IV FIN 105 TE Leon Fierro 2016

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5 Perú
AGRADECIMIENTOS
Dios
Por todo lo que he recibido y todo lo que está aún por llegar, por darme la vida, guiarme en
cada paso que doy día a día, por darme sabiduría y oír mis oraciones.
Mi familia
Por ser un grupo de personas que siempre me brindan su apoyo incondicional, por ser mi
fuerza y motivo para conseguir mis metas profesionales, mis padres y hermanos cada uno
de ellos siempre con un gran consejo. Todos ustedes son mi mayor inspiración.
Ing. Juan Pablo Bellolio

Por ser la persona que confió en mí desde que comencé con esta investigación, me
proporcionó información valiosa de acuerdo a su experiencia en este campo de carreteras,
por los consejos que me brinda día a día para desarrollarme profesionalmente. Y por la
amistad sincera que nos une.
Ing. Augusto García Corzo

Por apoyar esta investigación y por la disposición en seguirla.
A mis amigos
Por sus buenos deseos siempre, brindándome un poco de su tiempo pese a la distancia
para hacerme despertar cuando sentía que no me alcanzaba el tiempo y presionarme para
terminar la tesis.
I
DEDICATORIA
A mi madre, mi persona favorita, una

mujer luchadora y admirable, que siempre
quiere lo mejor para mi desarrollo
profesional.
A mi padre, una persona fuerte y
optimista, por darme las armas suficientes
para valerme en este mundo tan
complicado.
A los dos agradezco su incondicional
ayuda y los valores que formaron en mi
persona.
II
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................... 1
CAPÍTULO I .............................................................................................................................................. 3
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO ........................................................................................................ 3
1.1 PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ...................................................... 3
1.1.1 Planteamiento del problema ................................................................................................ 3

1.1.2 Formulación del problema ................................................................................................... 6
1.1.2.1 Problema general ............................................................................................................... 6
1.1.2.2 Problemas específicos ...................................................................................................... 6
1.2 OBJETIVOS ................................................................................................................................. 6
1.2.1 Objetivo general ...................................................................................................................... 6

1.2.2 Objetivos específicos ............................................................................................................ 7
1.3 JUSTIFICACIÓN Y FACTIBILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN ............................................... 7
1.3.1 Justificación de la investigación ........................................................................................ 7

1.3.2 Factibilidad de la investigación .......................................................................................... 8
1.4 HIPÓTESIS Y VARIABLES ........................................................................................................ 8
1.4.1 Hipótesis general .................................................................................................................... 8

1.4.2 Hipótesis específicas ............................................................................................................. 8
1.4.3 Variables, operacionalización ............................................................................................. 9
CAPÍTULO II ........................................................................................................................................... 10
MARCO TEÓRICO ................................................................................................................................. 10
2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN........................................................................... 10
2.2 BASES TEÓRICAS ................................................................................................................... 16
2.2.1 Estabilización de suelos ..................................................................................................... 16

2.2.2 Propiedades de los suelos ................................................................................................. 17
2.2.3 Tipos de estabilización suelos .......................................................................................... 22
2.2.3.1 Estabilización mecánica ................................................................................................. 22
2.2.3.2 Estabilización física ......................................................................................................... 23
2.2.3.3 Estabilización química .................................................................................................... 25
2.2.4 Estabilización química de suelos empleando nuevas tecnologías ......................... 33
2.2.5 Estabilización química con la tecnología Proes ........................................................... 35
2.2.5.1 Descripción general ......................................................................................................... 35
2.2.5.2 Materiales ........................................................................................................................... 36
2.2.5.3 Equipos necesarios ......................................................................................................... 37
2.2.5.4 Procedimiento de trabajo ............................................................................................... 38
2.2.5.5 Cuidado de la estabilización ......................................................................................... 43
III
2.2.5.6 Limitaciones meteorológicas ........................................................................................ 44
2.2.5.7 Carpeta de rodado............................................................................................................ 44
2.2.5.8 Control de calidad ............................................................................................................ 47
2.3 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS ................................................................................. 49
2.3.1 Capacidad de soporte del suelo (CBR) ........................................................................... 49

2.3.2 Coeficiente estructural ........................................................................................................ 52
2.3.3 Deflexión del pavimento ..................................................................................................... 54
2.3.4 Módulo resiliente .................................................................................................................. 54
2.3.5 Evaluación estructural del pavimento ............................................................................. 58
2.3.6 Número estructural .............................................................................................................. 59
2.3.7 Proceso de ionización ......................................................................................................... 59
2.3.8 Normalización de deflexiones ........................................................................................... 60
CAPÍTULO III .......................................................................................................................................... 62
METODOLOGÍA ..................................................................................................................................... 62
3.1 MÉTODO, TIPO Y NIVEL DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................. 62
3.1.1 Método de la investigación ................................................................................................ 62

3.1.1.1 Método general ................................................................................................................. 62
3.1.1.2 Método teórico .................................................................................................................. 62
3.1.1.3 Método específico ............................................................................................................ 63
3.1.2 Tipo de investigación .......................................................................................................... 63
3.1.3 Nivel de investigación ......................................................................................................... 63
3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................................... 64
3.3. POBLACIÓN Y MUESTRA DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................... 64
3.3.1 Población ................................................................................................................................ 64

3.3.1.1 Datos generales ................................................................................................................ 64
3.3.1.2 Ubicación ............................................................................................................................ 65
3.3.2 Muestra .................................................................................................................................... 67
3.4. RECOLECCIÓN DE DATOS DEL TRAMO DE PRUEBA ..................................................... 67
3.4.1 Ubicación del tramo de prueba ......................................................................................... 67

3.4.2 Fase de antecedentes y proyección ................................................................................ 69
3.4.3 Fase de diseño de pavimentos ......................................................................................... 70
3.4.3.1 Tráfico de diseño .............................................................................................................. 70
3.4.3.2 CBR de diseño .................................................................................................................. 73
3.4.3.3 Diseño de espesor de pavimento por el método NAASRA ................................... 74
3.4.3.4 Estructura de pavimento ................................................................................................ 75
3.4.4 Fase de laboratorio .............................................................................................................. 77
3.4.4.1 Canteras de recarga y pruebas de laboratorio ......................................................... 77
3.4.4.2 Determinación del coeficiente estructural ................................................................. 78
3.4.5 Fase de campo ...................................................................................................................... 91
IV
3.4.5.1 Construcción del tramo de prueba (base estabilizada Proes) ............................. 91
3.4.5.2 Control de calidad y estructural ................................................................................... 99
3.4.5.3 Control de la capacidad estructural de la base estabilizada con Proes .......... 101
3.4.6 Fase operacional................................................................................................................. 106
3.4.6.1 Retroanálisis del módulo elástico de la base estabilizada con Proes ............. 106
CAPÍTULO IV ....................................................................................................................................... 113
RESULTADOS Y DISCUSIÓN............................................................................................................ 113
4.1 RESULTADOS DEL TRATAMIENTO Y ANÁLISIS DE INFORMACIÓN ........................... 113
4.1.1 Resultados de control de calidad y laboratorio .......................................................... 113

4.1.1.1 Incremento de capacidad de soporte con Proes y Rocatech 50/50, cantera
85+500 ………………………………………………………………………………………………………………………………………..113
4.1.1.2 Incremento de capacidad de soporte con Proes y Rocatech 70/30 .................. 114
4.1.1.3 Incremento de capacidad de soporte con Proes y cemento ............................... 114
4.1.2 Resultados del control de la capacidad estructural de la base estabilizada con
Proes y Rocatech 70/30 ...................................................................................................................... 115
4.1.3 Comportamiento de la base estabilizada con Proes ................................................. 118
4.1.4 Comparación de costos unitarios de la base estabilizada con Rocatech 70/30 y
Proes, la base estabilizada con cemento y Proes y una base granular ................................ 121
4.1.4.1 Análisis de costo unitario de una base granular e = 17 cm ................................ 123
4.1.4.2 Análisis de costo unitario de una base estabilizada con Proes e = 11 cm . 124
4.1.4.3 Análisis de costo unitario de una base estabilizada con Rocatech 70/30 –
Proes ………………………………………………………………………………………………………………………………………..125
4.2 DISCUCIÓN DE RESULTADOS ............................................................................................ 126
CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 127
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................. 129
MATRIZ DE CONSISTENCIA ............................................................................................................. 132
ANEXOS
Anexo 1: Matriz de consistencia
Anexo 2: Ensayo de laboratorio cantera 79+500 - natural
Anexo 3: Ensayo de laboratorio cantera 85+500 - natural
Anexo 4: Diseño de la cantera 85+500 con Rocatech 50/50 50 kg/m3 - Proes 0.25 lt/m3
Anexo 8: Resumen diseño de la cantera 85+500 con Rocatech 50/50 - Proes
Anexo 12: Resumen diseño de la cantera 85+500 con Rocatech 70/30 - Proes
Anexo 13: Diseño de la cantera 85+500 con cemento 55 kg/m3 - Proes 0.27 lt/m3
V
Anexo 15: Resumen diseño de la cantera 85+500 con cemento - Proes
Anexo 20: Resumen diseño de la cantera 79+500
Anexo 21: Estabilidad Marshall cantera 79+500, Rocatech 70/30 55 kg/m3 - Proes 0.28
lt/m3
Anexo 22: Estabilidad Marshall cantera 85+500, Rocatech 70/30 55 kg/m3 - Proes 0.28
lt/m3
Anexo 23: Resumen de Estabilidad Marshall, Rocatech 70/30 55 kg/m3 - Proes 0.28 lt/m3
Anexo 24: UCS cantera 79+500, Rocatech 70/30 55 kg/m3 - Proes 0.28 lt/m3
Anexo 25: UCS cantera 85+500, Rocatech 70/30 55 kg/m3 - Proes 0.28 lt/m3
Anexo 26: Resumen de UCS, Rocatech 70/30 55 kg/m3 - Proes 0.28 lt/m3
VI
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Permeabilidad según la textura del suelo……………..…………………..…………20

Tabla 2. Permeabilidad según la estructura del suelo……….……………………...………...20
Tabla 3. Espesores recomendados para estabilización por sustitución de suelos 3 % ≤ CBR
≤ 6 %..................................………………….……….………………………….….…………...24
Tabla 4. Rango de cemento requerido en estabilización con cemento.…….……………….28
Tabla 5. Categorías de CBR para subrasante.………………..……………………..………..51
Tabla 6. Valor relativo de soporte, CBR en subbase granular ……….……......…………….51
Tabla 7. Valor relativo de soporte, CBR en base granular.…...………………....……………51
Tabla 8. Coeficientes de resistencia relativa de las diferentes capas de un pavimento
flexible……………………………………………………………………………………………..52
Tabla 9. Coeficientes estructurales de las capas del pavimento ai..……….….….…………53
Tabla 10. Módulo resiliente obtenido por correlación con CBR ……………………...………56
Tabla 11. Cuadro de construcción proyecto Red Vial 3 – Cusco…………………………….65
Tabla 12. Conteo de tráfico diseño tramo 4 y 5…………………….………………………….72
Tabla 13. Número de repeticiones de EE de diseño ………………………………………….72
Tabla 14. Clasificación según volumen de tránsito…………………………………………...72
Tabla 15. CBR de la capa material granular existente (%)…………………………………...73
Tabla 16. CBR de la subrasante (%)…………………………………………………………...74
Tabla 17. CBR de diseño por sectores homogéneos (%)………………………………….....74
Tabla 18. Espesor de capa de granular por NAASRA…..…………………………………...75
Tabla 19. Resultados de clasificación de suelos para canteras de recarga………...…..…..77
Tabla 20. CBR con dosificaciones Rocatech 50/50 - Proes, km 85+500………………...….79
Tabla 21. CBR con dosificaciones Rocatech 70/30 – Proes, km 85+500…….….….………79
Tabla 22. CBR con dosificaciones para Cemento - Proes, km 85+500……………...………79
Tabla 23. CBR con dosificaciones para Rocatech 50/50 y 70/30, km 79+500……..….……80
Tabla 24. Resultados de estabilidad Marshall (método Illinois)……….……………………..82
Tabla 25. Valores promedio, mínimo y máximo de estabilidad Marshall……….…………..83
Tabla 26. Valores de estabilidad Marshall para diferentes percentiles……….…………….83
Tabla 27. Resultados de resistencia a la compresión no confinada (UCS)..…………..…...85
Tabla 28. Valores promedio, mínimo y máximo de resistencia la compresión no confinada
……………………………………………………………………………………………..……… 85
Tabla 29. Resistencia a la compresión no confinada, diferentes percentiles…………......86
VII
Tabla 30. Diseño de pavimentos……………………………….………..……….…………….89
Tabla 31. Detalle de solución para el pavimento ……………………...……….…………….90
Tabla 32. Plan de aseguramiento de la calidad según Plan de Conservación Vial… ……100
Tabla 33. Valores de referencia del factor de distribución de presión……….……………109
Tabla 34. Análisis comparativo entre base granular y base estabilizada …………..….….122
Tabla 35. Costo unitario de base granular………………………………………………..…..123
Tabla 36. Costo unitario de base estabilizada con cemento - Proes………………..….....124
Tabla 37. Costo unitario de base estabilizada con Rocatech 70/30 - Proes…………..…..125
VIII
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Preparación de la subrasante…….....…………….………………….………...……38

Figura 2. Esparcido del material para base……….….….…………………………...…...…...39
Figura 3. Aplicación aditivo sólido en bolsas..............…....……….……..…….…….…..…...39
Figura 4. Aplicación aditivo sólido con camión esparcidor.…….....………..………..…..…..40
Figura 5. Mezclado y batido aditivo sólido con suelo.…………….....…..………..…………..40
Figura 6. Adición aditivo líquido Proes……….……...………………....……………...…..…..41
Figura 7. Mezclado aditivo líquido Proes con suelo.………………..….………………….…..41
Figura 8. Mezclado con recicladora y cisterna……..….……………….....……………….…..42
Figura 9. Compactación con rodillo vibratorio…………………………………..……………..43
Figura 10. Compactación luego de recicladora……………………….…………..............…..43
Figura 11. Tránsito durante la faena…………….….………………….…………………...…..44
Figura 12. Imprimación asfáltica reforzada…………………………….…………….…….…..45
Figura 13. Lechada asfáltica (Slurry Seal)……….……………………..…………..……...…..46
Figura 14. Colocación de mezcla asfáltica……………………….…….……………….....…..46
Figura 15. Mecanismo de falla del suelo generado por el pistón…….…………….…….…..49
Figura 16. Deformaciones por cargas repetitivas……………………...….…………..…..…..55
Figura 17. Correlaciones típicas entre las clasificaciones y propiedades de los suelos con
el módulo de resiliencia ……….………………………………………………………………..57
Figura 18. Normalización de deflexiones…………….……………….………………………..61
Figura 19. Ubicación y localización del proyecto……..………………..………………….…..66
Figura 20. Lugar de trabajo (tramo de prueba)…………………………..……….……………68
Figura 21. Estructura del pavimento…………………….……..………….……………………77
Figura 22. Valor del coeficiente estructural para una base estabilizada con el nomograma
para bases granulares…………..……….............................................................................81
para bases constituida por mezcla asfáltica……………….……………………...…………...84
para base granular tratada con cemento……….…………………..................................…..87
Figura 25. Incorporación de material para mejoramiento de la subrasante…….……....…..92
Figura 26. Extracción de cantera, zarandeo y carguío de material con plasticidad……..….92
Figura 27. Recarga de material a estabilizar ………………………….……….…..................92
Figura 28. Tendido de material a estabilizar ………………………….…………….……........93
Figura 29. Rocatech 70/30 en big bag, separado con la longitud correspondiente…........93
IX
Figura 30. Aplicación de Rocatech 70/30 en la plataforma a estabilizar……….………..…..93
Figura 31. Aplicación de Rocatech 70/30 en bolsa de 50 kg……….……….……………......94
Figura 32. Rocatech 70/30 en bolsas de 50 kg, separado con la longitud correspondiente.94
Figura 33. Tendido de Rocatech 70/30 en la plataforma a estabilizar……….………..……..94
Figura 34. Escarificado de material con Rocatech 70/30……….…………………….……....95
Figura 35. Mezclado de material de cantera con Rocatech 70/30 en seco……….......…….95
Figura 36. Adición del aditivo líquido Proes en la cisterna con agua……………….....……..95
Figura 37. Incorporación de dilución agua y aditivo líquido Proes a la mezcla en seco.…...96
Figura 38. Mezclado aditivo líquido (Proes 100), con material de recarga y Rocatech
70/30……………………………………………………………………………………………….96
Figura 39. Conformación de la base estabilizada ………………………….….…..................96
Figura 40. Compactación de la base estabilizada …………………………….…...………….97
Figura 41. Refine de la base estabilizada …..…………………………….………...…....…....97
Figura 42. Sellado de la base estabilizada ……….…....……………………………..............97
Figura 43. Sellado de huecos en la base estabilizada ………………………….………….....98
Figura 44. Acabado de la base estabilizada sin recubrimiento……………………………....98
Figura 45. Riego de liga de la base estabilizada ………..…………………………….……....98
Figura 46. Slurry Seal en la base estabilizada ………............................................………..99
Figura 47. Acabado de la base estabilizada con recubrimiento……………………………...99
Figura 48. Control de materiales estabilizados en pista……….…………………….……...100
Figura 49. Control de compactación de la base con densímetro nuclear………....……….101
Figura 50. Control de penetración dinámica de cono (PDC)…………….…...…….……….101
Figura 51. Configuración básica del LWD y elementos opcionales……….……….……….102
Figura 52. Partes del LWD y operación en terreno………………………………….……….103
Figura 53. Computador de mano Juno - Trimble……….…………………...…...................104
Figura 54. Medición con LWD en la subrasante……………..……………………….………104
Figura 55. Medición con LWD en la base estabilizada sin recubrimiento a los 7 días…....105
Figura 56. Medición con LWD en la base estabilizada con recubrimiento a los 7 días…...105
Figura 57. Medición con LWD en la base estabilizada a los 4 meses………………………105
Figura 58. Medición con LWD en la base estabilizada a los 14 meses…………………….106
Figura 59. Software LWDmod……….……………………………..…………………….……106
Figura 60. Distribución de presión materiales granulares y cohesivos………..……….…..109
Figura 61. Análisis por punto medido con LWDmod……….……………………………...…112
Figura 62. Lugar de medición con LWD …………………....……………………………...…115
X
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Determinación de espesor de capa granular………..………..……....……………75

Gráfico 2. Sectorización de subrasante……………………………………...…....……….…..91
Grafico 3. Carga vs deflexión en un punto de medición……….………………............……111
Grafico 4. Deflexión y localización con LWDmod……………..……………...…..………….111
Gráfico 5. Incremento del CBR con Rocatech 50/50 - Proes……………..…..…………….113
Gráfico 6. Incremento del CBR con Rocatech 70/30 - Proes……….……..………..………114
Gráfico 7. Incremento del CBR con cemento - Proes……….……………..………………...114
Gráfico 8. Resultados del módulo a los 7 días de construcción……….…..………….…….116
Gráfico 9. Porcentaje de los resultados del módulo a los 7 días de construcción…………116
Gráfico 10. Resultados del módulo a los 40 días de construcción…………..……..………116
Gráfico 11. Porcentaje de los resultados del módulo a los 40 días de construcción….......117
Gráfico 12. Resultados del módulo a los 400 días de construcción……….………………..117
Gráfico 13. Porcentaje de los resultados del módulo a los 400 días de construcción…….117
Gráfico 14. Resultados del módulo a los 640 días de construcción……….…………….….118
Gráfico 15. Porcentaje de los resultados del módulo a los 640 días de construcción…….118
Gráfico 16. Comparación de la base estabilizada en el tiempo……………..……..……….119
Gráfico 17. Comportamiento de la Eo en el tiempo……………………...…………………..119
Gráfico 18. Comportamiento de la base estabilizada en el tiempo.…..………………........120
Gráfico 19. Número estructural requerido para la base estabilizada ………….…………..120
XI
RESUMEN
El propósito de la intervención de un corredor vial mediante la Conservación por Niveles

de Servicio en nuestro país es buscar que las vías se encuentren en permanente buen
estado y confort para el usuario.
Como profesionales que buscamos la integración del país, mediante el desarrollo de zonas
de extrema pobreza, ingreso a grandes potenciales económicos sin explotación, conexión
de mercados internos y externos para construir un país más competitivo, es fácil de
comprender el elevado costo que representa el intervenir inoportunamente una carretera
para asegurar el uso permanente de ésta, costos que significan recuperación de vías
existentes con materiales costosos, costo de combustible para distancias muy alejadas de
las canteras, plantas de preparación de material etc. Por ello, una buena alternativa para
soluciones básicas o inversión de 5 a 10 años en corredores viales por conservación es la
utilización de la estabilización química y dentro de ésta la tecnología Proes, para estos
tipos de pavimentos básicos o corredores económicos, puesto que tiene como resultados
beneficios económicos, estructurales, amigables tanto en el aspecto social como
medioambiental.
Los suelos tratados mantienen un comportamiento estable, flexible, controladas las

variaciones volumétricas producidas por el agua, con alta capacidad de soporte y
expansión nula: CBR > 100 %, módulo elástico hasta 2000 MPa y resistencia a la
compresión no confinada hasta 5 MPa y, sobre todo, con buena transitabilidad los 365 días
del año, bajo todas las condiciones climáticas.
Palabras clave: Niveles de servicio, soluciones básicas, pavimentos económicos,

capacidad de soporte, módulo elástico, resistencia a la compresión no confinada.
XII
ABSTRACT
The purpose of the intervention of a road corridor through the Conservation for Service
Levels in our country is to find tracks in a permanent good state for the user.
As professionals who search integration in your country, through the development of zones
of extreme poverty, great economic potential of income without explotation, conexion of
internal and external markets for building a more competitive country, it is easy to
understand the elevated cost that represents not timely intervention in a road to ensure the
permanent use of it, cost that means recover of existing tracks with expensive materials,
fuel cost with long distances of quarry, etc. For this, a better alternative for solutions or
investment of 5 to 10 years in corridors for conservation is the use of chemical stabilization
through Proes technology in this types of basic pavements or economic corridors, since it
has as results economical structural benefits, friendly both the social aspect as
environmental,
The treated soil retains a stable, flexible behaviour, controls the volumetric variations
produced by the water, with high bearing capacity and no expansion: CBR> 100 %, elastic
modulus until 2000 MPa, a compressive strength unconfined until 5 MPa and also with a
good transitability for the 365 days of the year, under all types of weather.
Keywords: Service levels, basic solutions, economic pavement, bearing capacity, elastic
modulus, compressive strength unconfined.
XIII
INTRODUCCIÓN
La red de carreteras nacionales y regionales de nuestro país, especialmente las carreteras

transversales o de penetración, son de gran interés para el desarrollo de la economía del
país y principalmente de las zonas de sierra y selva alejadas de las zonas de mayor
crecimiento económico, que normalmente se concentran en la costa. Es por ello que para
evitar el deterioro prematuro de estas carreteras se deben contar con una estructura de
pavimento adecuada o solución básica y un mantenimiento rutinario oportuno, de esta
forma se soluciona los altos costos de operación, incremento del número de accidentes de
tránsito y pérdida de confianza del público usuario respecto a las entidades que se encarga
de la operación y mantenimiento de las carreteras.
Como solución a estos problemas el Gobierno Regional de Cusco con el apoyo de Provias
Nacional, desarrolló políticas de conservación y mantenimiento por niveles de servicio de
su Red Vial regional, de esta manera se interviene la carretera en forma oportuna y
metódica mediante actividades de conservación rutinaria, periódica, solución básica,
reparaciones menores y atención de emergencias viales.
“Las soluciones básicas tienen por finalidad mejorar la vida útil y el nivel de servicio de la
capa de rodadura de las carreteras, que sufren rápido deterioro por efecto de tránsito y el
clima, por esto se realiza un mejoramiento de la vida útil, que significa incrementar el
periodo de diseño de 5 años (afirmado) a 10 años (solución básica) y la posibilidad de
programar las actividades de mantenimiento periódico en tiempos previsibles, lo que no
ocurre actualmente con las capas de afirmado convencional” (18).
“Las soluciones básicas son intervenciones que implican una mayor inversión inicial por la
incorporación de un estabilizador al material conformante de la capa de rodadura con el
empleo de equipos convencionales, sobre la cual podría colocarse además un
recubrimiento bituminoso(…)” (18). Estas soluciones básicas deben cumplir el requerimiento
técnico principal como el número estructural de SN=0.87, aprobada por el Gobierno
Regional de Cusco y supervisión.
Es así que de 524 Km de longitud total de la Red Vial N°3 – Cusco, 480 Km corresponde
a una intervención mediante solución básica y de estos 267.94 km de carretera se trabajó
con la tecnología Proes mediante la estabilización química.
1
Para determinar si uno o unos aditivos al incorporarse al aditivo líquido Proes generan
incrementos importantes en la resistencia y/o en la capacidad estructural, se desarrollaron
diseño de mezclas de suelos con diferentes dosificaciones y diferentes canteras, aditivos,
construcción del tramo de prueba, seguimiento del control estructural de la base
estabilizada con la tecnología Proes y concluir con alternativas de mejora para las
entidades responsables de la gestión vial para que apliquen las soluciones básicas, tanto
en los proyectos de conservación y mantenimiento, como también en vías de primer nivel.
2
CAPÍTULO I
PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO
1.1 PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
1.1.1 Planteamiento del problema
El Perú, como país en vías de desarrollo, está en proceso de potenciar su

infraestructura, específicamente el área vial, donde la red de carreteras nacionales
y regionales de nuestro país, especialmente las carreteras transversales o de
penetración, tienen una participación muy importante en el desarrollo de la
economía de las zonas de sierra y selva, alejadas de las de mayor crecimiento
económico, que normalmente se concentran en la costa.
En ese sentido, en el año 2007 el Proyecto Especial de Infraestructura de

Transporte–Provias Nacional, Unidad Ejecutora del Ministerio de Transportes y
Comunicaciones (MTC en adelante), responsable de la administración y operación
de la Red Vial Nacional, ha desarrollado una nueva estrategia de desarrollo de
infraestructura vial, denominada Proyecto Perú 1, que es un mecanismo contractual
de gestión para la conservación y desarrollo gradual de las carreteras donde las
prestaciones se controlan por niveles de servicio, es decir, que la carretera se
3
encuentre en buen estado, confort y transitabilidad para todos los usuarios, a un
costo determinado y a riesgo del contratista.
“El Proyecto Perú, es una estrategia para desarrollar económicamente al país a

través de la recuperación y puesta en valor de la actual Red Vial, buscando lograr
la integración total del territorio patrio” (16).
Por lo tanto, teniendo en cuenta los buenos resultados del Proyecto Perú, el MTC,
en trabajo coordinado con los gobiernos regionales y locales, está gestionando
estos proyectos de conservación donde se debe intervenir grandes corredores
viales (logísticos) que estén en el orden de 150-500 km de longitud, “(…) los cuales
deben unir mínimo 02 departamentos, o una frontera con un destino de importancia
(en la práctica se tienen carreteras que une 4 departamentos)” (16).
Es así que el año 2012 el Gobierno Regional de Cusco envió a concurso público la
contratación del “Servicio de Gestión Vial por Niveles de Servicio de la Red N° 3 del
Proyecto de Redes Viales Regionales Integrando el Cusco” para unir 16 centros
poblados, dentro de ellas a 3 importantes ciudades desde Calca, Quillabamba hasta
Kimbiri de las provincias de Calca y La Convención, con una extensión de 524 km
de carretera que permite la conexión con pueblos importantes de la sierra (4568
msnm) y selva central (605 msnm) de los departamentos de Cusco y Ayacucho.
Con el único objetivo de mejorar la transitabilidad de estas carreteras de
penetración para el transporte de los pobladores y carga, con esto se reduce los
costos vehiculares, distancias y tiempos de viaje a favor de los pobladores.
De esta forma se busca mantener esta vía regional con una adecuada
serviciabilidad, interviniendo en forma oportuna y metódicamente mediante las
actividades de conservación rutinaria, conservación periódica-solución básica,
reparaciones menores y atención de emergencias viales.
Los términos de referencia (TdR), dentro de los cuales se establecen los

requerimientos contractuales, técnicos y operativos de un contrato, especifican para
la conservación periódica. La solución básica, que consiste en la “colocación de
material granular, el cual deberá ser estabilizado con emulsión asfáltica. El número
estructural (SN) de esta capa no debe ser menor de 0.87. Como protección
superficial se colocará un mortero asfáltico modificado con polímero (e = 1cm);
4
estos trabajos se ejecutarán en todo el ancho de la calzada…”; sin embargo, los
mismos TdR en forma alternativa indican que “…el contratista podrá proponer una
solución distinta a la planteada en los presentes Términos de Referencia, debiendo
dicha solución contar con la aprobación de la supervisión y la entidad y cumplir con
el número estructural (SN) mínimo de 0.87, técnicamente sustentada asimismo
deberá garantizar el cumplimiento de los Niveles de Servicio”.
El Consorcio Peruano de Conservación, constructora que se adjudicó el contrato,

determinó el cambio de solución básica (de una base estabilizada con emulsión
asfáltica por la de una base estabilizada químicamente con la tecnología Proes).
La tecnología Proes consiste en la estabilización química de suelos, con baja

capacidad de soporte e inestables, que formen parte de la estructura de un
pavimento, potenciando así su disminución de la permeabilidad e incrementando su
capacidad de soporte, manteniendo un comportamiento flexible y estable. Esta
tecnología utiliza un aditivo sólido y un aditivo líquido que actúan directamente sobre
la parte fina y plástica de los suelos de comportamiento inestable.
Inicialmente en la Red Vial n.° 3 de Cusco se comenzó a trabajar con bases

granulares–chancadas y con base estabilizada con la tecnología Proes, dentro de
esta última, con un aditivo sólido (cemento portland) y aditivo líquido Proes 100, que
en función de los suelos, distancias de canteras y dosis utilizadas, satisfacen el
requerimiento estructural de los TdR señalado en los párrafos anteriores.
Sin embargo, el objetivo de esta tesis es incorporar nuevas tecnologías como

mejora para este tipo de pavimentos económicos, dar a conocer nuevos aditivos
sólidos que sirven como aglomerante en la tecnología Proes, dentro de esta
tenemos los aditivos sólidos (Rocatech 70/30 y Rocatech 50/50), donde el
parámetro de comparación será el control estructural que tiene el aditivo sólido
(cemento portland).
5
1.1.2 Formulación del problema
Como consecuencia de los argumentos presentados que anteceden a estas

líneas, se desarrolla un estudio que modifique el aglomerante (aditivo sólido) por
otro para la utilización en la tecnología Proes y que, asegurando el requerimiento
estructural, genere beneficios sociales, económicos al proyecto y a la población. El
problema de la investigación queda planteado de la siguiente manera:
1.1.2.1 Problema general
 ¿La utilización del aditivo sólido Rocatech 70/30 da la misma

funcionalidad que el cemento portland para que una base estabilizada
con la tecnología Proes cumpla con el nivel estructural requerido?
1.1.2.2 Problemas específicos
 ¿Qué coeficiente estructural es el adecuado en la utilización de la base

estabilizada con Rocatech 70/30 y la tecnología Proes para que cumpla
con el SN = 0.87?
 ¿El uso del aditivo sólido Rocatech 70/30 como aglomerante en una base
estabilizada con la tecnología Proes genera un beneficio económico y
asegura el requerimiento estructural?
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo general
 Demostrar que la utilización del aditivo sólido Rocatech 70/30 da la misma

funcionalidad que el cemento portland para que una base estabilizada
con la tecnología Proes cumpla con el nivel estructural requerido.
6
1.2.2 Objetivos específicos
 Determinar el coeficiente estructural adecuado para que en la utilización

de la base estabilizada con Rocatech 70/30 y la tecnología Proes cumpla
con el SN = 0.87.
 Determinar si el uso de Rocatech 70/30 en una base estabilizada con la

tecnología Proes genera un beneficio económico y asegura el
requerimiento estructural.
1.3 JUSTIFICACIÓN Y FACTIBILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN
1.3.1 Justificación de la investigación
La investigación se ejecutó para demostrar la utilización del aditivo sólido

Rocatech (mezcla de 70 % de cemento Mishky y 30 % de Puzolana Carpetek) como
aglomerante para la tecnología Proes frente a la estabilización química de suelos y
permitir generar estructuras con incremento importante en la capacidad de soporte
(CBR), proporcionar estabilidad a suelos inestables, disminuir su permeabilidad y
mantener un comportamiento flexible de este pavimento económico. Asimismo,
para dar a conocer a los expertos en la materia los estabilizadores químicos como
solución a cambio a las tradicionales.
Teniendo en consideración que el aditivo sólido cemento Portland Yura hasta ese
momento cumplía de manera adecuada con los parámetros, según los TdR, según
su estructura (SN = 0.87), según su funcionalidad para los niveles de servicio (IRI ≤
3.5 m/km) y según el Plan de Conservación Vial de la misma forma cumple con el
CBR ≥ 100 %, modulo elástico de la base estabilizada ≥ 370 MPa.
Sin embargo, para demostrar el uso del aditivo en mención se desarrollaron

ensayos comparativos, considerando diferentes dosificaciones entre 2 aditivos
sólidos: Rocatech 70/30 y Rocatech 50/50, demostrándose así que el aditivo
Rocatech 70/30, como aglomerante para la tecnología Proes, sirve para incorporar
el filler faltante a los finos del material de recarga y así producir la reacción química
junto al aditivo líquido Proes.
7
1.3.2 Factibilidad de la investigación
Para realizar la investigación se contó con el área de laboratorio del

Consorcio Peruano de Conservación (CPC), área de control de calidad del CPC y
Proes Tech, área de Ingeniería del CPC y Proes Tech.
1.4 HIPÓTESIS Y VARIABLES
1.4.1 Hipótesis general
 La utilización del aditivo sólido Rocatech 70/30 da la misma funcionalidad

que el cemento portland para que una base estabilizada con la tecnología
Proes cumpla con el nivel estructural requerido.
1.4.2 Hipótesis específicas
 El coeficiente estructural adecuado para que en la utilización de la base

estabilizada con Rocatech 70/30 y la tecnología Proes cumpla con el SN
= 0.87, es 0.20/pulg o su equivalente 0.079/cm.
 El uso de Rocatech 70/30 en una base estabilizada con la tecnología

Proes genera un beneficio económico y además asegura el requerimiento
estructural.
8
1.4.3 Variables, operacionalización
Tipo de
Variables Conceptualización Dimensiones Categorías Indicador Subindicadores
Variable
CBR en laboratorio
de suelo
estabilizado con
Ensayos
aditivos
control de
Funcionalidad Aditivo sólido - CBR in situ (PDC)
calidad
del adtivo Mejora económica y Rocatech de suelos
sólido en la estructural de suelos 70/30 estabilizados con
Nivel
base VD por estabilización Cemento aditivos
Estructural
estabilizada química con
Operación y
con tecnología tecnología Proes Aditivo Líquido - Deflexión
medición con LWD
Proes Proes 100
Retrocálculo de
Módulo Módulo elástico de
elástico la Base Proes
LWDmod
Granulometría
Limites
Ensayos de Abrasión
laboratorio Proctor
CBR natural
CBR aditivos
Capacidad Laboratorio
de soporte in situ
Parámetro para el
del suelo Nomograma
Requerimiento cumplimiento del Número Coeficiente
VI CBR Aashto - 93
Estructural mejoramiento en las estructural estructural
Laboratorio
propiedades del suelo Estabilidad
Nomograma
Marshall
Aashto - 93
Resistencia
a la Laboratorio
compresión Nomograma
no confinada Aashto - 93
(UCS)
9
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
A. El artículo científico de Rodríguez (1), que tiene como título “Pavimentos

económicos sobre vías afirmadas experiencia peruana”, cuyo objetivo fue
generar un estudio de las experiencias de la pavimentación de vías afirmadas
o no pavimentadas, aplicando una solución económica de pavimentación de
diseño propio sobre una vía de la sierra nacional. El artículo presenta como
resultado básicamente la solución propuesta se compone de cambiar la
superficie afirmada inicial por una base estabilizada con emulsión asfáltica más
una superficie bituminosa final. El artículo tiene las siguientes conclusiones:
1. Con estas soluciones se logra el objetivo principal que es asegurar la

transitabilidad de la vía.
2. Estas intervenciones constituyen el primer paso de mejora de estas vías que
a futuro con los incrementos vehiculares y con mayores recursos pueden
irse planteando otras intervenciones.
10
B. En el artículo científico de Camacho (2), que tiene como título, “Curado natural
y acelerado de una arcilla estabilizada con aceite sulfonado” cuyo objetivo es
analizar especímenes de arcilla sometiéndolos a diferentes períodos de curado
natural y simultáneamente mediante curado artificial acelerado, obteniendo una
relación entre el tiempo de curado natural y el tiempo equivalente de curado
acelerado dependiendo del tipo de material estudiado. Para obtener resultados
se llevaron a cabo ensayos de plasticidad de muestras estabilizadas con aceite
sulfonado, sometidas a diferentes periodos de curado tanto en condiciones
naturales como en una cámara de envejecimiento acelerado. El artículo
concluye con la evidencia de cierta tendencia a la disminución de la plasticidad
en la arcilla estabilizada con aceite sulfonado cuando está sometida a un
proceso de curado bajo condiciones ambientales que permitan la reacción
electroquímica.
C. Murillo (3) realizó la investigación: “Estudio del comportamiento de las bases

de pavimentos rígidos en la ciudad de cuenca y su influencia en el diseño”, en
el Facultad de Ingeniería de la Universidad de Cuenca-Ecuador, el año 2010.
Luego de estudiar la estabilización de bases granulares con adición del 7% de
cemento a materiales procedentes de cantera, llega a las siguientes
conclusiones:
1. Los valores del CBR se incrementan al adicionar cemento al mismo material,

dicho incremento va desde el 159% hasta el 400%.
2. Los valores del índice de plasticidad disminuyen al agregar cemento a la
muestra obteniéndose los valores que se dan en la tabla:
11
3. A pesar de considerarse que la base estabilizada con cemento, tiene un
mejor comportamiento desde el punto de vista estructural, dándose una
menor deformabilidad, mayor resistencia, menor permeabilidad, con lo que
se reducen los efectos del bombeo en el pavimento que es una de las causas
para el fracaso de la estructura. Sin embargo en base al análisis económico
que se presentan en las distintas alternativas de diseño, la alternativa de
base sin estabilizar, resulta ser la menos costosa, existiendo una diferencia
del 6.7% en costo, entre el diseño de ésta y la que utiliza base estabilizada
con cemento.
D. El trabajo de Zavala (4) sobre las soluciones básicas en carreteras no

pavimentadas en Perú describe los resultados de la experiencia desarrollada
por el MTC utilizando diferentes alternativas para los deterioros comunes en
los afirmados, mediante soluciones básicas basadas en la aplicación de
diversos estabilizadores para su utilización con suelos que predominan en las
tres regiones naturales del Perú, donde no existen o son muy costosos los
materiales granulares, con el objeto de recomendar y apoyar las aplicaciones
de estas soluciones en las carreteras de las Redes Viales Nacional,
Departamental y Vecinal del país. Asegurando que los suelos predominantes
de la selva que no son considerados por las metodologías convencionales:
arcillas, arcillas arenosas y arenas predominantemente finas, después de tener
gran cantidad de ensayos con diferentes estabilizadores químicos existe una
variación del CBR considerable en las mezclas de materiales limo-arcilloso y
arena fina utilizando el estabilizador químico Proes, que comparado con 6
estabilizadores obtiene el mejor resultado el incremento de la capacidad de
soporte.
E. Soza y Bustamante (5) realizaron la investigación: “Estudio de alternativa para

la estabilización de suelos con material existente en el camino El Boquete-
Santa Ana”, en el Sistema de Estudios de Post Grado de la Facultad
Tecnológica de la Construcción de la Universidad Nacional de Ingeniería –
Nicaragua, el año 2003. Después de evaluar desde el punto de vista técnico y
económico las alternativas de diseño mediante la estabilización química con
Cemento Portland, Cal Hidratada y Químico Polimérico Base 2000, llegaron a
las siguientes conclusiones:
12
1. Basado en los datos obtenidos en los ensayos de proctor estándar, CBR y
resistencia a la compresión, efectuados a los especímenes preparados con
cada uno de los estabilizantes utilizados, se concluye que la estabilización
con cemento logra mayores valores de resistencia, en comparación con la
cal; quedando ésta en un segundo plano, debido a que para los contenidos
de cal ensayados se alcanzaron menores resistencias.
2. La resistencia alcanzada en el suelo estabilizado con el químico polimérico
es ligeramente mayor que la resistencia del suelo natural, aunque por debajo
del requisito establecido en el manual técnico; por lo cual este último
estabilizante no es aplicable a este tipo de suelo.
3. Del análisis estructural realizado para la estabilización tanto con cemento
como con cal; se determinó que los espesores son de 35 cm. y 55 cm.
respectivamente; los cuales satisfacen las condiciones de esfuerzos de
tracción en la capa inferior, siendo estos menores que los admisibles.
4. Haciendo comparaciones entre los costos estimados de construcción, que
considera las actividades de escarificación, mezclado, conformación y
compactación (no incluyendo obras de drenaje); en la estabilización con
cemento y cal; para los espesores resultantes en el análisis estructural, se
determina que la diferencia de costo del suelo-cemento con respecto al
suelo-cal es del 27.92 %, teniendo el suelo-cemento el menor costo. Aunque
el precio unitario de la estabilización con cal es menor, su costo total es
mayor debido al espesor considerado; lo cual la convierte en una alternativa
desfavorable.
5. Adicionalmente se establece que con la estabilización del suelo existente
con cemento, se logra incrementar el valor soporte del mismo, obteniéndose
un mejor comportamiento físico mecánico, que permite una adecuada
transitabilidad, reduciendo los costos de mantenimiento y la explotación de
los materiales de bancos.
F. Ravines (6) realizó la investigación: “Pruebas con un producto enzimático como

agente estabilizador de suelos para carreteras”, en el departamento de
Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Piura, el año
2010. Luego de evaluar el nuevo producto en el mercado Perma Zyme, el autor
obtuvo las siguientes conclusiones:
13
1. Aumento del valor soporte relativo y de la resistencia. Se confirma una
mejoría en los resultados de las pruebas CBR, con un aumento en los
resultados de las pruebas de hasta el 200 % en el material con aditivo con
respecto al material sin aditivo.
2. Los mejores resultados se dieron en aquellas probetas en la cuales se
trabajó con la mayor concentración de aditivo y con la condición de 72 horas
de secado antes de colocarlas en la poza de curado.
3. Existe la tendencia a la disminución del hinchamiento. Mayor reducción en
aquellas probetas a las cuales se dejó el aditivo actuar 72 horas antes de
ponerlas en la cámara de curado.
G. Zuluaga (7) realizó la investigación: “El uso de la cal en la estabilización de

suelos derivados de cenizas volcánicas (andosoles). Un caso particular”, en la
Especialización en Vías y Transporte de la Universidad Nacional de Colombia,
en el año 2005. Después de estabilizar el suelo de origen volcánico utilizando
cal como aditivo estabilizador en diferentes dosificaciones: 2 %, 5 % y 10 % de
la MDS, el autor obtuvo las siguientes conclusiones:
1. El tipo de suelo con el que se llevó a cabo la investigación, de acuerdo con

la clasificación SUCS es un MH (suelo tipo andosol), limo de alta
compresibilidad; por lo que es un suelo susceptible a los cambios
volumétricos ante variaciones de humedad, notándose esto en los
resultados del límite líquido del suelo.
2. Analizando los resultados de los ensayos, se puede deducir que para suelos
derivados de cenizas volcánicas la cal como estabilizante a nivel de
laboratorio proporciona un mejoramiento de las condiciones físicas y
mecánicas del suelo. Es importante anotar el aumento en la resistencia del
suelo con adición de cal a los 14 días de curado.
Porcentaje de Cal CBR

2% 10.40 %
5% 17.30 %
10 % 25.30 %
3. La cal como estabilizante incrementó el CBR de 4.4% en su estado natural,

hasta un CBR de 46.4% para una dosificación del 10% a 28 días de curado.
14
H. Melendres (8) realizó la investigación. “Estabilización química con cal viva para
carreteras con suelos arcilloso”, en la Facultad de Ingeniería Civil de la
Universidad Nacional de Piura, en el año 2007. Luego de estudiar el
mecanismo de estabilización producido por la cal viva en suelos arcillosos de
la carretera Aguaitia-Pucallpa, llega a las siguientes conclusiones:
1. La tendencia del CBR para suelos estabilizados con cal es creciente y se

satisface el requerimiento de capacidad portante para porcentajes mayores
a 4% para la mayoría de suelos estudiados, las propiedades de estos se
muestran en una carta de plasticidad de suelos a los que se les aplico la
estabilización.
2. El índice de plasticidad es mejorado notablemente en suelos arcillosos hasta
un porcentaje de 4%, para porcentajes mayores el IP muestra un
comportamiento no tan sensible al aumento de porcentaje de cal.
3. Este análisis comparativo realizado tiene la intención de presentar un factor
más de decisión para futuros proyectos en los cuales ya se tendrá como
base los tipos de suelos estabilizados, y comparar con el estudio de suelos
de cualquier proyecto a ejecutarse, puesto que es limitante el tamaño de la
muestra tomada para toda la región.
4. Definitivamente a este tipo de investigaciones, se le puede aplicar un
seguimiento al desempeño del pavimento en el tiempo, con fines de verificar
el aumento de rigidez de la capa cementante mediante métodos
deflectométricos y mediante retrocálculo encontrar en módulo resiliente para
diferentes etapas y estados climáticos de tal forma que para la segunda
etapa de los proyectos se hable ya de un módulo resiliente efectivo. También
se podrá calibrar mediante un seguimiento los modelos de falla y comprobar
la eficiencia del diseño realizado.
I. Martinez (9) realizó la investigación. “Correlación de la fallas en pavimentos

respecto a la estabilización de los suelos en las capas de base y sub base”, en
la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Veracruzana, en el año 2011.
Luego de estudiar algunas fallas presentadas en la superficie del pavimento y
la estabilización en las capas de base y sub-base, trató de buscar una solución
práctica y económica. La investigación tiene las siguientes conclusiones:
15
1. Se puede decir que el uso del cemento es mucho más efectivo que la cal
pero con la diferencia de costos que hay entre estos dos materiales, ya que
el cemento tiene un costo más elevado que la cal. El uso de estos
estabilizantes garantiza que el pavimento sea más resistente a las cargas
vehiculares y evitar las apariciones de fallas.
2. Las fallas que tienen los pavimentos se deben a que no hay una correcta
compactación en las capas de base y subbase, en este caso el material
utilizado fue un material para base hidráulico proveniente de la carretera
Cardel – Xalapa en un Banco de materiales, es decir que si se estabiliza o
mejora el suelo de estas capas la vida útil del pavimento ya sea rígido o
flexible tendrá más durabilidad y se gastara menos en los mantenimientos
de dichos tramos carreteros, aunque en el proceso constructivo sea un poco
más caro, pero no se tendrá que hacer los mantenimientos tan seguidos.
2.2 BASES TEÓRICAS
2.2.1 Estabilización de suelos
Si un suelo tiene buena capacidad de soporte, resistencia a los esfuerzos

de corte, y si su comportamiento estructural no cambia significativamente
frente a variaciones de humedad, se dice que es un suelo estable. Sin
embargo, cuando se presenta un suelo que no reúne las características
necesarias para trabajar directamente con él, se tendrá cuatro posibilidades:
 Utilización del suelo como de bajo aporte

 Sustitución de los suelos
 Combinación de los suelos
 Modificación de sus propiedades (estabilización)
La estabilización de suelos se define como el mejoramiento de las

propiedades físicas de un suelo a través de procedimientos mecánicos e
incorporación de productos químicos, naturales o sintéticos. Tales
estabilizaciones, por lo general se realizan en los suelos de subrasante
inadecuado o pobre, en este caso son conocidas como estabilización suelo
cemento, suelo cal, suelo asfalto y otros productos diversos. En cambio
cuando se estabiliza una sub base granular o base granular, para obtener
16
un material de mejor calidad se denomina como subbase o base granular
tratada (con cemento o con cal o con asfalto, etc.) (10).
La estabilización de suelos consiste en dotar a los mismos, de resistencia

mecánica y permanencia de tales propiedades en el tiempo. Las técnicas
son variadas y van desde la adición de otro suelo, a la incorporación de uno
o más agentes estabilizantes. Cualquiera sea el mecanismo de
estabilización, es seguido de un proceso de compactación (10).
“La estabilización se define como un proceso (…) mediante la reducción de

sus susceptibilidades a la influencia del agua y a las condiciones del tránsito,
cambiando considerablemente las características del mismo, produciendo
un aumento en su resistencia y estabilidad a largo plazo; es decir
durabilidad. Por ejemplo; para suelos arcillosos de características plásticas
que tienden a sufrir cambios volumétricos debido a cambios de humedad y
con baja capacidad de soporte el objetivo principal será una reducción en su
índice de plasticidad, ya que un IP demasiado alto significará un alto valor
de expansión y/o su opuesta contracción, a la vez una baja capacidad para
soportar cargas” (6).
2.2.2 Propiedades de los suelos
La estabilización se fundamenta en el mejoramiento de las propiedades de

los suelos como: Estabilidad volumétrica, resistencia, permeabilidad,
durabilidad y compresibilidad.
A. Estabilidad volumétrica
La estabilidad volumétrica se ve reflejada mediante la expansión y

contracción de suelos, relacionados a los cambios de humedad, esto se
presenta en forma rápida originando en muchos casos el levantamiento
del pavimento (si son suelos expansivos), acompañado de las
variaciones estacionales o con las actividades de obra (11).
Por lo tanto, si las expansiones que se desarrollan debido a un

incremento de humedad no se controlan en alguna forma, estas
17
presiones pueden ocasionar graves deformaciones y rupturas en el
pavimento y en general, en cualquier obra. Es por ello que resulta
necesario detectar los suelos expansivos, su composición y el tratamiento
más adecuado (11).
Para el desarrollo de esta propiedad nos enfocaremos en los suelos

arcillosos; los cuales tienen la capacidad de expansión o de contracción
dependiendo de su contenido de humedad. En un suelo de estas
características la finalidad principal es modificar esa masa de arcilla
expansiva transformándola a una masa completamente rígida o en una
masa granulada pero con una capacidad de expansión mínima donde las
partículas estén lo suficientemente ligadas para resistir la presión
expansiva interna de la arcilla. Esto generalmente se logra con la
aplicación de tratamientos químicos o térmicos (6).
B. Resistencia
La resistencia de los suelos, con algunas excepciones, es en general más

baja cuanto mayor sea su contenido de humedad (11).
Los suelos arcillosos al secarse, alcanzan grandes resistencias

teniéndose inclusive la condición más alta de resistencia cuando se
calientan a temperaturas muy elevadas como suceden en la fabricación
de tabiques y ladrillos. Existen casos en donde la disminución de la
humedad puede significar reducción en la resistencia, pues se han
presentado casos de deslizamientos de tierra provocados por arcillas que
se secaron y se agrietaron, provocando con ellos que el comportamiento
del material sea el de un suelo friccionante que puede tener menor
resistencia que se considera como cohesivo a humedades mayores. La
acción abrasiva del tránsito, por ejemplo, puede hacer que un material
cohesivo se pulverice y pierda su cohesión (11).
Por otro lado, dependiendo de la humedad y energía de compactación,

se pueden lograr diferentes características de resistencia en un suelo
arcilloso, ya que un suelo de éstos compactado del lado seco en la curva
de compactación presenta, con la humedad de compactación, un
18
comportamiento relativamente elástico y con una resistencia
relativamente alta; mientras que este mismo suelo compactado con una
alta humedad, no obstante que su peso volumétrico seco sea alto,
presentaría resistencias bajas y comportamiento plástico viscoso: este
efecto se debe en general, a que una alta humedad produce en una arcilla
efectos de repulsión entre sus partículas, propiciando con ello que la
cohesión sea menor que en el caso de emplear humedades de
compactación bajas (11).
“Resulta evidente que los procedimientos que sirvan para mantener a un

suelo sin que se produzcan cambios volumétricos, son también
adecuados para mantener la resistencia en el suelo (…)” (11). Para mejorar
esta propiedad se suele usar algunos procedimientos para lograr una
mayor resistencia o incrementar el peso volumétrico:
 Compactación (mediante amasado, vibración o impactos)

 Drenaje (para reducir la cantidad y/o presión de agua en los poros de
los suelos)
 Estabilización mecánica con combinación de otros suelos
 Estabilización química con aditivos (cemento, cal, etc)
C. Permeabilidad
“En los suelos la permeabilidad se plantea, en términos generales, en dos

problemas básicos, como son el relacionado con la disipación de las
presiones de poros y el relacionado con el flujo del agua a través del
suelo. El tener presiones de poros elevadas puede originar
deslizamientos en explanaciones y el flujo de agua a través del suelo
puede originar tubificaciones y arrastres” (11).
“Capacidad que tiene un medio de transmitir agua (u otra sustancia); el

medio es permeable cuando éste deja pasar a través de él una cantidad
significativa de fluido, y es impermeable si la cantidad de fluido es
despreciable. El suelo se puede definir como permeable pues presenta
poros; en este caso son los espacios vacíos que le permiten absorber el
agua; a su vez estos espacios vacíos están interconectados de tal forma
19
que dispone de caminos por los que el agua puede pasar fácilmente; si
no ocurre esto, es decir, la cantidad de espacios vacíos es mínima;
entonces el suelo será impermeable o de baja permeabilidad” (6).
“La permeabilidad también se ve afectada por la textura y la estructura

del suelo; las que a su vez dependerán del número y del tamaño de los
poros del suelo” (6).
Tabla 1. Permeabilidad según la textura del suelo (6).

Suelo Textura Permeabilidad
Suelos Arcillosos Fina
Moderadamente
Fina De muy lenta a
Suelos Limosos
Moderadamente muy rápida
Gruesa
Suelos Arenosos Gruesa
Tabla 2. Permeabilidad según la estructura del suelo (6).

Suelo Textura Permeabilidad
Gran traslapo
Laminar
Ligero traslapo
De muy lenta a
En bloque
muy rápida
Prismática
Granular
Por lo tanto; al tener estos tipos de suelos "obligatoriamente hablaremos

en este trabajo sobre los factores químicos, debido a que tienen una
influencia directa en la permeabilidad, ya que la estructura del suelo se
ve influenciada por la naturaleza y por la cantidad de iones presentes, en
este caso hablaremos de aquellos elementos que participan directa o
indirectamente en las actividades químicas. Por ejemplo: dependiendo de
qué tipos de aditivos se agrega al suelo, éstas alterarán la estructura del
suelo, pudiendo aumentar o disminuir la permeabilidad” (6).
D. Durabilidad
Una condición muy deseable en los suelos estabilizados es esta

propiedad que se relaciona con la resistencia al intemperismo, erosión y
abrasión al desgaste del tráfico, generalmente los problemas de
durabilidad están asociados a los suelos cercanos de la superficie de
20
rodamiento. Una de las maneras de mejorarla es la adición de químicos,
dependiendo del tipo de suelo.
Estos problemas pueden afectar tanto a los suelos naturales como a los
estabilizados, si bien en estos últimos los peores comportamientos suelen
ser consecuencia de diseños inadecuados, tales como una mala elección
del agente estabilizador o un serio error en su uso (11).
Una deficiencia importante en los estudios de estabilizaciones es la

carencia de pruebas adecuadas para estudiar la durabilidad. La
durabilidad es pues uno de los factores más difíciles de cuantificar y la
reacción común ha sido la de sobre-diseñar la cual a veces no puede ser
lo correcto (12).
E. Compresibilidad
“Es el grado en que la masa del suelo disminuye su volumen bajo el efecto
(6)
de una carga (…)” . Esta propiedad es importante, pues modifica la
permeabilidad, también altera la magnitud y el sentido de las fuerzas
existentes entre las partículas, modificando la resistencia del suelo al
esfuerzo cortante y se provocan deslizamientos.
En los suelos de textura gruesa (gravas y arenas), la compresibilidad será

mínima, pues sus partículas están en contacto. Sin embargo, en los
suelos de grano fino (arcillas y limos), comprime la masa húmeda, gran
parte de la humedad y el aire presentes se elimina y se produce una
reducción en su volumen.
En el caso de arcillas saturadas, si no se permite el drenaje y se aplican

esfuerzos, éstos serán tomados por el agua. En el momento en que se
permita el drenaje, los esfuerzos son transmitidos gradualmente al
esqueleto o estructura del suelo; este proceso produce una compresión
gradual de dicha estructura, fenómeno conocido como consolidación (11).
21
2.2.3 Tipos de estabilización suelos
Existen varios procedimientos para mejorar la condición de un suelo y

someterlo a tratamiento, estos se subdividen en tres grupos:
 Estabilización mecánica
 Estabilización física
 Estabilización química
2.2.3.1 Estabilización mecánica
“Con la estabilización mecánica de suelos se pretende mejorar el material

del suelo existente, sin cambiar la estructura y composición básica del
mismo. Como herramienta para lograr este tipo de estabilización se utiliza la
compactación, con la cual se reduce el volumen de vacíos presentes en el
suelo” (6), y se logra aumentar la resistencia al corte.
Al compactar el suelo se obtiene:
 “Mayor densidad, por lo que tendremos una mejor distribución de

fuerzas que actúan sobre el suelo.
 Mayor estabilidad, pues al no compactar un suelo se tendrán
asentamientos desiguales por lo tanto inestabilidad de la estructura.
 Disminución de la contracción del suelo, al existir espacios vacíos,
provocando en suelos arcillosos la contracción y dilatación del suelo y
por último ocasionará una disminución de los asentamientos” (6).
Para asegurar una buena compactación, deben realizarse pruebas de

terreno, y controles de calidad para definir qué equipo será el mejor para el
tipo de material, el espesor de capas, el número de pasadas para cumplir
con todas las especificaciones técnicas de densidad seca de cada material.
Los elementos que intervienen en la compactación de suelos son:
 Características físicas de los suelos.

 El equipo de compactación.
22
 La forma de empleo del equipo seleccionado para el tipo de suelo en
particular.
 Equipos de medición para los controles de calidad y asegurar el
requerimiento solicitado establecidos en los TdR o Plan de Gestión
Vial.
“Entre los procedimientos de estabilización mecánica tenemos” (6):
 Amasado: Los equipos están constituidos básicamente por rodillos de

pata de cabra, donde la compactación se realiza de abajo hacia arriba,
originando una mayor presión en el lecho inferior. Se utilizan para
suelos finos (cohesivos).
 Impactos de carga: Se utilizan pisones los cuales combinan el
impacto, la vibración y el mezclado; son perfectas para áreas
confinadas y se utilizan para compactar suelos finos.
 Presión estática: Con rodillos lisos y neumáticos que combinan
utilizan la acción de amasado con el peso estático.
 Vibración: Se usan los rodillos vibratorios para ayudar al reacomodo
de las partículas.
 Métodos mixtos: Es la combinación de los anteriores procedimientos.
2.2.3.2 Estabilización física
Existen muchos métodos para mejorar el suelo produciendo cambios físicos

en el mismo, entre éstos tenemos:
 Combinación o mezcla de suelos: La estabilización considera la

combinación o mezcla de materiales del suelo existente con materiales
de préstamo (canteras). “Por ejemplo, los suelos de grano grueso,
como las gravas-arenas limpias tienen una alta fricción interna que les
permite soportar grandes esfuerzos, pero esta cualidad no hace que
sea estable como para ser pavimento de una carretera ya que al no
tener cohesión sus partículas se mueven libremente y con el paso de
los vehículos se pueden separar e incluso salirse del camino. Las
arcillas, por lo contrario, tienen una gran cohesión y muy poca fricción
lo que provoca que pierdan estabilidad cuando hay mucha humedad.
23
La mezcla adecuada de estos dos tipos de suelo puede dar como
resultado un material estable en el que se puede aprovechar la gran
fricción interna de uno y la cohesión del otro para que las partículas se
mantengan unidas” (7), después del mezclado se conforma y compacta
de acuerdo a la densidad y espesor requerido.
 Sustitución de suelos: De uso frecuente para la capa de subrasante

(suelo natural existente) donde por factores de baja capacidad de
soporte, materiales inadecuados o contaminados y con muy poco
aporte para el pavimento, se realiza una remoción de suelo existente
y se adiciona un material de características buenas para la exigencia
del pavimento, la carga para lo cual estará solicitada y que esté
contemplado dentro del manual de carreteras vigente.
Tabla 3. Espesores recomendados para estabilización por sustitución

de suelos 3% ≤ CBR ≤ 6% (10).
Espesor de
Reemplazo con
Tráfico
Material
CBR>10% (cm)
0 25 000 25.0
25 001 75 000 30.0
75 001 150 000 30.0
150 001 300 000 35.0
300 001 500 000 40.0
500 001 750 000 40.0
750 001 1 000 000 45.0
1 000 001 1 500 000 55.0
1 500 001 3 000 000 55.0
3 000 001 5 000 000 60.0
5 000 001 7 500 000 60.0
7 500 001 10 000 000 65.0
10 000 001 12 500 000 65.0
12 000 001 15 000 000 65.0
15 000 001 20 000 000 70.0
20 000 001 25 000 000 75.0
25 000 001 30 000 000 75.0
 Geosintéticos: “A diferencia de los suelos, los geosintéticos

proporcionan resistencia a la tracción y una mejora significativa en el
rendimiento y construcción de pavimentos. La experiencia de los
geosintéticos frente a los agentes agresivos y respecto a su resistencia
24
mecánica ha permitido la diversificación funcional de los geosintéticos;
así tenemos, que la función drenante y anticontaminante es la misión
específica de los geotextiles; la función específica de armado o
refuerzo del terreno (o de la explanada) o de los pavimentos, está en
el ámbito de las geomallas; y, la función de impermeabilización o
protección está en el campo de las geomembranas” (10).
Las funciones de separación y filtro de los geotextiles y la función de

refuerzo de las geomallas se pueden combinar para proporcionar una
estabilización mecánica de los suelos de subrasante inadecuada. Las
geomallas también pueden utilizarse para reforzar la capa de base de
un pavimento flexible, ya que nos permite mejorar el valor soporte y
así mejorar el comportamiento de la estructura del pavimento y los
geotextiles se pueden colocar en la interface de subbase-base a: (i)
para permitir el drenaje de la subbase, cuando se evidencie un mal
drenaje, por ejemplo por la utilización de una base densa o cerrada; y
/ o (ii) para permitir el rápido drenaje de la capa de base (10).
 Vibroflotación: Aplicable en arenas o suelos con alta permeabilidad
y consiste en la inserción de un dispositivo vibratorio, capaz de aplicar
un chiflón de agua simultáneamente con el vibrado, de tal manera que
se produce la licuación de la arena logrando su compactación (13).
2.2.3.3 Estabilización química
Se refiere principalmente a la adición de agentes estabilizantes químicos

específicos; comúnmente se usa cal, asfalto, cemento portland, entre otros.
Con esta tecnología de estabilización se busca generar una reacción
química del suelo con el estabilizante para lograr la modificación de las
características y propiedades del suelo; y así darle mayor capacidad de
respuesta a los requerimientos de carga dinámica a los que estará sometido:
A. Estabilización con cal
El suelo-cal se obtiene por mezcla íntima de suelo, cal y agua. Podemos

utilizar la cal en tres “tipos” distintos: cal viva (óxido de calcio-CaO;
obtenido por calcinación de materiales calizos), cal hidratada (hidróxido
25
de calcio-Ca(OH)2, se obtiene cuando la cal viva reacciona químicamente
con el agua) o una lechada de cal (es la suspensión de cal hidratada en
agua, que puede elaborarse a partir de cal hidratada o cal viva). La cal
hidratada es la que reacciona con las partículas arcillosas y las
transforma permanentemente en una fuerte matriz cementante (15).
Uno de los efectos más importantes de la cal en el suelo es el de cambiar

apreciablemente su plasticidad. Por ejemplo suelos de plasticidad IP<15,
aumentan tanto el LL como el LP, y también muy ligeramente su IP; en
cambio, en los suelos de plasticidad con IP>15 disminuye el IP (10).
También aumenta la humedad óptima de compactación, lo que permite

la densificación de suelos de elevada humedad natural, que de otro modo
no permitirían la construcción de la capa de rodadura sobre ellos. Es
frecuente que la mezcla se realice en dos fases, con un período
intermedio de reacción de 1-2 días. La aplicación más usual de las
estabilizaciones con cal es en subrasantes y como capa de rodadura, en
zonas de suelos arcillosos y/o con canteras de materiales granulares
lejanos (10).
La National Lime Association resume las propiedades que se obtienen

después de una estabilización o mejoramiento con cal, en lo siguiente:
 “Reducción del índice de plasticidad, debido a una reducción del límite

líquido y a un incremento del límite plástico.
 Reducción considerable del ligante natural del suelo por aglomeración
de partículas.
 Obtención de un material más trabajable y fiable como producto de la
reducción del contenido de agua en los suelos (rotura fácil de grumos).
 La cal ayuda a secar los suelos húmedos lo que acelera su
compactación.
 Reducción importante del potencial de contracción y del potencial de
hinchamiento.
 Incremento de la resistencia a la comprensión simple de la mezcla
posterior al tiempo de curado alcanzando en algunos casos hasta un
40% de incremento.
26
 Incremento de la capacidad portante del suelo (CBR).
 Incremento de la resistencia a la tracción del suelo.
 Formación de barreras impermeables que impiden la penetración de
aguas de lluvia o el ascenso capilar de aguas subterráneas” (15).
Se debe tener presente, el “problema del posible fisuramiento de estas

estabilizaciones o de bases tratadas con cal, debido a una falta o
descuido en el curado que hace perder humedad a la capa estabilizada,
en el periodo previo a la colocación de la siguiente capa. Este proceso se
agrava cuando la carretera se ubica en zonas calurosas; razón por la cual
es fundamental considerar el curado de estas capas estabilizadas o
tratadas con cal” (10).
B. Estabilización con cemento
“El material llamado suelo - cemento se obtiene por la mezcla íntima de

un suelo suficientemente disgregado con cemento, agua y otras
eventuales adiciones, seguida de una compactación y un curado
adecuados. De esta forma, el material suelto se convierte en otro
endurecido, mucho más resistente (…)” (10).
“El contenido óptimo de agua se determina por el ensayo próctor como

en la compactación de suelos. Las propiedades del suelo-cemento
dependen de” (10):
 Tipo y cantidad de suelo, cemento y agua.

 Ejecución.
 Edad de la mezcla compactada y tipo de curado.
La resistencia del suelo-cemento aumenta con el contenido de cemento

y la edad de la mezcla. Al añadir cemento a un suelo y antes de iniciarse
el fraguado, su IP disminuye, su LL varía ligeramente y su densidad
máxima y humedad-óptima aumenta o disminuyen ligeramente, según el
tipo de suelo (10).
27
“La dosificación de cemento para suelo-cemento puede fijarse
aproximadamente en función del tipo de suelo, según lo siguiente” (10):
Tabla 4. Rango de cemento requerido en estabilización con cemento (10).

Clasificación de Rango de cemento requerido en
suelos AASHTO porcentaje del peso de los suelos
A-1-a 3–5
A-1-b 5–8
A-2 5–9
A-3 7 – 11
A-4 7 – 12
A-5 8 – 13
A-6 9 – 15
A-7 10 - 16
Es conveniente que la compactación se inicie cuando la humedad in situ

sea la prescrita y en todo caso, en menos de una hora a partir del
mezclado, y se debe terminar entre 2 y 4 horas, según las condiciones
atmosféricas. A nivel de subrasante, se exige un grado de compactación
mínimo 95 % de la MDS del proctor modificado, según AASHTO T180 en
la capa de afirmado el mínimo es de 100 % (10).
Debe tenerse en cuenta, el problema del posible fisuramiento de estas

estabilizaciones o de bases tratadas con cemento, debido a una falta o
descuido en el curado que hace perder humedad a la capa estabilizada,
en el periodo previo a la colocación de la siguiente capa. Este proceso se
agrava cuando la carretera se ubica en zonas calurosas; razón por la cual
es fundamental considerar el curado de estas capas estabilizadas o
tratadas con cemento (10).
C. Estabilización con productos asfálticos:
“La mezcla de un suelo con un producto asfáltico puede tener como

finalidad” (10):
 Un aumento de su estabilidad por las características aglomerantes del

ligante que envuelve las partículas del suelo para evitar deformaciones
de la capa mejorada bajo la acción del tránsito (10).
28
 “En suelos cohesivos, se busca que el estabilizante aglomere las
partículas de arcilla y obture los vacíos, impermeabilizando el suelo,
haciéndolo menos sensible a los cambios de humedad y por tanto más
estable en condiciones adversas” (10).
La dosificación necesaria de ligante es función principalmente de la

granulometría (superficie específica) del suelo. Los suelos más
adecuados son los granulares con pocos finos, de reducida plasticidad,
que presentan menos del 20% que pasa la malla N°200, LL < 30 e IP <
10 (10).
“El material asfáltico usualmente empleado son las emulsiones asfálticas

y los asfaltos fluidificados de viscosidad media. La mezcla se hace con
frecuencia in situ, y la elección del ligante asfáltico dependerá de la
granulometría del suelo, de su contenido de humedad y de las
condiciones climáticas. La granulometría puede ser abierta, cerrada con
finos o cerrada sin finos, pero una mayor superficie específica exigirá un
ligante de curado y rotura más lentos, para permitir una mezcla más
adecuada. En zonas con temperaturas elevadas, también deberán
usarse productos de curado y rotura más lentos, éstos podrán ser más
viscosos” (10).
“Se tienen emulsiones de fraguado lento, medio y rápido, de acuerdo al

porcentaje de cemento asfáltico que se emplea. Una emulsión asfáltica
es una dispersión de asfalto en agua en forma de pequeñas partículas de
diámetro de entre 3 y 9 micras” (10).
“Este tipo de aglutinantes puede usarse casi con cualquier tipo de

material, aunque por economía se recomienda que se emplee en suelos
gruesos o en materiales triturados que no presenten un alto índice de
plasticidad; puede usarse también con las arcillas, pero solo le procura
impermeabilidad; además, para el caso de suelos plásticos, con otros
productos se logra mayor eficiencia y economías” (10).
“La dosificación depende de la granulometría del suelo, suelos finos

requieren mayor cantidad de asfalto, así suelos plásticos muy finos no
29
pueden estabilizarse a un costo razonable debido a la dificultad para
pulverizarlos y la cantidad de bitumen exigido. En general, la cantidad de
asfalto utilizado varía entre un 4% y un 7% y en todo caso la suma de
agua para compactación más el asfalto no debe exceder a la cantidad
necesaria para llenar los vacíos de la mezcla compactada” (10).
“Se permite un periodo de curado de dos días antes de liberar al tránsito

la capa estabilizada. Si con el paso de los vehículos se observan
desprendimientos del agregado, suspender el tránsito y someter a una
nueva compactación en horas de mayor temperatura hasta que cese el
fenómeno” (11). “El proceso de curado en la estabilización con asfalto tiene
una gran importancia, depende de muchas variables, como cantidad de
asfalto aplicado, humedad y viento, cantidad de lluvias y la temperatura
ambiente; razón por la cual es fundamental considerar el curado de estas
capas estabilizadas o tratadas con asfalto” (10).
D. Cloruro de sodio
El principal uso de la sal es como control del polvo en bases y superficies

de rodadura para tránsito ligero. También se utiliza en zonas muy secas
para evitar la rápida evaporación del agua de compactación (10).
La sal es un estabilizante natural, compuesto aproximadamente por 98 %

de NaCl y un 2 % de arcillas y limos, cuya propiedad fundamental, al ser
higroscópico, es absorber la humedad del aire y de los materiales que le
rodean, reduciendo el punto de evaporación y mejorando la cohesión del
suelo. Su poder coagulante conlleva a un menor esfuerzo mecánico para
lograr la densificación deseada, debido al intercambio iónico entre el
Sodio y los minerales componentes de la matriz fina de los materiales,
produciéndose una acción cementante (10).
Los suelos que se usen para la construcción de Suelo-Sal deben estar

limpios y no deben tener más de 3 % de su peso de materia orgánica (10).
El índice de plasticidad del suelo debe ser mayor a 8 %, pero para la
fracción de suelos que pasa la malla Nº200 el requerimiento mínimo es
de 12 %. No obstante, para mayores índices de plasticidad del suelo, se
30
permite aceptar para la fracción de suelos que pasa la malla #200,
menores valores de IP hasta un límite no menor a 9 % (10).
“El tamaño máximo del agregado grueso que contenga el suelo no debe
ser mayor de 1/3 del espesor de la capa compactada de suelo-sal. El
espesor total de la capa de suelo estabilizado con sal será de 150 mm o
200 mm, según se especifique en el Proyecto. Normalmente la cantidad
de sal está comprendida entre 50 y 80 kg/m3 de suelo a estabilizar. No
obstante, la cantidad adecuada de sal depende de los resultados que se
obtengan en el laboratorio y posterior aplicación en el tramo piloto o de
prueba” (10).
E. Cloruro de calcio
Este producto trabaja de forma similar a la sal común, pero es preferible

debido al efecto oxidante que tiene el cloruro de sodio. En todo caso, el
cloruro de calcio ayuda al proceso de compactación y contribuye con la
resistencia del suelo, previene el desmoronamiento de la superficie y es
un paliativo del polvo. Las características higroscópicas de este producto
ayudan a mantener la humedad en la superficie del camino (10).
La dosificación es de 1 %-2 % de cloruro de calcio en peso respecto del
suelo seco. El mezclado, compactación y terminación son similares a los
de la estabilización con cloruro de sodio; generalmente se aplica disuelto
en agua mediante riego al comienzo de la temporada seca (10).
“El suelo a estabilizar deberá presentar las siguientes características” (10):
 Agregado grueso (1” – N° 4) de 10 – 60 %.

 Agregado fino menor que la malla N° 200 de 10 – 30 %.
 Índice plástico IP = 4 – 15 %.
 Sulfatos 001% máximo.
F. Cloruro de magnesio
“El cloruro de magnesio (MgCl) es un cloruro en forma de cristales de

color blanco, más efectivo que el cloruro de calcio para incrementar la
tensión superficial y producir una superficie de rodado más dura.
31
Químicamente, el cloruro de magnesio está constituido aproximadamente
por un 10.5 % de magnesio, un 33.5 % de cloro, un 52 % de agua y un 4
% de impurezas, grasoso al tacto por su gran contenido de humedad.
Para el uso vial presenta las siguientes propiedades útiles” (10):
 Higroscópica: Posee la capacidad de absorber humedad del ambiente,

incluso en zonas sumamente áridas.
 Ligante: Cohesiona las partículas finas y permite consolidar la carpeta
de rodado.
 Resistente a la evaporación: Posee una baja tensión de vapor, lo que
permite que no se pierda la humedad absorbida.
 Baja temperatura de congelamiento: -32.8º C.
 Altamente soluble en agua: Permite elaborar una solución en forma
rápida y sencilla.
En los caminos pavimentados, el cloruro de magnesio puede utilizarse

para prevenir la formación de hielo sobre la calzada ("anti-icing"), o bien
para derretir hielo ya formado sobre el pavimento ("de-icing"), debido a
que permite bajar el punto de congelamiento del agua e impedir la
formación de hielo, a temperaturas ambientales por debajo de los -5º C.
En los caminos no pavimentados, se utiliza bajo dos formas de aplicación
diferentes (10):
 Como tratamiento supresor de polvo: el camino no pavimentado

(afirmado) debe ser previamente preparado, humedecido y
compactado, y estar libre de deterioro en superficie (10).
 Como estabilizador superficial: en este caso, se debe mezclar la parte
superior de la capa de afirmado con el producto diluido en agua, en un
espesor variable entre 7 y 15 cm de acuerdo al diseño efectuado (10).
G. Escorias de fundición
Hoy en día las escorias de acería o de otros hornos de fundición se

emplean en muchas partes del mundo, como material de base y sub-base
en los pavimentos, en la estabilización de sub-rasantes, en la carpeta
asfáltica formando parte del ligante bituminoso. Al emplearse este
32
subproducto en construcción de infraestructura vial se evita explotar
nuevas canteras, manteniendo el paisaje de la zona; como no requiere
procesar los agregados se reduce el consumo de energía y combustibles,
y se reducen las emisiones de CO2 al ambiente (10).
En los suelos estabilizados con escoria y cal el porcentaje estimado en

peso de cal se encuentra en 1.5-3 % y de la escoria entre 35-45 % en
volumen. La utilización de grados con tamaño máximo limitado al de las
arenas facilita los trabajos de mantenimiento sin desgastar
prematuramente las cuchillas de motoniveladoras ni formar estrías sobre
la calzada.
2.2.4 Estabilización química de suelos empleando nuevas tecnologías
Se centran en la capacidad de intercambio de las partículas de los

elementos:
A) Polímeros
La palabra polímero se usa para una gran variedad de productos

ofrecidos a la industria de construcción de carreteras. Algunos productos
de “polímeros” tienen la misma fórmula que los jabones en polvo. Algunos
simplemente lubrican el suelo para ayudar a lograr la máxima densidad
cuando se compacta el suelo tratado. Ellos no tienen propiedades
vinculantes del todo. Muchos de estos polímeros requieren gran
contenido de arcilla y cuentan con una capa a ser tratada que tiene arcilla
para proporcionar las propiedades vinculantes requeridas para una base
de carreteras exitosa. Estabilización de suelos y control de polvo es una
forma única de polímero entrelazados de estireno acrílico, basada en
agua, económicamente efectiva, amigable al ambiente (22).
Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por

moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. Los
polímeros en general, tienen una muy buena resistencia mecánica (6).
33
La estabilización de suelos se logra al mejorar significativamente la
capacidad de carga y la resistencia de todos los materiales tratados.
Cada partícula es cubierta con el polímero y luego se entrelaza por la
formula única de polímeros entrelazados al ser compactados formando
una masa semi-rígida, flexible, resistente al agua y con capacidad de
carga (6).
B) Caucho de neumáticos
El uso del caucho de los neumáticos se da cuando se requiere mayor

resistencia, impermeabilizar y prolongar la vida útil de la mezcla asfáltica.
C) Estabilización iónica
Aplicada a suelos finos. El principio básico es un fuerte intercambio iónico

entre el agente estabilizador con las partículas de arcilla mineral, de esta
forma se desplaza el agua de adsorción ocupando el espacio iónico
vacante, así se bloquea la capacidad de absorción de agua de las
partículas activas del suelo responsables del hinchamiento y la pérdida
de su capacidad soporte. Las partículas libres de las cargas
electrostáticas que las mantenían separadas y del agua que las rodeaba
se acercan y aglomeran pudiendo aumentar la capacidad de carga por
fricción entre partículas y lograr una mayor densidad por compactación
(6)
.
D) Aceite sulfonado
El aceite sulfonado cuya finalidad específica es impedir las variaciones

volumétricas, “es un producto derivado de la fracción naftaleno del
petróleo, sulfonado; ácido de acción corrosiva en materiales orgánicos
muertos y suaves en los vivos. Es un líquido espeso de color negro con
una gravedad específica de 1.15, el PH es alrededor de 1.25, su
viscosidad es ligeramente menor a la del agua, soluble en ella, a la cual
ioniza con extrema rapidez; en solución acuosa es de alta conductividad.
Las partículas finas de arcillas y limos, debido a su composición
mineralógica, tienen exceso de iones negativos (aniones), por la cual
34
atraen los iones positivos (cationes) del agua, haciendo que ésta se
adhiera a ellas, formando el agua peculiar” (11).
El aceite sulfonado, por su composición química, tiene un enorme

potencial de intercambio iónico. Cuando se colocan pequeñas cantidades
del producto en agua, activan los iones h+ y (OH)- de ella, ionizándola, la
cual intercambia vigorosamente sus cargas eléctricas con las partículas
del suelo, haciendo que el agua adherida a las partículas rompa su enlace
electroquímico y se desprenda convirtiéndose en agua libre que drena
por gravedad, evaporación y compactación. Siendo que la relación
electroquímica de intercambio iónico es permanente (11).
Es por esto que el campo de acción del aceite sulfonado son los
materiales con plasticidad y los principales efectos que tiene sobre los
suelos de matriz arcillosa son: reduce espacios intersticiales, reduce la
permeabilidad, incrementa la sedimentación, mejora la respuesta a la
compactación y aumenta la densidad del suelo. Los estudios realizados
con aceites sulfonados y la evidencia obtenida mediante ensayos
realizados en campo, muestran que el sistema de estabilización
electroquímica es una alternativa competitiva para disminuir el potencial
expansivo de los suelos arcillosos (2).
2.2.5 Estabilización química con la tecnología Proes
2.2.5.1 Descripción general
El sistema de pavimentación con la tecnología Proes, consiste en la

estabilización química por ionización de suelos, con baja capacidad de
soporte e inestables, que formen parte de la estructura de un pavimento.
La estabilización química consiste en el mejoramiento de las propiedades

físicas del suelo natural para cumplir con los requisitos óptimos, y
posteriormente incorporar un aditivo sólido y un aditivo líquido, de acuerdo
a las dosificaciones, establecidas según resultados de ensayos de
laboratorio y también de acuerdo a los requerimientos que se debe cumplir
en el proyecto o contrato.
35
Una vez tratado este material, se desarrolla un comportamiento permanente,
estable ante variaciones de humedad, de baja permeabilidad y flexible que
permite aumentos considerables en la capacidad estructural, aumentando
en varias veces su CBR (>100 %) y su módulo elástico de hasta 2000 MPa.
Para el correcto funcionamiento del proceso es necesario que, junto con la

aplicación de la tecnología Proes, se cuente con las condiciones adecuadas
de humedad (no pierda la humedad óptima) y la temperatura ambiente sea
mayor a 10°C por al menos 4 horas del día (para evitar el fenómeno de
“latencia”, que es cuando la temperatura es menor a 8°C, la reacción
química se paraliza hasta que la temperatura supere los 10°C para que el
proceso de construcción y reacción de la estabilización se realice con un
adecuado procedimiento en terreno, y, por sobre todo, contar con las obras
de drenaje y saneamiento necesarias para la correcta evacuación de las
aguas, tanto en la superficie como en la estructura del camino.
2.2.5.2 Materiales
El suelo a estabilizar químicamente corresponderá al suelo existente en la

rasante actual del camino o un material mezclado o preparado para este
propósito, que en términos generales debe cumplir las siguientes
características (26):
A) Granulometría
 Los siguientes tipos de suelos A-2, A-4, A-5, A-6, A-7.
 Tamaño máximo: 2”
 Pasante malla # 4 ≥ 50%
 Pasante malla # 200 ≥ 12% (26).
B) Plasticidad
 Límite líquido ≥ 30%
 5 ≤ IP ≤ 20% (26).
C) Abrasión
 “Si los materiales a estabilizar van a conformar capas estructurales,
los agregados gruesos deben tener un desgaste a la abrasión
(máquina de los angeles) MTC-207 no mayor a 50%” (10).
36
Es posible estudiar otro tipo de suelos para ser estabilizados químicamente
con la tecnología Proes, pero es necesario hacer nuevos estudios de
(26)
dosificación para mejorar la capacidad estructural del suelo .
La dosificación de los aditivos sólido y líquido utilizados en la estabilización,

así como los espesores, serán definidos en el proyecto de ingeniería, una
vez conocidas las características específicas del material a estabilizar (26).
Si en caso el suelo natural disponible no cumple con las características

descritas, se propone una combinación de dosificación y adición de
materiales para lograr los resultados esperados (26).
2.2.5.3 Equipos necesarios
Los equipos mínimos necesarios son:
 Motoniveladora (escarificado y acordonado, pre-mezclado suelo con

aditivo sólido, mezclado de suelo con aditivo sólido y aditivo líquido,
perfilado final).
 Camiones cisterna (aplicación aditivo líquido y humectación de la base).
Cantidad de camiones depende de distancia de transporte y volumen de
agua.
 Rodillo liso vibratorio y/o rodillo pata de cabra (compactación) para zonas
de mucha arcilla (26).
Adicionalmente, se puede utilizar:
 Camión esparcidor de aditivo sólido (esparcir aditivo sólido).

 Recicladora o pullver-mixer con camión cisterna (aplicación aditivo líquido
y mezclado de los aditivos sólido y líquido con el material).
 Retroexcavadora o cargador frontal (manipulación del aditivo sólido,
transportado en el formato de maxi sacos o big bags).
 Camión ¾ con estanques plástico y presión por bomba (26).
37
Los rendimientos promedios están en el rango de 300 - 400 m3 por jornada
de 8 horas. En el caso de utilizar recicladora se puede en el rango 900 -
1400 m3 por jornada (26).
2.2.5.4 Procedimiento de trabajo
A) Preparación de la subrasante
Este ítem quedará definido en el proyecto de ingeniería dependiendo de

las condiciones del camino. En general es que con motoniveladora se
escarifique la superficie de camino que será aprovechada para la base.
Este material se acordona y se procede a compactar la subrasante. Sin
embargo si se trabajará por primera vez y sin recarga aún, también
remover, humectar, perfilar y compactar la subrasante (26).
Antes de colocar el material de base y después de haber dado término al

movimiento de tierras, la subrasante debe ser perfilada a las cotas y
pendientes indicadas en planos del proyecto (26).
Figura 1. Preparación de la subrasante (26).
La sobre excavación en que se incurra se absorberá con el material

natural extraído de la excavación o con el material de base. Luego se
procederá a compactar el sello, según lo establezca el proyecto. Después
de perfilada y compactada la subrasante, debe controlarse el
cumplimiento de las cotas en todos los puntos y deberá agregarse o
38
quitarse el material que sea necesario para llevar rasante a los niveles
especificados en el plano de proyecto (26).
Figura 2. Esparcido del material para base
B) Aplicación de aditivos y mezclado
Terminada la preparación de la subrasante a se realiza la estabilización

del suelo. Con el equipo adecuado, motoniveladora, camión esparcidor,
se procede a adicionar el aditivo sólido, que puede ser suministrado en
bolsas o a granel, en la dosis especificada y se mezcla el suelo (con
humedad natural) con el aditivo sólido y se extiende. Esta adición del
aditivo sólido se puede realizar antes, siendo independiente la adición del
aditivo líquido diluido en el agua de amasado (26).
Figura 3. Aplicación aditivo sólido en bolsas
39
Figura 4. Aplicación aditivo sólido con camión esparcidor (26).
Figura 5. Mezclado y batido aditivo sólido con suelo (26).
Después de adición del aditivo sólido, en un camión cisterna, se diluye el

aditivo líquido Proes en un volumen máximo determinado por el
diferencial entre la humedad óptima y la humedad natural del suelo (se
debe contar con equipo para medir humedad natural del material, ya sea
con densímetro o speedy), más el agua estimada por pérdidas por
40
evaporación en la manipulación y tiempo de trabajo. El riego del suelo,
su revoltura y extensión con motoniveladora se realizan
simultáneamente. Es recomendable en caso de condiciones climáticas
inestable, diluir el aditivo líquido en menos cantidad de agua, para
asegurar el 100 % de aplicación del aditivo líquido. Si falta agua, se
adiciona después (26).
Figura 6. Adición aditivo líquido Proes (26).
Figura 7. Mezclado aditivo líquido Proes con suelo (26).
El mezclado de los aditivos debe ser homogéneo en toda la plataforma,

respetando el espesor de diseño geométrico y ejecutado en el tiempo que
se permita lograr la compactación, para la cual se dispone de 4,0 horas
como máximo desde la adición del aditivo líquido Proes 100, dado por la
reacción y endurecimiento de la mezcla (26).
Es posible realizar el proceso constructivo con recicladora, este equipo

tiene un tambor fresador que se introduce en la plataforma para mezclar
41
suelo, aditivo sólido y succiona la dilución de agua con aditivo líquido
Proes 100 que se incorpora a una cisterna y éste es impulsado por la
recicladora en el estabilizado.
Figura 8. Mezclado con recicladora y cisterna
C) Compactación
El equipo adecuado para la compactación es el rodillo liso vibratorio o

rodillo pata de cabra (estática o dinámica). El rodillo puede trabajar
después que la motoniveladora este conformando la plataforma y/o
puede trabajar luego que la recicladora esté dejando suelto el material
mezclado de la plataforma estabilizada. La cantidad de equipo siempre
es dada por el rendimiento de los equipos de compactación (26).
No deben compactarse espesores sueltos superiores a 25 cm, siendo

necesario hacer bases compactadas por capas cuando el espesor de
diseño (compacto) sea superior. En casos de espesores reducidos
(menor a 15 cm) prestar especial cuidado en evitar la sobre
compactación. “La compactación deberá ser igual o superior al 95 % de
la MDS del proctor modificado” (10).
42
Figura 9. Compactación con rodillo vibratorio (26).
Figura 10. Compactación luego de recicladora
2.2.5.5 Cuidado de la estabilización
Durante los cuatro primeros días de la estabilización se debe cuidar la

humedad del suelo tratado (es decir que la base Proes se mantenga con el
óptimo contenido de humedad), de tal forma que si se produce evaporación
superficial del agua, deberá regarse (26).
Una opción de control de la evaporación es colocar un riego de liga con

emulsión lenta diluida en agua, lo que puede realizarse 24 horas después
de haber terminado las faenas de estabilización. No es necesario esperar
los cuatro días para hacer la imprimación (26).
43
2.2.5.6 Limitaciones meteorológicas
Para realizar faenas de estabilización, es necesario que la temperatura

ambiente sea mayor a 10° C por lo menos 4 horas del día durante el primer
mes de curado. Esta condición de temperatura debe cumplirse para evitar el
fenómeno de “latencia”, que es cuando la temperatura es menor a 8° C, la
reacción química se paraliza hasta que la temperatura supere los 10° C. Se
debe suspender la estabilización química cuando las condiciones climáticas
predominantes en esa temporada se estimen como lluviosas y frías
(temperaturas que no superan los 10° C y precipitaciones frecuentes) (26).
2.2.5.7 Carpeta de rodado
El sector a estabilizar puede ser transitado durante y después de la

estabilización, a excepción al exceso de humedad. Sin embargo la base
estabilizada con Proes está diseñada primordialmente para agregar
capacidad estructural al camino o plataforma y no como carpeta de rodado
permanente, ya que la acción abrasiva del tráfico la desgasta (26).
Figura 11. Tránsito durante la faena (26).
Para proteger la base estabilizada y aumentar su vida útil se requiere sellar

la base con alguna carpeta de rodado con tratamiento asfáltico u otro. La
base Proes es una base ligada, de baja permeabilidad, cohesiva, flexible y
con un módulo elástico entre 370 y 2.000 MPa según dosificación y material
a estabilizar. Estas características permiten que la carpeta de rodado sea
diseñada exclusivamente para resolver el tema de la abrasión y no para
agregar capacidad estructural al pavimento (26).
44
Dependiendo del tráfico, clima, estándar requerido y otras condiciones de
operatividad, se pueden usar carpetas de rodado desde un riego de liga, una
imprimación asfáltica reforzada con emulsiones, un Slurry Seal o una mezcla
de asfalto en caliente de espesor bajo que será determinado por diseño
según envergadura del proyecto. También se pueden utilizar otros sistemas
de carpeta de rodado, adocreto o adoquin, losas de hormigón y otros
sellados no asfálticos (26).
Figura 12. Imprimación asfáltica reforzada
45
Figura 13. Lechada asfáltica (slurry seal)
Figura 14. Colocación de mezcla asfáltica (26).
Las especificaciones de materiales y métodos de aplicación son los estándar

de cada carpeta de rodado, con la sola excepción del proceso de
imprimación que para el caso particular de esta tecnología corresponde a un
“riego de liga” y para el que se deberá utilizar emulsiones asfálticas de
quiebre lento del tipo CSS-1h diluidas entre 1:3 y 1:6 en agua, en una tasa
de 0,7 a 1,0 lt/m2 (de solución) (26).
46
Para el caso de una imprimación reforzada, recomendable en caso de clima
inestable y lluvias, posterior al riego de liga especificado en párrafo anterior,
se realiza un segundo riego de CSS-1h diluido en agua (1:1) a una tasa de
0,8 a 1,0 lts/m2 (de solución), más esparcido de arena inmediatamente
después del segundo riego de liga. Se entrega posteriormente al tránsito (26).
2.2.5.8 Control de calidad
A. Previo al inicio de la estabilización
Antes del inicio de las faenas de estabilización química, los análisis de

los materiales a estabilizar. Estos análisis de verificación deberían
realizarse antes de comenzar la estabilización. Se deberá individualizar
el sector de donde se toma la muestra de suelo e indicar a qué tramo
representa. Los ensayos mínimos requeridos son:
 Análisis granulométrico por tamizado (Norma MTC E-107, AASHTO T-

88, ASTM D422).
 Límites de consistencia – pasa la Malla N°40 (Norma MTC E-110, E-
111, AASHTO T-89, T-90, ASTM D4318).
 Ensayo proctor modificado (Norma MTC E-115, AASHTO T-180,
ASTM D1557).
 Abrasión los ángeles = 50% máx. (Norma MTC E-207, AASHTO T-96,
ASTM C131)
 Capacidad de soporte CBR natural y con aditivos (Norma MTC E-132,
AASHTO T-193, ASTM D1883)
B. Durante el proceso de estabilización
Durante el proceso de estabilización se debe realizar ensayos de

capacidad de soporte CBR y estabilidad marshall. Se recomienda que la
cantidad mínima de ensayos a realizar sea uno cada 3.000 m2 de
superficie estabilizada. Se deberá individualizar el sector de donde se
toma la muestra de suelo. La muestra de suelo a ensayar debe ser
tomada una vez que el aditivo sólido haya sido incorporado y
homogéneamente revuelto con el suelo a estabilizar (esto debería ser
47
cuando el suelo ha sido revuelto y extendido y está listo para recibir el
aditivo líquido) y el aditivo líquido es incorporado en Laboratorio. Los
ensayes mínimos requeridos son (26):
 Control de compactación
 Capacidad de soporte CBR. (Expansión)
 Estabilidad Marshall
 Resistencia a la compresión no confinada (26).
C. Nuevas dosificaciones.
Durante la ejecución de grandes obras y diferentes tramos, donde el

suelo varía de acuerdo a geografía y altura, se continúa haciendo nuevos
estudios de dosificación, con objeto de lograr dosificaciones más
eficientes, considerando los materiales locales, subrasante y el aditivo
sólido disponible (26).
D. Para recepción de la estabilización.
Inmediatamente terminada la compactación de las bases estabilizadas,

para recepcionarlas, se realiza controles de la compactación alcanzada
por las mismas. Verificar que la base no se encuentre con huecos, que
tenga el sellado con material fino restante, que no tenga material con
sobre tamaño, espesor y ancho indicado en el diseño y sobretodo las
cunetas esté con dimensiones y pendiente adecuada (26).
E. Finalizado el proceso de estabilización
Después de 7 días de estabilizado el suelo, se podrá solicitar ensayos

con penetrómetro dinámico de cono portátil (PDCP) (26).
Adicionalmente, pasado 7, 21 y 30 días de la estabilización, se deberá

programar control de las bases estabilizadas por medio de deflectometría
de impacto (LWD), para verificar la evolución del módulo elástico de la
Base Proes y comparar a los requerimientos de la obra en función de su
estructura (26).
48
2.3 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS
2.3.1 Capacidad de soporte del suelo (CBR)
La capacidad de soporte del suelo se obtiene mediante la relación de

soporte de California (CBR) que mide la resistencia al corte del suelo bajo
condiciones de humedad y densidad controlada, permite obtener un
porcentaje de la relación de soporte a las cargas (19).
A. Definición de CBR
El CBR está definido como la fuerza requerida para que un pistón

normalizado penetre a una profundidad determinada, expresada en
porcentaje de fuerza necesaria para que el pistón penetre a esa misma
profundidad y con igual velocidad, en una probeta normalizada
constituida por una muestra patrón de material triturado (19).
“El ensayo permite obtener un número de la relación de soporte, que no

es constante para un suelo dado sino que se aplica sólo al estado en el
cual se encontraba el suelo durante ensayo” (19). “El CBR de un suelo es
la carga unitaria correspondiente a 0.1” ó 0.2” de penetración, expresada
en por ciento en su respectivo valor estándar” (23).
La expresión que define al C.B.R., es la siguiente (23):
Carga unitaria del ensayo

𝐶𝐵𝑅 = ( Carga unitaria patrón
)∗ 100(%)(23)
Figura 15. Mecanismo de falla del suelo generado por el pistón (23).
49
B. Definición de número CBR
Usualmente el número de CBR se basa en la relación de la carga unitaria

(lbs/pulg2.) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración
del pistón de penetración (19.4 cm2) dentro de la muestra compactada
de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la
carga unitaria patrón (lbs/pulg2.) requerida para obtener la misma
profundidad de penetración en una muestra estándar de material
triturado. Los ensayos de CBR se hacen sobre muestras compactadas
con un contenido de humedad óptima y máxima densidad seca obtenido
del ensayo proctor modificado (23).
C. Utilización del CBR
El procedimiento de este ensayo determina los materiales para

subrasante, subbase y base de pavimentos a partir de especímenes
compactados en laboratorio. Consiste de los siguientes pasos:
 Preparar los especímenes para el ensayo de suelos, esto en el caso

que solo se requiera CBR natural, sin embargo para el uso de aditivos
químicos como es la tecnología Proes, se requiere que se prepare el
espécimen, cubrir con una bolsa plástica y dejarlo en un lugar seco por
7 días para que se produzca la reacción química.
 Inmersión de los especímenes en agua por 4 días, esto para CBR de
suelo natural y suelo con aditivos y medición de la expansión.
 Realizar el ensayo de penetración en las muestras de suelos
preparadas.
Aunque los ensayos de penetración son frecuentemente realizados en

especímenes de laboratorio, también podrían realizarse sobre muestras
inalteradas de suelo o en el campo donde se encuentra el suelo.
El CBR se encuentra clasificado por rangos para cada elemento del

pavimento, por el material a utilizar y por el aporte que éste dará al
pavimento.
50
Subrasante: Las características de la subrasante sobre la que se asienta
el pavimento, están definidas en seis (06) categorías, en base a su
capacidad de soporte CBR (10).
Tabla 5. Categorías de CBR para subrasante (10).

Categorías de subrasante CBR
S0: Subrasante inadecuada CBR < 3%
De CBR ≥ 3%
S1: Subrasante insuficiente
A CBR < 6%
De CBR ≥ 6%
S2: Subrasante regular
A CBR < 10%
De CBR ≥ 10%
S3: Subrasante buena
A CBR < 20%
De CBR ≥ 20%
S4: Subrasante muy buena
A CBR < 30%
S5: Subrasante excelente De CBR ≥ 30%
Subbase granular: El CBR del material que debe cumplir con este
elemento se encuentra dado en el Manual de Carreteras vigente.
Tabla 6. Valor relativo de soporte, CBR en subbase granular (*) (10).

CBR en Subbase granular mínimo 40 %
(*) Referido al 100 % de la máxima densidad seca y una penetración de 0.1” (2.5mm)
Base granular: El CBR del material que debe cumplir con este elemento
se encuentra dado en el Manual de Carreteras vigente.
Tabla 7. Valor relativo de soporte, CBR en base granular (*) (10).

Para carreteras de segunda clase, tercera clase,
mínimo
bajo volumen de tránsito; o, para carreteras con
80 %
tráfico en ejes equivalentes ≤ 10 x 106
Para carreteras de primera clase, carreteras duales
mínimo
o multicarril, autopistas; o, para carreteras con
100 %
tráfico en ejes equivalentes > 10 x 106
(*) Referido al 100 % de la máxima densidad seca y una penetración de 0.1” (2.5mm)
51
2.3.2 Coeficiente estructural
Referido a la característica de los materiales usados en cada una de las

capas de la estructura de un pavimento flexible, de acuerdo a sus
condiciones ingenieriles este coeficiente del método AASHTO 93 representa
la capacidad estructural del material para resistir cargas solicitantes para
cada una de las capas (asfalto, bases y subbases granulares, bases tratadas
con asfalto y bases tratadas con cemento). Conforme a estos coeficientes,
se diseña de un paquete estructural para un pavimento flexible.
Dentro de la bibliografía revisada se encuentra la siguiente donde define un

valor de coeficiente estructural para un material similar al utilizado por la
estabilización con la tecnología Proes, donde se indican los coeficientes de
resistencia relativa de las diferentes capas de un pavimento flexible (para
espesores en pulgadas), los mismos que han sido determinados en base a
los resultados de la carretera experimental AASHTO:
 Base tratada con cemento (No un suelo – cemento): 0.15 - 0.23

 Base tratada con material bituminoso: 0.25 - 0.30
Tabla 8. Coeficientes de resistencia relativa de las diferentes capas de un

pavimento flexible (21).
Asimismo en base a los datos de la Guía Aashto 93, el Manual de

Carreteras, Sección: Suelos y Pavimentos da los valores de coeficientes
estructurales para las diferentes capas de pavimentos “ai”:
52
Tabla 9. Coeficientes estructurales de las capas del pavimento ai (10).
Coeficiente Valor
Componente del Pavimento Observación
Estructural ai (cm)
Capa Superficial
Carpeta asfáltica en caliente,
Capa superficial recomendada
módulo 2,965 MPa (430,000 a1 0.170 / cm
para todos los tipos de Tráfico
PSI) a 20°C (68°F)
Carpeta asfáltica en frío, Capa superficial recomendada
a1 0.125 / cm
mezcla asfáltica con emulsión. para tráfico ≤ 1’000,000 EE
Micropavimento 25mm a1 0.130 / cm
para tráfico ≤ 1’000,000 EE
para tráfico ≤ 500,000 EE. No
aplica en tramos con pendiente
mayor a 8 %; y, en vías con
Tratamiento superficial bicapa. a1 (*)
curvas pronunciadas, curvas de
volteo, curvas y contracurvas, y
en tramos que obliguen al
frenado de vehículos
para tráfico ≤ 500,000EE. No
Lechada asfáltica (slurry seal) aplica en tramos con pendiente
a1 (*)
de 12mm. mayor a 8 % y en tramos que
obliguen al frenado de
vehículos
(*) no se considera por no
a1
tener aporte estructural
Base
Base granular CBR 80 %,
Capa de base recomendada
compactada al 100 % de la a2 0.052 / cm
para Tráfico ≤ 10’000,000 EE
MDS
Base granular CBR 100 %,
para Tráfico > 10’000,000 EE
MDS
Base granular tratada con
asfalto (estabilidad Marshall = a2 0.115 / cm
1500 lb)
Base granular tratada con
cemento (resistencia a la Capa de base recomendada
a2 0.070 / cm
compresión 7 días = 35 para todos los tipos de Tráfico
kg/cm2)
Base granular tratada con cal
(resistencia a la compresión 7 a2 0.080 / cm
días = 12 kg/cm2)
Subbase
Subbase granular CBR 40 %,
Capa de subbase recomendada
para Tráfico ≤ 15’000,000 EE
MDS
53
En base de estos datos de manuales y de bibliografías, el primer objetivo
específico de esta tesis es encontrar el valor del coeficiente estructural para
una base estabilizada con Proes. No existe un valor confiable en la Aashto
o bibliografía para aceite sulfonado o aditivos químicos para asegurar este
valor y con esto el número estructural.
2.3.3 Deflexión del pavimento
La deflexión de un pavimento se define como el valor que representa la

respuesta estructural ante la aplicación de una carga vertical externa.
También se define como el desplazamiento vertical del paquete estructural
de un pavimento ante la aplicación de una carga; generalmente, la carga es
producida por el tránsito vehicular. Cuando se aplica una carga en la
superficie no solo se desplaza el punto bajo su aplicación produciendo una
deflexión máxima, sino que también se desplaza una zona alrededor del eje
de aplicación de la carga, que se denomina cuenco de deflexión (17).
La deflexión permite ser correlacionada con la capacidad estructural de un

pavimento, de manera que si la deflexión es alta en un modelo estructural,
la capacidad estructural del modelo de pavimento es débil o deficiente, y lo
contrario, si la deflexión es baja, quiere decir que el modelo estructural del
pavimento tiene buena capacidad estructural (17).
2.3.4 Módulo resiliente
El parámetro que se utiliza en la deformación bajo cargas estáticas es el

módulo de elasticidad. El módulo elástico relaciona los esfuerzos aplicados
y las deformaciones resultantes. El nivel de esfuerzos aplicado al suelo a
través de la estructura del pavimento es mínimo comparado con las
deformación en falla, por ello se asume que existe una relación lineal entre
esfuerzos y las deformaciones (14).
El módulo de elasticidad de materiales no consolidados del pavimento

comúnmente se caracteriza en términos del módulo de resiliencia, MR. El
módulo de resiliencia se define como la relación de esfuerzos cíclicos
aplicados sobre la deformación recuperable de la muestra luego de muchos
54
ciclos de cargas repetidas y por lo tanto es una medida directa de la rigidez
de los materiales no consolidados en los sistemas de pavimento (20).
No es una medida de la resistencia, pues el material no se lleva a rotura,

sino que después de la deformación se retorna a su tamaño y forma original.
El módulo resiliente, relaciona el esfuerzo aplicado y la deformación elástica

en la condición estable o residual cuando el suelo presente un
comportamiento elástico. El módulo resiliente no representa el
comportamiento total, desde el inicio de ciclo de cargas hasta el final. Sin
embargo, el módulo resiliente relaciona las cargas móviles o rápidas y las
deformaciones instantáneas resultantes. El valor del MR puede ser 10 veces
el valor del módulo elástico (24).
Figura 16. Deformaciones por cargas repetitivas (24).
En la Figura 17. Se estudia el efecto de las cargas en el pavimento. Cada

ciclo de carga produce en el suelo una componente de deformación plástica,
no recuperable y una componente de deformación elástica, recuperable.
Con los ciclos siguientes de cargas los incrementos de deformación plástica
producidos tienden a desaparecer, en cambio las deformaciones elásticas
recuperables tienden a ser constantes. El módulo elástico que es calculado
en base a la deformación recuperable bajo carga repetitiva es denominado
resiliente MR y está definido como (24):
σd
𝑀𝑅 = ( )
εr
55
Donde:
- MR: Módulo resiliente

- σd : Esfuerzo desviador
- εr : Deformación elástica recuperable medida en la dirección axial
luego de un determinado número de repeticiones (ciclo de carga) (24).
Como está asociado a los materiales no consolidados del pavimento por lo

tanto el Modulo de Resiliencia MR deberá determinarse mediante el ensayo
de resiliencia determinado de acuerdo a las recomendaciones de Aashto.
Para la presente se adoptará valores de MR y CBR siguiente (10):
Tabla 10. Módulo resiliente obtenido por correlación con CBR (10).
CBR % Módulo Resiliente Módulo Resiliente

Subrasante Subrasante MR (Psi) Subrasante MR (MPa)
6 8,043.00 55.45
7 8,877.00 61.20
8 9,669.00 66.67
9 10,426.00 71.88
10 11,153.00 76.90
11 11,854.00 81.73
12 12,533.00 86.41
13 13,192.00 90.96
14 13,833.00 95.38
15 14,457.00 99.68
16 15,067.00 103.88
17 15,663.00 107.99
18 16,247.00 112.02
19 16,819.00 115.96
20 17,380.00 119.83
21 17,931.00 123.63
22 18,473.00 127.37
23 19,006.00 131.04
24 19,531.00 134.66
25 20,048.00 138.23
26 20,558.00 141.74
27 21,060.00 145.2
28 21,556.00 148.62
29 22,046.00 152.00
30 22,529.00 155.33
56
Para obtener el módulo resiliente a partir del CBR, se empleará la siguiente
ecuación que correlaciona el Mr – CBR, obtenida del Appendix CC-1
“Correlation of CBR values with soil index properties” preparado el 2001 por
NCHRP Project 1-37A (National Cooperative Highway Research Program),
documento que forma parte de MEPDG Mechanistic - Empirical Pavement
Design Guide – AASHTO interim 2008) (10):
MR (Psi) = 2555 x CBR0.64 o MR (MPa) = 17.6 x CBR0.64
Figura 17. Correlaciones típicas entre las clasificaciones y propiedades de

los suelos con el módulo de resiliencia (10).
57
Los suelos granulares que conforman las capas del pavimento, presentan
una adecuada gradación y compactación. El comportamiento de estas
capas granulares, bajo los ciclos de carga, no presentará deformaciones
plásticas significativas. Se asume que durante el adecuado proceso
constructivo, las deformaciones plásticas se anularán. En este caso e
s apropiado modelar un comportamiento de las capas con el módulo
resiliente. La forma de obtener el módulo de capas que conforman el
pavimento se realiza mediante el ensayo del módulo resiliente triaxial y por
ensayos deflectométricos (24).
2.3.5 Evaluación estructural del pavimento
Los métodos empleados para la evaluación estructural pueden ser

destructivos o no destructivos, dependiendo del grado de alteración física
producida a los materiales durante el proceso de evaluación. En el primer
caso esto significa generalmente perforar el pavimento, para determinar el
espesor de sus capas componentes, observar su estado (agrietamientos,
densidad, humedad, segregación etc.) y obtener muestras de los materiales
para ser ensayadas en el laboratorio. También puede excavarse el
pavimento para efectuar algún tipo de prueba a diferentes profundidades
(CBR, peso volumétrico, módulo de reacción, etc).
En el segundo caso, generalmente implica la medición de deflexiones

superficiales, radio de curvatura, forma de la cuenca de deformaciones, en
ocasiones combinada con la obtención de pequeños núcleos del pavimento
para determinar espesores y obtener algunas muestras para su ensaye en
el laboratorio, como medida de verificación.
La deflexión es una medida de la respuesta del conjunto “pavimento-

subrasante” frente a una determinada solicitación (acción de las cargas
móviles o estáticas de los vehículos). La medición de la deflexión es un
ensayo no destructivo de gran rendimiento operacional que permite obtener
un elevado número de determinaciones en poco tiempo, reduciendo al
mínimo la cantidad necesaria de ensayos destructivos (calicatas) (10).
58
2.3.6 Número estructural
“Representa el espesor total del pavimento a colocar y debe ser

transformado al espesor efectivo de cada una de las capas que lo
constituirán, o sea de la capa de rodadura, de base y de subbase, mediante
el uso de los coeficientes estructurales, esta conversión se obtiene aplicando
la siguiente ecuación” (10):
“SN = a1 x d1 + a2 x d2 x m2 + a3 x d3 x m3” (10)

Donde:
 “a1, a2, a3: coeficientes estructurales de las capas: superficial, base y

subbase, respectivamente.
 d1, d2, d3: espesores (en cm o pulg) de las capas: superficial, base y
subbase, respectivamente.
 m2, m3: coeficientes de drenaje para las capas de base y subbase,
respectivamente” (10).
2.3.7 Proceso de ionización
Dentro de la tecnología Proes, la cual se basa netamente en la estabilización

de suelos inestables a través de un proceso de reacción química, que
depende mucho del estudio del suelo a tratar para dar efectividad al proceso
antes indicado, es necesario conocer las características físico/mecánicas
del suelo a tratar, ya que se cuenta con algunos parámetros dentro de las
especificaciones, para esto se necesita saber el ensayo proctor modificado
y CBR natural, para dar una dosificación conservadora para iniciar el estudio
de la dosificación definitiva.
Los suelos finos tienen una característica bien manifiesta, y es que tienen
comportamientos inestables ante variaciones de humedad, esto se da solo
en suelos finos (arcillas), en la arcilla se genera la cohesión y para que éste
exista se necesita de una carga positiva y negativa, el hecho de tener carga
positiva y negativa hace que éstas se atraen entre si siempre que tengan un
conductor (el agua), en función a esto, cuando se tiene el suelo sin agua no
hay conductor por lo tanto no se atrae las partículas provocando
59
(resecamiento, polvo, contracciones fuertes) por temperaturas, por otro lado
al estar sometido a mucha humedad (producen asentamientos, barro, lodo),
en donde para ambos casos son altamente vulnerables, estos suelos
tienden a esta falla por ser inestables y de baja calidad. Este fenómeno en
este tipo de suelos se debe netamente a la composición de cargas eléctricas
que presentan en su estructura, teniendo un desequilibrio de estas ya sean
más abundantes las cargas positivas que las negativas o viceversa, pero la
problemática se muestra y refleja claramente por esta condición en los
suelos.
Los suelos van cambiando su estado de humedad con facilidad porque

tienen cargas eléctricas libres que no tienen pares, por ejemplo: se podría
tener “n” cantidad de cargas positivas y “n+a” de cargas negativas, en
general en las arcillas predomina las cargas negativas, entonces teniendo la
arcilla identificada con una cierta plasticidad (con esta plasticidad nos da por
entendido que tienen una cargas eléctrica negativa libres) por esto se busca
un filler que tenga cargas libres con la otra polaridad o sea cargas eléctricas
positivas y se mezcla, sin embargo esto no significa que las cargas de la
arcilla y de filler se unan, lo que pasa es que se generó una mezcla donde
ahora el suelo fino ya no es el original, sino que es el suelo y filler que se
incorporó, esto genera un escenario donde se trata de generar un equilibrio
de cargas eléctricas, pero las partículas de arcilla tienen una composición
que ante las variaciones de humedad cambia el volumen, el cual es propio
de las arcillas y de los limos. Si se logra generar el equilibrio eléctrico a la
mezcla de suelo - filler y se le agrega agua, se puede obtener una bastante
buena cohesión, pero sigue siendo las partículas variables a la absorción,
en estas condiciones el producto ionizador Proes en el proceso constructivo
genera una especie de potenciador de equilibrio eléctrico que ayuda a
adherirse mejor, más rápido y hace más eficiente el proceso de unión de
cargas negativas con las cargas positivas, esto conlleva a que optimiza el
sistema deficiente y controla las variaciones volumétricas.
2.3.8 Normalización de deflexiones
Inicialmente los datos de deflexión, obtenidos en el estudio deflectométrico

se normalizan por carga a (40KN) teniendo en cuenta el valor de la carga
60
con que fueron generadas y considerando que la reacción al aplicar no
siempre es constante.
Esta es una extrapolación donde se utiliza la teoría de Boussinesq. El

concepto es: modelar el pavimento con un sistema multicapa (utilizando el
Eo), y luego (aplicando la ecuación de Boussinesq) se ve cuánto sería la
deflexión si se aplicara un plato de carga de 150 mm de radio y 40 kN de
carga, asumiendo una razón de Poisson del suelo de 0.35. El objetivo de
hacer este ejercicio teórico es simplemente estimar con el rango de cargas
(muy inferiores a 40 kN), cuál sería la deflexión al cargarse el sistema con
FWD.
Todo esto simula a los ejes equivalentes (EE) y la incidencia del tráfico
pesado que es la que tiene preponderantemente importancia en diseño del
pavimento. Aashto definió como un EE, al efecto de deterioro causado sobre
el pavimento por un eje simple de dos ruedas convencionales cargado con
8.2 Tn de peso, con neumáticos a la presión de 80 lbs/pulg2. Esto significa
que para este eje simple carga 8.2 Tn, entonces para cada lado seria 4.1 Tn
o 40KN.
4.1 Tn = 40KN
Figura 18. Normalización de deflexiones
Siempre se normaliza a 40 KN, que es el eje simple de diseño.

61
CAPÍTULO III
METODOLOGÍA
3.1 MÉTODO, TIPO Y NIVEL DE LA INVESTIGACIÓN
3.1.1 Método de la investigación
3.1.1.1 Método general
En la presente investigación, se aplicó el Método Científico porque aportará

como estrategia de investigación al ciclo completo de la investigación.
3.1.1.2 Método teórico
Los métodos teóricos que se emplearon para el desarrollo del proyecto son:
inducción–deducción porque después de conocer las teorías de
Boussinesq, diseño empírico–experimental de pavimentos Aashto 93,
diseño de suelos mediante procedimientos mecanísticos se desarrolló
ensayos en laboratorio y determinados los resultados se plasmó en la
construcción del tramo de prueba, análisis-síntesis, luego de identificar un
problema de una realidad en obra, se puede establecer una relación de
causa-efecto entre aditivos o métodos tradicionales para la estabilización de
62
suelos y métodos con tecnología nueva para tener resultados de mejora en
estos corredores económicos en beneficio de la población, comparativo
porque se establece una comparación entre los resultados estructurales de
una base estabilizada con Proes, pero con diferentes aditivos sólidos, ya sea
Rocatech 70/30, Rocatech 50/50 y cemento portland, asimismo para estimar
un comportamiento económico, mediante un análisis de costos unitarios,
donde existen patrones de distancia medias y transporte, extracción, equipo
y colocación de base estabilizada.
3.1.1.3 Método específico
Los métodos específicos que se emplearon para el desarrollo de la presente

investigación son la experimentación con ensayos de laboratorio y
construcción del tramo de prueba, la observación directa e indirecta del
control de calidad por deflexión y controles estructurales por parte del
Consorcio Peruano de Conservación y Proestech antes y después de la
construcción de la base estabilizada con la tecnología Proes, para saber la
evolución del módulo elástico que va presentando esta base con el tiempo.
3.1.2 Tipo de investigación
El tipo de investigación es aplicada, debido a que se busca realizar una

investigación original y novedosa aplicada a nuestra realidad nacional, con
la finalidad de adquirir nuevos conocimientos y compartirla con personas que
están en la gestión vial, para dar soluciones de tratamientos básicas, ya sea
en carreteras pavimentadas y no pavimentas de sierra y selva.
3.1.3 Nivel de investigación
El nivel de investigación es exploratorio-descriptivo, puesto que no hay

antecedentes frente a este tipo de estabilización, entonces mediante los
ensayos de laboratorio y campo, junto al área técnica y de ingeniería, se
trata de describir y explicar los resultados experimentados positivos que se
obtuvo con esta tecnología, mediante el tramo de prueba que está sometido
a constantes ensayos de verificación y cumplimiento para la entidad
mandante.
63
3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Es diseño no experimental-transeccional exploratorio y descriptivo, es el tipo

de estudio en el cual no se manipulan las variables; se recolectan datos en un
momento mediante mediciones y ensayos, se observan los fenómenos en su
ambiente para luego analizarlos. Se recolectaron datos de diseño y construcción en
un tiempo único, se recolectaron datos el control estructural de diferentes tiempos
que tienen como finalidad investigar y hacer el seguimiento del comportamiento que
va teniendo y evolución de la estructura propuesta.
En este caso las variables que se estudiaron son el requerimiento estructural, como
variable independiente, y la funcionalidad de la base estabilizada con la tecnología
Proes, como variable independiente, y esto porque primero se necesita saber la
condición estructural de la base nueva, para que cumpla esta funcionalidad.
3.3. POBLACIÓN Y MUESTRA DE LA INVESTIGACIÓN
3.3.1 Población
La población está constituida por el proyecto de redes viales regionales

integrando el Cusco, cuyo servicio de gestión vial por niveles de servicio de
la Red Vial N° 3 distingue 2 rutas A y B, con la finalidad de realizar la
conservación orientada a obtener los niveles de servicio de la red vial
regional. Este programa contempla la contratación del servicio para la
conservación de ejes viales para una longitud de 480 km de solución básica.
3.3.1.1 Datos generales
 Entidad : Gobierno Regional de Cusco

 Contrato de servicios : N° 190-2010-GR CUSCO/GGR
 Fecha de inicio : 26 de julio de 2012
 Plazo de ejecución : 5 años
 Fecha de término : 25 de julio de 2017
 Contratista–conservador : Consorcio Peruano de Conservación
 Modalidad de contratación : Precios unitarios
64
El proyecto contempla la elaboración del Plan de Conservación Vial (PCV),
que está dividido en dos fases: Fase I de diseño y elaboración del Programa
de Gestión Vial (PGV), que contempla los 6 primeros meses, y Fase 2 de
Implementación del Programa de Gestión Vial, donde se ejecutan las
actividades de conservación periódica que contempla el resto de periodo
para los 480 km:
- Ruta A: Comprende los tramos T2, T3, T4 y T5, tiene una longitud de
215.5 km.
- Ruta B: Comprende los tramos T1, T2, T3, T4 y T5, tiene una longitud
de 264.5 km.
Asimismo entre las rutas A y B se construyó de la siguiente forma:

- 269.8 km, se construyó con la tecnología Proes.
- 210.2 km, se construyó con material granular chancado.
- 480 km de longitud total para la solución básica.
Tabla 11. Cuadro de construcción proyecto Red Vial 3–Cusco

SERVICIO DE GESTIÓN VIAL POR NIVELES DE SERVICIO DE LA RED N° 3 - CUSCO
Espesor Ancho Progresiva
Longitud
Código Ruta Base Nombre de Tramo Base Base
Inicio Final (Km)
(cm) (m)
RUTA 3A 215.52
RV3-3AT2 T2 Proes Quellopuito - Lares - Emp. Pte. Manto 11.00 4.20 00+000 52+430 52.43
RV3-3AT3 T3 Proes Quellopuito - Amparaes 11.00 4.90 163+090 131+500 31.59
RV3-3AT4 T4 Proes Amparaes - Emp. Pte. Manto - Colca 11.00 4.50 131+500 84+200 47.30
RV3-3AT5 T5A Proes Colca - Quebrada 11.00 4.50 84+200 63+000 21.20
RV3-3AT5 T5B Granular Chahuares - Quellouno - Quebrada 11.00 4.50 63+000 00+000 63.00
RUTA 3B 264.48
RV3-3BT5 T1B Granular Km 21+000 - Palma Real 11.00 4.50 264+484 222+400 42.08
RV3-3BT5 T2A Granular Palma Real - Cirialo 11.00 4.50 222+400 167+420 54.98
RV3-3BT5 T2B Proes Cirialo - Kiteni 11.00 4.50 167+420 159+470 7.95
RV3-3BT3 T3 Proes Kiteni - Kepashiato 11.00 6.30 159+470 128+440 31.03
RV3-3BT4 T4A Proes Kepashiato - Chirumpiari 11.00 7.10 128+440 70+850 57.59
RV3-3BT4 T4B Proes Kepashiato - Chirumpiari 11.00 6.50 70+850 50+140 20.71
RV3-3BT4 T4C Granular Kepashiato - Chirumpiari 11.00 6.50 50+140 40+200 9.94
RV3-3BT5 T5 Granular Chirumpiari - Kimbiri 11.00 4.50 40+200 00+000 40.20
TOTAL 480.00
Proes 269.8
Granular 210.2
3.3.1.2 Ubicación
 Región : Cusco
 Provincias : Calca, La Convención
 Distritos : Calca, Lares, Quellouno, Yanatile, Echarate, Pichari
65
Figura 19. Ubicación y localización del proyecto.
66
3.3.2 Muestra
Se caracteriza principalmente al tramo piloto donde se desarrollaron las

pruebas, ensayos, diseños y controles estructurales en un total de 9.8 km
de efectivos longitud, comprendidos en los tramos: 3T4A Amparaes – Emp.
Pte. Manto - Colca desde (90+000–84+200) y 3T5A Colca–Quebrada desde
(84+000–80+000).
3.4. RECOLECCIÓN DE DATOS DEL TRAMO DE PRUEBA
3.4.1 Ubicación del tramo de prueba
La zona en estudio se ubica en el distrito de Lares, provincia de Calca,

localizada en la parte centro oriental del departamento del Cusco. El tramo
pertenece a la carretera principal de la Ruta A, que comunica las ciudades
de Chahuares, Quellouno, Quebrada Onda, Colca, Amparaes, y Calca.
El tramo de prueba tiene una longitud efectiva de 9.8 km, está ubicado entre
las progresivas 80+000–84+000 del tramo 5 y 84+200–90+000 de tramo 4,
y todo esto pertenece a la ruta A de la Red Vial Nº 3.
El acceso al tramo, desde la ciudad de Lima es por la carretera interoceánica

sur, pasa por la ciudad de Ica a la provincia de Nazca, Abancay, Cusco,
hasta llegar a la provincia de Calca, luego se dirige hacia Amparaes y
continúa la carretera hasta la progresiva 90+000 que es el inicio del tramo
de prueba.
En el tramo se presenta temporadas marcadas por lluvias de diciembre a

marzo, con fuertes precipitaciones de 1600 mm a 2900 mm, temperatura
media anual de 20 °C a 25.3 °C, con clima lluvioso semicálido con invierno
seco, a unos 1500 msnm.
67
Lugar de Trabajo: Longitud de trabajo: 9.8 Km en (80+000–90+000),
 3T4A Amparaes–Emp. Pte. Manto - Colca desde 90+000–84+200 = 5.8 Km
 3T5A Colca–Quebrada desde 84+000–80+000 = 4 Km
 Poblado de Colca 84+200–84+000 = 0.2 Km
Figura 20. Lugar de trabajo (tramo de prueba).
68
3.4.2 Fase de antecedentes y proyección
En este tipo de proyectos de conservación por niveles de servicio la entidad

propone una solución básica para tratar a las bases que se colocarán para
reemplazar el uso de un afirmado tradicional.
Los términos de referencia (TdR) indican que la solución básica para la

conservación periódica consiste en la “Colocación de material granular, el
cual deberá ser estabilizado con emulsión asfáltica. El número estructural
(SN) de esta capa no debe ser menor de 0.87. Como protección superficial
se colocará un mortero asfáltico modificado con polímero (e = 1cm); estos
trabajos se ejecutarán en todo el ancho de la calzada…”; sin embargo, los
mismos TdR en forma alternativa indican que “…el Contratista podrá
proponer una solución distinta a la planteada en los presentes Términos de
Referencia, debiendo dicha solución contar con la aprobación de la
Supervisión y la Entidad y cumplir como mínimo, con los niveles de servicio
solicitados…”.
Estos antecedentes definen que no existe un diseño de pavimentos previo

al número estructural (SN) requerido en los TdR, debido a que éste
considera el valor de forma conservadora de acuerdo a los coeficientes
estructurales de materiales conocidos según el manual de carreteras,
sección suelos y pavimentos y por experiencia en estos contratos de
Proyecto Perú. Por lo expuesto, el procedimiento de diseño para el SN
requerido y que define a la nueva solución básica propuesta comienza lo
siguiente:
- Definición del espesor mínimo requerido para la capa granular,

determinado aplicando el método de diseño de capas de revestimiento
granular del Manual para el Diseño de Caminos No Pavimentados de
Bajo Volumen de Tránsito del MTC, el mismo que está en función del
CBR de diseño y al tráfico expresado en número de repeticiones de EE
de 8.2 ton.
- Definido el espesor de la capa granular requerida, éste se compara con
el espesor de material granular existente, y de la diferencia se obtendrá
la adición de espesor de material granular a colocar.
69
- Luego de definir los espesores, se comprueba el coeficiente estructural
para una base estabilizada con la tecnología Proes donde se utiliza
como aditivo sólido Rocatech 70/30 y como aditivo líquido Proes 100.
Este coeficiente se comprueba mediante ensayos de laboratorio y
ensayos de control estructural luego de terminada la estabilización en el
sector propuesto.
3.4.3 Fase de diseño de pavimentos
Para el diseño de pavimentos se necesita los resultados del estudio de

suelos ejecutado en la plataforma existente, así como los resultados del
conteo de tráfico.
La solución adoptada, cumple con las exigencias del Manual de Diseño de

Carreteras No Pavimentadas de Bajo Tránsito y la Metodología NASSRA
incluida en el mencionado manual, el diseño previsto es para un período de
05 años, este tramo se ha considerado como un sólo sector, indicando que
el paquete estructural resultante está conformado por las capas de:
subrasante o suelo de fundación, material granular existente, la recarga de
material granular, éstas dos últimas constituyen una capa de material
existente estabilizado, mediante la tecnología Proes, esta capa estabilizada
estará siempre sobre una capa de material granular existente con un
espesor mínimo de 100 mm.
Para el diseño se utiliza el CBR de la Subrasante del proyecto, según los

resultados de laboratorio (Normas AASHTO T 193-63 y ASTM D1883-73)
asimismo se utilizará el tráfico expresado en Número de Repeticiones de EE
acumulados para el periodo de 5 años.
3.4.3.1 Tráfico de diseño
El estudio de tránsito, cargas y el volumen de tráfico son datos de vital

importancia para el diseño estructural del pavimento, por lo que se debe
establecer estaciones de conteo especialmente sí el tráfico proyectado será
ligero y/o pesado.
70
El índice medio diario anual de tránsito (IMDA)
La carretera se diseña para un volumen de tránsito que se determina por la

demanda diaria que cubrirá, calculado como el número de vehículos
promedio que utilizan la vía por día actualmente y que se incrementa con
una tasa de crecimiento anual, normalmente determinada por el MTC para
las diversas zonas del país (10). El Índice Medio Diario Anual (IMDA), ha sido
determinado mediante el conteo de tráfico durante 7 días, el tráfico diario de
cada día de la semana fue promediado y aplicando los factores de
corrección para un día se obtuvo un IMD anual promedio, con el siguiente
valor:
Estación Amparaes-Manto: 41 Veh. / día
Cálculo de tasas de crecimiento y la proyección
Se puede calcular el crecimiento de tránsito utilizando la fórmula (10):
Tn = To (1+i)n-1
Para los datos:
- “Tn = Tránsito proyectado al año “n” en veh/día.

- To = Tránsito actual (año base o IMD promedio en veh/día) de la
Estación.
- n = Años del período de diseño de 5 años.
- i = Tasa anual de crecimiento del tránsito. Definida en correlación con la
dinámica de crecimiento socio-económico normalmente entre 2 % y 6 %”
(10), a criterio se asume el 8.1 % promedio, considerando el crecimiento
del PBI de Cusco en los últimos 5 años, producción y crecimiento
poblacional.
Número de repeticiones de ejes equivalente (EALs)
Se realizó el conteo vehicular, cuyos resultados arrojan ejes equivalentes

(EE), según los sectores de Amparaes hacia Pte. Manto y de Pte.
Manto hace Quebrada como se muestra a continuación:
71
Tabla 12. Conteo de tráfico diseño tramo 4 y 5
PERIODO ESTUDIO DE
Tramo 4 y 5 ESTACIÓN DE DISEÑO TRAFICO
(años) EALS
Yanatile Amparaes -
(Amparaes) - Pte. Pte. Manto 5 3.75E+05
Manto - Colca -
Quebrada - ¨Pte. Manto
5 1.80E+05
Quellouno - Quebrada
Para el diseño del tramo de prueba se adoptó el mayor valor de ejes

equivalentes, según la estación Amparaes-Pte. Manto, como se muestra a
continuación:
Tabla 13. Numero de repeticiones de EE de diseño

PERIODO ESTUDIO DE
Tramo 4 y 5 DE DISEÑO TRAFICO
(años) EALS
Yanatile
(Amparaes) - Pte.
Manto - Colca - 5 3.75E+05
Quebrada -
Quellouno
En la normativa:
Manual para la conservación de carreteras no pavimentadas de bajo

volumen de tránsito (MDCNPBVT en adelante), señala la clasificación de
volumen de tránsito de acuerdo a la cantidad vehículos pesados y ejes
equivalentes del carril de diseño, se identifican las siguientes clases (25):
Tabla 14. Clasificación según volumen de tránsito

CLASE T0 T1 T2 T3
IMDA (Total
vehículos
<15 16-50 51-100 101-200
ambos
sentidos)
Vehículos
pesados (carril <6 6-15 16-28 29-56
de diseño)
N° Rep. EE
2.6x10^4- 7.9x10^4- 1.5x10^5-
(carril de <2.5x10^4
7.8x10^4 1.5x10^5 3.1x10^5
diseño)
72
De la clasificación, se determinó el volumen de ejes equivalentes que
soportará la base Proes, para un IMDA de 41 veh./día y de vehículos
pesados 29 veh./día, durante el período de diseño de 5 años se obtiene:
Clase T3, con IMDA entre 29 y 56 vehículos/día, según lo indicado en el

MDCNPBVT:
EE = 1.5 x 105 – 3.1 x 10^5
Para fines del diseño se tomó la clase T3.

Por lo tanto para el IMD = 41 Veh./día se adoptó los ejes equivalentes de
3.75 x 10^5.
3.4.3.2 CBR de diseño
a. Capa de material granular existente
Según la evaluación de campo y comparando con los resultados obtenidos

en laboratorio con el perfil estratigráfico, se observa que la plataforma del
tramo está conformada superficialmente por un material granular existente,
gravas con arenas, con finos arcillo limosos, en un espesor promedio de
0.242 m, y de capa subyacente sobre una subrasante compuesta por
material gravoso laminar de litología pizarrosa, con finos arcillosos a
limosos.
Las características de soporte de las capas de suelos como material

granular existente que conforman la plataforma actual son:
Tabla 15. CBR de la capa material granular existente (%)

CBR al 95 %
N° PROGRESIVA
MDS
1 83+000 14.7
2 88+000 16.8
b. Suelo de fundación (subrasante)
El terreno natural como subrasante registra las siguientes características de

soporte:
73
Tabla 16. CBR de la subrasante (%)
CBR al 95 %
N° PROGRESIVA
MDS
1 83+000 11.1
2 88+000 17.0
c. Secciones homogéneas y CBR de diseño (subrasante)
De acuerdo a los criterios de la guía AAHTO’93 (Part III, Chapter 3 Guides

for Field Data Collection) y considerando como referencia las mediciones
deflectométricas como respuesta de comportamiento estructural de la capa
granular existente, así como las características del suelo, se pudo definir
sectores de comportamiento o de características homogéneas. Asimismo,
con los valores de los ensayos de CBR en cada sector, se determinó el CBR
de diseño:
Tabla 17. CBR de diseño por sectores homogéneos (%)

CBR DE
SECTORES
DISEÑO
HOMOGÉNEOS
(%)
80+000 84+000 18.8
84+200 90+000 16.0
3.4.3.3 Diseño de espesor de pavimento por el método NAASRA
“Para el dimensionamiento de los espesores de la capa de afirmado, se

adoptó como representativa la ecuación del método NAASRA, (National
Association of Australian State Road Authorities) hoy (AUSTROADS) que
relaciona el valor soporte del suelo (CBR) y la carga actuante sobre el
afirmado, expresada en Número de Repeticiones de EE” (10):
e = [219 – 211 x (log10CBR) + 58 x (log10CBR)2] x log10 x (Nrep/120)
Dónde:
e = Espesor de la capa de revestimiento granular o afirmado en mm
CBR = Valor del CBR de la subrasante
Nrep = Número de Repeticiones de EE para el carril de Diseño (10).
74
Gráfico 1. Determinación de espesor de capa granular
Periodo de Diseño: 5 años

Nrep: Número de Repeticiones de EE para el carril de Diseño es 3.75x10^5.
Para cada uno de los sectores o subtramos homogéneos se calculó el

espesor de capa revestimiento granular o afirmado requerido. El resultado
es el siguiente:
Tabla 18. Espesor de capa de granular por NAASRA

CBR Espesor capa
Espesor
Sectores de granular
ESAL total
homogéneos diseño requerido según
(mm)
(%) NAASRA (mm)
80+000 84+000 2.18E+05 18.8 150 210
84+200 90+000 3.75E+05 16.0 180 210
3.4.3.4 Estructura de pavimento
Con la finalidad de definir una estructura de pavimento con un nivel de

serviciabilidad adecuado para el tramo de prueba, se presentan a
continuación las consideraciones técnicas para la estructuración del
pavimento.
75
Superficie de rodadura
Con el objetivo de conseguir una superficie de rodadura que brinde una

aceptable serviciabilidad al usuario, se ha definido la colocación de un
mortero asfáltico (Slurry Seal) modificado con polímero (e =10 mm), que será
colocado sobre la capa de material estabilizado. Para efectos de diseño el
coeficiente de capa se considera nulo, siendo su aporte más relevante en la
condición funcional del pavimento a construir
Base estabilizada con tecnología Proes
Se estudió los materiales de las canteras a emplearse en el tramo de prueba,

seguidamente se realizó los diseños de mezcla de suelo con los aditivos
solidos (Rocatech 50/50, Rocatech 70/30 y cemento) y aditivo líquido (Proes
100), obteniendo valores de CBR desde 120.72 hasta 197.33% al 100 % de
la MDS y 0.1” de penetración, asimismo se realizó ensayos de UCS y
Marshall, que describiremos en el siguiente subcapítulo, el coeficiente
estructural para esta capa es de 0.2 para espesores en pulgadas o su
equivalente 0.079 para espesores en centímetros.
Material granular existente
De acuerdo al estudio del material granular existente, se verificó que hay

presencia de espesores con valor de soporte CBR considerable para el
aporte estructural, de acuerdo al MDCNPBVT en la página 139 se indica:
“En caso de que el tramo tenga ya una capa de afirmado, se aprovechará el
aporte estructural de la capa existente. Sólo se colocará el espesor de
afirmado necesario para completar el espesor total obtenido según la
metodología de diseño empleada.”
La estructura del pavimento estabilizado ha sido definida de acuerdo a la

siguiente figura.
76
SLURYY SEAL
e RECA RGA BASE GRANULAR ESTABILIZADA
e NA A SRA
e EXISTENTE + MATERIAL GRANULAR
RECA RGA
Figura 21. Estructura de pavimento
3.4.4 Fase de laboratorio
3.4.4.1 Canteras de recarga y pruebas de laboratorio
De las muestras de materiales de las canteras con fines de estabilización

comprendidas en estos dos tramos de trabajo, se ejecutaron los diferentes
ensayos de laboratorio para determinar la capacidad de soporte mediante el
ensayo de valor de la relación de soporte CBR del material de recarga para
estabilización con tecnología Proes, existente en las siguientes progresivas
de las canteras más cercanas al tramo de prueba dentro de los tramos 3AT4
y 3AT5:
 Km 85+500 - 3AT4
 Km 79+500 - 3AT5
Tabla 19. Resultados de clasificación de suelos para canteras de recarga

LIMITES DE PROCTOR CBR 100 %
AN AL ISIS GRAN UL OMETRICO CLASIFICACION
FECHA PROGRESIVA CONSISTENCIA M.D.S O.C.H
0.1 0.2
3" 21/2" 2" 1 ½" 1" 3/4" 1/2" 3/8" N° 4 N° 10 N° 40 N° 200 L.L. I.P. AASHTO SUCS (gr/cc) (%)
05-jul-14 Km 79+500 100.0 100.0 94.9 91.0 85.0 80.1 76.5 72.6 54.5 42.2 32.8 23.4 35.15 16.48 A-2-6 ( 1 ) GC 2.031 11.50 16.31 18.29
05-jul-14 Km 85+500 100.0 100.0 94.2 88.5 78.3 70.3 60.5 53.8 40.5 34.1 24.0 15.4 37.03 15.51 A-2-6 ( 0 ) GC 1.968 9.90 16.53 18.01
PR0MEDIO 99.5 97.8 92.9 86.8 78.0 70.6 61.5 53.9 39.7 32.2 23.0 16.5 35.9 15.3 A-2-6 ( 0 ) GC 2.036 11.26 20.67 22.87
Para luego proceder con la ejecución de ensayos con la dosificación de la

tecnología, que consiste en aplicar:
 Aditivo líquido Proes, tasa en el rango de 0.25–0.30 lt/m3.

 Aditivo sólido Rocatech, tasa en el rango de 0.50–0.60 kg/m3.
77
3.4.4.2 Determinación del coeficiente estructural
El aporte resistente de la capa estabilizada con tecnología Proes es validado

por sus bondades mediante pruebas, cuyo propósito al incluirse el aditivo
sólido (función aglomerante por equilibrio de cargas eléctricas de los finos
del material) y el aditivo líquido (función de ionizador que produce la
optimización de esta reacción química), es de incrementar la resistencia del
material aceptable como el principal criterio de diseño, incremento verificado
para la capa estabilizada con Proes especialmente a través de tres
parámetros el CBR, la Estabilidad Marshall y Resistencia a la Compresión
no Confinada (UCS - Unconfined Compressive Strength), para cada una de
las muestras ensayadas, que garantizarán la durabilidad deseada y un buen
comportamiento. Sin embargo, la aceptación de la estimación del coeficiente
estructural se realiza mediante el módulo elástico mediante los ábacos de
Aashto y para lo cual se sugiere realizar los siguientes ensayos:
A. Valor de la relación de soporte CBR
Los resultados de las propiedades físicas del sector en estudio, en las

condiciones más adversas, para la obtención del valor de la relación de
soporte (CBR) al curarse 7 días al aire (periodo del proceso de reacción
química) y 4 días sumergidos al agua, luego se procede con la rotura.
Previamente se determinaron las características físico-mecánicas del

material de recarga, en dos sectores representativos de la ruta 3A, Tramo 4
sector km 85+500 y en el tramo 5 sector Km 79+500, se realizó diferentes
dosificaciones en ambas canteras para determinar el incremento del CBR
que aporta la tecnología Proes con Rocatech 50/50, Rocatech 70/30, cuyos
resultados obtenidos están en función del ensayo de CBR, para nuestro
caso la base estabilizada con Proes alcanzó valores de incrementos
importantes de CBR con diferentes dosificaciones y con esto se determina
la dosificación más conservadora, económica y de fácil construcción.
78
1. Ruta 3 tramo 4, cantera de recarga - km 85+500
 Rocatech 50/50: Mezcla (50 % de cemento Mishky y 50 % de puzolana

Carpetek) y Proes dosificaciones 0.25-50, 0.26-55, 0.27-45, 0.27-55 todo
esto en (lt/m3 y kg/m3) respectivamente.
Tabla 20. CBR con dosificaciones Rocatech 50/50 - Proes, km 85+500

LIMITES DE
CLASIFICACION PROCTOR CBR (0.1")
CONSISTENCIA
Tramo Dosificación Material Progresiva Fecha
M.D.S O.C.H 95% 100%
L.L. I.P. AASHTO SUCS
(gr/cc) (%) MDS MDS
Ca ntera de
Red 3A T-4 Na tura l Km 85+500 05/07/2014 37.05 15.52 A-2-6 ( 0 ) GC 1.968 9.93 16.5 18.0
Reca rga
Dos i s 0.25 Lts / 50 Ca ntera de
Red 3A T-4 Km 85+500 11/07/2014 37.05 15.52 A-2-6 ( 0 ) GC 1.968 9.93 88.80 108.91
kg. (Roca tech 50/50) Reca rga
Red 3A T-4 Km 85+500 11/07/2014 37.05 15.52 A-2-6 ( 0 ) GC 1.968 9.93 87.50 120.72
Red 3A T-4 Km 85+500 11/07/2014 37.05 15.52 A-2-6 ( 0 ) GC 1.968 9.93 70.60 87.52
Red 3A T-4 Km 85+500 11/07/2014 37.05 15.52 A-2-6 ( 0 ) GC 1.968 9.93 99.60 130.54

Carpetek) y Proes, dosificaciones 0.26-55, 0.27-45, 0.27-55 todo esto en
(lt/m3 y kg/m3) respectivamente.
Tabla 21. CBR con dosificaciones Rocatech 70/30 – Proes, km 85+500

LIMITES DE PROCTOR CBR (0.1")
CLASIFICACION
Tramo Dosificación Material Progresiva Fecha CONSISTENCIA M.D.S O.C.H 95% 100%
L.L. I.P. AASHTO SUCS (gr/cc) (%) MDS MDS
Cantera de
Red 3A T-4 Natural Km 85+500 05/07/2014 37.05 15.5249 A-2-6 (0) GC 1.968 9.93 16.5 18.0
Recarga
Dosis 0.26Lts/55kg Cantera de
Red 3A T-4 Km 85+500 12/07/2014 37.05 15.52 A-2-6 (0) GC 1.968 9.93 104.50 115.34
(Rocatech 70/30) Recarga
Red 3A T-4 Km 85+500 12/07/2014 37.05 15.52 A-2-6 (0) GC 1.968 9.93 83.30 108.47
Red 3A T-4 Km 85+500 12/07/2014 37.05 15.52 A-2-6 (0) GC 1.968 9.93 133.20 153.19
 Cemento y Proes: para dosificaciones 0.27-55, 0.28-55 todo esto en

(lt/m3 y kg/m3) respectivamente.
Tabla 22. CBR con dosificaciones para Cemento - Proes, km 85+500

CLASIFICACION
Cantera de
Red 3A T-4 Natural Km 85+500 05-jul-14 37.05 15.52 A-2-6 ( 0 ) GC 1.968 9.93 16.53 18.00
Recarga
Dosis 0.27 Lts / 55 kg. Cantera de
Red 3A T-4 Km 85+500 05-sep-14 37.05 15.52 A-2-6 ( 0 ) GC 1.968 9.93 139.10 156.85
(Cemento) Recarga
Red 3A T-4 Km 85+500 05-sep-14 37.05 15.52 A-2-6 ( 0 ) GC 1.968 9.93 158.40 197.33
(Cemento) Recarga
79
2. Ruta 3 tramo 5, cantera de recarga - km 79+500

Carpetek) y Proes: dosificación 0.27 lt/m3 – 55 kg/m3.
Carpetek), dosificaciones 0.26 lt/m3 - 50 kg/m3, 0.27 lt/m3 - 55 kg/m3.
Tabla 23. CBR con dosificaciones para Rocatech 50/50 y 70/30, km 79+500
CLASIFICACION
Cantera de
Red 3A T-4 Natural Km 79+500 05/07/2014 35.15 16.48 A-2-6 ( 1 ) GC 2.031 11.50 16.31 18.29
Recarga
Red 3A T-4 Km 79+500 17/07/2014 35.15 16.48 A-2-6 ( 1 ) GC 2.031 11.50 110.20 129.98
Red 3A T-4 Km 79+500 17/07/2014 35.15 16.48 A-2-6 ( 1 ) GC 2.031 11.50 117.10 128.42
Red 3A T-4 Km 79+500 17/07/2014 35.15 16.48 A-2-6 ( 1 ) GC 2.031 11.50 127.10 142.74
Red 3A T-4 Km 79+500 05/09/2014 35.15 16.48 A-2-6 ( 1 ) GC 2.031 11.50 152.60 170.49
(Cemento I) Recarga
Los resultados indican que la mejor dosis es 0.27 lt/m3 de aditivo líquido
Proes y 55 kg/m3 de aditivo sólido Rocatech 70/30 (mezcla de 70 % de
cemento Mishky y 30 % de puzolana Carpetek), en comparación del
Rocatech 70/30 y Rocatech 50/50 sin embargo estos resultados son de
laboratorio, es difícil mantener las dosificaciones constructivamente por
tener algunos desperdicios en obra, por lo que la dosificación más
conservadora a utilizar es: 0.28 lt/m3 - 55 kg/m3.
El material granular de cantera del km 85+500, estabilizado con la tecnología

Proes, presenta resultados satisfactorios, donde el CBR natural aumenta de
18.0 % a más de 153.19 % referido al 100 % de su máxima densidad seca
con una penetración de 0.1” (2.5mm).
Lo cual significa que el CBR del material granular estabilizado con Proes
(CBR=133.2% - CBR=153.19%) supera al de una base granular para tráfico
liviano < 400 Veh/día (CBR mínimo = 80%). Por consiguiente nos permite
ratificar y calificar que la estabilización con Proes responde eficientemente
el requerimiento previsto en los TdR del contrato, es decir el aporte de la
capa estabilizada con Proes tendrá un coeficiente estructural del orden de
0.20 y la estructura del pavimento en su conjunto será superior al número
estructural SN de 0.87 requerido por los TdR.
80
Con este dato ratificamos el plan de control de calidad de CBR > 100 %
B. Coeficiente estructural y módulo elástico de la base Proes
Una base proes tiene un comportamiento semiligado, (por experiencia en

ensayos de módulo resiliente triaxial y tracción indirecta) que se asemeja al
comportamiento flexible de las bases granulares no tratada; considerando
esto para determinar el coeficiente estructural y el módulo elástico de la base
estabilizada con Proes se aplica la ecuación del AASHTO 93, donde a2 =
0.249*(log10Eb) - 0.977, reemplazando valores, se asume que el coeficiente
estructural inicial: a2 = 0.200, el Módulo de la Base Proes sería Eb: 53322
Psi, o lo que es lo mismo Eb: 369 Mpa. Por lo tanto este valor de Módulo es
el mínimo requerido para cumplir con un coeficiente estructural de a2 = 0.200
para espesores de capa en pulgadas o su equivalente a2 = 0.079 para
espesores en centímetros.
53322
Psi
Figura 22. Valor del coeficiente estructural para una base estabilizada con
el nomograma para bases granulares
81
C. Estabilidad Marshall (Método Illinois)
La verificación de la Estabilidad Marshall (método Illinois) de un material

estabilizado con la tecnología Proes, por su comportamiento semiligado, al
igual que una estabilización con asfalto puede ser medido en laboratorio,
aplicado a pavimentos flexibles, sí se somete un espécimen a un ensayo de
carga repetitiva. Definida la Estabilidad Marshall se determina su coeficiente
estructural, considerando los criterios y nomograma de la AASHTO 93,
según “Figure 2.9 Variation in a2 for Bituminous - Treated Bases with Base
Strength Parameter”.
Resultados de estabilidad Marshall (Método Illinois)
En el cuadro adjunto se presentan los resultados de Estabilidad Marshall a

los 7 días, obtenidos para cada uno de las muestras analizadas:
Tabla 24. Resultados de estabilidad Marshall (método Illinois)
Estabilidad Estabilidad Estabilidad

Progresiva Descripción
(Kg-f) (lb) (N)
79+500 Proes-0.28 lt/m3, Rocatech 70/30-55 Kg /m3 - T5 629 1387 6168.0

85+500 Proes-0.28 lt/m3, Rocatech 70/30-55 Kg /m3 - T4 656 1446 6432.7
El fin de este ensayo para base estabilizada con Proes es obtener la

capacidad estructural mediante el nomograma de la Aashto 93, sección de
base estabilizada con asfalto, sólo por tener un comportamiento semiligada,
que es como se presenta para ambos casos.
Análisis estadísticos de los resultados de estabilidad Marshall
De los resultados de estabilidad Marshall se efectuó un análisis estadístico

y se obtuvieron los valores promedio, máximo, mínimo; asimismo se
calcularon valores a percentiles: al 80% y 90%. El percentil a utilizar es el
80% para el cálculo del coeficiente estructural.
82
Tabla 25. Valores promedio, mínimo y máximo de estabilidad Marshall
Estabilidad Marshall
Progresiva 7 dias
(Kg-f) (lb) (N)
Promedio 642.5 1416.5 6300.4
Mínimo 629.0 1386.7 6168.0
Máximo 656.0 1446.2 6432.7
Tabla 26. Valores de estabilidad Marshall para diferentes percentiles
Estabilidad
Progresivas Frecuencia Incidencia Percentil Estabilidad (lb)
(lb)
85+500 1446.2 1 50.00% Estabilidad 90.0% 1440.3
79+500 1386.7 1 50.00% Estabilidad 80.0% 1434.3
Suma 2 100.00%
Coeficiente estructural por estabilidad Marshall (Método Illinois)
Para obtener el coeficiente estructural de los valores de Estabilidad Marshall

se aplica el siguiente nomograma según “Figure 2.9 Variation in a2 for
Bituminous-Treated Bases with Base Strength Parameter” de la AASHTO
Guide for Design of Pavement Structures 1993 o lo que es lo mismo
mediante la ecuación aproximada: a2 = 0.0074*(EM)^0.415, reemplazando
valores de EM = 1416.5 lb o EM = 6300.4 N, se obtiene un coeficiente
estructural de a2 = 0.278 para espesores de capa en pulgadas o su
equivalente a2 = 0.11 para espesores en centímetros.
83
0.278 1416.5 lb
el nomograma para bases constituida por mezcla asfáltica
D. Resistencia a la Compresión No Confinada (UCS)
La resistencia a compresión aumenta progresivamente con el tiempo. Los

valores obtenidos dependen muchos factores, entre os que destacan son: el
aditivo sólido, Rocatech 70/30, hace la función aglomerante con los finos por
equilibrio de cargas eléctricas, el aditivo líquido, Proes 100, potencia la
reacción química, la energía de compactación aplicada, la homogeneidad
de la mezcla, plasticidad del material, la cantidad y calidad del agua, el
tiempo transcurrido después de realizado el mezclado y compactación,
tiempo de curado. Todo con el propósito de obtener un valor la resistencia a
la compresión no confinada de las canteras estudiadas que se utiliza en el
tramo. La resistencia a la compresión considerada fue la de 7 días, de
acuerdo al criterio de la guía AASHTO 93.
84
Resultados de resistencia a la comprensión no confinada
En el cuadro adjunto se presentan los resultados de resistencia a la

comprensión no confinada a los 7 días, obtenidos para cada uno de las
muestras analizadas:
Tabla 27. Resultados de resistencia a la compresión no confinada (UCS)
UCS UCS UCS

Progresiva Descripción
(kg/cm2) (psi) (MPa)
79+500 Proes-0.28 lt/m3, Rocatech 70/30-55 Kg /m3 - T5 31.8 452 3.12

85+500 Proes-0.28 lt/m3, Rocatech 70/30-55 Kg /m3 - T4 34.6 492 3.39
El fin de este ensayo para base estabilizada con Proes es obtener la

capacidad estructural mediante el nomograma de la Aashto 93, sección de
base granular tratada con cemento, por utilizar el aditivo sólido (cemento en
su composición).
Análisis estadísticos de los resultados de resistencia a la compresión

no confinada
De los resultados de resistencia a la compresión no confinada se efectuó un

análisis estadístico y se obtuvieron los valores promedio, máximo, mínimo;
asimismo se calcularon valores a percentiles: al 80 % y 90 %. El percentil a
utilizar es el 80 % para el cálculo del coeficiente estructural.
Tabla 28. Valores promedio, mínimo y máximo de resistencia la

compresión no confinada
Resistencia a la
Compresión no Confinada
Progresiva 7 dias
UCS UCS UCS
(kg/cm2) (psi) (MPa)
Promedio 33.2 472.2 3.3
Mínimo 31.8 452.3 3.1
Máximo 34.6 492.1 3.4
85
Tabla 29. Resistencia a la compresión no confinada, diferentes percentiles
Percentil Percentil
UCS Percentil UCS
Progresivas Frecuencia Incidencia UCS UCS
(psi) (psi)
(kg/cm2) (MPa)
85+500 492.1 1 50.00% UCS 90.0% 488.1 34.3 3.37
79+500 452.3 1 50.00% UCS 80.0% 484.1 34.0 3.34
Suma 2 100.00%
Coeficiente estructural por resistencia a la compresión no confinada
Para obtener el coeficiente estructural de los valores de resistencia a la

compresión simple no confinada se aplicó el siguiente nomograma según
“Figure 2.8 Variation in a for Cement-Treated Bases with Base Strength
Parameter” de la AASHTO Guide for Design of Pavement Structures 1993 o
lo que es lo mismo mediante la ecuación aproximada: a2=0.0918*(fc)^0.514.
Reemplazando valores de fc = 3.30 MPa o fc = 472.2 psi, se obtiene un

coeficiente estructural de a2 = 0.17 para espesores de capa en pulgadas o
su equivalente a2 = 0.070 para espesores en centímetros.
86
0.17 472.2 psi
el nomograma para base granular tratada con cemento
E. Coeficiente estructural “a2” Adoptado
Para efectos de adoptar el coeficiente estructural para la base estabilizada

con la tecnología Proes, al ser una base semiligada se considera los
resultados obtenidos de los ensayos realizados, y por experiencia mediante
un ensayo de Modulo Resiliente Triaxial dinámico (para conseguir el
coeficiente estructural).
 Coeficiente estructural a2, por Módulo Resiliente de la Base Proes = 0.20

para espesor en pulg.
 Coeficiente estructural a2, por Estabilidad = 0.278 para espesor en pulg.
 Coeficiente estructural a2, por UCS = 0.17 para espesor en pulg.
87
El coeficiente estructural seleccionado es 0.20 para espesor en pulgadas,
calculado sólo y cuando la base Proes cumple con un módulo elástico de
369 Mpa o 53322 psi mediante el nomograma de Base Granular por las
siguientes razones:
 La base estabilizada con Proes, por ser una base semi ligada mantiene
un comportamiento similar a una base granular sin tratamiento, según la
experiencia en ensayos de módulo resiliente triaxial (MrTx).
 No se puede utilizar el coeficiente estructural por estabilidad puesto que
la base estabilizada con Asfalto es un base ligada y por las características
de los polímeros eleva la capacidad estructural del material, sin embargo
se obtuvo resultados altos con la base estabilizada con Proes, este valor
puede traer consecuencias de deficiencias estructurales.
 No se puede utilizar el coeficiente estructural por resistencia a la
compresión no confinada, puesto que el comportamiento de una base
granular estabilizada con cemento es rígida y tiene una falla frágil
mientras que el comportamiento de una base estabilizada con Proes es
semiligada y la falla es más dúctil puesto que al ser sometida a un ensayo
de módulo resilente triaxial, la rotura o falla en el ensayo de resistencia al
corte de una base estabilizada con Proes es más prolongada que la rotura
o falla en el ensayo de resistencia al corte en una base estabilizada con
cemento de la misma forma que en un ensayo de tracción indirecta.
Con esto se comprueba la primera hipótesis específica: El coeficiente

estructural utilizado de la base estabilizada con Rocatech 70/30 y Proes es
0.20/pulg o su equivalente 0.079/cm.
Con esto podemos tener el diseño de pavimentos final y quedaría de esta

forma:
88
Tabla 30. Diseño de pavimentos
Espesor
Diseño de Pavimento Tramo de Prueba
capa Espesor Espesor
CBR material Estabilizado Coeficiente
granular
Sectores de Espesor granular Tecnología Estructural Numero
requerido
Homogéneos diseño Total remanente PROES que "a2" Estructural
según
(%) (mm) sin cumple el 0.079/cm "SN"
NAASRA
(mm) estabilizar SN = 0.87 0.20/pulg
(mm) (mm)
80+000 84+000 18.8 150 210 100 110 0.079 0.87
84+200 90+000 16.0 180 210 100 110 0.079 0.87
89
Tabla 31. Detalle de solución para el pavimento
DETALLE SOLUCION DE INGENIERÍA - TRAMO 04 Y TRAMO 05, RUTA A

Km 80+000
Km 80+200
Km 80+400
Km 80+600
Km 80+800
Km 81+000
Km 81+200
Km 81+400
Km 81+600
Km 81+800
Km 82+000
Km 82+200
Km 82+400
Km 82+600
Km 82+800
Km 83+000
Km 83+200
Km 83+400
Km 83+600
Km 83+800
Km 84+000
Km 84+200
Km 84+400
Km 84+600
Km 84+800
Km 85+000
Km 85+200
Km 85+400
Km 85+600
Km 85+800
Km 86+000
Km 86+200
Km 86+400
Km 86+600
Km 86+800
Km 87+000
Km 87+200
Km 87+400
Km 87+600
Km 87+800
Km 88+000
Km 88+200
Km 88+400
Km 88+600
Km 88+800
Km 89+000
Km 89+200
Km 89+400
Km 89+600
Km 89+800
Km 90+000
Afirmado existente 24 23 22 22 22 22 23 23 24 25 25 25 25 25 25 25 25 25 30 30 26 28 29 30 25 25 26 20 20 20 24 25 18 19 25 25 20 25 23 20 21 25 25 25 25 25 26 25 23 25
CBR de Diseño 18.8% 16%

Espesor de Pavimento Equivalente 20 cm 20 cm
CBR Subrasante 11% 17%
ESPESOR DE PAVIMENTO
21 cm
DISEÑO NAASRA
Recarga Necesaria 1 cm 1 cm
EJES EQUIVALENTES ESAL 3.750E+05
Base Estabilizada / Base Gran. 11 cm
Capa Material Granular subyacente 10 cm 10 cm
Cantera de Influencia CANTERA 85+500 Acceso 20 m
Solución Basica/Alternativas ESTABILIZACION CON TECNOLOGÍA PROES (AS: ROCATECH 70/30, AL: PROES 100)
90
3.4.5 Fase de campo
Determinado el coeficiente estructural para una base estabilizada con

Rocatech 70/30 y Proes, se procede a la construcción del tramo de prueba
que comprende un total de 9.8 km en los tramos: 3T4A Amparaes-Emp. Pte.
Manto-Colca desde (90+000-84+200) y 3T5A Colca-Quebrada desde
(84+000–80+000).
3.4.5.1 Construcción del tramo de prueba (base estabilizada Proes)
Esta construcción por ser un tramo experimental, se tiene muchos cuidados

desde el mejoramiento de la subrasante, calidad del aditivo sólido nuevo
(forma de traslado), y demás procesos constructivos relacionados a la base
estabilizada con la tecnología Proes.
A. Mejoramiento de subrasante
La subrasante; por ser la superficie sobre la cual se apoya la estructura de

la base estabilizada con Proes, normalmente se conforma con los suelos
naturales disponibles del tramo, sin embargo existe un sector desde el km
88+200 hasta el km 88+350 de 150 m de longitud donde el material in situ
es mejorado aumentando el espesor de la subrasante de forma tal de
obtener una plataforma adecuada para construir la base estabilizada con la
tecnología Proes.
Gráfico 2. Sectorización de subrasante
91
Figura 25. Incorporación de material para mejoramiento de la subrasante
B. Recarga de material a estabilizar
Se realiza el seguimiento desde el proceso de la extracción de cantera,

acopio, recarga en la plataforma de este material con plasticidad ensayado
en el laboratorio, hasta el tendido de material para poder aplicar los aditivos
sólido y líquido.
Figura 26. Extracción de cantera, zarandeo y carguío de material con plasticidad
Figura 27. Recarga de material a estabilizar
92
Figura 28. Tendido de material a estabilizar
C. Aplicación de aditivo sólido (Rocatech 70/30)
Después del mejoramiento de la subrasante y de la recarga de material, se

incorpora el aditivo sólido Rocatech 70/30, para el tramo de prueba se optó
dos formas de trabajo, mediante Big Bag de 1500 Kg o en Bolsa de 50 Kg,
sin embargo se terminó utilizando bolsas de 50 kg para tener el menor
desperdicio posible y mayor homogenización.
Figura 29. Rocatech 70/30 en big bag, separado con la longitud correspondiente
Figura 30. Aplicación del Rocatech 70/30 en la plataforma a estabilizar

93
Figura 31. Aplicación del Rocatech 70/30 en bolsa de 50 kg
Figura 32. Rocatech 70/30 en bolsas, separado con la longitud correspondiente
Figura 33. Tendido de Rocatech 70/30 en la plataforma a estabilizar
94
Figura 34. Escarificado de material con Rocatech 70/30
Figura 35. Mezclado de material de cantera con Rocatech 70/30 en seco
D. Aplicación de aditivo líquido (Proes 100)
Luego del batido en seco del material de cantera recargada a la plataforma

con el aditivo sólido Rocatech 70/30, se procede a la incorporación del
aditivo líquido (Proes 100) con la dosificación según calculo.
Fig. 36. Adición del aditivo líquido (Proes 100) en la cisterna con agua
95
Figura 37. Incorporación de dilución agua y Proes a la mezcla en seco
Figura 38. Mezclado aditivo líquido Proes, con material de recarga y Rocatech 70/30
E. Conformación, compactación y sellado de la base estabilizada con

Proes
Luego del batido, mezclado y homogenización del material de recarga para

estabilización con el aditivo sólido Rocatech 70/30 y el aditivo líquido Proes
100, se conforma la base estabilizada y se compacta manteniendo el óptimo
contenido de Humedad y mínimo el 95 % de la máxima densidad seca.
Figura 39. Conformación de la base estabilizada

96
Figura 40. Compactación de la base estabilizada
Figura 41. Refine de la base estabilizada
Figura 42. Sellado de la base estabilizada
97
Figura 43. Sellado de huecos en la base estabilizada
Figura 44. Acabado de la base estabilizada sin recubrimiento
Figura 45. Riego de liga de la base estabilizada
98
Figura 46. Slurry Seal en la base estabilizada
Figura 47. Acabado de la base estabilizada con recubrimiento
3.4.5.2 Control de calidad y estructural
Se programó las actividades principales a desarrollarse para la obtención de

resultados de control de calidad, garantizando la conservación periódica con
un programa de puntos de inspección (PPI), y dentro de las principales
actividades propias de la solución básica que consiste en estabilización con
la tecnología Proes que son los principales controles para que pasen los
protocolos de calidad según las especificaciones técnicas de Proes y el Plan
de aseguramiento de la calidad que se encuentra dentro del Plan de
Conservación Vial.
99
Tabla 32. Plan de aseguramiento de la calidad según Plan de Conservación Vial
Control interno Control Externo
Descripción Tipo de Procedimiento
operativa inspección o norma Tipo Lugar de Frecuencia Tipo
Frecuencia Responsable Responsable Tolerancia
Punto Muestreo (*) Punto
> 116 %, referido
ASTM D 1883/ 1 CADA 500 Tec. Jefe
CBR de pista Mecánica PP Pista 100% PC al 100% MDS y
MTC E 132 ml Laboratorio Laboratorio
(0.1")
MTC E 1 CADA 250 Tec. Jefe
Compactación Mecánica PE Pista 100% PC > 95% DMS
117/MTC E 124 M2 Laboratorio Laboratorio
> 116 %, referido
ASTM D6951 - 1 CADA 200 Tec. Jefe
PDC Mecánica PP Pista 100% PC al 100% MDS y
03 ml Laboratorio Laboratorio
(0.1")
Espesor
Jefe de ´ed + - 10 mm (ed
Espesor Visual …… promedio PN Pista Encargado 30% PC
Calidad Espesor Diseño)
por día
LWD
Módulo (Deflectómetro 5 CADA Jefe de
Mecánica PP Pista Encargado 100% PC Mín. 369 MPa
Elástico de Impacto 1000 ml Calidad
Liviano)
A. Control de materiales estabilizados en pista (CBR)
El material de recarga de cantera con el que se trabajó en laboratorio debe

ser verificado mediante ensayos de granulometría, límites, humedad, proctor
modificado y CBR con las dosificaciones ya establecidas en el diseño.
Figura 48. Control de materiales estabilizados en pista
B. Control de compactación con densímetro nuclear
Es el primer control que se realiza para determinar la compactación de suelo,

respecto a la máxima densidad seca y el óptimo contenido de humedad.
100
Figura 49. Control de compactación de la base con densímetro nuclear
C. Control con penetración dinámica de cono PDC (CBR in situ)
Los controles de los valores de CBR in situ, con el equipo penetrómetro

dinámico de cono (PDC). El parámetro de control para la base estabilizada
con la tecnología Proes, es la obtención de una base estabilizada con alto
valor de CBR (>100 %) del 100 % MDS en una penetración de (0.1”).
Figura 50. Control de penetración dinámica de cono (PDC)
3.4.5.3 Control de la capacidad estructural de la base estabilizada con

Proes
Para la medición de la deflexión y seguimiento del módulo elástico de la base

estabilizada con Proes se aplica el ensayo no destructivo que consiste en la
medición de la deflectometría del tramo de prueba, con la utilización del
Deflectómetro de Impacto Liviano o LWD (Light Weight Deflectometer), éste
es un aparato manual que aplica una carga dinámica conocida sobre la
superficie y simula la carga de una rueda, lo que produce una deflexión o
deformación elástica que es medida mediante geófonos. Esta información
101
de carga y deformación, es almacenada y procesada, permitiendo estimar
el módulo elástico de la base estabilizada con Proes.
Figura 51. Configuración básica del LWD y elementos opcionales
Los principales elementos para la medición de la deflexión y módulo de la

superficie en la utilización del LWD son:
 Una unidad base con celda de carga, geófono central, unidad electrónica,
módulo inalámbrico y plato fijo (150 mm)
 Plato de 300 mm de diámetro (sistema de doble placa 150/300 mm)
 Lámina de goma de 300 mm de diámetro
 Eje guía, de acero inoxidable, dividido en dos partes, superior e inferior
 Gatillo (“Catch”)
 Un set de cojines amortiguadores (dos grises)
 Peso básico de 15 y 20 kg
 Carro con ruedas para moverlo en terreno durante las mediciones
 Caja para transportar y guardar el LWD
 Cargador para baterías (AA)
Las consideraciones para la correcta medición son:
 Evitar que se mueva el plato (usar ambos pies en el borde del plato para
mantenerlo en su lugar).
 Se trabaja con 6 golpes en cada punto, o hasta que se vea consistencia
entre los resultados de deflexión de los 4 primeros golpes consecutivos.
 Se utilizó el diámetro de la placa con 300 mm, para poder hacer efectivo
el radio de 150 mm que simula el paso de un neumático, así determinar
102
módulos de capa superior con espesores. Con esto se mejora mucho la
calidad de la información que se obtiene del ensayo.
Figura 52. Partes del LWD y operación en terreno
Aunque se puede simplemente leer los resultados en pantalla, es necesario

pasar los datos a la pc para luego proceder al retrocálculo con el software
LWDmod. En el computador de mano, se debe mirar 3 cosas, como control
de calidad:
 Que el pulso sea entre 15 y 30 milisegundos, que representa una buena

simulación de una carga de rueda que se acerca y luego se retira del
punto evaluado.
 Que el valor de la deflexión sea idealmente superior a 25 micrones.
 Que las curvas de carga (línea roja) y de deflexión (línea azul) sean
suaves, sin saltos, y terminen planas. Se trabaja con los valores máximos
de estas curvas.
103
Figura 53. Computador de mano Juno - Trimble
De esta manera se determina las respectivas deflexiones que presenta la

base estabilizada con Proes, asimismo retroanalizar los módulos elásticos
de la base para la obtención del SN = 0.87 señalado en los TdR (términos
de referencia), y así cumplir con el nivel estructural mínimo exigido.
Para luego hacer el seguimiento del módulo elásticos según pasa el tiempo
y aumento el tránsito, por lo tanto la medición se realiza a nivel de
subrasante, después de terminada a construcción de la base estabilizada
con y sin recubrimiento de Slurry Seal, a los 4 meses y 14 meses de
construida la base.
Figura 54. Medición con LWD en la subrasante
104
Figura 55. Medición con LWD en la base estabilizada sin recubrimiento a
los 7 días
Figura 56. Medición con LWD en la base estabilizada con recubrimiento a

los 7 días
Figura 57. Medición con LWD en la base estabilizada a los 4 meses
105
Figura 58. Medición con LWD en la base estabilizada a los 14 meses
3.4.6 Fase operacional
3.4.6.1 Retroanálisis del módulo elástico de la base estabilizada con

Proes
Obtenidos los datos de la deflexión y módulo de la superficie con LWD, se

procesan por medio de una técnica analítica conocida como retrocálculo o
retroanálisis para definir el módulo elástico equivalente la base estabilizada
con la tecnología Proes, que corresponde a una carga conocida aplicada, y
a unas deflexiones inducidas. El análisis se puede desarrollar a partir de
métodos iterativos, búsqueda en bases de datos, ecuaciones simultáneas,
etc.; en este apartado se trabaja mediante el software LWDmod, que ayuda
a obtener el módulo elástico de la Base Proes “E” o “E1”, de esta manera
realizar el seguimiento del módulo de acuerdo al tiempo y tráfico (27).
Figura 59. Software LWDmod
106
Lo más importante para el análisis son el tamaño del plato (radius), carga
(load) y deflexión (defl). Con carga y tamaño del plato se obtiene la presión
de contacto (Stress) usando simplemente carga dividido por área.
A. Formas de analizar los datos
Los siguientes pasos son los más importantes para lo que creemos que una
base estabilizada con Proes necesita:
 Normalizar deflexiones. Usar el mismo nivel de carga en todos los puntos

que se van a comparar las deflexiones. La deflexión se asume
proporcional a la carga, dentro un rango de un 10% (se aplica “regla de
tres” para normalizar).
 Calculo del módulo de superficie. Este es un cálculo directo que usa las
deflexiones y pocos parámetros para calcular la rigidez de un “semi-
espacio infinito” (asume que debajo del plato es el mismo material).
 Calcular el módulo elástico de cada capa. Esto implica un proceso que
permite obtener el módulo de capa, a diferencia del módulo de superficie,
que asume que hay un solo material. Requiere retroanálisis, descartando
las deflexiones más alejadas, por ejemplo de 6 deflexiones se escoge las
3 menos dispersas (27).
B. Módulo de la superficie
Como se indicó, esto es una simplificación que asume que debajo del LWD
(hasta donde éste puede medir, aproximadamente 1.5 veces el diámetro del
plato) hay un solo material y que este material se comporta “bien” (es lineal
elástico e isotrópico) (27).
Es muy importante distinguir entre módulo de superficie (llamado Emod o

también Eo) y el módulo elástico de una capa (llamado E, o E1 cuando se
habla de la capa 1). Módulo de superficie es “todo para abajo”. Es un
promedio de los módulos de las capas, ponderado por los espesores de
cada capa, pero solo hasta la profundidad que el aparato pueda “ver”. Por
otro lado, el módulo elástico es una propiedad de ingeniería del material, y
es la mejor información de que se puede disponer para pavimentos (27).
107
El suelo “siente” la carga y en él ocurren deformaciones verticales y radiales
bajo el plato del LWD y en las cercanías. Para el caso particular de una carga
puntual, perpendicular a la superficie, existen las llamadas ecuaciones de
Boussinesq. Como el LWD aplica una carga que no es puntual, sino que
distribuida en un área circular, se aplica una corrección a la ecuación de
Boussinesq para la deflexión (27).
Se utiliza la fórmula:
𝑓 ∗ (1 − 𝑣 2 ) ∗ 𝜎0 ∗ 𝑎
𝐸0 =
𝑑0
Dónde:
𝐸0 = módulo de superficie
𝑓 = factor de distribución de presión
𝑣 = coeficiente de Poisson (se usa 𝑣 = 0.35)
𝜎0 = presión de contacto (carga/área)
𝑎 = radio del plato
𝑑0 = deflexión medida al centro del plato (27).
El factor de distribución de presión tiene que ver con el hecho de que el

material debajo del plato “siente” la carga distribuida de un cierto modo, que
depende del material. Si el material es perfectamente elástico y el plato del
LWD es perfectamente rígido, entonces toda la carga se distribuiría en un
pequeño anillo en el borde del plato. Ese anillo tendría un área infinitamente
pequeña y la presión sería infinitamente alta. Esto en la práctica no es real,
pero en materiales cohesivos la carga se distribuye de manera parecida al
caso teórico, es decir, hay más presión de contacto en los bordes del plato.
(27)
.
Por otro lado, cuando se ensaya sobre materiales no cohesivos (granulares),

teóricamente no debería haber nada de presión justo afuera del plato, pues
en condiciones no confinadas las partículas fuera del plato “no le ayudan” a
las partículas que están bajo el plato a soportar la carga que aplica el LWD.
(27)
.
108
El factor f de la fórmula del módulo de superficie entonces debe elegirse de
forma tal que represente al material que está siendo evaluado. Los
siguientes valores se pueden usar como referencia (27):
Tabla 33. Valores de referencia del factor de distribución de presión
Los valores de distribución parabólica son los que resultan de asumir que no
hay nada de presión en el borde (si es material granular) o en el centro del
plato (si es material cohesivo). Es difícil saber cuál es la distribución de
presiones bajo el plato, y entonces usar un factor 1.57 o un factor 2 puede
ser la solución que nos permita reportar un módulo de superficie. Sin
embargo se recomienda utilizar el factor 2, por trabajar con materiales
granulares cohesivos, asimismo mediante mediciones de las deflexiones a
diferentes distancias del centro del plato (usando geófonos adicionales).
Con estas deflexiones adicionales se puede despejar el valor del factor de
distribución de tensión, usando la relación entre módulo y deflexión para
carga puntual, y entonces el valor exacto del módulo queda solamente sujeto
a la incertidumbre del valor del coeficiente de Poisson (que típicamente se
desvía poco de un valor de 0.35 para materiales que se usan en
pavimentación) (27).
Figura 60. Distribución de presión materiales granulares y cohesivos

109
C. Espesor de la base o capa en control
Al utilizar más de un plato de carga es posible que el software LWDmod se

calcula el espesor de la capa que se está calculando, sin embargo, el error
propio asociado a este retro análisis comparado con la obtención de datos
de terreno durante el control de construcción y la velocidad de control
utilizada con un solo plato, hace poco efectiva la utilización de más de un
plato para lograr este objetivo. Por lo que también se recomienda utilizar el
plato de carga de 300 mm.
D. Fijar el valor módulo de la subrasante
Para realizar el retro análisis se fijó el módulo de la subrasante, el cual se

estimó a partir de ensayos previos de laboratorio (CBR a la densidad natural)
y mediciones de deflexiones en calicatas con el mismo equipo.
E. Fijar el valor “n” en cero
Este coeficiente representa el comportamiento lineal o no-lineal que

presenta la subrasante. Para fines del control de calidad, y dado que se
utiliza un solo geófono en las mediciones de terreno, este valor deberá fijarse
en cero (0).
F. El software puede calcular los parámetros “E1”, “n” y Eo”
En el caso que se tengan mediciones con los 3 geófonos el software

LWDmod puede calcular los parámetros mencionados, de lo contrario, se
deben fijar los valores de “n” y “E0”. El uso de 3 geófonos es para mediciones
cuando se tenga dudas sobre la información existente sobre capacidad de
la subrasante, se sugiere realizar mediciones de deflexiones con los 3
geófonos de modo de obtener la cuenca de deflexiones.
G. Análisis con LWD (módulos elásticos)
El análisis con LWDmod comienza con filtrar datos mirando las historias de
tiempo, eliminando los ensayos inadecuados. La opción que ofrece el
110
programa de mirar los gráficos y los resultados de retroanálisis rápidamente
permiten de forma eficiente seleccionar qué datos utilizar y qué datos
descartar. Se utilizaron más datos de las mediciones en la última campaña
de medición realizada en octubre de 2015, a comparación a la primera
campaña realizada a los 7 días construida la base Proes.
Gráfico 3. Carga y deflexión en un punto de medición
Gráfico 4. Deflexión y localización con LWDmod
El análisis para determinar los módulos de las capas después de haber

ensayado con un solo tamaño de plato. Se eliminó los puntos más alejados
de todo el intervalo de deflexiones, así mismo la cantidad de golpes
escogidos va por criterio del profesional a cargo, existe casos donde se
puede eliminar de 2 a 5 golpes según la cantidad de golpes por punto y
según la variabilidad de dispersión de deflexiones (27).
111
Figura 61. Análisis por punto medido con LWDmod
112
CAPÍTULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1 RESULTADOS DEL TRATAMIENTO Y ANÁLISIS DE INFORMACIÓN
4.1.1 Resultados de control de calidad y laboratorio
4.1.1.1 Incremento de capacidad de soporte con Proes y Rocatech

50/50, cantera 85+500
Gráfico 5. Incremento del CBR con Rocatech 50/50 - Proes
113
4.1.1.2 Incremento de capacidad de soporte con Proes y Rocatech 70/30
Gráfico 6. Incremento del CBR con Rocatech 70/30-Proes
4.1.1.3 Incremento de capacidad de soporte con Proes y cemento
Gráfico 7. Incremento del CBR con cemento-Proes
De acuerdo a los resultados se puede verificar que el valor de soporte (CBR)

va en ascenso utilizando los aditivos Rocatech 50/50, Rocateh 70/30 y
cemento como aglomerante para la tecnología Proes.
114
Sin embargo el incremento importante con Rocatech 70/30 y Proes, cumple
con lo exigido en el Plan de Conservación Vial, CBR>116%.
4.1.2 Resultados del control de la capacidad estructural de la base

estabilizada con Proes y Rocatech 70/30
El requerimiento estructural mínimo exigido por los TdR (términos de

referencia) es SN = 0.87, este número estructural solo corresponde a la capa
de material estabilizado. Según el (Ítem 3.4.4.2), para una base estabilizada
con Proes donde el coeficiente estructural es a2 = 0.20/pulg o su equivalente
a2 = 0.079/cm, entonces el espesor mínimo adoptado para la base
estabilizada con la tecnología Proes es 11.0 cm.
De la fórmula de la Aashto 93: a2 = 0.249*log(Eb)–0.977, donde a2 = 0.2/pulg

el módulo elástico sería Eb = 369 MPa, por lo que para la Base estabilizada
con Proes mínimo sería E1 = 369 MPa, valor que se hace el seguimiento,
desde el tiempo de construcción hasta la actualidad.
El tramo de prueba donde se realizó la medición se encuentra entre las

progresivas 90+000 – 80+000, de los tramos 3AT4 y 3AT5.
Figura 62. Lugar de medición con LWD
Resultados de módulo elástico de la base estabilizada con Proes a los 7 días

de construcción. Más del 90% de los puntos medidos tienen un Módulo
Elástico: E1 > 369 MPa.
115
Gráfico 8. Resultados del módulo a los 7 días de construcción
Gráfico 9. Porcentaje de los resultados del módulo a los 7 días de construcción
Resultados de módulo elástico de la base estabilizada con Proes a los 40

días de construcción. El 100 % de los puntos medidos tienen un módulo
elástico: E1 > 369 MPa.
Gráfico 10. Resultados del Módulo a los 40 días de construcción
116

días de construcción. El 100 % de los puntos medidos tienen un módulo
117
días de construcción. El 98.04% de los puntos medidos tienen un módulo
4.1.3 Comportamiento de la base estabilizada con Proes
Mediante un registro tomado a los 7 días de reacción química, luego a los

40, 400 y 640 días se puede verificar que la capacidad estructural reflejada
mediante el módulo elástico de la base estabilizada con Proes va en
aumento de acuerdo al tráfico y el tiempo de construcción, sin embargo la
base debe ser medida en el mes de Setiembre de 2016, puesto que es la
fecha donde se realizó las anteriores mediciones
118
Gráfico 16. Comparación de la base estabilizada con Proes en el tiempo
Año 2016 el E1 de la base Proes se mantiene estable, duradero y

permanente en el tiempo, a pesar que se ha medido después de la
temporada de lluvias, esto nos conlleva a que una Base Proes puede tener
un comportamiento estable por el periodo de diseño.
Gráfico 17. Comportamiento del Eo en el tiempo
El gráfico refleja el comportamiento del módulo Superficial Eo (medición para

45 cm de profundidad), mediante el cual se puede apreciar que el tiempo en
el que fue medida, la subrasante aún continuaba húmeda sin embargo esto
confirma que la base estabilizada con la tecnología Proes no se pierde
estabilidad frente a este cambio de la subrasante. Asimismo se recomienda
realizar una nueva medición en el mes de setiembre.
119
Gráfico 18. Comportamiento de la base estabilizada con Proes en el tiempo
Estos resultados son beneficiosos para la población, contratista, contratante

y empresa Proes dado a que se sigue manteniendo el nivel de servicio
mediante la capacidad estructural exigido del pavimento, puesto que
cumpliendo el valor de módulo elástico calculado y seleccionado para la
base estabilizada con Proes, también se cumple con el número estructural
requerido en los términos de referencia del contrato, SN = 0.87.
Gráfico 19. Número estructural requerido para la base estabilizada con Proes
Con estos resultados se cumple la segunda hipótesis es cual es: La

utilización del aditivo sólido Rocatech 70/30 da la misma funcionalidad que
el cemento portland y esto hace que la base estabilizada con la tecnología
120
Proes cumpla con el nivel estructural que indica en los Términos de
Referencia y Plan de Conservación Vial.
Queda claro que el aditivo sólido Rocatech 70/30 actúa muy bien como
aglomerante para la utilización en la base estabilizada con la tecnología
Proes. Por lo tanto la base Proes brinda un incremento importante del CBR,
mantiene el comportamiento estable y flexible frente a cargas repetitivas,
permite incrementar el módulo elástico del material mediante en el tiempo y
tráfico, controla los cambios volumétricos.
4.1.4 Comparación de costos unitarios de la base estabilizada con Rocatech

70/30 y Proes, la base estabilizada con cemento y Proes y una base
granular
Para que el contratista determine la factibilidad de estabilizar los tramos

mencionados en la tabla N° 10, con la tecnología Proes se desarrolló un
análisis de costos unitarios comparando una estabilización mecánica
tradicional con material granular chancado y una estabilización química con
la tecnología Proes, de esta forma se determina cuan rentable es trabajar
con la tecnología Proes, a que distancia de una cantera de material granular
chancado el transporte comienza a ser más caro que la estabilización con
Proes, asimismo cuanto en longitud es posible construir con material
granular y con material óptima para Proes para que se mantenga un ratio de
producción diario y dada que los espesores son diferentes por el material
resultante de cada uno de estos.
La estabilización química con la tecnología Proes es más económica a partir

de los 22 Km de transporte de material granular chancado para un
estabilizado mecánico, con 17 cm de espesor para cumplir con el SN = 0.87.
Esto se debe a que para la estabilización química se tienen canteras cada 5
km aproximadamente, o hasta pie de talud, canteras que cumplen con los
requisitos para la buena estabilización química con Proes, con 11 cm de
espesor para cumplir con el SN.
121
Tabla 34. Análisis comparativo entre base granular y base estabilizada con Proes
122
4.1.4.1 Análisis de costo unitario de una base granular e = 17 cm
Tabla 35. Costo Unitario de Base Granular

REND : 765
1 Base Granular 17 cm UNIDAD : M3
COSTO UNIT. 103.50
1.1 Base Estabilizada PROES 11 cm x 5 m UND CUADRILLA CANTIDAD P. UNITARIO P. PARCIAL P. TOTAL
Mano de Obra 1.0930

Capataz HH 1 0.0105 25.32 0.2648
Operario HH 0 0.0000 17.30 0.0000
Peon HH 6 0.0627 13.20 0.8282
Equipo 7.9306
MOTONIVELADORA, 180-190 HP, 14 PIES, HM3,600 M2/H 2 0.0209 198.24 4.1462
Camion Cisterna 4x2(Agua) 178-210 HPHM 3000 GL 2 0.0209 73.33 1.5337
Rodillo Liso Vibrat. Autopo. 10-12T 101-135
HM HP 2 0.0209 105.00 2.1961
Herramientas Manuales % 0.0500 1.0930 0.0547
Materiales 94.4799
Agua M3 0.0380 1 0.0379824
Material Granular M3 1.3000 72.6476 94.44188
123
4.1.4.2 Análisis de costo unitario de una base estabilizada con Proes
e = 11 cm
Tabla 36. Costo Unitario de Base Estabilizada con Proes

REND : 495
2.1 Base Estabilizada Cemento - PROES 11 cm UNIDAD : M3
COSTO UNIT. 113.40
Mano de Obra 2.1159

Capataz HH 1 0.0162 25.32 0.4092
Operario HH 0 0.0000 17.30 0.0000
Peon HH 8 0.1293 13.20 1.7067
Equipo 13.0454
Retroexcavadora 80 - 110 HP HM 0.5 0.0081 95.00 0.7677
MOTONIVELADORA, 180-190 HP, 14 PIES, 3,600 HM M2/H 2 0.0323 198.24 6.4078
Camion Cisterna 4x2(Agua) 178-210 HP 3000HM GL 2 0.0323 73.33 2.3703
Rodillo Liso Vibrat. Autopo. 10-12T 101-135HM
HP 2 0.0323 105.00 3.3939
Recicladora en Frio 396 HP HM 0 0.0000 1100.00 0.0000
Volquete (AS) HM 0 0.0000 102.40 0.0000
Materiales 98.2358
Agua M3 0.0900 1 0.0900
Material de Prestamo M3 1.2500 14.6832 18.3540
Aditivo Liquido PROES 0.28 lts/m3 LTS 0.2800 196 54.8800
Aditivo Solido Cemento I - 55 kg/m3 KG 55.0000 0.452941176 24.9118
Con el análisis comparativo y análisis de costos unitarios, podemos definir

que una base estabilizada con Proes (distancia promedio 5 km) para este
tramo 80+000 – 90+000 es económicamente más rentable que un base
granular (distancia promedio 45.9 km).
Una vez sustentado que una base estabilizada con Proes es más económico
para este tramo 3AT4 y 3AT5, (80+000 – 90+000). Se trata conseguir mayor
rentabilidad, utilizando dentro de los aditivos sólidos (cemento, Rocatech
70/30) el aditivo que tenga un menor costo.
124
4.1.4.3 Análisis de costo unitario de una base estabilizada con
Rocatech 70/30 – Proes
Tabla 37. Costo Unitario de base estabilizada con Rocatech 70/30 - Proes
REND : 495
2.2 Base Estabilizada Rocatech 70/30 - PROES 11 cm UNIDAD : M3
COSTO UNIT. 110.02
Mano de Obra 2.1159

Capataz HH 1 0.0162 25.32 0.4092
Operario HH 0 0.0000 17.3 0.0000
Peon HH 8 0.1293 13.2 1.7067
Equipo 11.3485
Retroexcavadora 80 - 110 HP HM 0.5 0.0081 95.00 0.7677
MOTONIVELADORA, 180-190 HP, 14 PIES, 3,600 HM M2/H 2 0.0323 198.24 6.4078
Camion Cisterna 4x2(Agua) 178-210 HP 3000HM GL 2 0.0323 73.33 2.3703
Rodillo Liso Vibrat. Autopo. 10-12T 101-135HM
HP 2 0.0162 105.00 1.6970
Recicladora en Frio 396 HP HM 0 0.0000 1100.00 0.0000
Volquete (AS) HM 0 0.0000 102.40 0.0000
Materiales 96.5560
Agua M3 0.0900 1 0.0900
Material de Prestamo M3 1.2500 14.6832 18.3540
Aditivo Liquido PROES 0.28 lts/m3 LTS 0.2800 196 54.8800
Aditivo Solido Rocatech 70/30 - 55 kg/m3 KG 55.0000 0.4224000 23.2320
Se verifica que el uso de Rocatech 70/30 como aditivo sólido en la

construcción de la base estabilizada con la tecnología Proes, resulta más
económico. Por lo tanto se confirma la segunda hipótesis específica: El uso
del aditivo sólido Rocatech 70/30 en una base estabilizada con la tecnología
Proes genera beneficios económicos.
125
4.2 DISCUCIÓN DE RESULTADOS
Las pruebas de control de calidad y laboratorio realizadas cumplieron con los

términos de referencia del contrato de la misma forma que el Plan de Conservación
Vial. Los resultados mediante muchas dosificaciones para ir mejorando antes del
proceso de construcción también cumplieron con el incremento de la capacidad de
soporte reflejado mediante el CBR, dando a conocer que entre Rocatech 50/50,
Rocatech 70/30 y Cemento, estos dos últimos generan el mayor incremento del
soporte para los suelos utilizados, aumentan módulo elástico > 369 MPa que se
verifica mediante mediciones de deflexión con LWD y retrocálculo con LWDmod.
Sin embargo entre estos dos aditivos sólidos el más económico es el Rocatech
70/30, de la misma forma se comprobó que transcurridos 2 años de la construcción,
técnicamente es una propuesta muy interesante para pavimentos económicos de
esta envergadura.
126
CONCLUSIONES
En el presente apartado se presentan las principales conclusiones obtenidas:
1. Los suelos tratados con la tecnología Proes típicamente desarrollan enlaces

fuertes que le otorgan cohesión al material. Estos enlaces a diferencia de los
suelos tratados únicamente con cemento no son frágiles, debido al tipo de
aditivos que utiliza Proes. El proceso químico hace que aumente la
resistencia manteniendo un comportamiento estable, flexible y dúctil de
los suelos. Mientras se mantenga los enlaces cohesivos el material presentará
un módulo relativamente alto en comparación con el suelo sin tratar.
2. El coeficiente estructural adoptado, para la base estabilizada con la tecnología

Proes, es a2 = 0.200 para espesores en pulgadas o su equivalente a2 = 0.079
para espesores en centímetros.
3. La utilización del aditivo Rocatech 70/30 funciona de la misma forma que el

Cemento I como aglomerante para la proceso químico con la tecnología Proes,
elevando su capacidad de soporte donde se llegó a conseguir CBR de 153.19
% (Rocatech 70/30 – Proes con dosis de 55kg/m3 - 0.28Lt/m3) de 18.00 %
(natural) en la cantera 85+500 y CBR de 170.49 % (Rocatech 70/30 – Proes
con dosis de 55kg/m3 - 0.28Lt/m3) de 18.29 % (natural) en la cantera 79+500.
4. Progresivamente con el tiempo se ha verificado mediante ensayos de

deflectometría con LWD y retrocálculo para obtener el módulo elástico, que el
tramo construido desde hace 640 días hasta la actualidad tiene un módulo
elástico desde 423 MPa hasta 1165 MPa, dato que sirve para comprobar los
369 MPa requeridos para calcular el Numero estructural = 0.87.
5. El módulo elástico de la base Proes se mantiene estable y comportamiento

duradero frente al tiempo, no se produce falla frágil.
6. El espesor mínimo de la base estabilizada con Proes es de 11 cm, de esta

manera se obtiene el número estructural de 0.87, requerido según los TdR.
127
7. El uso de Rocatech 70/30 como aditivo sólido en la construcción de la base
estabilizada con la tecnología Proes, resulta más económico que el uso de
Cemento.
8. El servicio de conservación vial es un tipo de proyecto donde se puede hacer

las evaluaciones de control con el LWD por lo versátil y maniobrable del equipo
y los requerimientos técnicos que presenta este tipo de contratos con solución
básica de pavimentos, controlando de manera confiable las diferentes capas de
la estructura del pavimento, subrasante, recarga granular para transitabilidad y
la capa granular superficial con o sin recubrimiento asfáltico.
128
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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131
MATRIZ DE CONSISTENCIA
Matriz de Consistencia
Diseño de la
Problemas Objetivos Hipotesis Variables Población y muestra
investigación
Variable dependiente La población está
constituida por los
Hipótesis general: Aditivo solido en base tramos que se
Problema general: estabilizada con estabilizará con la
Objetivo general:
La utilización del aditivo sólido tecnología Proes tecnología Proes en la
¿La utilización del aditivo sólido Rocatech 70/30 da la misma Dimensiones: proyecto por niveles
Demostrar que la utilización del
Rocatech 70/30 da la misma funcionalidad que el cemento - Rocatech 70/30 de servicio: “Servicio
aditivo sólido Rocatech 70/30 da
funcionalidad que el cemento portland para que una base - Proes 100 El diseño es el “no de Gestión Vial por
la misma funcionalidad que el
portland para que una base estabilizada con la Tecnología Categorías: experimental”, dentro de Niveles de Servicio de
cemento portland para que una
estabilizada con la tecnología Proes cumpla con el nivel 1. Nivel estructural este, el diseño la Red N° 3 del
base estabilizada con la
Proes cumpla con el nivel estructural requerido. Indicadores: transeccional o Proyecto de Redes
tecnología Proes cumpla con el
estructural requerido? - Ensayos de control transversal, porque se Viales Regionales
nivel estructural requerido?
Hipótesis específicos: - Deflexión recolectarán datos en un Integrando el Cusco”
Problemas específicos: - Módulo elástico solo momento, para
Objetivos específicos:
El coeficiente estructural describir las variables y Se tomará un tramo
¿Qué coeficiente estructural es el adecuado para que en la Variable independiente analizar su incidencia e piloto donde se
Determinar el coeficiente
adecuado en la utilización de la utilización de la base interrelación en un desarrolló las
estructural adecuado para que en
base estabilizada con Rocatech estabilizada con Rocatech Requerimiento momento dado; el pruebas, ensayos,
la utilización de la base
70/30 y la tecnología Proes para 70/30 y la tecnología Proes Estructural modelo tiene la forma de: diseños y controles
estabilizada con Rocatech 70/30
que cumpla con el SN = 0.87? cumpla con el SN = 0.87, es Dimensiones: estructurales en un
y la tecnología Proes cumpla con
0.20/pulg o su equivalente - Numero estrutural OG oe1 - cp1 CF total de 9.8 km de
el SN = 0.87.
¿El uso del aditivo sólido 0.079/cm. Categoría: HG efectivos longitud,
Rocatech 70/30 como - Coeficiente estructural oe2 - cp2 comprendidos en los
Determinar si el uso de Rocatech
aglomerante en una base El uso de Rocatech 70/30 en Indicadores: tramos: 3T4A
70/30 en una base estabilizada
estabilizada con la tecnología una base estabilizada con la - Ensayos de laboratorio. Amparaes – Emp.
con la tecnología Proes genera un
Proes genera un beneficio tecnología Proes genera un - Capacidad de soporte Pte. Manto-Colca
beneficio económico asegurando
económico asegurando el beneficio económico y además del suelo CBR. desde
el requerimiento estructural.
requerimiento estructural? asegura el requerimiento - Estabilidad Marshall. (90+000–84+200) y
estructural. - Resistencia a la 3T5A
compresión no Colca–Quebrada
confinada. desde
132
ANEXOS
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Ing. Juan Pablo Bellolio

Ing. Augusto García Corzo

A mi madre, mi persona favorita, una

PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO ........................................................................................................ 3

1.1 PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ...................................................... 3

1.1.1 Planteamiento del problema ................................................................................................ 3

1.2 OBJETIVOS ................................................................................................................................. 6

1.2.1 Objetivo general ...................................................................................................................... 6

1.3 JUSTIFICACIÓN Y FACTIBILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN ............................................... 7

1.3.1 Justificación de la investigación ........................................................................................ 7

1.4 HIPÓTESIS Y VARIABLES ........................................................................................................ 8

1.4.1 Hipótesis general .................................................................................................................... 8

MARCO TEÓRICO ................................................................................................................................. 10

2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN........................................................................... 10

2.2 BASES TEÓRICAS ................................................................................................................... 16

2.2.1 Estabilización de suelos ..................................................................................................... 16

2.3 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS ................................................................................. 49

2.3.1 Capacidad de soporte del suelo (CBR) ........................................................................... 49

CAPÍTULO III .......................................................................................................................................... 62

3.1 MÉTODO, TIPO Y NIVEL DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................. 62

3.1.1 Método de la investigación ................................................................................................ 62

3.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................................................... 64

3.3. POBLACIÓN Y MUESTRA DE LA INVESTIGACIÓN ........................................................... 64

3.3.1 Población ................................................................................................................................ 64

3.4. RECOLECCIÓN DE DATOS DEL TRAMO DE PRUEBA ..................................................... 67

3.4.1 Ubicación del tramo de prueba ......................................................................................... 67

CAPÍTULO IV ....................................................................................................................................... 113

RESULTADOS Y DISCUSIÓN............................................................................................................ 113

4.1 RESULTADOS DEL TRATAMIENTO Y ANÁLISIS DE INFORMACIÓN ........................... 113

4.1.1 Resultados de control de calidad y laboratorio .......................................................... 113

4.2 DISCUCIÓN DE RESULTADOS ............................................................................................ 126

CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 127

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................. 129

MATRIZ DE CONSISTENCIA ............................................................................................................. 132

Tabla 1. Permeabilidad según la textura del suelo……………..…………………..…………20

Figura 1. Preparación de la subrasante…….....…………….………………….………...……38

Gráfico 1. Determinación de espesor de capa granular………..………..……....……………75

El propósito de la intervención de un corredor vial mediante la Conservación por Niveles

Los suelos tratados mantienen un comportamiento estable, flexible, controladas las

Palabras clave: Niveles de servicio, soluciones básicas, pavimentos económicos,

La red de carreteras nacionales y regionales de nuestro país, especialmente las carreteras

PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO

1.1 PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

1.1.1 Planteamiento del problema

El Perú, como país en vías de desarrollo, está en proceso de potenciar su

En ese sentido, en el año 2007 el Proyecto Especial de Infraestructura de

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El Consorcio Peruano de Conservación, constructora que se adjudicó el contrato,

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Inicialmente en la Red Vial n.° 3 de Cusco se comenzó a trabajar con bases

Sin embargo, el objetivo de esta tesis es incorporar nuevas tecnologías como

Como consecuencia de los argumentos presentados que anteceden a estas

1.1.2.1 Problema general

 ¿La utilización del aditivo sólido Rocatech 70/30 da la misma

1.1.2.2 Problemas específicos

 ¿Qué coeficiente estructural es el adecuado en la utilización de la base