.250 6.62 3.044 16.13 3.576 18.95 12.70 0.500 1.479 7.84 3.466 18.36 3.944 20.90 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.79 4.44 6.70 12.32 7.72 13.84 CBR (%) 3.96 4.21 9.53 11.68 10.98 13.12 196 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (56 GOLPES) f(X)= -8986.7898 x5 + 11768.9508 x4 + -5296.5700 x3 + 845.0324 x2 + 34.3215 x + -0.1853 d/dx f(X)= -44933.95 x4 + 47075.80 x3 + -15889.71 x2 + 1690.06 x + 34.32 Pendiente para la recta tangente x= 0.05 y= 2.94 m= 84.70 x1= 0.05 y1= 2.94 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 84.7041 x + -1.2971 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.39 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 8.47 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 16.94 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 0.01 0.01 -1.30 0.64 0.025 1.23 2.44 0.82 1.27 0.050 1.89 4.21 2.94 1.91 0.075 2.40 5.60 5.06 2.54 0.100 2.79 6.70 7.17 3.81 0.150 3.96 9.88 11.41 5.08 0.200 4.44 12.32 15.64 6.35 0.250 5.00 13.01 19.88 7.62 0.300 5.47 14.01 24.11 10.16 0.400 6.62 16.13 32.58 12.70 0.500 7.84 18.36 41.05 197 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.79 4.44 6.70 12.32 8.47 16.94 CBR (%) 3.96 4.21 9.53 11.68 12.05 16.06 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 3.96 4.21 1.66 26 Golpes 9.53 11.68 1.91 56 Golpes 12.05 16.06 2.04 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1750 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 14.70 22.30 Fuente: Elaboración propia 198 Tabla 135: Ensayo CBR C4 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.13% 4.88% 5.76% 7.56% 8.39% Densidad seca (gr/cm3) 2.00 2.05 2.06 2.00 1.94 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.1 % 2 Densidad Seca Máxima 2.1770 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.25% % 4 % de Agua a añadir 6.1 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 8462.5 6942.1 7243.2 Diametro (cm) 15.3 15.28 15.265 Altura (cm) 17.8 17.75 17.755 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2145.57 2130.80 2127.53 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.1 6.1 6.1 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 305 305 305 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12468.9 10946.8 11645.5 Peso suelo Humedo (gr) 4006.4 4004.7 4402.3 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.87 1.88 2.07 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.5 37.2 35.8 36.8 42.5 41.1 Peso de envase + suelo humedo 150.1 155.2 135.8 140.8 103.9 125.8 Peso de envase +Suelo seco 136.2 140.8 125.2 129.9 100.5 116.4 Peso del agua 13.9 14.4 10.6 10.9 3.4 9.4 peso suelo humedo 113.6 118 100 104 61.4 84.7 Peso del suelo seco 99.7 103.6 89.4 93.1 58 75.3 Contenido de humedad 13.94% 13.90% 11.86% 11.71% 5.86% 12.48% Contenido de humedad promedio (%) 13.92% 11.78% 9.17% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.64 1.68 1.90 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.125 3 hor 00 min 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 3.5 0.0035 0.0889 0.07% 0.25 6 hor 00 min 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 6.5 0.0065 0.1651 0.13% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 0.5 12 hor 00 min 14.0 0.0140 0.3556 0.28% 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 1 24 hor 00 min 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 6.5 0.0065 0.1651 0.13% 2 48 hor 00 min 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 13.0 0.0130 0.3302 0.26% 7.0 0.0070 0.1778 0.14% 4 96 hor 00 min 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 14.0 0.0140 0.3556 0.28% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 199 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.4572 0.3556 0.2032 mm Hinchamiento 0.4572 0.3556 0.2032 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.36% 0.28% 0.16% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.125 0.66 0.237 1.25 0.411 2.18 1.27 0.050 0.241 1.28 0.441 2.33 0.737 3.90 1.91 0.075 0.356 1.89 0.546 2.89 1.045 5.54 2.54 0.100 0.418 2.21 0.743 3.94 1.344 7.12 3.81 0.150 0.569 3.01 0.912 4.83 1.637 8.67 5.08 0.200 0.678 3.59 1.043 5.53 1.928 10.22 6.35 0.250 0.794 4.21 1.228 6.51 2.390 12.67 7.62 0.300 0.846 4.48 1.337 7.09 2.821 14.95 10.16 0.400 0.991 5.25 1.465 7.76 3.367 17.84 12.70 0.500 1.184 6.27 1.574 8.34 3.794 20.10 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.21 3.59 3.94 5.53 7.12 10.22 CBR (%) 3.15 3.41 5.60 5.24 10.13 9.69 200 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.21 3.59 3.94 5.53 7.12 10.22 CBR (%) 3.15 3.41 5.60 5.24 10.13 9.69 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 3.15 3.41 1.64 26 Golpes 5.60 5.24 1.68 56 Golpes 10.13 9.69 1.90 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1770 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 13.50 13.10 Fuente: Elaboración propia 201 Tabla 136: Ensayo CBR C4 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.55% 4.51% 5.66% 7.45% 7.94% Densidad seca (gr/cm3) 1.99 2.05 2.06 2.01 1.95 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6 % 2 Densidad Seca Máxima 2.188 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.25% % 4 % de Agua a añadir 6 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7648.2 8462.9 8712.4 Diametro (cm) 15.265 15.25 15.27 Altura (cm) 17.775 17.78 17.8 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2131.19 2127.92 2137.17 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6 6 6 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 300 300 300 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 10946.6 12165 12743.4 Peso suelo Humedo (gr) 3298.4 3702.1 4031 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.55 1.74 1.89 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 35.2 36.5 37.2 36.2 45.8 42.9 Peso de envase + suelo humedo 145.2 150.8 138.8 146.8 103.5 130.5 Peso de envase +Suelo seco 139.2 135.9 126.4 135.8 98.2 119.4 Peso del agua 6 14.9 12.4 11 5.3 11.1 peso suelo humedo 110 114.3 101.6 110.6 57.7 87.6 Peso del suelo seco 104 99.4 89.2 99.6 52.4 76.5 Contenido de humedad 5.77% 14.99% 13.90% 11.04% 10.11% 14.51% Contenido de humedad promedio (%) 10.38% 12.47% 12.31% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.40 1.55 1.68 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 2.0 0.0020 0.0508 0.04% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.125 3 hor 00 min 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 0.25 6 hor 00 min 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 15.0 0.0150 0.3810 0.30% 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 0.5 12 hor 00 min 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 21.0 0.0210 0.5334 0.42% 12.5 0.0125 0.3175 0.25% 1 24 hor 00 min 21.0 0.0210 0.5334 0.42% 28.0 0.0280 0.7112 0.56% 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 2 48 hor 00 min 23.0 0.0230 0.5842 0.46% 32.0 0.0320 0.8128 0.64% 17.5 0.0175 0.4445 0.35% 4 96 hor 00 min 25.0 0.0250 0.6350 0.50% 32.0 0.0320 0.8128 0.64% 21.0 0.0210 0.5334 0.42% Datos de Hinchamiento 202 NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.635 0.8128 0.5334 mm Hinchamiento 0.635 0.8128 0.5334 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.50% 0.64% 0.42% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.146 0.77 0.191 1.01 0.413 2.19 1.27 0.050 0.326 1.73 0.415 2.20 0.628 3.33 1.91 0.075 0.502 2.66 0.601 3.19 0.846 4.48 2.54 0.100 0.648 3.43 0.845 4.48 1.025 5.43 3.81 0.150 0.812 4.30 1.126 5.97 1.426 7.56 5.08 0.200 1.015 5.38 1.465 7.76 1.821 9.65 6.35 0.250 1.174 6.22 1.623 8.60 2.265 12.00 7.62 0.300 1.348 7.14 1.765 9.35 2.658 14.08 10.16 0.400 1.427 7.56 1.965 10.41 3.119 16.53 12.70 0.500 1.566 8.30 2.023 10.72 3.529 18.70 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.43 5.38 4.48 7.76 5.43 9.65 CBR (%) 4.88 5.10 6.37 7.36 7.72 9.15 203 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.43 5.38 4.48 7.76 5.43 9.65 CBR (%) 4.88 5.10 6.37 7.36 7.72 9.15 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 4.88 5.10 1.40 26 Golpes 6.37 7.36 1.55 56 Golpes 7.72 9.15 1.68 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1880 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 12.80 14.60 Fuente: Elaboración propia 204 Tabla 137: Ensayo CBR 41 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 1.18% 3.41% 5.53% 8.66% 10.01% Densidad seca (gr/cm3) 2.02 2.03 2.05 2.04 2.02 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.2 % 2 Densidad Seca Máxima 2.0458 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.25% % 4 % de Agua a añadir 6.2 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 8461.6 7491.8 8732.9 Diametro (cm) 15.25 15.278 15.295 Altura (cm) 17.8 17.75 17.77 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2131.57 2130.24 2138.66 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.2 6.2 6.2 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 310 310 310 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12394.5 11568 12685 Peso suelo Humedo (gr) 3932.9 4076.2 3952.1 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.85 1.91 1.85 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 37.4 37.3 15.8 15.9 15.7 15.8 Peso de envase + suelo humedo 177.3 170.6 41.5 58.1 49.1 53.7 Peso de envase +Suelo seco 159.1 153.9 38.9 53.5 48.5 52.3 Peso del agua 18.2 16.7 2.6 4.6 0.6 1.4 peso suelo humedo 139.9 133.3 25.7 42.2 33.4 37.9 Peso del suelo seco 121.7 116.6 23.1 37.6 32.8 36.5 Contenido de humedad 14.95% 14.32% 11.26% 12.23% 1.83% 3.84% Contenido de humedad promedio (%) 14.64% 11.74% 2.83% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.61 1.71 1.80 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 0.125 3 hor 00 min 7.0 0.0070 0.1778 0.14% 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 0.25 6 hor 00 min 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 13.0 0.0130 0.3302 0.26% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 0.5 12 hor 00 min 17.0 0.0170 0.4318 0.34% 21.0 0.0210 0.5334 0.42% 12.5 0.0125 0.3175 0.25% 1 24 hor 00 min 22.0 0.0220 0.5588 0.44% 28.0 0.0280 0.7112 0.56% 17.5 0.0175 0.4445 0.35% 2 48 hor 00 min 32.0 0.0320 0.8128 0.64% 35.0 0.0350 0.8890 0.70% 22.5 0.0225 0.5715 0.45% 4 96 hor 00 min 35.0 0.0350 0.8890 0.70% 38.0 0.0380 0.9652 0.76% 24.0 0.0240 0.6096 0.48% 205 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.889 0.9652 0.6096 mm Hinchamiento 0.889 0.9652 0.6096 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.70% 0.76% 0.48% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.058 0.31 0.235 1.25 0.075 0.40 1.27 0.050 0.191 1.01 0.415 2.20 0.234 1.24 1.91 0.075 0.249 1.32 0.526 2.79 0.497 2.63 2.54 0.100 0.275 1.46 0.616 3.26 0.772 4.09 3.81 0.150 0.341 1.81 0.865 4.58 1.238 6.56 5.08 0.200 0.378 2.00 1.229 6.51 1.573 8.34 6.35 0.250 0.432 2.29 1.373 7.28 1.900 10.07 7.62 0.300 0.471 2.50 1.501 7.95 2.181 11.56 10.16 0.400 0.563 2.98 1.783 9.44 2.713 14.37 12.70 0.500 0.667 3.53 2.081 11.03 3.179 16.84 206 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 1.46 2.00 3.26 6.51 4.09 8.34 CBR (%) 2.07 1.90 4.64 6.17 5.81 7.90 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= 355.7245 x5 + -628.7882 x4 + 430.3685 x3 + -139.4701 x2 + 25.7008 x + -0.0632 d/dx f(X)= 1778.6225 x4 + -2515.1528 x3 + 1291.1055 x2 + -278.9402 x + 25.7008 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 0.31 m= 19.50 x1= 0.03 y1= 0.31 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 19.4956 x + -0.1801 0.01 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.23 mm Penetracion para 1" = 0.11 pulgadas Penetracion para 2" = 0.21 pulgadas Esfuerzo para 1" = 1.95 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 3.90 kg/cm2 207 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (56 GOLPES) f(X)= -5417.4122 x5 + 7115.7398 x4 + -3298.2238 x3 + 603.0049 x2 + 5.9393 x + -0.0453 d/dx f(X)= -27087.06 x4 + 28462.96 x3 + -9894.67 x2 + 1206.01 x + 5.94 Pendiente para la recta tangente x= 0.05 y= 1.24 m= 44.89 x1= 0.05 y1= 1.24 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 44.8917 x + -1.0034 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.57 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 4.49 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 8.98 kg/cm2 208 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -0.18 0.01 -1.00 0.64 0.025 0.31 1.25 0.12 1.27 0.050 0.79 2.20 1.24 1.91 0.075 1.28 2.79 2.36 2.54 0.100 1.77 3.26 3.49 3.81 0.150 2.74 4.58 5.73 5.08 0.200 3.72 6.51 7.97 6.35 0.250 4.69 7.28 10.22 7.62 0.300 5.67 7.95 12.46 10.16 0.400 7.62 9.44 16.95 12.70 0.500 9.57 11.03 21.44 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 1.95 3.90 3.26 6.51 4.49 8.98 CBR (%) 2.77 3.70 4.64 6.17 6.38 8.51 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 2.77 3.70 1.61 26 Golpes 4.64 6.17 1.71 56 Golpes 6.38 8.51 1.80 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.0458 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 14.20 21.20 Fuente: Elaboración propia 209 Tabla 138:Ensayo CBR C5 Suelo Natural – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.85% 5.82% 8.01% 10.07% 11.89% Densidad seca (gr/cm3) 2.02 2.06 2.07 2.03 1.93 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 7.1 % 2 Densidad Seca Máxima 2.0750 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.04% % 4 % de Agua a añadir 7.1 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7540 8190 6925 Diametro (cm) 15.28 15.25 15.3 Altura (cm) 17.75 17.79 17.78 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2130.80 2129.75 2141.90 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 7.1 7.1 7.1 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 355 355 355 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11980 12870 11710 Peso suelo Humedo (gr) 4440 4680 4785 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.08 2.20 2.23 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.5 36.6 37.5 36.7 38.4 38.8 Peso de envase + suelo humedo 130 148 120 116 113 135 Peso de envase +Suelo seco 118.5 134.5 114.6 109.5 105.7 122.8 Peso del agua 11.5 13.5 5.4 6.5 7.3 12.2 peso suelo humedo 93.5 111.4 82.5 79.3 74.6 96.2 Peso del suelo seco 82 97.9 77.1 72.8 67.3 84 Contenido de humedad 14.02% 13.79% 7.00% 8.93% 10.85% 14.52% Contenido de humedad promedio (%) 13.91% 7.97% 12.69% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.83 2.04 1.98 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 0.125 3 hor 00 min 15.0 0.0150 0.3810 0.30% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 0.25 6 hor 00 min 21.0 0.0210 0.5334 0.42% 15.0 0.0150 0.3810 0.30% 11.0 0.0110 0.2794 0.22% 0.5 12 hor 00 min 26.0 0.0260 0.6604 0.52% 22.0 0.0220 0.5588 0.44% 14.0 0.0140 0.3556 0.28% 1 24 hor 00 min 32.0 0.0320 0.8128 0.64% 28.0 0.0280 0.7112 0.56% 17.0 0.0170 0.4318 0.34% 2 48 hor 00 min 34.5 0.0345 0.8763 0.69% 32.0 0.0320 0.8128 0.64% 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 4 96 hor 00 min 36.0 0.0360 0.9144 0.72% 34.0 0.0340 0.8636 0.68% 19.5 0.0195 0.4953 0.39% 210 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.9144 0.8636 0.4953 mm Hinchamiento 0.9144 0.8636 0.4953 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.72% 0.68% 0.39% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 Molde 01 Molde 02 Molde 03 Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo (mm) (pulg) Carga (KN) Carga (KN) Carga (KN) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) 0.00 0.000 0.002 0.01 0.001 0.01 0.001 0.01 0.64 0.025 0.023 0.12 0.046 0.24 0.265 1.40 1.27 0.050 0.254 1.35 0.527 2.79 0.529 2.80 1.91 0.075 0.364 1.93 0.666 3.53 0.755 4.00 2.54 0.100 0.420 2.23 0.777 4.11 0.956 5.07 3.81 0.150 0.509 2.70 0.948 5.02 1.425 7.55 5.08 0.200 0.583 3.09 1.077 5.71 1.715 9.09 6.35 0.250 0.649 3.44 1.198 6.35 1.795 9.51 7.62 0.300 0.706 3.74 1.304 6.91 1.824 9.66 10.16 0.400 0.831 4.40 1.523 8.07 1.975 10.46 12.70 0.500 0.965 5.11 1.728 9.15 2.212 11.72 211 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.23 3.09 4.11 5.71 5.07 9.09 CBR (%) 3.17 2.93 5.85 5.41 7.20 8.62 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= -720.1492 x5 + 646.3137 x4 + -58.6152 x3 + -85.2993 x2 + 32.0968 x + -0.1783 d/dx f(X)= -3600.7460 x4 + 2585.2548 x3 + -175.8456 x2 + -170.5986 x + 32.0968 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 0.12 m= 27.76 x1= 0.03 y1= 0.12 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 27.7609 x + -0.5722 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.52 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 2.78 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 5.55 kg/cm2 212 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (26 GOLPES) f(X)= -680.8654 x5 + 326.0364 x4 + 295.5598 x3 + -235.3052 x2 + 64.5321 x + -0.3391 d/dx f(X)= -3404.33 x4 + 1304.15 x3 + 886.68 x2 + -470.61 x + 64.53 Pendiente para la recta tangente x= 0.05 y= 2.79 m= 43.36 x1= 0.05 y1= 2.79 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 43.3600 x + 0.6218 0.0143 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.3642 mm Penetracion para 1" = 0.1143 pulgadas Penetracion para 2" = 0.2143 pulgadas Esfuerzo para 1" = 5.5796 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 9.9156 kg/cm2 213 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -0.57 0.62 0.01 0.64 0.025 0.12 1.71 1.40 1.27 0.050 0.82 2.79 2.80 1.91 0.075 1.51 3.87 4.00 2.54 0.100 2.20 4.96 5.07 3.81 0.150 3.59 7.13 7.55 5.08 0.200 4.98 9.29 9.09 6.35 0.250 6.37 11.46 9.51 7.62 0.300 7.76 13.63 9.66 10.16 0.400 10.53 17.97 10.46 12.70 0.500 13.31 22.30 11.72 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.78 5.55 5.58 9.92 5.07 9.09 CBR (%) 3.95 5.26 7.94 9.40 7.20 8.62 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 3.95 5.26 1.83 26 Golpes 7.94 9.40 2.04 56 Golpes 7.20 8.62 1.98 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.0750 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 8.40 9.90 Fuente: Elaboración propia 214 Tabla 139: Ensayo CBR C5 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 1.93% 3.25% 4.61% 5.67% 8.16% Densidad seca (gr/cm3) 2.00 2.04 2.09 2.12 2.11 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 7 % 2 Densidad Seca Máxima 2.1182 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.04% % 4 % de Agua a añadir 7 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 8124.6 6849.3 8461.2 Diametro (cm) 15.263 15.27 15.275 Altura (cm) 17.77 17.75 17.74 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2129.72 2128.01 2127.57 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 7 7 7 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 350 350 350 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12562.8 11594.6 12845.2 Peso suelo Humedo (gr) 4438.2 4745.3 4384 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.08 2.23 2.06 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.1 35.8 36.9 35.1 37.9 38.1 Peso de envase + suelo humedo 132 147.2 123.5 115.8 113.2 132.9 Peso de envase +Suelo seco 123.8 138.7 112.4 107.5 112.1 129.6 Peso del agua 8.2 8.5 11.1 8.3 1.1 3.3 peso suelo humedo 95.9 111.4 86.6 80.7 75.3 94.8 Peso del suelo seco 87.7 102.9 75.5 72.4 74.2 91.5 Contenido de humedad 9.35% 8.26% 14.70% 11.46% 1.48% 3.61% Contenido de humedad promedio (%) 8.81% 13.08% 2.54% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.92 1.97 2.01 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 2.0 0.0020 0.0508 0.04% 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 1.3 0.0013 0.0318 0.03% 0.125 3 hor 00 min 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.25 6 hor 00 min 7.0 0.0070 0.1778 0.14% 6.5 0.0065 0.1651 0.13% 4.8 0.0048 0.1207 0.10% 0.5 12 hor 00 min 11.0 0.0110 0.2794 0.22% 10.5 0.0105 0.2667 0.21% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 1 24 hor 00 min 13.0 0.0130 0.3302 0.26% 12.5 0.0125 0.3175 0.25% 7.5 0.0075 0.1905 0.15% 2 48 hor 00 min 15.0 0.0150 0.3810 0.30% 14.5 0.0145 0.3683 0.29% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 4 96 hor 00 min 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 15.5 0.0155 0.3937 0.31% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 215 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.4064 0.3937 0.2032 mm Hinchamiento 0.4064 0.3937 0.2032 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.32% 0.31% 0.16% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.016 0.08 0.264 1.40 0.326 1.73 1.27 0.050 0.095 0.50 0.394 2.09 0.521 2.76 1.91 0.075 0.129 0.68 0.512 2.71 0.724 3.84 2.54 0.100 0.164 0.87 0.562 2.98 0.802 4.25 3.81 0.150 0.241 1.28 0.747 3.96 1.015 5.38 5.08 0.200 0.315 1.67 0.891 4.72 1.235 6.54 6.35 0.250 0.459 2.43 1.142 6.05 1.548 8.20 7.62 0.300 0.568 3.01 1.262 6.69 1.965 10.41 10.16 0.400 0.749 3.97 1.441 7.64 2.981 15.80 12.70 0.500 0.849 4.50 1.605 8.50 3.567 18.90 216 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 0.87 1.67 2.98 4.72 4.25 6.54 CBR (%) 1.24 1.58 4.24 4.48 6.05 6.21 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= 854.3533 x5 + -1165.0973 x4 + 524.1485 x3 + -86.1310 x2 + 13.3712 x + -0.0548 d/dx f(X)= 4271.7665 x4 + -4660.3892 x3 + 1572.4455 x2 + -172.2620 x + 13.3712 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 0.08 m= 9.98 x1= 0.03 y1= 0.08 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 9.9763 x + -0.1646 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.42 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 1.00 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 2.00 kg/cm2 217 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -0.16 0.01 0.01 0.64 0.025 0.08 1.40 1.73 1.27 0.050 0.33 2.09 2.76 1.91 0.075 0.58 2.71 3.84 2.54 0.100 0.83 2.98 4.25 3.81 0.150 1.33 3.96 5.38 5.08 0.200 1.83 4.72 6.54 6.35 0.250 2.33 6.05 8.20 7.62 0.300 2.83 6.69 10.41 10.16 0.400 3.83 7.64 15.80 12.70 0.500 4.82 8.50 18.90 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 1.00 2.00 2.98 4.72 4.25 6.54 CBR (%) 1.42 1.89 4.24 4.48 6.05 6.21 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 1.42 1.89 1.92 26 Golpes 4.24 4.48 1.97 56 Golpes 6.05 6.21 2.01 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1182 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 11.10 11.30 Fuente: Elaboración propia 218 Tabla 140: Ensayo CBR C5 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 1.45% 3.32% 4.91% 5.54% 7.98% Densidad seca (gr/cm3) 2.03 2.06 2.09 2.10 2.09 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.8 % 2 Densidad Seca Máxima 2.0973 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.04% % 4 % de Agua a añadir 6.8 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7995 7935 6935 Diametro (cm) 15.245 15.265 15.28 Altura (cm) 17.77 17.78 17.775 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2124.70 2132.11 2135.38 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.8 6.8 6.8 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 340 340 340 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12305 12605 11825 Peso suelo Humedo (gr) 4310 4670 4890 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 2.03 2.19 2.29 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.8 36.7 37.4 36.8 37.1 37.5 Peso de envase + suelo humedo 150.6 159.8 144.5 129 121.8 130.3 Peso de envase +Suelo seco 137.3 145.4 134.1 120.2 113.9 121.2 Peso del agua 13.3 14.4 10.4 8.8 7.9 9.1 peso suelo humedo 113.8 123.1 107.1 92.2 84.7 92.8 Peso del suelo seco 100.5 108.7 96.7 83.4 76.8 83.7 Contenido de humedad 13.23% 13.25% 10.75% 10.55% 10.29% 10.87% Contenido de humedad promedio (%) 13.24% 10.65% 10.58% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.79 1.98 2.07 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.125 3 hor 00 min 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 7.5 0.0075 0.1905 0.15% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 0.25 6 hor 00 min 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 11.0 0.0110 0.2794 0.22% 6.5 0.0065 0.1651 0.13% 0.5 12 hor 00 min 19.0 0.0190 0.4826 0.38% 13.0 0.0130 0.3302 0.26% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 1 24 hor 00 min 23.0 0.0230 0.5842 0.46% 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 9.5 0.0095 0.2413 0.19% 2 48 hor 00 min 26.0 0.0260 0.6604 0.52% 20.0 0.0200 0.5080 0.40% 11.3 0.0113 0.2858 0.23% 4 96 hor 00 min 26.0 0.0260 0.6604 0.52% 22.5 0.0225 0.5715 0.45% 13.0 0.0130 0.3302 0.26% 219 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.6604 0.5715 0.3302 mm Hinchamiento 0.6604 0.5715 0.3302 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.52% 0.45% 0.26% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.035 0.19 0.236 1.25 0.632 3.35 1.27 0.050 0.174 0.92 0.568 3.01 1.137 6.02 1.91 0.075 0.297 1.57 0.874 4.63 1.432 7.59 2.54 0.100 0.370 1.96 1.185 6.28 1.699 9.00 3.81 0.150 0.506 2.68 1.716 9.09 2.461 13.04 5.08 0.200 0.589 3.12 2.134 11.30 3.164 16.77 6.35 0.250 0.683 3.62 2.521 13.36 4.235 22.44 7.62 0.300 0.741 3.93 2.857 15.14 5.265 27.90 10.16 0.400 0.876 4.64 3.544 18.78 7.264 38.49 12.70 0.500 0.987 5.23 4.211 22.31 8.164 43.26 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 1.96 3.12 6.28 11.30 9.00 16.77 CBR (%) 2.79 2.96 8.93 10.72 12.80 15.90 220 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (12 GOLPES) f(X)= -1551.3386 x5 + 1857.9668 x4 + -719.2545 x3 + 73.9033 x2 + 18.2123 x + -0.0925 d/dx f(X)= -7756.6930 x4 + 7431.8672 x3 + -2157.7635 x2 + 147.8066 x + 18.2123 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 0.19 m= 20.67 x1= 0.03 y1= 0.19 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 20.6720 x + -0.3313 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.41 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 2.07 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 4.13 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 -0.33 0.01 0.01 0.64 0.025 0.19 1.25 3.35 1.27 0.050 0.70 3.01 6.02 1.91 0.075 1.22 4.63 7.59 2.54 0.100 1.74 6.28 9.00 3.81 0.150 2.77 9.09 13.04 5.08 0.200 3.80 11.30 16.77 6.35 0.250 4.84 13.36 22.44 7.62 0.300 5.87 15.14 27.90 10.16 0.400 7.94 18.78 38.49 12.70 0.500 10.00 22.31 43.26 221 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.07 4.13 6.28 11.30 9.00 16.77 CBR (%) 2.94 3.92 8.93 10.72 12.80 15.90 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 2.94 3.92 1.79 26 Golpes 8.93 10.72 1.98 56 Golpes 12.80 15.90 2.07 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.0973 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 14.00 18.20 Fuente: Elaboración propia 222 Tabla 141: Ensayo CBR C5 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 2.56% 4.85% 7.47% 10.30% 11.80% Densidad seca (gr/cm3) 2.00 2.07 2.09 2.03 1.95 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.9 % 2 Densidad Seca Máxima 2.094 gr/cm3 3 Humedad Natural 5.04% % 4 % de Agua a añadir 6.9 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 8461.3 6794.9 6946.4 Diametro (cm) 15.25 15.285 15.28 Altura (cm) 17.765 17.78 17.77 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2125.18 2137.70 2134.47 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.9 6.9 6.9 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 345 345 345 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12305 11645 11825 Peso suelo Humedo (gr) 3843.7 4850.1 4878.6 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.81 2.27 2.29 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.5 36.6 37.5 36.7 38.4 38.8 Peso de envase + suelo humedo 130 148 120 116 113 135 Peso de envase +Suelo seco 118.5 134.5 112.2 108 106.8 124.4 Peso del agua 11.5 13.5 7.8 8 6.2 10.6 peso suelo humedo 93.5 111.4 82.5 79.3 74.6 96.2 Peso del suelo seco 82 97.9 74.7 71.3 68.4 85.6 Contenido de humedad 14.02% 13.79% 10.44% 11.22% 9.06% 12.38% Contenido de humedad promedio (%) 13.91% 10.83% 10.72% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.59 2.05 2.06 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 2.0 0.0020 0.0508 0.04% 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 1.3 0.0013 0.0318 0.03% 0.125 3 hor 00 min 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.25 6 hor 00 min 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 3.0 0.0030 0.0762 0.06% 0.5 12 hor 00 min 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 3.5 0.0035 0.0889 0.07% 1 24 hor 00 min 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 4.5 0.0045 0.1143 0.09% 2 48 hor 00 min 13.0 0.0130 0.3302 0.26% 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 4 96 hor 00 min 14.0 0.0140 0.3556 0.28% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 7.8 0.0078 0.1969 0.16% 223 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.3556 0.254 0.19685 mm Hinchamiento 0.3556 0.254 0.19685 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.28% 0.20% 0.16% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.057 0.30 0.141 0.75 0.265 1.40 1.27 0.050 0.125 0.66 0.460 2.44 0.565 2.99 1.91 0.075 0.186 0.99 0.549 2.91 0.755 4.00 2.54 0.100 0.264 1.40 0.642 3.40 0.922 4.88 3.81 0.150 0.495 2.62 0.746 3.95 1.526 8.09 5.08 0.200 0.649 3.44 0.832 4.41 1.859 9.85 6.35 0.250 0.812 4.30 0.963 5.10 2.622 13.89 7.62 0.300 0.946 5.01 1.146 6.07 3.116 16.51 10.16 0.400 1.064 5.64 1.360 7.20 3.663 19.41 12.70 0.500 1.262 6.69 1.816 9.62 4.623 24.49 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 1.40 3.44 3.40 4.41 4.88 9.85 CBR (%) 1.99 3.26 4.84 4.18 6.94 9.34 224 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (26 GOLPES) f(X)= 3215.2398 x5 + -4316.0476 x4 + 2195.0425 x3 + -519.2598 x2 + 69.0403 x + -0.1943 d/dx f(X)= 16076.20 x4 + -17264.19 x3 + 6585.13 x2 + -1038.52 x + 69.04 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 0.75 m= 46.93 x1= 0.03 y1= 0.75 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 46.9295 x + -0.4261 0.0091 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.2306 mm Penetracion para 1" = 0.1091 pulgadas Penetracion para 2" = 0.2091 pulgadas Esfuerzo para 1" = 4.6930 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 9.3859 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 0.01 -0.43 0.01 0.64 0.025 0.30 0.75 1.40 1.27 0.050 0.66 1.92 2.99 1.91 0.075 0.99 3.09 4.00 2.54 0.100 1.40 4.27 4.88 3.81 0.150 2.62 6.61 8.09 5.08 0.200 3.44 8.96 9.85 6.35 0.250 4.30 11.31 13.89 7.62 0.300 5.01 13.65 16.51 10.16 0.400 5.64 18.35 19.41 12.70 0.500 6.69 23.04 24.49 225 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 1.40 3.44 4.69 9.39 4.88 9.85 CBR (%) 1.99 3.26 6.67 8.90 6.94 9.34 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 1.99 3.26 1.59 26 Golpes 6.67 8.90 2.05 56 Golpes 6.94 9.34 2.06 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.0940 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 7.50 10.30 Fuente: Elaboración propia 226 Tabla 142: Ensayo CBR C6 Suelo Natural - ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 1.72% 3.88% 6.32% 7.15% 9.15% Densidad seca (gr/cm3) 2.05 2.07 2.04 2.04 1.97 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.8 % 2 Densidad Seca Máxima 2.177 gr/cm3 3 Humedad Natural 4.76% % 4 % de Agua a añadir 6.8 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7021.5 7480.8 8254.2 Diametro (cm) 15.28 15.277 15.265 Altura (cm) 17.8 17.78 17.765 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2139.97 2135.46 2129.36 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.8 6.8 6.8 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 340 340 340 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11148 11865.2 12542.5 Peso suelo Humedo (gr) 4126.5 4384.4 4288.3 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.93 2.05 2.01 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.5 37.2 35.8 34.2 36.8 37.1 Peso de envase + suelo humedo 145.2 142.8 138.5 140.2 135.4 136.5 Peso de envase +Suelo seco 137 135.2 127.4 129.2 130.2 131.4 Peso del agua 8.2 7.6 11.1 11 5.2 5.1 peso suelo humedo 108.7 105.6 102.7 106 98.6 99.4 Peso del suelo seco 100.5 98 91.6 95 93.4 94.3 Contenido de humedad 8.16% 7.76% 12.12% 11.58% 5.57% 5.41% Contenido de humedad promedio (%) 7.96% 11.85% 5.49% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.79 1.84 1.91 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 0.125 3 hor 00 min 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 5.5 0.0055 0.1397 0.11% 0.25 6 hor 00 min 21.5 0.0215 0.5461 0.43% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 7.0 0.0070 0.1778 0.14% 0.5 12 hor 00 min 24.5 0.0245 0.6223 0.49% 15.0 0.0150 0.3810 0.30% 9.0 0.0090 0.2286 0.18% 1 24 hor 00 min 26.0 0.0260 0.6604 0.52% 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 2 48 hor 00 min 28.0 0.0280 0.7112 0.56% 20.0 0.0200 0.5080 0.40% 15.0 0.0150 0.3810 0.30% 4 96 hor 00 min 31.8 0.0318 0.8077 0.64% 22.0 0.0220 0.5588 0.44% 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 227 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.80772 0.5588 0.4572 mm Hinchamiento 0.80772 0.5588 0.4572 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.64% 0.44% 0.36% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.197 1.04 0.526 2.79 0.303 1.60 1.27 0.050 0.356 1.89 1.074 5.69 1.071 5.67 1.91 0.075 0.485 2.57 1.658 8.79 2.063 10.93 2.54 0.100 0.613 3.25 2.153 11.41 2.828 14.98 3.81 0.150 1.125 5.96 3.457 18.32 4.262 22.58 5.08 0.200 1.633 8.65 4.358 23.09 5.217 27.64 6.35 0.250 1.965 10.41 4.526 23.98 6.006 31.82 7.62 0.300 2.236 11.85 4.865 25.78 6.564 34.78 10.16 0.400 2.562 13.58 5.248 27.81 7.164 37.96 12.70 0.500 2.866 15.19 5.651 29.94 7.524 39.87 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.25 8.65 11.41 23.09 14.98 27.64 CBR (%) 4.62 8.20 16.22 21.90 21.31 26.21 228 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (56 GOLPES) f(X)= -13501.4356 x5 + 18153.7259 x4 + -8509.0631 x3 + 1408.1888 x2 + 78.3059 x + -0.4143 d/dx f(X)= -67507.18 x4 + 72614.90 x3 + -25527.19 x2 + 2816.38 x + 78.31 Pendiente para la recta tangente x= 0.05 y= 5.67 m= 163.96 x1= 0.05 y1= 5.67 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 163.9617 x + -2.5231 0.02 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.39 mm Penetracion para 1" = 0.12 pulgadas Penetracion para 2" = 0.22 pulgadas Esfuerzo para 1" = 16.40 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 32.79 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 0.01 0.01 -2.52 0.64 0.025 1.04 2.79 1.58 1.27 0.050 1.89 5.69 5.67 1.91 0.075 2.57 8.79 9.77 2.54 0.100 3.25 11.41 13.87 3.81 0.150 5.96 18.32 22.07 5.08 0.200 8.65 23.09 30.27 6.35 0.250 10.41 23.98 38.47 7.62 0.300 11.85 25.78 46.67 10.16 0.400 13.58 27.81 63.06 12.70 0.500 15.19 29.94 79.46 229 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 3.25 8.65 11.41 23.09 16.40 32.79 CBR (%) 4.62 8.20 16.22 21.90 23.32 31.09 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 4.62 8.20 1.79 26 Golpes 16.22 21.90 1.84 56 Golpes 23.32 31.09 1.91 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1770 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 38.20 51.00 Fuente: Elaboración propia 230 Tabla 143: Ensayo CBR C6 Suelo Natural + 1% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.65% 4.06% 5.86% 8.40% 9.25% Densidad seca (gr/cm3) 2.01 2.04 2.08 2.01 1.93 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.6 % 2 Densidad Seca Máxima 2.212 gr/cm3 3 Humedad Natural 4.76% % 4 % de Agua a añadir 6.6 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 8524 7021 7196.5 Diametro (cm) 15.28 15.29 15.26 Altura (cm) 17.78 17.77 17.8 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2136.30 2137.26 2134.37 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.6 6.6 6.6 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 330 330 330 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12656.5 11685 12215 Peso suelo Humedo (gr) 4132.5 4664 5018.5 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.93 2.18 2.35 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 35.5 36.8 37.2 36.5 36 35.8 Peso de envase + suelo humedo 150.5 135.8 136.9 132.5 140.2 138.5 Peso de envase +Suelo seco 142.2 129.5 128.2 123.4 130.6 126.8 Peso del agua 8.3 6.3 8.7 9.1 9.6 11.7 peso suelo humedo 115 99 99.7 96 104.2 102.7 Peso del suelo seco 106.7 92.7 91 86.9 94.6 91 Contenido de humedad 7.78% 6.80% 9.56% 10.47% 10.15% 12.86% Contenido de humedad promedio (%) 7.29% 10.02% 11.50% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.80 1.98 2.11 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 1.5 0.0015 0.0381 0.03% 0.125 3 hor 00 min 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 6.5 0.0065 0.1651 0.13% 0.25 6 hor 00 min 19.0 0.0190 0.4826 0.38% 14.0 0.0140 0.3556 0.28% 12.5 0.0125 0.3175 0.25% 0.5 12 hor 00 min 28.0 0.0280 0.7112 0.56% 22.0 0.0220 0.5588 0.44% 21.0 0.0210 0.5334 0.42% 1 24 hor 00 min 35.0 0.0350 0.8890 0.70% 30.0 0.0300 0.7620 0.60% 28.0 0.0280 0.7112 0.56% 2 48 hor 00 min 40.0 0.0400 1.0160 0.80% 35.0 0.0350 0.8890 0.70% 32.1 0.0321 0.8153 0.64% 4 96 hor 00 min 42.0 0.0420 1.0668 0.84% 35.5 0.0355 0.9017 0.71% 32.5 0.0325 0.8255 0.65% 231 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 1.0668 0.9017 0.8255 mm Hinchamiento 1.0668 0.9017 0.8255 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.84% 0.71% 0.65% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.153 0.81 0.626 3.31 0.562 2.98 1.27 0.050 0.269 1.43 1.125 5.96 1.129 5.98 1.91 0.075 0.402 2.13 1.625 8.61 2.029 10.75 2.54 0.100 0.496 2.63 2.125 11.26 2.562 13.58 3.81 0.150 0.685 3.63 3.126 16.56 3.108 16.47 5.08 0.200 0.756 4.01 4.125 21.86 3.623 19.19 6.35 0.250 0.852 4.51 4.658 24.68 4.256 22.55 7.62 0.300 0.960 5.09 5.126 27.16 5.125 27.16 10.16 0.400 1.122 5.95 5.265 27.90 6.236 33.04 12.70 0.500 1.327 7.03 5.527 29.28 7.022 37.21 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.63 4.01 11.26 21.86 13.58 19.19 CBR (%) 3.74 3.80 16.01 20.73 19.31 18.20 232 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (56 GOLPES) f(X)= -1800.5832 x5 + 455.6808 x4 + 976.4656 x3 + -584.5697 x2 + 179.1424 x + -0.5350 d/dx f(X)= -9002.92 x4 + 1822.72 x3 + 2929.40 x2 + -1169.14 x + 179.14 Pendiente para la recta tangente x= 0.03 y= 2.98 m= 151.77 x1= 0.03 y1= 2.98 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 151.7698 x + -0.8164 0.01 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.14 mm Penetracion para 1" = 0.11 pulgadas Penetracion para 2" = 0.21 pulgadas Esfuerzo para 1" = 15.18 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 30.35 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 0.01 0.01 -0.82 0.64 0.025 0.81 3.31 2.98 1.27 0.050 1.43 5.96 6.77 1.91 0.075 2.13 8.61 10.57 2.54 0.100 2.63 11.26 14.36 3.81 0.150 3.63 16.56 21.95 5.08 0.200 4.01 21.86 29.54 6.35 0.250 4.51 24.68 37.13 7.62 0.300 5.09 27.16 44.71 10.16 0.400 5.95 27.90 59.89 12.70 0.500 7.03 29.28 75.07 233 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.63 4.01 11.26 21.86 15.18 30.35 CBR (%) 3.74 3.80 16.01 20.73 21.59 28.78 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 3.74 3.80 1.80 26 Golpes 16.01 20.73 1.98 56 Golpes 21.59 28.78 2.11 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.2120 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 25.40 34.40 Fuente: Elaboración propia 234 Tabla 144: Ensayo CBR C6 Suelo Natural + 2% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 3.41% 4.15% 5.51% 7.90% 8.98% Densidad seca (gr/cm3) 2.02 2.04 2.06 1.99 1.94 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.4 % 2 Densidad Seca Máxima 2.18 gr/cm3 3 Humedad Natural 4.76% % 4 % de Agua a añadir 6.4 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 7584 8329.5 8695.5 Diametro (cm) 15.28 15.277 15.265 Altura (cm) 17.78 17.8 17 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2136.30 2139.13 1989.36 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.4 6.4 6.4 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 320 320 320 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 11352.5 12245 12584 Peso suelo Humedo (gr) 3768.5 3915.5 3888.5 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.76 1.83 1.95 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 36.5 34.8 36.6 37.2 38.5 34.9 Peso de envase + suelo humedo 138.9 145.2 136.8 145.5 150.2 146.8 Peso de envase +Suelo seco 130.2 134.8 129.5 135.2 137.6 135.7 Peso del agua 8.7 10.4 7.3 10.3 12.6 11.1 peso suelo humedo 102.4 110.4 100.2 108.3 111.7 111.9 Peso del suelo seco 93.7 100 92.9 98 99.1 100.8 Contenido de humedad 9.28% 10.40% 7.86% 10.51% 12.71% 11.01% Contenido de humedad promedio (%) 9.84% 9.18% 11.86% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.61 1.68 1.75 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 4.0 0.0040 0.1016 0.08% 2.3 0.0023 0.0572 0.05% 0.125 3 hor 00 min 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 7.0 0.0070 0.1778 0.14% 3.3 0.0033 0.0826 0.07% 0.25 6 hor 00 min 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 9.5 0.0095 0.2413 0.19% 6.0 0.0060 0.1524 0.12% 0.5 12 hor 00 min 15.5 0.0155 0.3937 0.31% 12.5 0.0125 0.3175 0.25% 8.3 0.0083 0.2096 0.17% 1 24 hor 00 min 20.0 0.0200 0.5080 0.40% 16.0 0.0160 0.4064 0.32% 10.0 0.0100 0.2540 0.20% 2 48 hor 00 min 23.5 0.0235 0.5969 0.47% 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 14.3 0.0143 0.3620 0.29% 4 96 hor 00 min 26.0 0.0260 0.6604 0.52% 21.0 0.0210 0.5334 0.42% 17.5 0.0175 0.4445 0.35% 235 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.6604 0.5334 0.4445 mm Hinchamiento 0.6604 0.5334 0.4445 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.52% 0.42% 0.35% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.235 1.25 0.527 2.79 0.646 3.42 1.27 0.050 0.452 2.40 0.965 5.11 1.125 5.96 1.91 0.075 0.685 3.63 1.356 7.19 1.527 8.09 2.54 0.100 0.845 4.48 1.626 8.61 1.866 9.89 3.81 0.150 1.216 6.44 2.326 12.32 2.526 13.39 5.08 0.200 1.427 7.56 2.866 15.19 3.327 17.63 6.35 0.250 1.550 8.21 3.125 16.56 3.965 21.01 7.62 0.300 1.765 9.35 3.425 18.15 4.251 22.52 10.16 0.400 2.013 10.66 3.865 20.48 5.125 27.16 12.70 0.500 2.256 11.95 4.011 21.25 6.022 31.91 236 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 4.48 7.56 8.61 15.19 9.89 17.63 CBR (%) 6.37 7.17 12.25 14.40 14.06 16.71 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 6.37 7.17 1.61 26 Golpes 12.25 14.40 1.68 56 Golpes 14.06 16.71 1.75 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.1800 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 20.30 24.80 Fuente: Elaboración propia 237 Tabla 145 Ensayo CBR C3 Suelo Natural + 3% YH – ensayo de Compactación y Expansión – Procesamiento de Datos Ensayo Preliminar: Proctor Modificado Contenido de Humedad promedio (%) 2.21% 4.01% 5.64% 9.46% 10.02% Densidad seca (gr/cm3) 2.02 2.03 2.05 2.04 2.02 Humedad de Compactación 1 Contenido de Humedad Optimo 6.7 % 2 Densidad Seca Máxima 2.0458 gr/cm3 3 Humedad Natural 4.76% % 4 % de Agua a añadir 6.7 % DATOS Numero de Golpes 12 26 56 Peso del molde con base (gr) 8325.5 7348 8256.4 Diametro (cm) 15.28 15.25 15.3 Altura (cm) 17.76 17.8 17.78 Altura de Disco Espaciador (cm) 6.13 6.13 6.13 Volumen de Molde (cm3) 2132.63 2131.57 2141.90 Porcentaje de Humedad del suelo (%) 6.7 6.7 6.7 Peso de muestra (gr) 5000 5000 5000 Peso del agua para la muestra 335 335 335 Peso suelo Humedo + Molde (gr) 12485.5 11526 12652 Peso suelo Humedo (gr) 4160 4178 4395.6 DENSIDAD HUMEDA (gr/cm3) 1.95 1.96 2.05 Envase N° 1 2 3 4 5 6 Peso de envase 35.8 36.7 34.5 36.8 34.8 35.5 Peso de envase + suelo humedo 162.2 158.8 155.1 135.9 138.5 132.7 Peso de envase +Suelo seco 150.2 147.5 145.7 128.4 130.2 127.2 Peso del agua 12 11.3 9.4 7.5 8.3 5.5 peso suelo humedo 126.4 122.1 120.6 99.1 103.7 97.2 Peso del suelo seco 114.4 110.8 111.2 91.6 95.4 91.7 Contenido de humedad 10.49% 10.20% 8.45% 8.19% 8.70% 6.00% Contenido de humedad promedio (%) 10.34% 8.32% 7.35% DENSIDAD SECA (gr/cm3) 1.77 1.81 1.91 Muestra Muestra 01 (12 golpes) Muestra 02 (26 golpes) Muestra 03 (56 golpes) Tiempo Transcurrido Dial Deformación Dial Deformación Dial Deformación % de Expans. % de Expans. % de Expans. Días HH:MM *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm *0.001" pulg mm 0 0 hor 00 min 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0 0 0 0.00% 0.0625 1 hor 30 min 2.5 0.0025 0.0635 0.05% 3.5 0.0035 0.0889 0.07% 1.6 0.0016 0.0413 0.03% 0.125 3 hor 00 min 5.0 0.0050 0.1270 0.10% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 3.2 0.0032 0.0813 0.06% 0.25 6 hor 00 min 7.0 0.0070 0.1778 0.14% 12.0 0.0120 0.3048 0.24% 5.4 0.0054 0.1365 0.11% 0.5 12 hor 00 min 9.5 0.0095 0.2413 0.19% 16.5 0.0165 0.4191 0.33% 8.0 0.0080 0.2032 0.16% 1 24 hor 00 min 12.5 0.0125 0.3175 0.25% 22.5 0.0225 0.5715 0.45% 10.3 0.0103 0.2604 0.21% 2 48 hor 00 min 18.0 0.0180 0.4572 0.36% 29.2 0.0292 0.7417 0.58% 13.1 0.0131 0.3334 0.26% 4 96 hor 00 min 24.5 0.0245 0.6223 0.49% 32.5 0.0325 0.8255 0.65% 15.2 0.0152 0.3861 0.30% 238 Datos de Hinchamiento NUMERO DE GOLPES 12 26 56 Lectura Original 0 0 0 mm Lectura después de 4 días 0.6223 0.8255 0.38608 mm Hinchamiento 0.6223 0.8255 0.38608 mm Porcentaje de Hinchamiento 0.49% 0.65% 0.30% % DATOS DEL PISTON diametro de piston 4.95 cm area de piston 19.2442185 cm2. Etapa de aplicación de Presion Penetración Molde 01 Molde 01 Molde 02 Molde 02 Molde 03 Molde 03 (mm) (pulg) Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo Carga (KN) Esfuerzo 0.00 0.000 0.002 0.01 0.002 0.01 0.002 0.01 0.64 0.025 0.186 0.98 0.425 2.25 0.077 0.41 1.27 0.050 0.293 1.55 0.685 3.63 0.330 1.75 1.91 0.075 0.371 1.97 0.893 4.73 1.024 5.43 2.54 0.100 0.527 2.79 0.976 5.17 1.526 8.09 3.81 0.150 0.754 4.00 1.327 7.03 2.562 13.58 5.08 0.200 0.966 5.12 1.956 10.36 3.245 17.19 6.35 0.250 1.022 5.41 2.327 12.33 3.744 19.84 7.62 0.300 1.023 5.42 2.653 14.06 4.271 22.63 10.16 0.400 1.126 5.96 2.866 15.19 5.215 27.63 12.70 0.500 1.235 6.54 3.265 17.30 6.125 32.46 OBTENCION DE CBR Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.79 5.12 5.17 10.36 8.09 17.19 CBR (%) 3.97 4.85 7.35 9.83 11.50 16.30 239 CORRECCION METODO DE LA TANGENTE (56 GOLPES) f(X)= -15854.4355 x5 + 20779.1894 x4 + -9545.4024 x3 + 1720.3438 x2 + -15.1893 x + -0.1240 d/dx f(X)= -79272.18 x4 + 83116.76 x3 + -28636.21 x2 + 3440.69 x + -15.19 Pendiente para la recta tangente x= 0.05 y= 1.75 m= 95.15 x1= 0.05 y1= 1.75 Ecuacion de la Recta y= m*(x-x1)+y1 y= 95.1487 x + -3.0115 0.03 pulgadas DESPLAZAMIENTO POR ORIGEN = 0.80 mm Penetracion para 1" = 0.13 pulgadas Penetracion para 2" = 0.23 pulgadas Esfuerzo para 1" = 9.51 kg/cm2 Esfuerzo para 2" = 19.03 kg/cm2 TANGENTE para aplicación de Presion CORREGIDO Penetración Molde 01 Molde 02 Molde 03 (mm) (pulg) Esfuerzo Esfuerzo Esfuerzo 0.00 0.000 0.01 0.01 -3.01 0.64 0.025 0.98 2.25 -0.63 1.27 0.050 1.55 3.63 1.75 1.91 0.075 1.97 4.73 4.12 2.54 0.100 2.79 5.17 6.50 3.81 0.150 4.00 7.03 11.26 5.08 0.200 5.12 10.36 16.02 6.35 0.250 5.41 12.33 20.78 7.62 0.300 5.42 14.06 25.53 10.16 0.400 5.96 15.19 35.05 12.70 0.500 6.54 17.30 44.56 240 OBTENCION DE CBR (Corregido) Identificación Molde 01 Molde 02 Molde 03 Penetración (pulg) 1" 2" 1" 2" 1" 2" Presión (kg/cm2) 2.79 5.12 5.17 10.36 9.51 19.03 CBR (%) 3.97 4.85 7.35 9.83 13.53 18.04 NUMERO DE CBR (%) DENSIDAD GOLPES 1" 2" SECA 12 Golpes 3.97 4.85 1.77 26 Golpes 7.35 9.83 1.81 56 Golpes 13.53 18.04 1.91 DENSIDAD SECA MAXIMA 2.0458 CBR (%) 1" 2" CBR al 100% de la DSM 19.60 25.80 Fuente: Elaboración propia c) Análisis de prueba Se puede observar que, por los ensayos realizados de CBR, este último tiene incrementos en ciertas calicatas como son la: C1 y C5, ya que a medida que se adiciona gradualmente el porcentaje de Yeso Hidráulico, se tiene mejores resultados. Mientras en las demás que son: C2, C3, C4, y C6 no tienen incremento en el CBR. 241 3.5.2.8.Análisis de datos obtenidos en el Ensayo de Resistencia a la Erosión (Ensayo de Erosión Acelerada Swinburne – SAET) a) Procesamiento El método de evaluación para este ensayo será la medición de la oquedad producida por el goteo acelerado y el equipo de SAET, con una varilla de 3mm. (Norma Española UNE 41410 2008) b) Diagramas y Tablas Tabla 146: Medición de la profundidad de la oquedad OQUEDAD (mm) CALICATA 0% 1% 2% 3% C1 26.0 25.0 22.0 24.0 C2 30.0 28.0 24.0 27.0 C3 25.0 30.0 10.0 30.0 C4 31.0 29.0 25.0 28.0 C5 29.0 26.0 20.0 23.0 C6 24.0 23.0 25.0 20.0 Fuente: Elaboración propia c) Análisis de Prueba Se puede observar que la menor profundidad de la oquedad producida por la erosión acelerada es la mezcla de suelo natural + 2% de YH en todas las calicatas. 242 Capitulo IV: Resultados 4.1.Resultado de los ensayos 4.1.1. Ensayo de contenido de humedad Tabla 147: Resumen de los contenidos de humedad HUMEDAD HUMEDAD CALICATA MUESTRA % PROMEDIO % Tara 1 5.37% Tara 2 6.40% 5.74% C 1 Tara 3 5.45% Tara 4 6.37% Tara 5 3.84% 5.34% C 2 Tara 6 5.80% Tara 7 4.95% Tara 8 3.61% 5.71% C 3 Tara 9 8.58% Tara 10 11.16% Tara 11 7.92% 9.86% C 4 Tara 12 10.51% Tara 13 9.86% Tara 14 10.02% 9.80% C 6 Tara 15 9.53% Tara 16 9.76% Tara 17 9.02% 9.62% C5 Tara 18 10.09% Fuente: Elaboración propia Ilustración 117: Contenido de Humedad Natural Fuente: Elaboración propia Se puede observar que la calicata C2 tiene menor porcentaje de humedad natural con 5.34%, y la calicata C4 tiene mayor porcentaje de humedad con 9.86% 243 4.1.2. Análisis granulométrico por tamizado • Calicata C1 Tabla 148: Cuadro resumen de granulometría C1 TAMICES ABERTURA % QUE (ASTM) (mm) PASA 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 97.35 3/8" 9.5 88.13 N° 4 4.75 76.34 N° 8 2.36 62.25 N°16 1.1 49.79 N°30 0.59 42.05 N°50 0.297 36.04 N°100 0.149 31.09 N°200 0.075 24.99 Cazuela - 22.88 Fuente: Elaboración propia Ilustración 118: Curva granulométrica C1 CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Fuente: Elaboración propia % QUE PASA 244 • Calicata C2 Tabla 149: Cuadro resumen de granulometría C2 ABERTURA % QUE TAMIZ (mm) PASA 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 96.38 3/8" 9.5 86.79 N° 4 4.75 73.36 N° 8 2.36 55.85 N°16 1.1 38.92 N°30 0.59 34.22 N°50 0.297 31.41 N°100 0.149 27.56 N°200 0.075 23.05 Cazuela - 22.22 Fuente: Elaboración propia Ilustración 119: Curva granulométrica C2 CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Fuente: Elaboración propia % QUE PASA 245 • Calicata C3 Tabla 150: Cuadro resumen de granulometría C3 ABERTURA % QUE TAMIZ (mm) PASA 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 91.33 3/8" 9.5 77.44 N° 4 4.75 65.14 N° 8 2.36 54.39 N°16 1.1 43.97 N°30 0.59 26.93 N°50 0.297 23.72 N°100 0.149 20.10 N°200 0.075 17.97 Cazuela - 17.35 Fuente: Elaboración propia Ilustración 120: Curva granulométrica C3 CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Fuente: Elaboración propia % QUE PASA 246 • Calicata C4 Tabla 151: Cuadro resumen de granulometría C4 ABERTURA % QUE TAMIZ (mm) PASA 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 97.33 3/8" 9.5 80.98 N° 4 4.75 70.24 N° 8 2.36 63.27 N°16 1.1 56.86 N°30 0.59 51.44 N°50 0.297 42.59 N°100 0.149 31.24 N°200 0.075 21.35 Cazuela - 17.80 Fuente: Elaboración propia Ilustración 121: Curva granulométrica C4 CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Fuente: Elaboración propia % QUE PASA 247 • Calicata C5 Tabla 152: Cuadro resumen granulometría de C5 ABERTURA % QUE TAMIZ (mm) PASA 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 94.49 3/8" 9.5 86.03 N° 4 4.75 77.09 N° 8 2.36 66.59 N°16 1.1 56.21 N°30 0.59 46.42 N°50 0.297 35.24 N°100 0.149 29.93 N°200 0.075 25.74 Cazuela - 23.20 Fuente: Elaboración propia Ilustración 122: Curva granulométrica C5 CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Fuente: Elaboración propia % QUE PASA 248 • Calicata C6 Tabla 153: Cuadro resumen granulometría C6 ABERTURA % QUE TAMIZ (mm) PASA 3¨ 75 100.00 1 1/2" 37.5 100.00 3/4" 19 99.16 3/8" 9.5 85.20 N° 4 4.75 72.38 N° 8 2.36 60.32 N°16 1.1 43.22 N°30 0.59 34.63 N°50 0.297 27.70 N°100 0.149 21.41 N°200 0.075 18.02 Cazuela - 14.62 Fuente: Elaboración propia Ilustración 123: Curva granulométrica C6 CURVA GRANULOMETRICA 100.00 90.00 80.00 70.00 60.00 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 100 10 1 0.1 0.01 Abertura del tamiz (mm) Fuente: Elaboración propia % QUE PASA 249 4.1.3. Determinación de Limites de Atterberg 1. Limite Líquido Tabla 154: Cuadro resumen de Límite Líquido Muestra Ensayada LL C1 22 C1 + 1% YH 20.8 C1 + 2% YH 17.1 C1 + 3% YH 19.28 C2 19.13 C2 + 1% YH 22.1 C2 + 2% YH 24.25 C2 + 3% YH 24.8 C3 19.15 C3 + 1% YH 21.62 C3 + 2% YH 17.92 C3 + 3% YH 18.94 C4 24.51 C4 + 1% YH 24.2 C4 + 2% YH 23.4 C4 + 3% YH 22.1 C5 20.5 C5 + 1% YH 20.4 C5 + 2% YH 22.3 C5 + 3% YH 23.3 C6 19.9 C6 + 1% YH 19.8 C6 + 2% YH 14.9 C6 + 3% YH 16.3 Fuente: Elaboración propia Ilustración 124: Límite Líquido vs. Tipo de suelo Límite Líquido 30 24.2524.8 24.5124.2 25 23.4 23.322 22.1 21.62 22.1 22.320.8 20.520.4 19.2819.13 19.15 18.94 19.919.8 20 17.1 17.92 16.3 14.9 15 10 5 0 C1 C1 +C1 +C1 + C2 C2 +C2 +C2 + C3 C3 +C3 +C3 + C4 C4 +C4 +C4 + C5 C5 +C5 +C5 + C6 C6 +C6 +C6 + 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH Fuente: Elaboración propia LL (%) 250 2. Limite Plástico Tabla 155: Cuadro resumen de Límite Plástico Muestra Ensayada LP C1 15.65 C1 + 1% YH 20.16 C1 + 2% YH 21.35 C1 + 3% YH 18.23 C2 13.7 C2 + 1% YH 21.96 C2 + 2% YH 14.53 C2 + 3% YH 22.55 C3 12.87 C3 + 1% YH 14.58 C3 + 2% YH 16.23 C3 + 3% YH 12.84 C4 17.35 C4 + 1% YH 21.71 C4 + 2% YH 22.65 C4 + 3% YH 21.54 C5 18.22 C5 + 1% YH 17.78 C5 + 2% YH 21.46 C5 + 3% YH 18.33 C6 13.92 C6 + 1% YH 18.34 C6 + 2% YH 15.95 C6 + 3% YH 18.41 Fuente: Elaboración propia Ilustración 125: Límite Plástico vs. Tipo de suelo Límite Plástico 25 21.96 22.55 22.65 21.35 21.71 21.54 21.46 20.16 20 18.23 18.22 17.35 17.78 18.33 18.34 18.41 15.65 16.23 15.95 14.53 14.58 15 13.7 13.9212.87 12.84 10 5 0 C1 C1 +C1 +C1 + C2 C2 +C2 +C2 + C3 C3 +C3 +C3 + C4 C4 +C4 +C4 + C5 C5 +C5 +C5 + C6 C6 +C6 +C6 + 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH Fuente: Elaboración propia LP (%) 251 3. Índice de Plasticidad Tabla 156: Cuadro resumen de Índice de Plasticidad Muestra Ensayada IP C1 6.35 C1 + 1% YH 0.64 C1 + 2% YH NP C1 + 3% YH 1.05 C2 5.43 C2 + 1% YH 0.14 C2 + 2% YH 9.72 C2 + 3% YH 2.25 C3 6.28 C3 + 1% YH 7.04 C3 + 2% YH 1.69 C3 + 3% YH 6.1 C4 7.16 C4 + 1% YH 2.49 C4 + 2% YH 0.75 C4 + 3% YH 0.56 C5 2.28 C5 + 1% YH 2.62 C5 + 2% YH 0.84 C5 + 3% YH 4.97 C6 5.98 C6 + 1% YH 1.46 C6 + 2% YH NP C6 + 3% YH NP Fuente: Elaboración propia Ilustración 126: Índice de Plasticidad vs. Tipo de suelo 12 9.72 10 8 7.04 7.166.35 6.28 6.1 5.98 5.43 6 4.97 4 2.25 2.49 2.282.62 1.69 2 0.64 1.05 1.46 0.75 0.84 NP 0.14 0.56 NP NP 0 C1 C1 +C1 +C1 + C2 C2 +C2 +C2 + C3 C3 +C3 +C3 + C4 C4 +C4 +C4 + C5 C5 +C5 +C5 + C6 C6 +C6 +C6 + 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH Fuente: Elaboración propia Como se puede observar, el índice plástico reduce cuando se le agrego 2% de YH al suelo natural, porque lo que se puede entender que el suelo se vuelve menos maleable según el manual de Suelos, Geotecnia, Geología y Pavimentos Índice de Plasticidad 252 4.1.4. Clasificación de Suelos • Calicata 1 Tabla 157: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C1 Clasificación de Suelos Según SUCS Según AASHTO CL A-2-4 Arcilla Limosa Gravas y arenas limosas o arcillosas Fuente: Elaboración propia • Calicata 2 Tabla 158: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C2 Clasificación de Suelos Según SUCS Según AASHTO CL A-2-4 Arcilla Limosa Gravas y arenas limosas o arcillosas Fuente: Elaboración propia • Calicata 3 Tabla 159: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C3 Clasificación de Suelos Según SUCS Según AASHTO CL A-2-4 Arcilla Limosa Gravas y arenas limosas o arcillosas Fuente: Elaboración propia • Calicata 4 Tabla 160: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C4 Clasificación de Suelos Según SUCS Según AASHTO CL A-2-4 Arcillosa Limosa Gravas y arenas limosas o arcillosas Fuente: Elaboración propia 253 • Calicata 5 Tabla 161: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C5 Clasificación de Suelos Según SUCS Según AASHTO CL A-2-4 Arcillosa Limosa Gravas y arenas limosas o arcillosas Fuente: Elaboración propia • Calicata 6 Tabla 162: Resumen de la clasificación del suelo según AASHTO y SUCS C6 Clasificación de Suelos Según SUCS Según AASHTO ML A-2-4 Limo de baja plasticidad Gravas y arenas limosas o arcillosas Fuente: Elaboración propia 254 4.1.5. Compactación de Suelos (Proctor Modificado) • Densidad Seca Máxima Tabla 163: Cuadro resumen de Densidades Secas Máximas Densidad seca Max Densidad seca Max Muestra Ensayada Tipo de suelo (Kg/m3) (g/cm3) C1 1970.0 1.97 C1 + 1% YH CL 2001.5 2.00 C1 + 2% YH (Arcilla Limosa) 1997.5 2.00 C1 + 3% YH 2017.2 2.02 C2 2183.0 2.18 C2 + 1% YH CL 2178.5 2.18 C2 + 2% YH (Arcilla Limosa) 2188.0 2.19 C2 + 3% YH 2045.8 2.05 C3 2245.0 2.25 C3 + 1% YH CL 2147.0 2.15 C3 + 2% YH (Arcilla Limosa) 2182.0 2.18 C3 + 3% YH 2045.8 2.05 C4 2175.0 2.18 C4 + 1% YH CL 2177.0 2.18 C4 + 2% YH (Arcilla Limosa) 2188.0 2.19 C4 + 3% YH 2045.8 2.05 C5 2075.0 2.08 C5 + 1% YH CL 2118.2 2.12 C5 + 2% YH (Arcilla Limosa) 2097.3 2.10 C5 + 3% YH 2094.0 2.09 C6 2177.0 2.18 ML C6 + 1% YH 2212.0 2.21 (Limo de baja C6 + 2% YH 2180.0 2.18 Plasticidad) C6 + 3% YH 2045.8 2.05 Fuente: Elaboración propia Ilustración 127: Densidad seca máxima Vs. Tipo de Suelo Densidad seca max 2300.0 2245.0 2250.0 2212.021832.10782.1588.0 2182.0 21752.10772.1088.0 2177.0 2180.0 2200.0 2147.0 2150.0 2118.2 2075.0 20972.0394.0 2100.0 2045.8 2045.8 2045.8 2045.8 2050.0 20011.95972.0517.2 2000.0 1970.0 1950.0 1900.0 1850.0 1800.0 C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 C3 C3 C3 C3 C4 C4 C4 C4 C5 C5 C5 C5 C6 C6 C6 C6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH Tipo de Suelo Fuente: Elaboración propia Densidad Seca MAxima (Kg/m3) 255 Como se puede observar, la densidad seca máxima se mantuvo con el mismo valor, lo que significa que bajo las mismas condiciones específicas, el suelo ha alcanzado aproximadamente la misma densidad máxima en diferentes momentos según el MTC. • Contenido de Humedad Optimo Tabla 164: Resumen de Contenidos de Humedad Óptimos Muestra Ensayada CHO C1 7.8% C1 + 1% YH 7.6% C1 + 2% YH 7.4% C1 + 3% YH 7.5% C2 6.3% C2 + 1% YH 6.1% C2 + 2% YH 6.0% C2 + 3% YH 6.2% C3 7.0% C3 + 1% YH 7.0% C3 + 2% YH 6.9% C3 + 3% YH 7.1% C4 6.2% C4 + 1% YH 6.1% C4 + 2% YH 6.0% C4 + 3% YH 6.2% C5 7.1% C5 + 1% YH 7.0% C5 + 2% YH 6.8% C5 + 3% YH 6.9% C6 6.8% C6 + 1% YH 6.6% C6 + 2% YH 6.4% C6 + 3% YH 6.7% Fuente: Elaboración propia Ilustración 128: Contenido de Humedad Optimo Vs. Tipo de Suelo Contenido de Humedad Optimo 9.0% 7.8%7.6%7.4%7.5% 8.0% 7.0%7.0%6.9%7.1% 7.1%7.0%6.8%6.9%6.8% 6.7% 7.0% 6.3%6.1%6.0%6.2% 6.2%6.1%6.0%6.2% 6.6%6.4% 6.0% 5.0% 4.0% 3.0% 2.0% 1.0% 0.0% C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 C3 C3 C3 C3 C4 C4 C4 C4 C5 C5 C5 C5 C6 C6 C6 C6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH Tipo de Suelo Fuente: Elaboración propia Contenido de Humedad Optimo (%) 256 Como se puede observar, el contenido de humedad optimo se mantiene equilibrado, se podría decir que, independientemente del tiempo en el que se realizo la compactación, el contenido de humedad óptimo para lograr la máxima densidad seca se ha mantenido contante. Esta consistencia es esencial para garantizar una calidad constante en la compactación de suelos. También se pudo decir que se sugiere que el proceso de compactación es reproducible y controlable, lo que fundamental para la construcción de calidad y estabilidad estructural según el MTC. 4.1.6. Ensayo de CBR (California Bearing Ratio) • CBR al 100% Tabla 165: Resumen ensayo CBR C1 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 0.1" 13.80 11.90 14.10 18.30 0.2" 14.50 15.60 19.20 19.80 Ilustración 129: CBR al 100% C1 % CBR al 100 % C1 25.00 19.20 18.3019.8020.00 14.50 15.6013.80 14.10 15.00 11.90 10.00 5.00 0.00 Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 0.1" 13.80 11.90 14.10 18.30 0.2" 14.50 15.60 19.20 19.80 Suelo Fuente: Elaboración propia Tabla 166: Resumen ensayo CBR C2 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 0.1" 31.00 10.10 14.50 15.50 0.2" 31.80 12.00 19.50 14.00 CBR 257 Ilustración 130: CBR al 100% C2 % CBR al 100 % C2 35.00 31.0031.80 30.00 25.00 19.50 20.00 14.50 15.50 15.00 10.1012.00 14.00 10.00 5.00 0.00 Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 0.1" 31.00 10.10 14.50 15.50 0.2" 31.80 12.00 19.50 14.00 Suelo Fuente: Elaboración propia Tabla 167: Resumen ensayo CBR C3 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 0.1" 23.00 19.10 17.80 11.40 0.2" 30.00 26.70 18.30 12.60 Ilustración 131: CBR al 100% C3 % CBR al 100 % C3 35.00 30.00 30.00 26.70 23.00 25.00 19.10 17.8018.30 20.00 15.00 11.4012.60 10.00 5.00 0.00 Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 0.1" 23.00 19.10 17.80 11.40 0.2" 30.00 26.70 18.30 12.60 Suelo Fuente: Elaboración propia Tabla 168: Resumen ensayo CBR C4 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 0.1" 14.70 13.50 12.80 14.20 0.2" 22.30 13.10 14.60 21.20 CBR CBR 258 Ilustración 132: CBR al 100% C4 % CBR al 100 % C4 25.00 22.30 21.20 20.00 14.70 13.50 14.6015.00 13.10 14.20 12.80 10.00 5.00 0.00 Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 0.1" 14.70 13.50 12.80 14.20 0.2" 22.30 13.10 14.60 21.20 Suelo Fuente: Elaboración propia Tabla 169: Resumen ensayo CBR C5 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 0.1" 8.40 11.10 14.00 7.50 0.2" 9.90 11.30 18.20 10.30 Ilustración 133: CBR al 100% C5 % CBR al 100 % C5 20.00 18.20 14.00 15.00 9.90 11.10 11.30 10.30 10.00 8.40 7.50 5.00 0.00 Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 0.1" 8.40 11.10 14.00 7.50 0.2" 9.90 11.30 18.20 10.30 Suelo Fuente: Elaboración propia Tabla 170: Resumen ensayo CBR C6 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 0.1" 38.20 25.40 20.30 19.60 0.2" 51.00 34.40 24.80 25.80 CBR CBR 259 Ilustración 134: CBR al 100% C6 % CBR al 100 % C6 60.00 51.00 50.00 38.20 40.00 34.40 30.00 25.40 24.80 25.8020.30 19.60 20.00 10.00 0.00 Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 0.1" 38.20 25.40 20.30 19.60 0.2" 51.00 34.40 24.80 25.80 Suelo Fuente: Elaboración propia • Expansión Tabla 171: Resumen de expansión C1 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 12 golpes 0.06% 0.18% 0.06% 0.12% 26 golpes 0.12% 0.32% 0.17% 0.10% 56 golpes 0.11% 0.20% 0.12% 0.06% Fuente: Elaboración propia Ilustración 135: Comparación de expansión C1 % CBR al 100 % C1 0.35% 0.32% 0.30% 0.25% 0.20% 0.20% 0.18% 0.17% 0.15% 0.120%.11% 0.12% 0.120%.10% 0.10% 0.06% 0.06% 0.06% 0.05% 0.00% Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 12 golpes 0.06% 0.18% 0.06% 0.12% 26 golpes 0.12% 0.32% 0.17% 0.10% 56 golpes 0.11% 0.20% 0.12% 0.06% Suelo Fuente: Elaboración propia CBR CBR 260 Tabla 172: Resumen de expansión C2 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 12 golpes 0.80% 0.46% 0.56% 0.32% 26 golpes 0.72% 0.40% 0.83% 0.44% 56 golpes 0.38% 0.32% 0.10% 0.26% Fuente: Elaboración propia Ilustración 136: Comparación de expansión C2 % CBR al 100 % C2 1.00% 0.80% 0.83% 0.80% 0.72% 0.56% 0.60% 0.46%0.38% 0.40% 0.44%0.32% 0.32% 0.40% 0.26% 0.20% 0.10% 0.00% Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 12 golpes 0.80% 0.46% 0.56% 0.32% 26 golpes 0.72% 0.40% 0.83% 0.44% 56 golpes 0.38% 0.32% 0.10% 0.26% Suelo Fuente: Elaboración propia Tabla 173: Resumen de expansión C3 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 12 golpes 0.23% 0.20% 0.44% 0.32% 26 golpes 0.17% 0.32% 0.20% 0.10% 56 golpes 0.11% 0.23% 0.15% 0.11% Fuente: Elaboración propia CBR 261 Ilustración 137: Comparación de expansión C3 % CBR al 100 % C3 0.50% 0.44% 0.45% 0.40% 0.35% 0.32% 0.32% 0.30% 0.23% 0.23% 0.25% 0.20% 0.20% 0.20% 0.17% 0.15% 0.15% 0.11% 0.100%.11% 0.10% 0.05% 0.00% Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 12 golpes 0.23% 0.20% 0.44% 0.32% 26 golpes 0.17% 0.32% 0.20% 0.10% 56 golpes 0.11% 0.23% 0.15% 0.11% Suelo Fuente: Elaboración propia Tabla 174: Resumen de expansión C4 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 12 golpes 0.36% 0.36% 0.50% 0.70% 26 golpes 0.20% 0.28% 0.64% 0.76% 56 golpes 0.18% 0.16% 0.42% 0.48% Fuente: Elaboración propia Ilustración 138: Comparación de expansión C4 % CBR al 100 % C4 0.76% 0.80% 0.70% 0.70% 0.64% 0.60% 0.50% 0.48% 0.50% 0.42% 0.36% 0.36% 0.40% 0.28% 0.30% 0.200%.18% 0.16% 0.20% 0.10% 0.00% Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 12 golpes 0.36% 0.36% 0.50% 0.70% 26 golpes 0.20% 0.28% 0.64% 0.76% 56 golpes 0.18% 0.16% 0.42% 0.48% Suelo Fuente: Elaboración propia CBR CBR 262 Tabla 175: Resumen de expansión C5 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 12 golpes 0.72% 0.32% 0.52% 0.28% 26 golpes 0.68% 0.31% 0.45% 0.20% 56 golpes 0.39% 0.16% 0.26% 0.16% Fuente: Elaboración propia Ilustración 139: Comparación de expansión C5 % CBR al 100 % C5 0.80% 0.72%0.68% 0.70% 0.60% 0.52% 0.50% 0.45%0.39% 0.40% 0.320%.31% 0.26% 0.28% 0.30% 0.20% 0.16% 0.20% 0.16% 0.10% 0.00% Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 12 golpes 0.72% 0.32% 0.52% 0.28% 26 golpes 0.68% 0.31% 0.45% 0.20% 56 golpes 0.39% 0.16% 0.26% 0.16% Suelo Fuente: Elaboración propia Tabla 176: Resumen de expansión C6 Suelo 1% YH 2%YH 3% YH Natural 12 golpes 0.64% 0.84% 0.52% 0.49% 26 golpes 0.44% 0.71% 0.42% 0.65% 56 golpes 0.36% 0.65% 0.35% 0.30% Fuente: Elaboración propia CBR 263 Ilustración 140: Comparación de expansión C6 % CBR al 100 % C6 0.84% 0.90% 0.80% 0.71%0.64% 0.65% 0.65% 0.70% 0.60% 0.52%0.44% 0.49% 0.50% 0.36% 0.42%0.35% 0.40% 0.30% 0.30% 0.20% 0.10% 0.00% Suelo Natural 1% YH 2%YH 3% YH 12 golpes 0.64% 0.84% 0.52% 0.49% 26 golpes 0.44% 0.71% 0.42% 0.65% 56 golpes 0.36% 0.65% 0.35% 0.30% Suelo Fuente: Elaboración propia Desarrollados los cálculos pertinentes, podemos observar que en la C1 y C5, el valor de CBR aumento, ya que estas en su condición natural serian una S2 (Subrasante regular), y adicionando el YH con aditivo estas se vuelven en S3 (Subrasante Buena), por lo que se pudo observar que el suelo evaluado mas YH ha experimentado un aumento en su capacidad de soporte y resistir deformación según el MTC. 4.1.7. Ensayo de Resistencia a la Erosión Tabla 177: Tabla resumen del Ensayo de Resistencia a la Erosión Muestra Oquedad Ensayada (mm) C1 26.0 C1 + 1% YH 25.0 C1 + 2% YH 22.0 C1 + 3% YH 24.0 C2 30.0 C2 + 1% YH 28.0 C2 + 2% YH 24.0 C2 + 3% YH 27.0 C3 25.0 C3 + 1% YH 30.0 C3 + 2% YH 10.0 C3 + 3% YH 30.0 C4 31.0 C4 + 1% YH 29.0 C4 + 2% YH 25.0 C4 + 3% YH 28.0 C5 29.0 C5 + 1% YH 26.0 C5 + 2% YH 20.0 C5 + 3% YH 23.0 C6 24.0 C6 + 1% YH 23.0 C6 + 2% YH 25.0 C6 + 3% YH 20.0 Fuente: Elaboración propia CBR 264 Ilustración 141: Grafico de resultados del ensayo de Resistencia a la Erosión Resistencia a la Erosión 35.0 30.0 30.0 30.0 31.0 29.0 29.0 30.0 28.0 27.0 28.026.0 25.0 24.0 24.0 25.0 25.0 26.0 25.0 25.0 22.0 23.0 24.0 23.0 20.0 20.0 20.0 15.0 10.0 10.0 5.0 0.0 C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 C3 C3 C3 C3 C4 C4 C4 C4 C5 C5 C5 C5 C6 C6 C6 C6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH Muestra Ensayada Fuente: Elaboración propia Como se pudo observar, el suelo natural mas YH, presento menos desgaste a medida que se le aumentaba el porcentaje de aditivo, pudiendo decir que dicho aditivo hace resistente a los deterioros provocados por la lluvia natural que es afectada la carretera Tica Tica- Chinchero según la norma UNE 41410. Oquedad (mm) 265 Capítulo V: Discusión a) Contraste de resultados con referente del marco teórico ¿El suelo procedente de la carretera Tica Tica – Chinchero, utilizado a nivel de subrasante, necesita mejoramiento? Las zonas con suelo inestable de la carretera Tica Tica – Chinchero que fueron evaluadas, si necesitan un mejoramiento en las propiedades físico-mecánicas, ya que con los ensayos realizados en los suelos en estado natural sin aditivo, se puede evidenciar que dichas propiedades no corresponden en su mayoría a los parámetros necesarios para subrasante. ¿De alguna manera cambia el suelo cuando se agrega Yeso Hidráulico? No, ya que el suelo estudiado no se verá afectado de forma física por la adición de Yeso Hidráulico en diferentes porcentajes, debido que el suelo estudiado tiene la misma granulometría, por consiguiente, perdura la granulometría original, lo único que cambia son las propiedades mecánicas. b) Interpretación de los resultados encontrados en la investigación ¿Cuál es la dosificación de Yeso Hidráulico para una mayor optimización? Según los ensayos realizados en la investigación, se pudo observar que el suelo natural tiene una mayor optimización con un incremento del 2% de Yeso Hidráulico como aditivo estabilizador en ciertos tipos de suelo, especialmente en la Capacidad de Soporte CBR. c) Aporte de la investigación ¿Qué aporte deja la investigación? La presente investigación está dentro de la rama de geotecnia y pavimentos, ya que se realiza una evaluación de las propiedades físico – mecánicas de suelos a nivel de sub rasante procedente de la Carretera Tica Tica – Chinchero adicionando con Yeso Hidráulico en distintos porcentajes. Estos suelos estudiados son muy comunes en las 266 obras viales de nuestra región, por lo tanto, se debe de tener en cuenta que el estudio realizado del suelo obtenido en la Carretera Tica Tica – Chinchero, se puede mejorar las propiedades físico-mecánicas de diferentes suelos de la Región. ¿Los porcentajes de yeso hidráulico como aditivo a un suelo inestable son adecuados? Si, se elaboró previamente a la investigación pruebas piloto en laboratorio las cuales mostraron resultados aplicados a arcilla de tipo caolinita favorables hasta un 3 % de aditivo con relación al peso de arcilla evaluada, esto determino la consideración de los porcentajes de aditivo a evaluar en esta investigación, que seria 1% 2% y 3% para cada punto de evaluación. 267 Glosario AASHTO: American Association of State Highway and Transportation Officials o Asociación Americana de Autoridades Estatales de Carreteras y Transporte. ADITIVO: Sustancia o elemento que modifica las propiedades físico mecánicas de la muestra de suelo. ASTM: American Society for Testing and Materials o Sociedad Americana para ensayos de Materiales. CHO: Contenido de Humedad Optimo COMPACTACIÓN: Densificación de un suelo por medio de una manipulación mecánica. DENSIDAD: Relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. DMS: Densidad Máxima Seca del Suelo. GS: Gravedad especifica del suelo. MATERIAL FINO: Suelo que pasa por el tamiz N° 4 MTC: Ministerio de Transportes y Comunicaciones. NTO: Norma Técnica Peruana. OQUEDAD: Espacio hueco en cuerpo de un sólido. SUB RASANTE: Superficie terminada sobre la cual se coloca la estructura del pavimento o afirmado. SUCS: Sistema Unificado de Clasificación de Suelos. SUELOS INESTABLES: suelos cuyo comportamiento no solo está en relación con solicitaciones mecánicas, sino que también está controlado por factores externos como factores químicos, variaciones ambientales, etc. TAMIZ: Instrumento de laboratorio que se utiliza para separar tamaños de material. YH: Yeso Hidráulico, yeso calcinado a más de 900°C. 268 Conclusiones Conclusión N° 1 La hipótesis general no cumple, la cual menciona: ✓ Las propiedades físico-mecánicas de suelos inestables mejoran al incorporar Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. En la carretera Tica Tica- Chinchero, Cusco 2021. El suelo de la carretera Tica Tica – Chinchero a nivel de subrasante, tiene un mejoramiento leve de sus propiedades físico-mecánicas a medida que se le adiciona Yeso Hidráulico progresivamente, teniendo así una dosificación de este aditivo del 2% como la más apropiada (se verifica en la pag. 256 y 258 del ensayo de CBR realizado, asi mismo en la pag. 263 del ensayo de Resistencia a la erosion), teniendo con este porcentaje de YH un menor índice de plasticidad en la mayoría de casos investigados como se verifica en la pag. 251 en la ilustración 126, lo que nos lleva a una mejoría en sus propiedades físicas, ya que será menos propenso a cambios de forma bajo presión. Respecto a las propiedades mecánicas se obtuvo ligeramente una mayor densidad seca máxima (pag. 254, ilustración 127), un menor contenido de humedad optimo (pag. 255, ilustración 128), y un CBR de 14.80% a 19.80% en C1 y de 9.90% a 18.20% en C5 (pag. 256 y 258), siendo estos superior comparado con el suelo natural sin aditivo. Conclusión N°02 La sub hipótesis N°1 no se cumple, la cual menciona: ✓ El Índice de plasticidad de suelos inestables reduce incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. No cumple puesto que la reacción de un suelo inestable de la Carretera Tica Tica- Chinchero y el aditivo que es el yeso hidráulico, presenta una disminución progresiva a medida que se aumenta el porcentaje de este aditivo en lo que es el valor del índice de plasticidad, más que todo cuando se adiciona 2% de YH al suelo natural. En el caso de las calicatas C1, C3 y C5 con 2% de YH, el índice de plasticidad disminuye, pero si adicionamos 3% de YH al suelo natural, el Índice de Plasticidad se incrementa (pág. 251). En el caso de la calicata C2, el índice de plasticidad se incremente cuando al suelo natural se le agrega 2% de YH, pero disminuye al incrementar 3% de YH como se verifica en la ilustración 126. 269 En el caso de la calicata C4 y C6, el Índice de Plasticidad disminuye progresivamente a medida que el porcentaje de YH se incrementa (pág. 251). Según el manual de Suelos, Geotecnia, Geología y Pavimentos se evidencio que el índice de plasticidad nos categoriza suelos arcillosos de baja y mediana plasticidad: Fuente: Manual de Suelos, Geotecnia, Geología y Pavimentos Ilustración 142: Grafico índice de plasticidad vs. Tipo de suelo 12 9.72 10 8 7.04 7.16 6.35 6.28 6.1 5.98 6 5.43 4.97 4 2.25 2.49 2.282.62 1.69 2 1.461.05 0.64 0.750.56 0.84 NP 0.14 NP NP 0 C1 C1 +C1 +C1 + C2 C2 +C2 +C2 + C3 C3 +C3 +C3 + C4 C4 +C4 +C4 + C5 C5 +C5 +C5 + C6 C6 +C6 +C6 + 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH Fuente: Elaboración propia Conclusión N°03 Se cumple de manera satisfactoria la sub hipótesis N° 2, la cual menciona: ✓ La Densidad seca máxima de suelos inestables es equilibrada incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. La densidad seca máxima del suelo estudiado adicionado con Yeso Hidráulico, se mantiene de manera equilibrada, es decir, los valores de los resultados de la densidad seca máxima no varían, Índice de Plasticidad 270 tomando en cuenta la dosificación apropiada de suelo natural + 2% de YH como la más apropiada para una densidad seca máxima aproximada a la del suelo natural sin aditivo (pág. 254). Ilustración 143: Densidad Seca Máxima Densidad seca max 2300.0 2245.0 2250.0 2212.0 21832.10782.1588.0 2182.02200.0 21752.1077 2.1088.0 2177.0 2180.0 2147.0 2150.0 2118.2 20972.0394.0 2100.0 2075.0 2045.8 2045.8 2045.8 2045.8 2050.0 2001.5 2017.21997.5 2000.0 1970.0 1950.0 1900.0 1850.0 1800.0 C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 C3 C3 C3 C3 C4 C4 C4 C4 C5 C5 C5 C5 C6 C6 C6 C6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH Tipo de Suelo Fuente: Elaboración propia Conclusión N° 04 Se cumple la sub hipótesis N° 3, la cual menciona: ✓ El Contenido de Humedad Optimo de suelos inestables reduce respectivamente incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. El contenido de humedad óptimo (CHO) del suelo estudiado adicionado con yeso hidráulico, reduce respectivamente comparando con el CHO del suelo natural sin aditivo, teniendo la combinación de suelo natural + 2% de YH como la más apropiada, ya que al adicionar un mayor porcentaje de aditivo aumenta el contenido de humedad optimo (pág. 255). Densidad Seca MAxima (Kg/m3) 271 Ilustración 144: Comparación del Contenido de Humedad Optima Contenido de Humedad Optimo 9.0% 7.8% 8.0% 7.6%7.4%7.5% 7.0%7.0%6.9%7.1% 7.1%7.0%6.8%6.9%6.8% 7.0% 6.6% 6.7%6.3% 6.4%6.1%6.0%6.2% 6.2%6.1%6.0%6.2% 6.0% 5.0% 4.0% 3.0% 2.0% 1.0% 0.0% C1 C1 +C1 +C1 + C2 C2 +C2 +C2 + C3 C3 +C3 +C3 + C4 C4 +C4 +C4 + C5 C5 +C5 +C5 + C6 C6 +C6 +C6 + 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH Tipo de Suelo Fuente: Elaboración propia Conclusión N° 05 No se cumple la sub hipótesis N°4 la cual menciona: ✓ La capacidad de soporte CBR de suelos inestables mejora incorporando Yeso Hidráulico, en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. Se pudo observar que el CBR de los suelos inestables estudiados de la carretera Tica Tica- Chinchero, con los ensayos realizados, no es suficientemente buena a nivel de subrasante en la mayoría de casos, siendo categorizada según el Manual de Carreteras (2016) como una subrasante Regular (S2). Por lo que al adicionar Yeso Hidráulico se pudo comprobar la sub hipótesis, ya que tiene una mejora en el CBR en ciertas calicatas como la C1 y C5, teniendo como mayor valor obtenido de 19.80% y 18.20% respectivamente (se verifica en la pág. 256 y 258 del ensayo de CBR realizado). Contenido de Humedad Optimo (%) 272 Conclusión N° 06 Se cumple con la sub hipótesis N° 5, la cual menciona: ✓ La resistencia a la Erosión en suelos inestables mejora incorporando Yeso Hidráulico en vías de bajo volumen de tránsito. Carretera Tica Tica-Chinchero, Cusco 2021. Se puede observar en el gráfico de barras siguiente que a medida que se aumenta el porcentaje de Yeso Hidráulico como aditivo en los suelos ensayados, la resistencia a la erosión mejora en la mayoría de casos, teniendo así una menor oquedad al 2% de Yeso Hidráulico, considerándolo así como el porcentaje de aditivo más apropiado (pág. 263 del ensayo de Resistencia a la erosión). Ilustración 145: Resultados de la Resistencia a la Erosión Resistencia a la Erosión 35.0 31.0 30.0 30.0 30.0 29.0 29.0 30.0 28.0 28.0 27.0 26.0 26.0 25.0 25.0 25.0 25.0 24.0 24.0 24.0 25.0 23.0 23.0 22.0 20.0 20.0 20.0 15.0 10.0 10.0 5.0 0.0 C1 C1 C1 C1 C2 C2 C2 C2 C3 C3 C3 C3 C4 C4 C4 C4 C5 C5 C5 C5 C6 C6 C6 C6 + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% 1% 2% 3% YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH YH Muestra Ensayada Fuente: Elaboración propia Oquedad (mm) 273 Recomendaciones Recomendación N°01 Se pudo observar mejoras mínimas en las propiedades físico-mecánicas de suelos inestables de la carretera Tica Tica – Chincheros adicionados con yeso hidráulico, por lo que se recomienda continuar con futuros estudios para suelos de otros tipos, y también como estabilizante para sub rasante. Recomendación N°02 Dados los resultados de los ensayos de límites de Atterberg, si se desea reducir el límite líquido y límite plástico se recomienda el uso de yeso hidráulico en un suelo inestable. Recomendación N°03 Se recomienda el uso de yeso hidráulico en un 2% como aditivo como reductor de contenido de humedad optimo, ya que así se pudo demostrar en el ensayo de Proctor modificado. Recomendación N°04 Se recomienda el mejoramiento de las propiedades físico-mecánicas en las zonas con suelos inestables que se encuentran en la Carretera Tica Tica-Chinchero con yeso hidráulico al 2%. Recomendación N° 05 La presente investigación se realizó con yeso de la zona de Huacarpay, se recomienda hacer estudios con el yeso obtenidos en otras canteras, puesto que puede diferir o mejorar de mejor manera en las propiedades físico-mecánicas. Recomendación N° 06 Se recomienda el uso de un horno mufla calibrada y que garantice llegar a más de 900°C para la fabricación del yeso hidráulico, ya que en un horno artesanal no se puede garantizar el control de la temperatura exacta para dicha fabricación. 274 Referencias Bibliográficas Dirección General de Caminos y Ferrocarriles. Estabilización Química de Suelos- Caracterización del estabilizador y evaluación de propiedades de comportamiento del suelo mejorados. Lima: MTC, 2014. Besoain, Eduardo. Mineralogía de Arcillas de Suelos. San José, Costa Rica: IICA, 1985. Bowles, J.E. Manual de Laboratorio de Suelos en Ingeniería Civil. Mexico: McGRAW- HILL, 1981. Coronado Iturbe, Jorge. Manual Centroamericano para Diseño de Pavimentos. Guatemala: Secretaria de Investigacion Económica de Centroamérica, 2002. De Villanueva Dominguez, Luis, y Alfonso García Santos. Manual del Yeso. Madrid: CIE Inversiones , 2001. Duque Escobar, G., y C.E. Escobar Portes. Mecánica de Suelos "Geomecanica". 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