ESTUDIO DEL MEJORAMIENTO ESTUDIO DEL MEJORAMIENTO DE SUELOS UTILIZANDO DE SUELOS UTILIZANDO ADITIVOS ORGANICOS E ADITIVOS ORGANICOS E

INORGANICOSINORGANICOS..

CAPITULO ICAPITULO I

ESTUDIO DEL TIPO DE SUELOSESTUDIO DEL TIPO DE SUELOS Naturaleza y Origen de los Naturaleza y Origen de los

suelos.suelos. Conjunto de particulas minerales Conjunto de particulas minerales

producto de la descomposicion quimica producto de la descomposicion quimica de rocas preexistentesde rocas preexistentes

Hay dos tipos:Hay dos tipos: Residuales (generado en el mismo lugar)Residuales (generado en el mismo lugar) Transportados(generado en otro lugar Transportados(generado en otro lugar

transportado por agua y/o airetransportado por agua y/o aire)) Caracteristica de los suelos:Caracteristica de los suelos:

Color,Textura,estructura,consistencia,coColor,Textura,estructura,consistencia,compactacion,cementacion y carácter mpactacion,cementacion y carácter quimico.quimico.

Suelos Gruesos.-Suelos Gruesos.- Conformado por suelos en donde menos Conformado por suelos en donde menos

del 50% pasa la malla Nº 200 y sondel 50% pasa la malla Nº 200 y son:: GW , GM ,GP y GC si menos del 50% GW , GM ,GP y GC si menos del 50%

pasa la malla Nº 4.pasa la malla Nº 4. SW , SM,SP y SC si mas del 50% pasa SW , SM,SP y SC si mas del 50% pasa

la malla Nº4.la malla Nº4.

Suelos finos.-Suelos finos.- Conformado por suelos en donde mas Conformado por suelos en donde mas

del 50% pasa la malla Nº200 y son:del 50% pasa la malla Nº200 y son: CL ,CH corresponde a la zona sobre la CL ,CH corresponde a la zona sobre la

linea A.linea A. ML y MH zona por debajo de la linea A.ML y MH zona por debajo de la linea A. OL Y OH debajo de la linea A pero mas OL Y OH debajo de la linea A pero mas

alejada y PT suelo turboso alejado de alejada y PT suelo turboso alejado de la linea A.la linea A.

Perspectiva del ing civilPerspectiva del ing civil Aceptar el material como esta.Aceptar el material como esta. Eliminar el material insatisfactorioEliminar el material insatisfactorio Mejorar el suelo con estabilizantesMejorar el suelo con estabilizantes..

CAPITULO IICAPITULO II

ESTABILIZADORES DE SUELOSESTABILIZADORES DE SUELOS

Proceso de someter los suelos naturales a ciertos tratamientos para aprovechar sus Proceso de someter los suelos naturales a ciertos tratamientos para aprovechar sus mejores cualidades.mejores cualidades.

Hay varios metodos de estabilizacion ,el que se usara en esta investigacion es la de Hay varios metodos de estabilizacion ,el que se usara en esta investigacion es la de por adicion de agentes estabilizantes.por adicion de agentes estabilizantes.

La mejor manera de obtenga una buena estabilizacion es que cumpla las siguientes La mejor manera de obtenga una buena estabilizacion es que cumpla las siguientes propiedades:propiedades:

Estabilidad volumetrica ,resistencia mecanica,permeabilidad ,durabilidad y Estabilidad volumetrica ,resistencia mecanica,permeabilidad ,durabilidad y compresibilidad.compresibilidad.

Dentro de los estabilizantes usados estan :Dentro de los estabilizantes usados estan : Perma zyme 22 x,Quimpac KD40,Curasol AkPerma zyme 22 x,Quimpac KD40,Curasol Ak

CAPITULO IIICAPITULO III

ENSAYOS REALIZADOS EN EL ENSAYOS REALIZADOS EN EL LABORATORIO PARA LA LABORATORIO PARA LA

ESTABILIZACION DE LOS SUELOSESTABILIZACION DE LOS SUELOS . . Análisis Granulométrico de suelos por Tamizado( de Norma Referencial ASTM Análisis Granulométrico de suelos por Tamizado( de Norma Referencial ASTM

C-136).C-136). Determinación del Límite líquido,del Límite plástico e indice de plasticidad Determinación del Límite líquido,del Límite plástico e indice de plasticidad de los suelos ( Norma Referencial ASTM 4318).de los suelos ( Norma Referencial ASTM 4318). Impurezas Orgánicas en el Agregado fino (Norma Referencial ASTM C-40)Impurezas Orgánicas en el Agregado fino (Norma Referencial ASTM C-40) Método de Ensayo para determinar el contenido de humedad de los Método de Ensayo para determinar el contenido de humedad de los

suelos(Norma Referencial ASTMD 2216).suelos(Norma Referencial ASTMD 2216). Compactación de Suelos Método Modificado(Norma Referencial ASTM D1157).Compactación de Suelos Método Modificado(Norma Referencial ASTM D1157). CBR DE LOS SUELOS(CBR DE LOS SUELOS(Norma Referencial ASTM D1883)Norma Referencial ASTM D1883) Resistencia a la Compresión de Probetas de suelo-cemento(Norma Resistencia a la Compresión de Probetas de suelo-cemento(Norma

Referencial ASTM D1633).Referencial ASTM D1633).

Obtención en Laboratorio de Obtención en Laboratorio de Muestras representativas Muestras representativas

Muestras en Proceso de Muestras en Proceso de tamizacióntamización

Mezclado del suelo y Mezclado del suelo y Realización del ensayo de Peso Realización del ensayo de Peso

Unitario según ASTM C-29 Unitario según ASTM C-29

Juego de mallas para el ensayo Juego de mallas para el ensayo de tamizado de por el ASTM C-de tamizado de por el ASTM C-

136 136

Equipo para el ensayo de Equipo para el ensayo de impurezas Orgánicas ASTM C-40impurezas Orgánicas ASTM C-40

Equipo para el ensayo de peso Equipo para el ensayo de peso especifico según ASTM D-854.especifico según ASTM D-854.

Equipo para el ensayo de Equipo para el ensayo de contenido de humedad según contenido de humedad según

ASTM D-2216.ASTM D-2216.

Equipo para el ensayo de Equipo para el ensayo de constantes físicas ASTM D-4318constantes físicas ASTM D-4318

Ensayos en la unidad de Ensayos en la unidad de ProctorProctor

Ensayo de Cbr Ensayo de Cbr

Briquetas para el ensayo de compresión y Briquetas para el ensayo de compresión y Maquina que se utilizo para la rotura de las Maquina que se utilizo para la rotura de las

briquetasbriquetas..

CAPITULO IVCAPITULO IV

DISEÑO DE MEZCLASDISEÑO DE MEZCLAS DISEÑO DE MEZCLAS CON ADITIVO PERMA-ZYME 22X(en funcion a la DISEÑO DE MEZCLAS CON ADITIVO PERMA-ZYME 22X(en funcion a la

dosificacion que especifica el aditivo 1lt /33mdosificacion que especifica el aditivo 1lt /33m33 ,a la humedad y la MDS) ,a la humedad y la MDS) DISEÑO DE MEZCLAS CON ADITIVO CURASOL AK( en funcion a la DISEÑO DE MEZCLAS CON ADITIVO CURASOL AK( en funcion a la

dosificacion que especifica el aditivo 30,60 y 100 kg/mdosificacion que especifica el aditivo 30,60 y 100 kg/m22 a la humedad , la MDS y a la humedad , la MDS y la densidad del aditivo).la densidad del aditivo).

DISEÑO DE MEZCLAS CON ADITIVO CLORURO DE CALCIO KD-40( en funcion DISEÑO DE MEZCLAS CON ADITIVO CLORURO DE CALCIO KD-40( en funcion a la dosificacion 2 y 4%,a la humedad y la densidad del aditivo).a la dosificacion 2 y 4%,a la humedad y la densidad del aditivo).

CAPITULO VCAPITULO V

COMPARACION DE RESULTADOS COMPARACION DE RESULTADOS DE LABORATORIO CBR (arcilla)DE LABORATORIO CBR (arcilla)

01020304050

1er trim.

Arcilla naturalArcilla natural+kd 40 2% (12 dias sin embeber)Arcilla natural+kd 40 2% (4 dias embebido)Arcilla natural+kd 40 4% (12 dias sin embeber)Arcilla natural+kd 40 4% (4 dias embebido)Arcilla natural+permazyme( 4 dias embebido)Arcilla natural+Curasol ak 30 gr/ m2( 4 dias embebido)Arcilla natural+Curasol ak 60 gr/ m2(4 dias embebido)Arcilla natural+Curasol ak100 gr/ m2(4 dias embebido)

COMPARACION DE RESULTADOS COMPARACION DE RESULTADOS DE LABORATORIO CBR(limo)DE LABORATORIO CBR(limo)

01020304050

1er trim.

Limo naturalLimo natural+kd 40 2% (12 dias sin embeber)Limo natural+kd 40 2% (4 dias embebido)Limo natural+kd 40 4% (12 dias sin embeber)Limo natural+kd 40 4% (4 dias embebido)Limo natural+permazyme( 4 dias embebido)Limo natural+Curasol ak 30 gr/ m2( 4 dias embebido)Limo natural+Curasol ak 60 gr/ m2(4 dias embebido)Limo natural+Curasol ak100 gr/ m2(4 dias embebido)

COMPARACION DE RESULTADOS COMPARACION DE RESULTADOS DE LABORATORIO CBR (arena DE LABORATORIO CBR (arena

limosa)limosa)

01020304050

Arena Gruesa naturalArena Gruesa+kd 40 2% (12 dias sin embeber)Arena Gruesa+kd 40 2% (4 dias embebido)Arena Gruesa+kd 40 4% (12 dias sin embeber)Arena Gruesa+kd 40 4% (4 dias embebido)Arena Gruesa+permazyme( 4 dias embebido)Arena Gruesa+Curasol ak 30 gr/ m2( 4 dias embebido)Arena Gruesa+Curasol ak 60 gr/ m2(4 dias embebido)Arena Gruesa+Curasol ak100 gr/ m2(4 dias embebido)

CONCLUSIONESCONCLUSIONES El empleo del aditivo en los suelos analizados no presenta cambios significativos en los índices El empleo del aditivo en los suelos analizados no presenta cambios significativos en los índices

de plasticidad solo una variación de 1-2% respecto al índice original, pero si una ligera de plasticidad solo una variación de 1-2% respecto al índice original, pero si una ligera disminución en los límites líquidos, lo que significaría una disminución en la cantidad de agua disminución en los límites líquidos, lo que significaría una disminución en la cantidad de agua

que se agrega al material para determinar el punto limite.que se agrega al material para determinar el punto limite. Para el caso de la arcilla los aditivos Quim Kd 40 ,Permazyme 22x y Curasol AK, disminuyen su Para el caso de la arcilla los aditivos Quim Kd 40 ,Permazyme 22x y Curasol AK, disminuyen su

plasticidad respecto al valor original obtenido.plasticidad respecto al valor original obtenido. Para el caso del limo el índice de plasticidad aumenta en un porcentaje de 1-2 % con respecto Para el caso del limo el índice de plasticidad aumenta en un porcentaje de 1-2 % con respecto

al suelo original.al suelo original. Para el caso de la arena no se pudo realizar el ensayo por no contener material plástico.Para el caso de la arena no se pudo realizar el ensayo por no contener material plástico. Los ensayos de compactación determinaron para la arcilla y el limo ; que el optimo Los ensayos de compactación determinaron para la arcilla y el limo ; que el optimo

contenido de humedad disminuye o se mantiene al aplicar las diversas contenido de humedad disminuye o se mantiene al aplicar las diversas dosificaciones de los aditivos respecto al suelo sin aditivo ; que significa que se dosificaciones de los aditivos respecto al suelo sin aditivo ; que significa que se reduce la cantidad de agua necesaria para llegar al punto donde el suelo tendrá las reduce la cantidad de agua necesaria para llegar al punto donde el suelo tendrá las mejores condiciones de consolidación, para el caso de la arena en la aplicación de mejores condiciones de consolidación, para el caso de la arena en la aplicación de los diversos aditivos se observa un aumento de 1-2% excepto para el caso del los diversos aditivos se observa un aumento de 1-2% excepto para el caso del Curasol AK que de acuerdo a la dosificación disminuye o mantiene la cantidad de Curasol AK que de acuerdo a la dosificación disminuye o mantiene la cantidad de agua necesaria respecto al valor original.agua necesaria respecto al valor original.

Se determino en los ensayos del suelo arcilloso que al aplicar un 4% de Quim KD 40 se obtiene Se determino en los ensayos del suelo arcilloso que al aplicar un 4% de Quim KD 40 se obtiene un incremento de 12.7% a 34% de C.B.R; al aplicar 60gr/m2 del aditivo Curasol AK se obtiene un incremento de 12.7% a 34% de C.B.R; al aplicar 60gr/m2 del aditivo Curasol AK se obtiene un incremento de 12.7% a 30.4% C.B.R, mientras que con la aplicación del Permazyme 22x no un incremento de 12.7% a 30.4% C.B.R, mientras que con la aplicación del Permazyme 22x no es significativo el aumento que va de 12.7% a 15% C.B.R ,para tener una mejor apreciación de es significativo el aumento que va de 12.7% a 15% C.B.R ,para tener una mejor apreciación de las variaciones que suceden al aplicar los aditivos se vera los gráficos de variaciones las variaciones que suceden al aplicar los aditivos se vera los gráficos de variaciones

En el caso del suelo limoso el aumento de C.B.R ,se da casi en la misma proporción para el uso En el caso del suelo limoso el aumento de C.B.R ,se da casi en la misma proporción para el uso de los tres tipos de aditivos ,observándose que con el Quim KD40 con 4% de dosificación el de los tres tipos de aditivos ,observándose que con el Quim KD40 con 4% de dosificación el CBR del limo aumenta en 8.7% respecto a su valor inicial, en el caso del Permazyme 22x CBR del limo aumenta en 8.7% respecto a su valor inicial, en el caso del Permazyme 22x aumenta 9.9%; y con el Curasol AK con 30 gr /m2 de dosificación aumenta 11.1% de C.B.R .aumenta 9.9%; y con el Curasol AK con 30 gr /m2 de dosificación aumenta 11.1% de C.B.R .

En el caso de la arena limosa se observa que el incremento del CBR no se da en la misma En el caso de la arena limosa se observa que el incremento del CBR no se da en la misma proporción en la aplicación de los tres tipos de aditivo, con el Quim KD40 con 4% aumenta de proporción en la aplicación de los tres tipos de aditivo, con el Quim KD40 con 4% aumenta de 33.2% a 40.2%,con Permazyme 22x de 33.2% a 34.3% y con el Curasol AK con 100 kg/m2 de 33.2% a 40.2%,con Permazyme 22x de 33.2% a 34.3% y con el Curasol AK con 100 kg/m2 de 33.2% a 38.4%.33.2% a 38.4%.

Se ha determinado un modelo de diseño de espesores de pavimento para carreteras de 3er Se ha determinado un modelo de diseño de espesores de pavimento para carreteras de 3er orden con las tablas ASSTHO ,determinando que el espesor de la Base de un pavimento con orden con las tablas ASSTHO ,determinando que el espesor de la Base de un pavimento con una subrasante de arcilla que esta estabilizada disminuye en 10-1.5 cm respecto al espesor de una subrasante de arcilla que esta estabilizada disminuye en 10-1.5 cm respecto al espesor de un pavimento diseñado sin haberse estabilizado ,en el caso del Limo disminuye en 5-4 cm,y en un pavimento diseñado sin haberse estabilizado ,en el caso del Limo disminuye en 5-4 cm,y en la arena limosa disminuye en 2-0.5 cm.la arena limosa disminuye en 2-0.5 cm.

En cuanto a las humedades se ha observado que en el caso del aditivo Quim Kd 40 mantiene la En cuanto a las humedades se ha observado que en el caso del aditivo Quim Kd 40 mantiene la humedad al medio ambiente en mejores proporciones que los otros dos aditivos ,por lo tanto humedad al medio ambiente en mejores proporciones que los otros dos aditivos ,por lo tanto mantiene la cantidad de finos que contiene el suelo ya que no sufre tanto desgaste a la mantiene la cantidad de finos que contiene el suelo ya que no sufre tanto desgaste a la intemperie al ir observando su comportamiento a diferencia de los otros dos casos que si sufre intemperie al ir observando su comportamiento a diferencia de los otros dos casos que si sufre este problema al transcurrir los días desde su moldeo.este problema al transcurrir los días desde su moldeo.

En cuanto a la resistencia a la compresión se observo que los suelos al hacer la comparación En cuanto a la resistencia a la compresión se observo que los suelos al hacer la comparación en 7 días no aumentan en mucho su resistencia respecto al suelo original aplicándole aditivos , en 7 días no aumentan en mucho su resistencia respecto al suelo original aplicándole aditivos , aumenta en una cantidad ínfima con el aditivo Quim Kd40 y permazyme ,mientras que con el aumenta en una cantidad ínfima con el aditivo Quim Kd40 y permazyme ,mientras que con el Curasol AK aumenta en un valor relativamente mediano.Curasol AK aumenta en un valor relativamente mediano.

Al transcurrir del tiempo pasando los 15 días se observo que en la arcilla aplicándole el Curasol Al transcurrir del tiempo pasando los 15 días se observo que en la arcilla aplicándole el Curasol AK aumento relativamente su esfuerzo en las de lo que hubiese aumentado si no tuviera AK aumento relativamente su esfuerzo en las de lo que hubiese aumentado si no tuviera aplicado el aditivo.aplicado el aditivo.

El impacto del uso de aditivos sobre el medio ambiente es preponderante para que su uso sea El impacto del uso de aditivos sobre el medio ambiente es preponderante para que su uso sea necesario ,ya que a diferencia de otros productos de estabilización estos aditivos no influyen necesario ,ya que a diferencia de otros productos de estabilización estos aditivos no influyen negativamente ni contaminan el medio donde se les aplica.negativamente ni contaminan el medio donde se les aplica.

En cuanto al costo del diseño modelo de pavimento ,pues se tiene unos estudios de En cuanto al costo del diseño modelo de pavimento ,pues se tiene unos estudios de costo modelo en el cual se observa en cuanto varia el precio respecto al suelo sin costo modelo en el cual se observa en cuanto varia el precio respecto al suelo sin estabilizar ,y se observa que el aditivo Quim Kd 40 aumenta al doble estabilizar ,y se observa que el aditivo Quim Kd 40 aumenta al doble aproximadamente mientras que el permazyme 22x aumenta en 12,000 soles aproximadamente mientras que el permazyme 22x aumenta en 12,000 soles aproximadamente y el Curasol Ak disminuye en 51, 000 soles aproximadamente de aproximadamente y el Curasol Ak disminuye en 51, 000 soles aproximadamente de los tres aditivos este es el único que ha disminuido su precio original.los tres aditivos este es el único que ha disminuido su precio original.