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ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 1
ANÁLISIS DEL MEJORAMIENTO DE UN SUELO DE SUBRASANTE CON UN
ADITIVO ORGÁNICO
EUGENIO LOZANO BOCANEGRA
JOSÉ MIGUEL RUIZ RAMOS
JUAN CARLOS ALFONSO
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS
BOGOTÁ D.C.
2015
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 2
ANÁLISIS DEL MEJORAMIENTO DE UN SUELO DE SUBRASANTE CON UN
ADITIVO ORGÁNICO
EUGENIO LOZANO BOCANEGRA
JOSÉ MIGUEL RUIZ RAMOS
JUAN CARLOS ALFONSO
Trabajo de grado para optar al título de
Especialista en Ingeniería de Pavimentos
Director
JUAN CARLOS RUGE CARDENAS
Ingeniero Civil
UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS
BOGOTÁ D.C.
2015
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 3
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 4
Nota de aceptación
______________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
Director de Investigación
______________________________________
Asesor Métodológico
______________________________________
Jurado
Bogotá D.C., noviembre de 2015
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 5
Agradecimientos y dedicatoria
Este trabajo de grado es un logro que se ha alcanzado en el transcurso de nuestra etapa
académica en el cual han participaron varias personas, opinando y corrigiendo, lo cual fue muy
importante para este trabajo final de grado, los autores de este trabajo agradecemos a:
A la Universidad Católica de Colombia, por su interés de aportar al mejoramiento de la ciencia
ya la formación de profesionales íntegros, de la misma manera a la facultad de ingeniería en el
programa de la especialización en ingeniería de pavimento que nos escogió para ser parte en este
ciclo formativo como especialista en ingeniería de pavimento.
Al ingeniero Juan Carlos Ruge, por su asesoría y orientación para la elaboración de este
documento.
Al ingeniero Hugo León Arenas, por sus cátedras magistrales y conocimiento impartido a lo
largo del ciclo de formación.
Al ingeniero Carlos Alberto Benavides, por sus cátedras magistrales y conocimiento impartido a
lo largo del ciclo de formación.
Al ingeniero Fernando Estrada, por sus cátedras magistrales y conocimiento impartido a lo largo
del ciclo de formación.
Al ingeniero Hugo Alexander Rondón, por sus cátedras magistrales y conocimiento impartido a
lo largo del ciclo de formación.
Al Ingeniero Juan Carlos Ruge coordinador del programa de la especialización de Ingeniera de
Pavimento por su gran gestión en el crecimiento del programaya que en este ciclo se pudo contar
con profesionales de alta calidad en el conocimiento en el área de la ingeniería de pavimento.
De igual manera a todos los ingenieros de la especialización de pavimento que de una u otra
manera, aportaron con sus conocimientos en esta etapa formativa.
Gracias a nuestro padres, hermanos y hermanas por su apoyo emocional y ser un pilar para este
triunfo que es de ellos.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 6
CONTENIDO
pág.
1. INTRODUCCIÓN 11
2. GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO 12
2.1 Línea de Investigación 12
2.2 Planteamiento del problema 12
2.2.1 Problema a resolver 12
2.2.2 Antecedentes del problema a resolver 12
2.3 Justificación 13
2.4 Objetivos 13
2.4.1 Objetivo general 13
2.4.2 Objetivos específicos 13
3. MARCOS DE REFERENCIA 15
3.1 Marco conceptual 15
3.2 Marco teórico 15
3.2.1 Descripción del producto 16
3.2.1.1 Usos 16
3.2.1.2 Requerimiento para la aplicación del aditivo orgánico 16
3.2.1.3 Rendimiento 16
3.2.1.4 Presentación 16
3.3 Marco técnico 20
3.3.1 Normas técnicas 20
4. METODOLOGÍA 21
4.1 Procedimiento 21
4.2.1 Descripción de muestras 22
4.2.2 Equipo utilizado 25
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS 29
5.1 Análisis granulométricos 29
5.2 Análisis límites de consistencia 30
5.3 Análisis CBR inalterado 31
5.4 Análisis CBR de la subrasante mejorado con aditivo orgánico 32
5.5 Análisis del proctor modificado 33
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 35
REFERENCIAS 36
ANEXOS 39
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 7
LISTA DE TABLAS
pág.
Tabla 1. Características de la subrasante 21
Tabla 2. Descripción de muestras 22
Tabla 3. Selección del estabilizante recomendado 23
Tabla 4. Granulometría arena arcillosa con grava 29
Tabla 5. Descripción de porcentaje de materiales retenido Tamiz No 4 y No 200 30
Tabla 6. Porcentaje de L.L, LP y la diferencia entre el LL y el LP es el IP 30
Tabla 7. Datos del diseño a la resistencia a la compresión a los 7 días 31
Tabla 8. CBR resultados del ensayo de la muestra inalterada 32
Tabla 9. CBR de la muestra suelo natural y estabilizado 32
Tabla 10. Resultados proctor modificado suelo natural y con adictivo 33
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 8
LISTA DE FIGURAS
pág.
Figura 1. Bidón de 20 litros 17
Figura 2. Aplicación 18
Figura 3. Registro fotográfico de suelos estabilizados con aditivo 19
Figura 4. Vías donde se ha estabilizado el suelo con aditivo orgánico (terrazyme) 19
Figura 5. Adicionando material granular a la plataforma para luego aplicar terrazyme 20
Figura 6. Triángulo de graduación para seleccionar el agente estabilizante 23
Figura 7. Registró fotográfico de equipos 26
Figura 8. Curva de granulometría 28
Figura 9. Curva de granulometría 29
Figura 10. Curvas de esfuerzo y penetración 32
Figura 11. Curva densidad vs contenido de humedad de proctor modificado suelo
natural 33
Figura 12. Curva densidad vs contenido de humedad de proctor modificado suelo con
aditivo 34
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 9
LISTA DE ANEXOS
pág.
Anexo 1. Resultados de ensayos de laboratorio 39
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 10
RESUMEN
En Colombia la red vial terciaria está constituida en material de afirmado y se
encuentra en un estado crítico por falta de mantenimiento rutinario debido a los
bajos recursos de inversión para la infraestructura vial terciaria. Este trabajo se
realizó con el propósito de evaluar este material orgánico a base de la melaza de
caña como estabilizante alternativo para la red terciaria; en la actualidad con el
desarrollo de nuevas tecnologías y productos amigables con el medio ambiente
como es este producto a base de materiales orgánico que es una formulación
liquida natural no tóxica de enzimas que mejora las propiedades de los suelos y
que se puede conseguir en una gran cantidad este material para su disposición y
fabricación; es por esta razón, que se desarrolló este trabajo con el objetivo de
evaluar, estimar y determinar el comportamiento mecánico del aditivo orgánico
(terrazyme) como estabilizante de suelos y evaluar su capacidad para resistir las
cargas transmitidas por los vehículos. Se analizó el efecto que tiene el producto
en el suelo mediante ensayos de laboratorio de Granulometría, límites Atterberg,
proctor estándar, expansión en prueba de CBR, materia orgánica por ignición y
compresión incofinada, de una muestra tomada de una vía del municipio de
Purificación de la vereda Chenche Asoleados, se realizó una comparación entre
los resultados obtenidos en laboratorio y finalmente se realizaron conclusiones y
recomendaciones respecto a la utilización de este estabilizante para mejorar las
características del suelo.
Palabras clave: Estabilización de suelos, con adictivo orgánico (terrazyme)
ABSTRACT
In Colombia the tertiary road network is incorporated in said material and is in a
critical state due to lack of routine maintenance due to low investment resources
for tertiary road infrastructure. This work was performed in order to evaluate this
organic material based on cane molasses as an alternative stabilizer for the tertiary
network; now with the development of new technologies and products friendly to
the environment as this product is based on organic materials it is a non-toxic
liquid formulation of enzymes that naturally improves soil properties and that can
be achieved in a large amount this material for disposal and manufacturing; It is
for this reason that this work was developed with the aim to evaluate, assess and
determine the mechanical behavior of organic adtivo (terrazyme) as a soil
stabilizer and assess their ability to withstand the loads transmitted by vehicles.
The effect of the product on the floor by laboratory tests of granulometry,
Atterberg limits, standard proctor, CBR test expansion, organic matter and
incofinada compression ignition of a sample taken from a path of purification
municipality analyzed the chenche sunny sidewalk, a comparison between the
results obtained in the laboratory and finally conclusions and recommendations
were made regarding the use of this stabilizer to improve soil characteristics was
performed.
Keywords: Soil stabilization with organic additive.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 11
1. INTRODUCCIÓN
El tema a tratar es la estabilización de suelos, para aumentar la densidad y resistencia del
suelo que garantice una mejor durabilidad de las vías, el aditivo orgánico (terrazyme) permite
una reducción de costos, ya que en vez de retirar y transportar grandes volúmenes de suelos de
otros sitios con altos costos, permite mejorar la calidad de los suelos del sitio permitiendo
conservar el numero estructural de la AASHTO necesario para garantizar el desempeño de la vía
durante la vida útil, la estabilización del suelo con este producto al final influye en labores de
mantenimiento mínimas; cabe mencionar que en la construcción de vías no pavimentadas como
la red vial terciaria con el fin de economizar costos se suele realizar un descapote y dejar el
terreno natural como capa de rodadura; lo cual no es lo más apropiado para resistir las cargas, lo
que produce esto es un aumento en los costos a largo plazo debido al continuo mantenimiento.
Cabe decir que los suelos que soportan las cargas transmitidas por la superficie de
rodadura de una vía deben encontrarse en condiciones óptimas, que permita tener una estructura
con comportamiento mecánico adecuado y en los casos que el suelo no tiene estas características
mecánicas de resistencia, se cambia por otro que si brinde las características requeridas o en su
defecto se realiza una estabilización del suelo para modificar sus propiedades naturales que es el
tema a tratar en este trabajo.
Así mismo encontramos situaciones en donde se van utilizar materiales de canteras
aledañas a las del proyecto que pueden llegar a tener una baja calidad por la misma dificultad de
acceso que se poseen en estos sitios o veredas ubicas cerca a la red vial terciaria, de acuerdo a lo
anterior se hace importante obtener un material estabilizante de fácil uso para este tipo de suelos,
como es este aditivo orgánico (terrazyme).
El aditivo orgánico (terrazyme) es producido con ingredientes naturales en un fermento
de melaza de caña de azúcar, se pretende que este trabajo sea una iniciativa para seguir
investigando sobre materiales naturales que permitan mediante un proceso industrial ser
transformados para el uso en la estabilización del suelo y de esta manera permitir un
mejoramiento de la red vial secundaria y/o terciaria.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 12
2. GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO
2.1 Línea de Investigación
Comportamiento de materiales granulares.
* Eje temático: mejoramiento y economía en la construcción de pavimentos.
2.2 Planteamiento del problema
Cómo reparar las vías terciaria y secundaria dañadas a bajo costo.
2.2.1 Problema a resolver
Es importante buscar nuevas alternativas de estabilización del suelo para la construcción
de vías terciarias y secundarias, debido a que se invierten pocos recursos para su construcción y
rehabilitación, en consecuencia la red vial terciaria del país se encuentra en mal estado, ya que se
utilizan agregados sin tratar y en la actualidad los requisitos establecidos por la norma INVIAS
son para estabilizantes de altos costos.
En la actualidad no se cuenta con una normatividad que incentive la búsqueda de nuevos
materiales y estos a su vez que tengas unos requisitos a cumplir como materiales alternativos
para la estabilización de suelos, cuando hoy en día existen gran cantidad de residuos de las
industrias y estos solo son desechados y que podrían ser reutilizados como materiales
estabilizantes para los suelos.
En la estabilización de suelos se han utilizado diferentes residuos provenientes de las
industrias, donde se obtuvieron resultados ambientalmente viables y requisitos mecánicos, físicos
y químicos satisfactorios, lo que ha dado como resultado productos alternativos como
estabilizantes de los suelos para ser utilizados en la construcción vial.
2.2.2 Antecedentes del problema a resolver
El suelo es el agregado no cementado de granos minerales y materia orgánica
descompuesto junto con el líquido y gas que ocupan los espacios vacíos entre las partículas
sólidas, éste se encarga de sostener las cargas transmitidas por la superficie de rodadura en las
vías y debe encontrarse en condiciones tales que sea competente para resistirlas, cuando los
suelos no poseen las propiedades adecuadas por sí solos, se opta por cambiar el suelo por otro
que sí posea las propiedades adecuadas o realizar una estabilización para modificar sus
propiedades naturales, en la actualidad se utilizan aditivos que permiten tener un mejor
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 13
comportamiento mecánico del suelo, donde se han utilizado diferentes residuos de las industrias
para mejorar las propiedades físicas, químicas y mecánicas de los suelos.
2.3 Justificación
En el proceso de la globalización de la economía mundial, los países en vía de desarrollo
enfrentan un gran reto de competitividad, para lo cual Colombia no es ajena y debe implementar
políticas públicas, que generen un gran impulso en dirección de mejorar la red vial terciaria del
país.
Teniendo en cuenta lo anterior, se ha creado dentro del Plan de Desarrollo Nacional
(2010-2014) “Prosperidad para Todos”, este programa denominado desarrollo y uso eficiente de
infraestructura. El objetivo principal de este programa es apuntar hacia la meta para mejorar el
transporte local, con la asignación de recursos para el mantenimiento y mejoramiento de la red
vial terciaria, para que los productos agropecuarios tengan la facilidad de llegar a los centros
poblados, en el aspecto económico se pretende se mejore la calidad de vida de los habitantes.
De acuerdo a estadísticas reportadas por el Ministerio de Transporte en el año 2011, la
Red Nacional de Carreteras de Colombia es 166.500 km de vías, de los que un 14% están
pavimentados, de las cuales 147.500 km son de la red vial secundaria y terciaria, la red vial se
encuentra en mal estado como es la red terciaria que comunica a las veredas con los municipios,
estas vías se han deteriorado por falta de mantenimiento y que el Estado no se ha preocupado por
invertir presupuesto.
Dadas las exigencias cada vez mayores de condiciones mas aceptables en las vías
carreteables, es necesario la localización de fuentes de materiales para satisfacer los
requerimientos en la construcción y conservación que necesariamente, deben ser económicos
pero cumpliendo con la calidad necesaria; todo ello hace necesario buscar nuevos productos
amigables con el medio ambiente que permita realizar estabilización del suelo a un bajo costo
para las carreteras como en la conservación y mantenimiento de estas vías como es la red
terciaria del país.
2.4 Objetivos
2.4.1 Objetivo general
Establecer las mejoras en resistencia y disminución de la plasticidad que se presentan al
aplicar un aditivo orgánico a un suelo de subrasante.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 14
2.4.2 Objetivos específicos
Evaluar el efecto que tiene la aplicación del aditivo orgánico sobre el suelo
seleccionado para estabilizar, en los siguientes aspectos:
1. Límite plástico, límite líquido e índice de plasticidad.
2. Resistencia a la compresión inconfinada en probetas compactadas en el molde
Próctor.
3. Resistencia a la penetración y expansión CBR de muestras compactadas
Determinar las ventajas al estabilizar el suelo con aditivo orgánico.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 15
3. MARCOS DE REFERENCIA
3.1 Marco conceptual
Las carreteras en la actualidad se construyen teniendo en cuenta los siguientes
parámetros:
Costos de construcción reducidos
Costos de mantenimiento mínimos
Vida más larga y útil
Mayor resistencia al desgaste
Mayor capacidad de transporte
Mayor seguridad y comodidad
Menores costos de operación de vehículos
Ningún impacto adverso en el medio ambiente
Los suelos son agregados de partículas minerales, y junto con el aire y/o agua en los
espacios vacíos, forman sistemas trifásicos, los suelos son utilizados como materiales de
construcción.
La mecánica de suelos es la rama de la ingeniería que se ocupa de las propiedades de
ingeniería de suelos y su comportamiento, se debe conocer la distribución del tamaño de
partícula en una masa de suelo. El tamaño de partícula de los suelos en general, varía en un
amplio rango, y dependiendo del tamaño de partícula que posean son llamados grava, arena, limo
o arcilla, esto se determinan mediante análisis granulométrico.
3.2 Marco teórico
En la actualidad hay diversos aditivos utilizados para la estabilización de suelos, aditivos
utilizados cemento, cal, cenizas y asfalto.
Estabilización con cenizas, cal y cemento, las cenizas son el residuo mineral de la
combustión del carbón.
Las cenizas contienen compuestos de silica y aluminio, los cuales mezclados con cal y
agua forman una masa cementada, la idea es que esa mezcla llene los vacíos del suelo granular.
La estabilización con asfalto, es el mecanismo básico de impermeabilización del suelo,
teniendo en cuenta que el asfalto rellena los vacíos.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 16
Adicionalmente se logra un aumento en resistencia por adhesión entre el asfalto y las
partículas de suelo, se pueden utilizar varios tipos de asfaltos y emulsiones, entre mayor sea la
cantidad de finos se requiere una mayor cantidad de asfalto.
3.2.1 Descripción del producto
Aditivo orgánico a base de melaza de caña (terrazyme). Es un aditivo para suelos
elaborado a partir de extractos de plantas naturales mediante el uso de la tecnología de
fermentación de melaza de caña de azúcar, la formulación final contiene productos de un proceso
microbial, incluyendo enzimas.
3.2.1.1 Usos. El aditivo orgánico (terrazyme) es un producto estabilizador de suelos, crea
una superficie de carretera para todo tipo de clima.
Sub base: Mejora la resistencia y reduce espesores
Caminos Rurales
Carreteras Secundarias y terciarias
Carreteras para la agricultura, minería.
Pistas de aterrizaje
Bermas de carreteras.
3.2.1.2 Requerimiento para la aplicación del aditivo orgánico.
Dimensiones de la vía (largo, ancho, espesor).
Verificar el diseño de la vía (cunetas, pendientes, peraltes y demás obras de arte).
Obtener información como mínimo: Análisis granulométrico. - Límite líquido y límite
plástico. - Índice Plástico (IP). - Color del suelo. - Humedad natural. - Ensayo
Proctor.
3.2.1.3 Rendimiento. Un litro de aditivo orgánico (terrazyme)para 33 m3 de material a
compactar, en una dilución de 1:500 a 1:2000 litros de agua, dependiendo del tipo de suelo y el
estado de la humedad que éste se encuentre.
3.2.1.4 Presentación.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 17
Figura 1. Bidón de 20 litros.
Fuente: Página de Terrazyme.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 18
Figura 2. Aplicación.
Fuente: Página de Terrazyme.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 19
A continuación se muestra un registro fotográfico de suelos estabilizados con aditivo:
Figura 3. Registro fotográfico de suelos estabilizados con aditivo.
Fuente: Pagina de Terrazyme.
Figura 4. Vías donde se ha estabilizado el suelo con aditivo orgánico (terrazyme).
Fuente: terrazyme.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 20
Figura 5. Adicionando material granular a la plataforma para luego aplicar terrazyme.
Fuente: terrazyme.
3.3 Marco técnico
3.3.1 Normas técnicas
Estabilización: norma INV-E-2013 (artículo 235-13) diseño de subrasante de baja
capacidad portante.
Granulometría límites y clasificación: NORMA INV- E 123 - 125 – 126
Relación de soporte del suelo en el laboratorio (CBR de laboratorio) INV-E - 148 –
13
Compresión inconfinada en muestras de suelosINV-E-152-13.
Compresión inconfinada en muestras de suelos INV-E-152-13
Relación de soporte del suelo (CBR) inalteradoINV-E-148-13
Determinación Del límite Liquido de los Suelos INV-E-125
Limite plástico e índice de Plasticidad. INV-E126
Ensayo modificado de compactación (proctor modificado) INV-E-142
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 21
4. METODOLOGÍA
Investigar respecto a los suelos estabilizados con aditivos orgánicos, durante la
ejecución de trabajo de investigación.
Los materiales a utilizar.
Se desarrollarán estudios del suelo natural y posteriormente el suelo estabilizado con
el aditivo.
Evaluación del efecto del CBR del suelo natural sin aditivo.
Evaluación del efecto del CBR del suelo con aditivo orgánico (terrazyme),
Evaluación del efecto de la densidad y humedad del suelo natural sin aditivo.
Evaluación del efecto de la densidad del suelo con aditivo orgánico (terrazyme).
Se elaborarán una dosificación con el 7% de aditivo orgánico (terrazyme) a una
temperatura 100c para su posterior análisis.
Análisis de los resultados de los ensayos de laboratorio.
Formulación de conclusiones y recomendaciones. análisis de la posibilidad de aplicar
los resultados obtenidos en proyectos de construcción de pavimentos.
Elaboración y presentación del documento del proyecto de grado.
4.1 Procedimiento
Tabla 1. Características de la subrasante.
PROPIEDADES
MECÁNICAS DEL SUELO
Unidad Resultado
Especificación INVIAS 2013
Mín. Máx. Verificación
Diseño
Granulometría.
Gravas.
%
11,4
Arena 39,1
Finos 74,5
Arcilla 35,4
Limites Atterberg
LL
%
35
LP 23
IP 12
ProctorEstándar Muestra Total Gr/cm3
1,614 1802
Clasificación ASHTOO
__ A-2-6 ___
USC CL
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 22
PROPIEDADES
MECÁNICAS DEL SUELO
Unidad Resultado
Especificación INVIAS 2013
Mín. Máx. Verificación
Diseño
Capacidad Portante
Muestra Total %
2
8,8
Expansión en Prueba de CBR
Muestra Total %
3,3 0,8
Materia Orgánica por Ignición
Muestra Total %
1,96 ____
Compresión Inconfinada Muestra Total Kg/Cm2 0,73 1,72
Fuente propia.
4.2.1 Descripción de muestras
A continuación se relacionan la descripción de las muestras de materiales utilizados para
el diseño de estabilización de la subrasante, las muestras fueron tomadas en los puntos críticos a
estabilizar,
Tabla 2. Descripción de muestras.
Cantidad Descripción
1. Sacos de 25 Kg Material de Subrasante
20 Kg Aditivo Orgánico. (Terrazyme).
1.Muestra Inalterada para Prueba de Compresión Inconfinada
1.Muestra Inalterada para Prueba de CBR.
Fuente propia. Fecha de recepción de muestras: 21 de Octubre de 2015
El proceso de selección del estabilizante se continúa con la Tabla 3 como indica para
cada área mostrada en la Figura 6. .Las restricciones se basan en la granulometría y en el índice
de plasticidad, (IP) se usa la segunda columna de la Tabla 3; en esta, se enlistan los símbolos
para la clasificación de suelos que se aplica para cada área determinada por la Figura 6, esto se
hace para verificar que el área seleccionada es la apropiada.
Debido a ello, la distribución granulométrica y los límites de Atterberg son usados para
iniciar el proceso de selección, los datos que se requieren para entrar a la Figura 6 son:
porcentaje de material que pasa la malla No. 200 y el porcentaje de material que pasa la malla
No. 4 pero que se retiene en la No. 200. A los triángulos entra con estos dos valores y en donde
se intercepten esa es el área (1A, 2A, 3, etc.).
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 23
Figura 6. Triángulo de graduación para seleccionar el agente estabilizante.
Fuente propia.
Tabla 3. Selección del estabilizante recomendado.
Área
Clase De
Suelo
Tipo de aditivo
agente
Estabilizante
Recomendado
Restricción en el
límite liquido e
índice de
plasticidad
Restricción en
el material que
pasa tamiz N°
200
Observación
1A
SW-SP
(1).Bituminoso.
(2).Cemento
Portland
(3).Cal-Cemento-
Ceniza volátil
Índice plástico <
20
1B
SW-SP.
SP-SM.
SW-SC.
SP-SC.
(1). Asfálticos.
(2).Cemento
Portland
(3).Cal-Cemento-
Ceniza volátil
Índice plástico <
10 Índice plástico
< 30 Índice
plástico < 12
Índice plástico <
25
1C
SM-SC.
SM-SC.
(1).Bituminoso.
(2).Cemento
Portland
(3).Cal-Cemento-
Ceniza volátil
Índice plástico <
10
---b
Índice plástico <
12
Índice plástico <
25
No exceda el
30% en peso
2A
GW-GP.
(1).Bituminoso.
(2).Cemento
Portland
(3).Cal-Cemento-
Índice plástico <
25
Material bien
gradado debe
contener por lo
menos el 45%
en peso del
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 24
Área
Clase De
Suelo
Tipo de aditivo
agente
Estabilizante
Recomendado
Restricción en el
límite liquido e
índice de
plasticidad
Restricción en
el material que
pasa tamiz N°
200
Observación
Ceniza volátil material
pasante del
tamiz N° 4
2B
GW-GP.
GP-GM.
GW-GC.
GP-GC.
(1).Bituminoso.
(2).Cemento
Portland
(3).Cal.
(4)Cal-Cemento-
Ceniza volátil
Índice plástico <
10 Índice plástico
< 30
Índice plástico <
12 Índice plástico
< 25
Material bien
gradado debe
contener por lo
menos el 45%
en peso del
material
pasante del
tamiz N° 4
2C
GM-GC.
GM-GC.
(1).Asfálticos.
(2).Cemento
Portland
(3).Cal.
(4).Cal-Cemento-
Ceniza volátil
Índice plástico <
10
---b
Índice plástico <
12
Índice plástico <
25
No exceda el
30% en peso
Material bien
gradado
solamente
3
CH-CL.
MH.
ML-OH.
OL.
ML-CL.
(1).Cemento
Portland
(2).Cal
Limite liquido
<40 e
Índice Plástico
<20
Índice plástico
>12
Materiales
orgánicos
altamente
ácidos que se
encuentran
dentro d esta
área No son
susceptibles a
la
estabilización
por
mecanismos
ordinarios
Fuente propia.
En los terrenos grava arenosos, particularmente en climas áridos o semiáridos, es
altamente probable encontrar problemas relacionados con inestabilidades volumétricas ante la
ganancia o pérdida de agua. Existen en la práctica diversos métodos para estabilizar a tales
suelos; cada método, utiliza diferentes agentes estabilizadores, entre los que se pueden encontrar:
1. La cal
2. El cemento Pórtland
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 25
3. Productos asfálticos
4. Ácidos orgánicos
5. Resinas y polímeros
6. Sales, entre otros.
Con los resultados obtenidos del material extraído de los puntos críticos y analizando la
figura 6 y la tabla 3, se concluyó que el material estabilizador es el Aditivo Orgánico
TERRAZYME.
Los Suelos más adecuados para la estabilización son los que tienen un elevado plazo a la
trabajabilidad y un moderado calor de hidratación para limitar los efectos a la figuración por
retracción y un desarrollo lento de resistencia y módulo de rigidez a edades tempranas
recuperándose a largo plazo
PROCEDIMIENTO DE DISEÑO (ESTABILIZACIÓN CON TERRAZYME)
(ESTABILIZACIÓN CON ADITIVO ORGÁNICO)
1. Clasifique el suelo y determine el % de aditivo estimado.
2. Con él % de aditivo estimado determine la humedad óptima y densidad máxima.
3. Prepare 3 muestras para compresión simple con él % de aditivo estimado y ± 2%. Cúrelos 7
días y ensáyelos.
4. Chequee sin cumple los mínimos exigidos de resistencia.
4.2.2 Equipo utilizado
Balanza de 20 Kilogramos.
Balanza de 6.0 Kilogramos.
Cronómetros.
Tamices.
Bandejas.
Palustre.
Cucharones.
Moldes para proctor standar.
Martillo para proctor estándar.
Prensa hidráulica.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 26
Moldes para CBR.
Prensa penetración CBR.
Hornos eléctricos.
Horno microondas.
Estufas con placa calentadora.
Figura 7. Registró fotográfico de equipos.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 27
Fuente propia.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 28
Figura 8. Registro fotográfico de los ensayos.
Fuente propia.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 29
5. ANÁLISIS DE RESULTADOS
5.1 Análisis granulométricos
El resultado obtenido del ensayo granulométrico del suelo se detalla en la tabla 4, y en la
figura 5 se muestra la curva granulométrica se ha dibujado representando el suelo que pasa por
cada tamiz en ordenas respecto al logaritmo de la malla, este análisis es de mucha importancia ya
que los suelos tienen material finos y grueso lo cual podemos determinar su porcentaje de cada
uno.
Tabla 4. Granulometría arena arcillosa con grava.
Peso total de la muestra seca (g)
5685,0 Peso total después del
lavado 3672,0
TAMIZ Peso retenido individual
% Retenido individual
% Retenido Acumulado
% Que pasa Pulg Mm
3/4" 19,000 0,0 0,0 0,0 100,0
1/2" 12,700 480,8 8,5 8,5 91,5
3/8" 9,520 320,8 5,6 14,1 85,9
1/4" 6,300 0,0 0,0 14,1 85,9
No 4 4,760 649,3 11,4 25,5 74,5
No 10 2,000 581,9 10,2 35,8 64,2
No 40 0,425 858,9 15,1 50,9 49,1
No 200 0,075 780,7 13,7 64,6 35,4
Fondo 0,0 0,0 64,6 35,4
Perdida en Lavado 2012,6 35,4 100,0 0,0
Fuente propia.
Figura 9. Curva de granulometría.
Fuente propia.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 30
Así mismo podemos determinar los materiales más grueso tenidos en el tamiz No 4 como
los materiales Finos que pasan por el tamiza No 200 en la tabla 5, se muestra el porcentaje
retenido en los tamices descritos anteriormente lo que nos determina que es un suelo arena
arcilloso con grava.
Tabla 5. Descripción de porcentaje de materiales retenido Tamiz No 4 y No 200.
% RETENIDO TOTAL TAMIZ Nº 4 = 100- 25,5 Gravas
% TOTAL TAMIZ Nº4= 39,1 Arena
% PASA TOTAL TAMIZ Nº 200 = 35,4 finos
Fuente propia.
5.2 Análisis límites de consistencia
Según los resultados obtenidos de los límites de consistencia descritos en la tabla 6, el
Límite líquido de este material es de 35%, y el Índice de Plasticidad de 23%. Debido a que el
material predominante en esta muestra es arena, y el objeto es de mejorar la característica
plástica se incorporará un porcentaje del 7% de aditivo orgánico (terrazyme) los resultados se
muestran en la tabla 6, el cual se analiza en el laboratorio para obtener el porcentaje óptimo con
el cual se logra un Índice de Plasticidad permitido por la norma.
Tabla 6. Porcentaje de L.L, LP y la diferencia entre el LL y el LP es el IP.
C L A S I F I C A C I Ó N
LIMITE LÍQUIDO 35,0 AASHTO
LIMITE PLÁSTICO 23,0 Suelo Grupo A-2-6
ÍNDICE DE PLASTICIDAD 12,0
ÍNDICE DE GRUPO 0 SC
Fuente propia.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 31
Tabla 7. Datos del diseño a la resistencia a la compresión a los 7 días
Fuente propia.
5.3 Análisis CBR inalterado
Los resultados obtenidos del CBR del ensayo inalterado de la muestra se muestran en la
tabla 8, antes de inmersión y después de inmersión a dos penetraciones lo que nos determina
unos CBR bajos y que el suelo requiere un mejoramiento y en la figura 6 se muestra Curvas de
esfuerzo y penetración:
Tabla 8. CBR resultados del ensayo de la muestra inalterada.
PENETRACIÓN PULG. ANTES DE INMERSIÓN DESPUÉS DE INMERSIÓN
CBR CORREG. A 0,1"
2,2
1,9
CBR CORREG. A 0,2"
2,2
2,0
Fuente propia.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 32
Figura 10. Curvas de esfuerzo y penetración
Fuente propia.
5.4 Análisis CBR de la subrasante mejorado con aditivo orgánico
El CBR, que se obtuvo en el ensayo correspondiente como se muestra en la tabla 9,
cumple con lo especificado por la norma. Se analiza el aumento de la densidad de este material
con la incorporación del aditivo orgánico (terrazyme), en el porcentaje en el cual se obtuvo una
característica plástica adecuada.
Tabla 9. CBR de la muestra suelo natural y estabilizado
CBR
56 golpes 26 golpes 12 golpes
Sin corrección
corregido Sin
corrección corregido
Sin corrección
corregido
CBR 2,54 mm (0,1")
8,16 7,58 5,02 5,70 4,02 6,15
CBR 5,08 mm (0,2")
8,79 8,41 7,95 7,06 5,44 8,99
Fuente propia.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 33
5.5 Análisis del proctor modificado
Según los resultados obtenidos del proctor modificado de la tabla 10 se obtuvo una
densidad del suelo natural sin modifica de 1,686 gr/cm3 y cuando se utilizó el aditivo orgánico
(terrazyme) se obtuvo un incremento en su densidad de 1,802 gr/cm3 lo que quiere decir que un
suelo con mayor densidad mayor resistencia al corte, así las humedades optimas obtenidas suelo
sin modificar fue de 14% y modificado con aditivo se redujo al 10% con lo cual se ve una mejora
sustancial del suelo con el aditivo estabilizador, de igual manera en las figuras 7 y 8 se puede
observar la curva de densidad VS contenido de humedad el comportamiento de cada muestra.
Tabla 10. Resultados proctor modificado suelo natural y con adictivo
RESULTADOS DEL
ENSAYO Natural Modificado
Densidad máxima de laboratorio 1,686
gr/cm3 1,802gr/cm3
Densidad máxima de laboratorio 105,2
Lb/pie3 112,4Lb/pie3
Porcentaje de humedad óptima 14,0% 10,1%
Fuente propia.
Figura 11. Curva densidad vs contenido de humedad de proctor modificado suelo natural
Fuente propia.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 34
Figura 12. Curva densidad vs contenido de humedad de proctor modificado suelo con aditivo
Fuente propia.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 35
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El material aglutinante utilizado para la estabilización cumplió satisfactoriamente con lo
exigido.
La densidad aumentó y se obtuvo una humedad óptima.
El análisis inalterado de CBR a dos penetraciones antes de las inmersión fue en
promedio de 2.2 y después de la inmersión fue un promedio de CBR de 2.0; cuando se estabilizo
el suelo se obtuvo un CBR de 8.8 lo cual mejoró sustancialmente la resistencia del suelo.
Se lograron los objetivos con un porcentaje de aditivo del 7,0%
La resistencia en la compresión inconfinada el suelo es estado natural tiene una
consistencia BLANDA, Con el proceso de estabilización su consistencia pasó a ser FUERTE, lo
que nos indica que el suelo cumple con las condiciones de suelos.
Con aditivo orgánico se puede eliminar o minimizar el uso de costosos triturados, puesto
que permite mejorar la calidad de los suelos locales conservando los números estructurales de la
AASHTO necesarios para garantizar el desempeño de la carretera durante la vida útil.
Adicionalmente se reducen los costos de mantenimiento de las vías al aumentar la
capacidad portante de la base y subbase, el aditivo orgánico aumenta las densidades de
compactación, reduce la permeabilidad del agua y disminuye la erosión y la pérdida de finos,
cataliza un aumento de la resistencia y estabilidad de la base y una reducción en la permeabilidad
al agua lo que permite aumentar significativamente la utilización y vida de la costosa capa de
rodadura.
Con respecto al peso unitario que sube sigue siendo un peso pobre, en capacidad de la
resistencia subio un 12.8% con respecto a la compresion inconfinada del suelo en condiciones de
humedad natural 22%
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 36
REFERENCIAS
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Anexo A. Resultados de ensayos de laboratorio.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 39
Anexos
Resultados de ensayos de laboratorio.
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 40
CODIGO
Fecha de Vigencia 15-may-12
C L A S I F I C A C I O N D E S U E L O S (U.S.C - AASHTO)
ESTABILIZACION DE SUBRRASANTE
_____
______
FECHA:
arena arcillosa con grava 1
EN SITU _______ 1
W2 W3 6980,0 grs
587 396
5685,2 3672,4
Pulg mm1 2 3
4" 100,0 0,0 0,0 0,0 100,0 1 2 3
3,1/2" 88,900 0,0 0,0 0,0 100,0 8,0 24,0 30,0
3,0" 76,200 0,0 0,0 0,0 100,0 50,0 56,2 52,1
2,1/2" 63,500 0,0 0,0 0,0 100,0 44,3 48,7 47,9
2,0" 50,800 0,0 0,0 0,0 100,0 29,6 28,0 35,6
1,1/2" 38,100 0,0 0,0 0,0 100,0 100 38,3 36,5 33,9
1,0" 25,400 0,0 0,0 0,0 100,0 70-100
3/4" 19,000 0,0 0,0 0,0 100,0 60-90
5/8" 14,000 0,0 0,0 0,0 100,0
1/2" 12,700 480,8 8,5 8,5 91,5 4 5 6
3/8" 9,520 320,8 5,6 14,1 85,9 45-75 32,6 31,3 31,2
1/4" 6,300 0,0 0,0 14,1 85,9 32,0 30,7 30,9
N°4 4,760 649,3 11,4 25,5 74,5 30-60 29,8 28,2 29,2
Nº8 2,360 0,0 0,0 25,5 74,5 23,2 23,6 22,9
N°10 2,000 581,9 10,2 35,8 64,2 20-45
Nº16 1,180 0,0 0,0 35,8 64,2 35,0 AASHTO
Nº20 0,850 0,0 0,0 35,8 64,2 23,0 A-2-6
Nº30 0,600 0,0 0,0 35,8 64,2 12,0 U.S.C
Nº35 0,500 0,0 0,0 35,8 64,2 0 CL
N°40 0,425 858,9 15,1 50,9 49,1 10-30 CU
Nº50 0,300 0,0 0,0 50,9 49,1 0,0
Nº80 0,180 0,0 0,0 50,9 49,1 CC
Nº100 0,150 0,0 0,0 50,9 49,1 0,0
N°200 0,075 780,7 13,7 64,6 35,4 5-15 D 10
Fondo 0,0 0,0 64,6 35,4 0,00
D 30
0,00
MODULO DE FINURA 1,74 D 60
% RETENIDO TOTAL TAMIZ Nº 4 = 25,5 1,45
% TOTAL TAMIZ Nº4 39,1
% PASA TOTAL TAMIZ Nº 200 = 35,4
ERROR DEL ENSAYO EN LA GRADACION = 0,0
LIMITE LIQUIDO
LIMITE PLASTICO
INDICE DE PLASTICIDAD
INDICE DE GRUPO
Perdida en Lavado 2012,8 35,4 100,0 0,0
C L A S I F I C A C I O N
% DE HUMEDAD
L I M I T E P L A S T I C O
E N S A Y O N° 4 5 6
TARA N°
PESO SUELO+TARA HUMEDO
PESO SUELO+TARA SECO
PESO TARA
% DE HUMEDAD
PESO TARA
Peso total de la
muestra seca (g)
Peso total despues del
lavadoarena arcillosa con grava
TAMIZ Peso retenido
individual
% Retenido
individual
% Retenido
Acumulado
% Que
pasa
L I M I T E L I Q U I D O
E N S A Y O N°
TARA N°
N° DE GOLPES
PESO SUELO+TARA HUMEDO
PESO SUELO+TARA SECO
HUMADAD NATURAL
(W1-W2)/(W2-W3)*100
22,77%W1 PESO TOTAL DE LA MUESTRA HUMEDA
630,5
LUGAR DE TOMA : PROFUNDIDAD EN cm : CONSECUTIVO DE LABORATORIO
FUENTES : TERRENO NATURAL lunes, 19 de octubre de 2015
DESCRIPCION DE LA MUESTRA : MUESTRA DE ENSAYO N°
OBRA :
TRAMO:
SECTOR :
GRANULOMETRIA LIMITES Y CLASIFICACION
NORMA INV- E 123 - 125 - 126
FO-S-15-26
VERSION : 3
07-GESTIONAR LABORATORIO75
3/8
"
63
1/2
"
50
N°10
37,5
N°20
25
N°35
19
N°16
14
N°80
12,5
N°200
9,5
1,0
"
4,7
5N
°4
2-1
/2"
2,3
6
2,0
"
2,0
0
1-1
/2"
1,1
8
3/4
"
0,8
5
3,0
"
Nº30
0,6
0
0,5
0N
º40
0,4
25
0,3
00
Nº100
0,1
8
Nº50
0,1
5
5/8
"
0,0
75
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,010,1110100
PO
RCEN
TA
JES Q
UE P
ASA
N
TAMICES ESTANDAR U.S.A.
N N N N
R² = 0,7887
20
25
30
35
40
45
7,0 12,0 17,0 22,0 27,0 32,0 37,0
% D
E H
UM
ED
AD
NUMERO DE GOLPES
L I M I T E L I Q U I D O
YEISSON ALEXIS PRADA
MONTOYANIT 93133194-1
DISEÑOS, ESTUDIOS DE
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 41
PROYECTO:
SECTOR: puntos criticos MATERIAL: FUENTE MATERIAL:
DESCRIPCIÓN: MUESTRA No. : 1 PLANTA:
FECHA DE MUESTREO:
Lectura Carga Presión Lectura Carga Presión Lectura Carga Presión
Pulgadas mm Dial Lb Lb/Pug² Dial Lb Lb/Pug² Dial Lb Lb/Pug²
6" 0,005 0,13 0,23 51,7 14,4 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 0,0
30" 0,025 0,64 0,3 56,2 15,7 0,2 47,2 13,2 0,2 33,7 9,4
1' 0,050 1,27 0,4 78,7 22,0 0,3 58,5 16,3 0,2 47,2 13,2
1,1/2' 0,075 1,91 0,8 179,8 50,2 0,5 121,4 33,9 0,3 76,4 21,4
2' 0,100 2,54 1,3 292,3 81,6 0,8 179,8 50,2 0,6 143,9 40,2
3' 0,150 3,81 2,0 449,6 125,6 1,5 337,2 94,2 0,9 209,1 58,4
4' 0,200 5,08 2,1 472,1 131,9 1,9 427,1 119,3 1,3 292,3 81,6
5' 0,250 6,35 2,6 584,5 163,3 2,0 449,6 125,6 1,6 359,7 100,5 Equipo utilizado, codigo
6' 0,300 7,62 3,0 674,4 188,4 2,5 562,0 157,0 2,0 449,6 125,6 Prensa Marshall Manual
8' 0,400 10,16 Martillo
10' 0,500 12,70 Balanza
Balanza
EXPANSIÓN EXPANSIÓN EXPANSIÓN
mm mm mm
27-oct-2015 12:00 AM 0 0,000 0,0 0,000 0,000 0,002 0,0
28-oct-2015 12:30 PM 24 0,020 0,0 0,017% 0,010 0,000 0,009% 0,012 0,0 0,009% Nº DE SOBREPESOS 2
29-oct-2015 12:00 PM 48 0,025 0,0 0,004% 0,011 0,000 0,001% 0,014 0,0 0,002%
30-oct-2015 1:00 PM 72 0,035 0,0 0,009% 0,018 0,000 0,006% 0,014 0,0 0,000% CARGA TOTAL : 4580gr
0,0% 0,0% 0,0%
Sin corrección corregido Sin corrección corregido Sin corrección corregidoObservaciones
8,16 7,58 5,02 5,70 4,02 6,15
8,79 8,41 7,95 7,06 5,44 8,99
RELACIÓN DE SOPORTE DEL SUELO EN EL LABORATORIO (CBR DE LABORATORIO) INV-E - 148 - 13CÓDIGO: FO-S-15-22
VERSIÓN: 05
FECHA VERSIÓN: 01-ABR-15
No. DE GOLPES 55 26 10
ESTbilizacion de subrrasante con aditivo Organico TERRAZYME TRAMO:
SUBRASANTE
24 de octubre de 2015 FECHA DE ENSAYO: 27 de octubre de 2015 MUSTRA TOMADA EN:
Molde No. 6 3 12
Días de inmersión 4 4 4
TiempoPenetración
Humedad de Penetracion
55 Golpes 26 Golpes 10 Golpes
10,00% 10,00% 10,00%
% EXPANSIÓN 0,0% 0,0% 0,0%
56 golpes 26 golpes 12 golpes
CONTROL EXPANSIÓN
FECHA HORA
TIEMPO
ACUMULADO
HORAS
LECT. MOLDE Nº1 % LECT. MOLDE Nº2 % LECT. MOLDE Nº3 %
CURVAS PENETRACIÓN
CBR 2,54 mm (0,1")
CBR 5,08 mm (0,2")
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00
PR
ES
IÓN
(L
b/P
ug
2)
PENETRACIÓN, mm
CURVA PENETRACIÓN CBR 55 GOLPES
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
110,0
120,0
130,0
140,0
150,0
160,0
170,0
180,0
190,0
200,0
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00
PR
ES
IÓN
(L
b/P
ug
2)
PENETRACIÓN, mm
CURVA PENETRACIÓN CBR 26 GOLPES
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
110,0
120,0
130,0
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00
PR
ES
IÓN
(L
b/p
ug
2)
PENETRACIÓN, mm
CURVA PENETRACIÓN CBR 12 GOLPES
YEISSON ALEXIS PRADA MONTOYA
NIT 93133194-1
DISEÑOS, ESTUDIOS DE SUELOS,
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 42
1. PROYECTO
PROYECTO : Puntos Critcos material subrasante.
TRAMO : Punto Critico N°10 Sub rasante
SECTOR : Calzada total
CONTRATO: NT2
2. MUESTRA
DESCRIPCION: arena arcillosa con grava 1
PROFUNDIDAD: De 0,80 a 2,50 mts 2
TIPO MUESTRA: Inalterada 19/10/2015
N. FREATICO: No 20/10/2015
3. ENSAYO
Ø Promedio 3,50
Altura en cm 8,25
Area en cm2 9,62
Peso en gramos 156,3
Volumen en cm3 79,37
Humedad % 22,0
Anillo de carga N°. PME-01-03
Factor K 1
Humedo 1,969
Seco 1,614
0,000 0,00 0 0,0000 1,000 9,62 0,000
0,475 0,48 10 0,0031 0,997 9,65 0,049
1,060 1,06 20 0,0062 0,994 9,68 0,109
1,770 1,77 30 0,0092 0,991 9,71 0,182
2,280 2,28 40 0,0123 0,988 9,74 0,234
2,730 2,73 50 0,0154 0,985 9,77 0,279
3,290 3,29 60 0,0185 0,982 9,80 0,336
3,770 3,77 70 0,0216 0,978 9,83 0,383
4,050 4,05 80 0,0246 0,975 9,86 0,411
4,610 4,61 90 0,0277 0,972 9,90 0,466
5,220 5,22 100 0,0308 0,969 9,93 0,526
5,770 5,77 110 0,0339 0,966 9,96 0,579
6,210 6,21 120 0,0369 0,963 9,99 0,622
6,700 6,70 130 0,0400 0,960 10,02 0,669
7,010 7,01 140 0,0431 0,957 10,05 0,697
7,200 7,20 150 0,0462 0,954 10,09 0,714
7,350 7,35 160 0,0493 0,951 10,12 0,726
7,050 7,05 170 0,0523 0,948 10,15 0,694
6,580 6,58 180 0,0554 0,945 10,19 0,646
qᵤ = 0,73 kg/cm2
Resistencia al Corte Sᵤ = 0,36
Cᵤ = 0,36 kg/cm2
FECHA TOMA:
COMPRESION INCONFINADA EN MUESTRAS DE
SUELOS
INV-E-152-13
CODIGO: FO-S-15-61
VERSIÓN: 03
07-GESTIONAR LABORATORIO VIGENCIA: 11-JUN-15
TIPO CAPA:
COSTADO:
NIVEL TRAFICO:
SONDEO N°:
MUESTRA N°:
FECHA ENSAYO:
DIMENSION INICIAL DE
LA PROBETA
PESO UNITARIO (g/cm3)
Lectura de carga
0,0001"Carga en kg
Lectura de
deformacion
0,001"
Deformacion
unitaria (Ɛ)
Factor de
correccion
del area (1-Ɛ)
Area
Corregida
(cm ²)
Esfuerzo
kg/cm 2
Tipo de rotura del
especimen ensayado
Rotura en forma de barril
ES
FU
ER
ZO
(kg
/cm
2)
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
DEFORMACION MEDIDA
GRAFICO ESFUERZO Vs DEFORMACION
YEISSON ALEXIS PRADA
MONTOYANIT 93133194-1
DISEÑOS, ESTUDIOS DE
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 43
1. PROYECTO
PROYECTO : Puntos Critcos material subrasante.
TRAMO : Punto Critico N°10 Sub rasante
SECTOR : Calzada total
CONTRATO: NT2
2. MUESTRA
DESCRIPCION: arena arcilloso con grava 7,% de Aditivo Organico TERRAZYME 1
PROFUNDIDAD: 2
TIPO MUESTRA: Muestra preparada en el laboratorio 23/10/2015
N. FREATICO: No 26/10/2015
3. ENSAYO
Ø Promedio 3,50
Altura en cm 8,25
Area en cm2 9,62
Peso en gramos 162,1
Volumen en cm3 79,37
Humedad % 10,0
Anillo de carga N°. PME-01-03
Factor K 1
Humedo 2,042
Seco 1,857
0,000 0,00 0 0,0000 1,000 9,62 0,000
0,560 0,56 10 0,0031 0,997 9,65 0,058
1,230 1,23 20 0,0062 0,994 9,68 0,127
2,000 2,00 30 0,0092 0,991 9,71 0,206
3,000 3,00 40 0,0123 0,988 9,74 0,308
4,500 4,50 50 0,0154 0,985 9,77 0,461
5,000 6,30 60 0,0185 0,982 9,80 0,643
6,000 8,00 70 0,0216 0,978 9,83 0,814
10,000 10,00 80 0,0246 0,975 9,86 1,014
11,200 11,20 90 0,0277 0,972 9,90 1,132
13,550 13,55 100 0,0308 0,969 9,93 1,365
14,760 14,76 110 0,0339 0,966 9,96 1,482
14,660 14,66 120 0,0369 0,963 9,99 1,467
15,870 15,87 130 0,0400 0,960 10,02 1,583
16,880 16,88 140 0,0431 0,957 10,05 1,679
17,000 17,00 150 0,0462 0,954 10,09 1,685
17,300 17,30 160 0,0493 0,951 10,12 1,710
17,500 17,50 170 0,0523 0,948 10,15 1,724
17,200 17,20 180 0,0554 0,945 10,19 1,689
qᵤ = 1,72 kg/cm2
Resistencia al Corte Sᵤ = 0,86
Cᵤ = 0,86 kg/cm2
FECHA TOMA:
COMPRESION INCONFINADA EN MUESTRAS DE SUELOS
INV-E-152-13
CODIGO: FO-S-15-61
VERSIÓN: 03
07-GESTIONAR LABORATORIO VIGENCIA: 11-JUN-15
TIPO CAPA:
COSTADO:
NIVEL TRAFICO:
SONDEO N°:
MUESTRA N°:
FECHA ENSAYO:
DIMENSION INICIAL DE
LA PROBETA
PESO UNITARIO (g/cm3)
Lectura de carga
0,0001"Carga en kg
Lectura de
deformacion
0,001"
Deformacion unitaria (Ɛ)Factor de correccion del
area (1-Ɛ)
Area
Corregida
(cm ²)
Esfuerzo
kg/cm 2
Tipo de rotura del
especimen ensayado
Rotura en forma de barril
ES
FU
ER
ZO
(kg
/cm
2)
0,00,10,20,30,40,50,60,70,80,91,01,11,21,31,41,51,61,71,81,9
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
DEFORMACION MEDIDA
GRAFICO ESFUERZO Vs DEFORMACION
YEISSON ALEXIS PRADA
MONTOYANIT 93133194-1
DISEÑOS, ESTUDIOS DE
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 44
1. PROYECTO 1
PROYECTO: Puntos Criticos Material para Subrasante.(Terreno Natural).
TRAMO : Punto Critico N° 10 SECTOR:
CONTRATO: COSTADO: CALZADA TOTAL
2. MATERIAL
DESCRIPCION: arena arcillosa con grava 1
PROFUNDIDAD: 0,30 a 0,80 mts 2
TIPO MATERIAL: Muestra de suelo Inalterada
LABORATORIO:
3. ENSAYO
Molde N° 1
Peso Muestra humeda + Molde 8.255,0
Peso del Molde (gr) 4.027,0
Peso Muestra humeda (gr) 4.228,0
Altura de la muestra (mm) 116,59
Vol. de la muestra (cm3) 2.123,1 W1 125,6 gr W1 156,2 gr
1,991 W2 108,4 gr W2 132,9 gr
% de humedad 23,6 W3 35,6 gr W3 36,8 gr
Densidad seca (gr/cm3) 1,611 %W 23,63 % %W 24,31 %
4,52 kg 4,52 kg 4,52 kg
CARGA
kN
CARGA
TOTAL (lbƒ)
ESFUERZO
(lbƒ/plg2)
CARGA
kN
CARGA
TOTAL (lbƒ)
ESFUERZO
(lbƒ/plg2)4
0,110 24,7 8,2 0,080 18,0 6,0 mm 0,03
0,180 40,5 13,5 0,145 32,6 10,9 0,0 0,05
0,240 54,0 18,0 0,205 46,1 15,4 1,6 0,08
0,290 65,2 21,7 0,250 56,2 18,7 2,6 0,10
0,335 75,3 25,1 0,295 66,3 22,1 3,0 0,13
0,375 84,3 28,1 0,330 74,2 24,7 3,8 0,15
0,410 92,2 30,7 0,365 82,1 27,4 0,18
0,450 101,2 33,7 0,400 89,9 30,0 0,20
0,505 113,5 37,8 0,450 101,2 33,7 0,25
0,560 125,9 42,0 0,500 112,4 37,5 0,30
0,640 143,9 48,0 0,575 129,3 43,1 0,40
0,725 163,0 54,3 0,635 142,8 47,6 0,50
HUMEDAD PENETRACION % 125,6 42 156,2
CBR CORREG. A 0,1" 2,2 1,9
CBR CORREG. A 0,2" 2,2 2,0
35
23
12
0
CL
A-2-6
LECT. EXPANS. DIA 4
20-oct-15
21-oct-15
DIAS DE INMERSION
PESO CONTRAPESAS PESO CONTRAPESAS
DESPUES DE INMERSION
INALTERADO
0,075
0,250
0,300
0,400
0,500
% EXPANSION
LECT. EXPANSION EN
LECT. EXPANS. INICIAL
LECT. EXPANS. DIA 1
LECT. EXPANS. DIA 2
LECT. EXPANS. DIA 3
07-GESTIONAR LABORATORIO
ENSAYO N°:
APIQUE N°
MUESTRA N°
FECHA TOMA
0,100
PENETRACION PULG.
FECHA ENSAYO
Limite Plastico
Ind. De Plasticidad
Indice de grupo
U.S.C
A.A.S.H.T.O
PENETRACION
PESO CONTRAPESAS
Densidad humeda (gr/cm3)
ANTES DE INMERSION
CODIGO:FO-S-15-21
VERSION: 05
FECHA DE VIGENCIA:01-ABR-15
RELACION DE SOPORTE DEL SUELO (CBR) INALTERADO
INV-E-148-13
% EXPANSION TOTAL
HUMEDADES
Equipo Utilizado para el ensayo
Prensa Multiensayos PME-01-02
Balanza BLZ-01-18
Horno HOR-01-03
Limite Liquido
0,025
0,050
0,125
0,150
0,175
Humedad despues de InmersionHumedad Natural
CLASIFICACION MUESTRA
3,30,200
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0,250 0,300 0,350 0,400 0,450 0,500 0,550
Esfu
erz
o (lb
ƒ/plg2)
Penetración, Pulg.
ENSAYO DE CBR SOBRE MUESTRA INALTERADACurvas de esfuerzo y penetración
Esfuerzo Antes de Inmersion
Esfuerzo despues de Inmersion
YEISSON ALEXIS PRADA
MONTOYANIT 93133194-1
DISEÑOS, ESTUDIOS DE
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 45
OBRA: ESTABILIZACION DE SUBRRASANTE CÓDIGO:
TRAMO: #N/A
SECTOR : ______
1. IDENTIFICACION DEL MATERIAL.
1.1 Fecha de Ensayo.
1.2 Descripcion.
1.3 Tipo de Capa.
1.4 Longitud Verificada. Muestra 11.5 Procedencia de los Agregados TERRENO NATURAL
2,0 Ensayo :
ᵚ NATURAL
1 2 3 1
8 24 30 ____
49,97 56,20 52,06 630,5
44,33 48,66 47,89 587
29,60 28,03 35,57 396
38,32 36,53 33,87 35,3 22,77
4 5 6 Promedio
32,56 31,29 31,23
32,04 30,70 30,85
29,79 28,19 29,20
23,21 23,60 22,87 23,2
3,0 Resultado :
Pasa 200 (%) 35,4
IP= 12,1
LL= 35,3
LP= 23,2
AASHTO: A-2-6
U.S.C: CL
Observacion:
_____
_____
L Í M I T E L Í Q U I D O
Determinacion Del limite Liquido de los Suelos INV-E-125
Limite plastico eindice de Plasticidad. INV-E126
07-GESTIONAR LABORATORIO
lunes, 19 de octubre de 2015
arena arcillosa con grava
Material para terraplen.(SUBRASANTE).
_______
% De Humedd.
Numero de la Tara.
Numero de Golpes
Peso Muestra+Tara Humeda
Peso Muestra+Tara Seca.
Peso Tara.
% De Humedd.
L Í M I T E P L Á S T I C O
Numero de la Tara.
Peso Muestra+Tara Humeda
Peso Muestra+Tara Seca.
Peso Tara.
CLASIFICACIÓN
R² = 0,7887
20
24
28
32
36
40
44
10 100
% D
E
HU
ME
DA
D
NÚMERO DE GOLPES
LÍMITES DE CONSISTENCIA
Vigencia :Noviembre/13
Limite Liquido
Limite Liquido
YEISSON ALEXIS PRADA
MONTOYANIT 93133194-1
DISEÑOS, ESTUDIOS DE
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 46
CODIGO: FL-011
VERSION : 01
VIGENCIA: Noviembre/13
OBRA : ESTABILIZACION DE SUBRRASANTE
TRAMO : _____ ____
SECTOR : ______
CLIENTE : INVIAS
1.0 IDENTIFICACION DEL MATERIAL. Suelo Tolerable
1.1 Fecha de Ensayo.
1.3 Longitud Verificada. _____
1.4 Procedencia del Material. Terreno Natural
1,6 Muestra Nro : 1####
2. PRUEBA POR IGNICION.
4 5 6 7 8 9
4 2 3 1 2 3
29,13 28,95 28,01 51,70 50,86 50,79
28,80 28,68 27,73 46,50 45,90 45,65
13,28 14,47 12,51 24,0 23,5 23,77
15,52 14,21 15,22 22,5 22,4 21,88
0,33 0,27 0,28 5,2 5,0 5,14
2,13 1,90 1,84 23,12 22,10 23,49 22,93. RESULTADO:
Peso neto de la Muestra.
Perdida en Peso Por la
ignicion. ᵚ NATURAL
% De contenido Organico.
% De contenido Organico. 1,96
Peso del Crisol.
DETREMINACION DEL CONTENIDO ORGANICO EN SUELOS
MEDIANTE PERDIDA POR IGNICION
NORMA INV. E-121.
07-GESTIONAR LABORATORIO
lunes, 19 de octubre de 2015
_____ Suelo Tolerable
2.1 PRUEBA DE HUMEDAD
Nº De la Probeta
Nº De ensayos
Peso de la
muestra+Recipiente Antes
Peso de la
muestra+Recipiente Despes
YEISSON ALEXIS
PRADA MONTOYANIT 93133194-1
DISEÑOS, ESTUDIOS
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 47
1. PROYECTO ENSAYO N° 1
PROYECTO: ESTABILIZACION DE LA SUBRASANTE
TRAMO: 0 SECTOR: Loboguerrero
CONTRATO: 0 PLANTA: Apique N°1
NIVEL DE TRAFICO: 0 TIPO CAPA: SITIO CRITICO
2. MATERIAL
DESCRIPCION: arena arcillosa con grava
FUENTE MATERIAL: Terreno Natural MUESTRA N°: 1
TIPO DE MATERIAL: material para terrapeln FECHA TOMA: 22-oct-15
LABORATORIO: 0 FECHA ENSAYO: 23-oct-15
3. ENSAYO
Peso húmedo material + Tara 823,6Peso seco material + Tara 755Peso de la tara 46,3
1 2 3 4
Metodo utilizado para el ensayo
No. de Golpes 25 25 25 25
Molde No. 1 1 1 1
No. de Capas 3 3 3 3
Peso muestra húmeda + molde, (g). 4610 4910 5005 5020
Peso molde, (g).. 3200 3200 3200 3980
Peso muestra húmeda, (g). 1410 1710 1805 1040
Volumen molde, cm3. 940 940 940 940
Densidad muestra húmeda, gr/cm3 1,500 1,819 1,920 1,106
Densidad muestra seca, gr/cm3 1,363 1,599 1,651 0,930
85,0 99,8 103,1 58,1
(w1-w2)/(w2-w3)*100
T2 T2 T2 2
Peso rec. + Muestra Hum. (g). W1 = 250 246 457 421
Peso rec. + Muestra Seca (g). W2 = 233 224 402 365
Peso Recipiente (g). W3 = 64 64 64 69
10,06% 13,75% 16,27% 18,92%
Contenido de Humedad deseada.(%) 10,0% 13,0% 16,0% 18,0%
0,3% 3,3% 6,3% 8,3%
8 88 166,7 219
Densidad máxima de laboratorio
1,686 gr/cm3
Densidad máxima de laboratorio
105,2 Lb/pie3
Porcentaje de Humedad optima
14,0% %
0 %
CURVA PROCTOR MODIFICADO RESULTADOS DEL ENSAYO
% Ret. en tamiz 3/4" gradación
original.
Agua Adicionada ml
Humedad natural del material Equipo utilizado para el ensayo
9,68%Equipo Proctor Modificado EPM -11-05 Balanza BLZ-
01-24
DENSIDAD SECA
PRUEBA
Ensayo Metodo A
TOMA MUESTRA PARA HUMEDAD
Recipiente No.
Contenido de Humedad (%)
% De humedad adicionado
ENSAYO MODIFICADO DE COMPACTACION
(PROCTOR MODIFICADO)
INV-E-142-13
CÓDIGO: FO-S-15-19
VERSIÓN: 05
07-GESTIONAR LABORATORIO FECHA VIGENCIA: 01-ABR-15
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
110,0
120,0
130,0
6,0% 9,0% 12,0% 15,0% 18,0% 21,0% 24,0% 27,0% 30,0%
DE
NS
IDA
D M
ÁX
IMA
SE
CA
EN
LB
S/C
m3
CONTENIDO DE HUMEDAD %
YEISSON ALEXIS PRADA
MONTOYANIT 93133194-1
DISEÑOS, ESTUDIOS DE SUELOS, CONTROL DE CALIDAD DE
ANÁLISIS MEJORAMIENTO SUELO DE SUBRASANTE CON ADITIVO ORGÁNICO 48
1. PROYECTO ENSAYO N° 2
PROYECTO: ESTABILIZACION DE LA SUBRASANTE
TRAMO: 0 SECTOR: Loboguerrero
CONTRATO: 0 PLANTA: Apique N°1
NIVEL DE TRAFICO: 0 TIPO CAPA: SITIO CRITICO
2. MATERIAL
DESCRIPCION: arena arcillosa con grava
FUENTE MATERIAL: Terreno Natural MUESTRA N°: 1
TIPO DE MATERIAL: FECHA TOMA: 22-oct-15
LABORATORIO: 0 FECHA ENSAYO: 24-oct-15
3. ENSAYO
Peso húmedo material + Tara 945Peso seco material + Tara 910Peso de la tara 46,3
1 2 3 4
Metodo utilizado para el ensayo
No. de Golpes 25 25 25 25
Molde No. 1 1 1 1
No. de Capas 3 3 3 3
Peso muestra húmeda + molde, (g). 4687 4945 4978 5037
Peso molde, (g).. 3200 3200 3200 3053
Peso muestra húmeda, (g). 1487 1745 1778 1984
Volumen molde, cm3. 940 940 940 2116
Densidad muestra húmeda, gr/cm3 1,582 1,856 1,891 0,938
Densidad muestra seca, gr/cm3 1,468 1,705 1,698 0,818
91,6 106,4 106,0 51,0
(w1-w2)/(w2-w3)*100
1 2 1 2
Peso rec. + Muestra Hum. (g). W1 = 723 778 879 821
Peso rec. + Muestra Seca (g). W2 = 675 720 795 725
Peso Recipiente (g). W3 = 57,5 69 57,5 69
7,77% 8,91% 11,39% 14,63%
Contenido de Humedad deseada.(%) 7,5% 9,5% 11,0% 13,0%
2,2% 5,4% 6,9% 8,9%
60 150 191,4 246
Densidad máxima de laboratorio
1,802 gr/cm3
Densidad máxima de laboratorio
112,4 Lb/pie3
Porcentaje de Humedad optima
10,1% %
0 %
CURVA PROCTOR MODIFICADO RESULTADOS DEL ENSAYO
% Ret. en tamiz 3/4" gradación
original.
Agua Adicionada ml
Humedad natural del material Equipo utilizado para el ensayo
4,05%Equipo Proctor Modificado EPM -11-05 Balanza BLZ-
01-24
DENSIDAD SECA
PRUEBA
Ensayo Metodo A
TOMA MUESTRA PARA HUMEDAD
Recipiente No.
Contenido de Humedad (%)
% De humedad adicionado
ENSAYO MODIFICADO DE COMPACTACION
(PROCTOR MODIFICADO)
INV-E-142-13
CÓDIGO: FO-S-15-19
VERSIÓN: 05
07-GESTIONAR LABORATORIO FECHA VIGENCIA: 01-ABR-15
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
90,0
100,0
110,0
120,0
130,0
6,0% 9,0% 12,0% 15,0% 18,0% 21,0% 24,0% 27,0% 30,0%
DE
NS
IDA
D M
ÁX
IMA
SE
CA
EN
LB
S/C
m3
CONTENIDO DE HUMEDAD %
YEISSON ALEXIS PRADA
MONTOYANIT 93133194-1
DISEÑOS, ESTUDIOS DE SUELOS, CONTROL DE CALIDAD DE
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