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UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

PROGRAMA ACADÉMICO DE INGENIERIA CIVIL

TESIS

“ESTABILIZACION DE SUELOS LIMOSOS CON RESIDUOS

ORGANICOS EN LA SUBRASANTE DE LA CARRETERA NO

PAVIMENTADA DEL CENTRO POBLADO SANTA ROSA DE

PITUMAMA, REGION HUÁNUCO - 2022”

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

AUTOR: Rivera Diaz, Dayhon Brayan

ASESOR: Abal García, Bladimir John

HUÁNUCO – PERÚ

2022
DEDICATORIA

Agradecer a Dios todo poderoso por guiarme para poder desarrollar mis metas.

Agradecer a mi preciosa madre Sandra Diaz Malpartida, por ser soporte en todo

momento, por su infinito amor, por cada esfuerzo y por ser la razón a seguir logrando

mis objetivos y ser un profesional de bien.

A mi padre Sabino Rivera Illatopa, por brindarme su apoyo incondicional, por los

consejos, por cada esfuerzo y sacrificio brindado para ser un gran profesional y por

enseñarme que cada sacrificio tiene su recompensa.

A mi hermosa hermana por ser mi ejemplo, por los consejos, reproches y por

enseñarme que la lucha es difícil pero no imposible.


AGRADECIMIENTO

A mi asesor Ing. Bladimir John Abal García, por los conocimientos brindados y

alcances para el correcto desarrollo de mi investigación.

A Sandra Diaz Malpartida y Sabino Rivera Illatopa por su soporte incondicional, por el

mejor regalo que me dieron que fue la culminación de mi formación en ingeniería civil,

por darme muchos valores y ser mis pilares para poder alcanzar cada meta anhelada y

por las enseñanzas de que la humildad, ante todo, ser agradecidos con Dios y con la

vida.

A mi hermana Shomara por ser mi segunda mamá por cada consejo, apoyó y

motivación a seguir esforzándome para lograr mis metas anheladas.

Dayhon Brayan Rivera Diaz


RESUMEN

Este proyecto tiene como propósito mejorar y dar conocer las cualidades, propiedades físicas y

mecánicas de la subrasante del suelo con poca capacidad soporte por medio de la

estabilización con residuos orgánicos (las cenizas de cabuya) en diferentes porcentajes en la

“carretera no pavimentada de Santa Rosa de Pitumama-Huánuco”. La metodología de estudió

es carácter “científico”, “la investigación es aplicada-transversal”, “su nivel de análisis es

explicativo-correlacional” , su diseño de la investigación es experimental permitiéndonos aclarar

y comprender la relación entre los diferentes porcentajes de cenizas de cabuya mejorando las

cualidades y propiedades mecánicas y físicas de la subrasante, asimismo se determinó “el

porcentaje óptimo” de las cenizas de cabuya, “la población” está constituido por la carretera no

pavimentada de Santa Rosa de Pitumama- Huánuco de 3.500 km de distancia y la muestra

está conformada del kilómetro 1+000 al kilómetro 3+000, de acuerdo Manual de Carreteras,

( 2014).Las técnicas que se utilizo fue el análisis de la mecánica de suelos mediante 3

calicatas, que fueron extraídas para ser analizadas por medio de las pruebas de laboratorio de

mecánica de suelos y el experimento con la aplicación de los diferentes porcentajes de cenizas

de cabuya. Concluimos que al estabilizar los suelos con residuos orgánicos (cenizas de

cabuya) influye de manera positiva en la variación positiva y mejoría de sus cualidades y

propiedades físicas-mecánicas, logrando un mejor porcentaje optimo con la aplicación del 8%

de cenizas de cabuya al peso de la muestra de un suelo natural, donde se tiene un “CBR para

un suelo natural” de la calicata N°1 teniendo como resistencia de 16.72% , se comprobó que al

adicionar cenizas de cabuya, aumenta su CBR a 19.34%,de la misma manera en la calicata

N°2, la resistencia fue de 17.41% que al aumentar “el porcentaje optimo” incrementó su CBR a

18.33%, finalmente, en la calicata N°3, su resistencia inicial fue de 16.62%, por lo tanto

estabilizando su porcentaje óptimo se consiguió que el CBR aumente a 19.90%, esto se hizo a

(95%MDS) en “su resistencia al esfuerzo cortante del suelo”.


PALABRAS CLAVE: Estabilización de los suelos limosos, subrasante, cenizas de cabuya.

SUMMARY

The purpose of this project is to improve and publicize the qualities, physical and mechanical

properties of the soil subgrade with little support capacity through stabilization with organic

waste (cabuya ash) in different percentages on the unpaved road of Santa Rosa. of Pitumama-

Huánuco. The methodology studied is scientific in nature, the research is applied-transversal; Its

level is explanatory-correlational, its research design is experimental, allowing us to clarify and

understand the relationship between the different percentages of rope ash, improving the

mechanical and physical qualities and properties of the subgrade. Likewise, the optimal

percentage of rope ash was determined. cabuya, the population is made up of the unpaved

road of Santa Rosa de Pitumama-Huánuco, 3,500 km away and the sample is made up of

kilometer 1+000 to kilometer 3+000, according to the Highway Manual (2014). The techniques

used were the analysis of soil mechanics through 3 pits, which were extracted to be analyzed

through soil mechanics laboratory tests and the experiment with the application of different

percentages of cabuya ash. We conclude that stabilizing soils with organic waste (cabuya ash)

positively influences the positive variation and improvement of their qualities and physical-

mechanical properties, achieving a better optimal percentage with the application of 8% of

cabuya ash by weight. of the sample of a natural soil, where there is a CBR for a natural soil of

pit No. 1 having a resistance of 16.72%, it was found that by adding cabuya ash, its CBR

increases to 19.34%, in the same way In pit No. 2 |, the resistance was 17.41%, which by

increasing the optimal percentage increased its CBR to 18.33%; finally, in pit No. 3, its initial

resistance was 16.62%, therefore stabilizing its percentage. optimally, the CBR was achieved to

increase to 19.90%, this was done at (95%MDS) in its resistance to soil shear stress.

KEYWORDS: Stabilization of silty soils, subgrade, cabuya ash.


INTRODUCCION

En la ciudad de Huánuco tenemos una poca importancia por las obras viales, ya que en

épocas de invierno, las lluvias perjudican reiteradamente las carreteras de acceso a diferentes

lugares de la región ocasionando pérdidas económicas, inmovilizando a la población por las

deficientes vías que se tiene, ocasionando daños en la calzadura de distintos suelos que

podemos encontrar en la ciudad, por ende se propone una alternativa de solución con residuos

orgánicos como la ceniza de cabuya en diferentes porcentajes , ya que esta alternativa de

solución ayudara al mejoramiento de la capacidad portante de los suelos, mejorar los

comportamiento de la subrasante.

En contexto general, se da a conocer nuevos métodos de estabilización de suelos con

residuos orgánicos como la “ceniza de cabuya” y el propósito de mejorar el comportamiento de

las propiedades físicas y mecánicas del suelo, logrando obtener el porcentaje optimo suelo-

ceniza, con la finalidad de mejorar la subrasante del suelo. Se utilizaron especímenes de suelo,

para la carretera no pavimentada de SANTA ROSA DE PITUMAMA-HÚANUCO, poniendo en

fase experimental la ceniza de cabuya.

Los capítulos de esta tesis de investigación son:

El Capítulo I, describe el problema, los objetivos generales y específicos, la justificación,

las limitaciones y viabilidad de la investigación. El Capítulo II, describen sus fundamentos

teóricos, explican los antecedentes, sus definiciones conceptuales, el análisis de las hipótesis,

la descripción de sus variables y por último su operacionalización de variables. El Capítulo III,

detalla la metodología de la investigación, el tipo (enfoque, alcance, diseño), la población y

muestra, las técnicas e instrumento a emplear para la recopilación de los datos, los métodos de

procesamiento y análisis de los datos. El Capítulo IV. Se realiza el procesamiento de datos, la

contrastación de hipótesis y la prueba de hipótesis. Capítulo V. La discusión de los resultados,


y así determinar las conclusiones y recomendaciones. Para finalizar se incluyen las

bibliografías y anexos.
1

CAPITULO I

PROBLEMA DE INVESTIGACION

1.1. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

“A nivel internacional”, el crecimiento económico de una nación está directamente

correlacionado con la calidad de su estructura de sus carreteras, dado que las carreteras

facilitan el comercio de productos y servicios, así como el transporte de personas, consiguiendo

satisfacer necesidades de la población; por lo tanto, es fundamental que las estructuras

cumplan con los fines para lo que fueron construidas; sin embargo no todos los proyectos de

construcción de carreteras del mundo están en un buen estado, sino que todos presentan

deficiencias con la subrasante del suelo, debido a la presencia de humedad provocado por

lluvias, inundaciones en suelos dóciles. Dado que a lo largo del tiempo se han ido

desarrollando técnicas para solucionar dichos problemas. Díaz (2018), indica que “al adherir

cenizas de cascaras de arroz ha logrado mejorar las propiedades del suelo de la subrasante,

aumentando su resistencia en la subrasante” (p. 15).

“A nivel nacional”, las carreteras del estado peruano son notablemente deficiente en

cuanto a su calidad, como peruanos somos conscientes de la despreocupación por los

proyectos de desarrollo vial, siendo problema vital para el progreso y crecimiento de la nación,

al construir más carreteras, permitirían la conexión entre pueblos aledaños, y la vez brindarían

trabajo para la población en las construcción y mantenimientos de las carreteras. Las

condiciones en la que se encuentran nuestras carreteras es de suma importancia ya que

gracias a tales infraestructuras lograremos una carretera viable y accesible; como ingenieros
2

esta es una problemática a tener en cuenta ya que repercute en el desarrollo de un

procedimiento constructivo lo cual se ve reflejado a corto plazo al cese de un proyecto.

El estado erróneo e ineficiente de una infraestructura vial viene arrastrando diferentes

causales tales como el mal manejo, poca información sobre los mantenimientos rutinarios y

periódicos, la mala supervisión e inspección durante la ejecución de la misma; así como

también la poca información que se tiene de métodos convencionales como estabilización de

suelos con residuos orgánicos entre ellos la ceniza de cabuya o maguey, los cuales son

vegetaciones que nos sirven como estabilizantes de suelos ,permitiéndonos reemplazar un

suelo de baja calidad por otro suelo especializado y mejorado. Es una de las técnicas más

antiguas utilizadas en las bases y sub bases de uso vial. Además de ello nos permite mejorar y

controlar la estabilidad volumétrica, aumentando su resistencia y módulo de esfuerzo de

formación, por consiguiente, mejora la permeabilidad y durabilidad reduciendo la

susceptibilidad del agua.

De acuerdo a Ramírez Cruz (2020), describe el estado situacional de la ciudad de

Huánuco, se encuentra ubicado en el centro norte del Perú , con una altitud de (1894 msnm), y

una extensión de (7708.6 km) de las redes de carreteras, comprende con una longitud de

(695.6 km), por lo que indica que el 9.02% está pavimentado y el (7013.0 km ) con una

estimación del 90.28% está sin pavimentar ,por lo tanto concluye que gran parte de las

carreteras están en situaciones desfavorables, debido que las condiciones de acceso son

malas presentan ahuellamientos, bacheos, encalaminados, erosiones y deformación en la

superficie de rodadura. Lo cual se debe a la poca importancia y poco presupuesto que se

destina para las infraestructuras de obras viales, y se ve reflejado en la población porque no

mejora su situación económica debido a la poca importancia que le dan a las obras viales. (p.

2)
3

Asimismo, en algunas partes de Huánuco se han optado por aplicar cal para estabilizar

la subrasante de las carreteras, de manera similar, se han realizados estudios con residuos

orgánicos para mejorar el suelo, con el objetivo reducir costos.

Según el Manual de Carreteras (2014), nos dice que en el estado peruano hay

variedades de suelos y estos son; los suelos arenosos, suelos gravosos, suelos arcillosos y

suelos limosos. Algunos suelos son muy débiles debido a que se deforman por el peso de

algunos vehículos con cargas excesivas. Por ese motivo se utilizan estabilizantes para que el

suelo sea más estable y pueda soportar dicha carga.

El residuo orgánico de la ceniza de cabuya (CC) es muy impactante por que sustituye el

uso del cemento, proyectándolo en un suelo limoso obteniendo la optimización y resistencia en

especial para los proyectos de carreteras generando reducción de costos en los

mantenimientos ya que contribuye al medio ambiente.

Sin embargo, en nuestra actualidad los estabilizantes para suelos limosos con residuos

orgánicos como las cenizas de cabuya (CC) ayudará a tener un mejor cuidado para el suelo

debido a su mala estructura, su etapa de mantenimiento con (CC) será un proyecto de

construcción sostenible. Que tiene como propósito principal lograr un mejor rendimiento, reducir

costos en los proyectos, tener nuevas alternativas de solución al momento de estabilizar los

suelos, mejorar los aspectos visibles y calidad en las obras, facilitar un mejor desempeño para

que el ingeniero civil pueda ejercer su función correctamente.

1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

Teniendo en cuenta esta problemática, se observa que la carretera no está

pavimentada y se encuentra en mal estado, por tal motivo se empleó un aditivo natural para

mejorar el suelo de la subrasante para que resista cargas de vehículos pesado, así mismo
4

reducir las deficiencias y el mal estado de la carretera. Brindando a la población un mejor

confort, por lo cual se eligió “el centro poblado de Santa Rosa de Pitumama” región Huánuco,

proponiendo una alternativa que es incorporar residuos orgánicos para optimizar las

propiedades de los suelos limosos, como pueden ser las cenizas obtenidas de la cabuya

1.2.1. PROBLEMA GENERAL

¿De qué manera mejorará la estabilización de los suelos limosos en la subrasante al

adicionar los diferentes porcentajes de residuos orgánicos (CC) de “la carretera no

pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama” región Huánuco-2022?

1.2.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS

¿De qué manera mejorará la estabilización de los suelos limosos en la subrasante al

adicionar los diferentes porcentajes de residuos orgánicos (CC) en el índice de plasticidad de

“la carretera no pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama” región Huánuco

-2022?

¿De qué manera mejorará la estabilización de los suelos limosos en la subrasante al

adicionar los diferentes porcentajes de residuos orgánicos (CC) en la máxima densidad seca de

“la carretera no pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama” región Huánuco-

2022?

¿De qué manera mejorará la estabilización de los suelos limosos en la subrasante al

adicionar los diferentes porcentajes de residuos orgánicos (CC)en la resistencia al esfuerzo de

“la carretera no pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama” región Huánuco-

2022?
5

1.3. OBJETIVO GENERAL

Mejorar la estabilización de los suelos limosos en la subrasante de “la carretera no

pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama”, región Huánuco-2022, mediante

la adicción de diversos porcentajes de residuos orgánicos (CC).

1.4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar que influencia tiene al adicionar los diferentes porcentajes de residuos

orgánicos (CC) en el índice de plasticidad para la estabilización de los suelos limosos de la

subrasante de “la carretera no pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama”

región Huánuco-2022.

Determinar el porcentaje óptimo de los residuos orgánicos (CC) al adicionar los

diferentes porcentajes para mejorar la máxima densidad seca de los suelos limosos de la

subrasante “la carretera no pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama”

región Huánuco -2022.

Determinar la resistencia en la estabilización de los suelos limosos de la subrasante al

adicionar los diferentes porcentajes 6%,8%,12% de residuos orgánicos (CC) de “la carretera no

pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama” región Huánuco -2022
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1.5. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

A partir del nivel práctico, a partir de los resultados el proyecto se justifica de

manera técnica proporcionando mejores resultados en la calidad del pavimento, una mejor

resistencia. Además de permitir al profesional generar nuevas propuestas de diseño, ahorro en

los costos y transporte de material compacto. ahorro en los pagos por la operación de

vehículos, un mejor planteamiento con alternativas de solución, una buena ejecución de los

trabajos con mejor desempeño y con menos efectos indeseados en la pavimentación de

infraestructuras de obras viales. Asimismo, para mejorar el terreno primero se deben hacer

estudios a las muestras en el laboratorio de mecánica de suelos, ya que, con estos análisis,

podremos identificar el tipo de suelo que tiene la carretera Santa Rosa de Pitumama-Huánuco,

de acuerdo a los resultados obtenidos en del laboratorio se analizara y se optara por dar una

mejor solución para el suelo.

A partir del nivel teórico se justifica, que la investigación ampliara conocimientos a los

estudiantes y profesionales para poder realizar un mejor desarrollo en la ejecución y

conservación de obras viales, teniendo en cuenta las nuevas alternativas de estabilizar la

subrasante con residuos orgánicos como es las cenizas de cabuya, brindándonos una mejor

calidad de suelos que soporten cargas de vehículos pesados, una mejor resistencia, una mejor

la permeabilidad y durabilidad. Y no solo basarnos a los métodos convencionales de

estabilización de los diferentes tipos de suelos ya especificados.

A partir del nivel metodológico, el objetivo de este proyecto de investigación, es mejorar

el suelo natural de la región en estudio. Los resultados y datos que obtengamos se podrán

analizar de acuerdo a las pruebas ensayadas en el laboratorio de mecánica de suelos, se

determinarán los cambios y cualidades físicas y mecánicas del suelo al aplicar los residuos
7

orgánicos (cenizas de cabuya) a la muestra en diversos porcentajes (6%,8%,12%) con

respecto al peso del suelo.

En nuestro país, no existe un método preciso de estabilización. Así mismo hay nuevas

alternativas para poder estabilizar los suelos y lograr mejorar un suelo inadecuado por un suelo

mejorado y resistente, en otros países de Latinoamérica ya se aplicó estas nuevas alternativas

de estabilización mejorando la conservación en la subrasante de la carretera sin pavimentar. A

nivel regional se tiene pocos antecedentes (Carretera Yarumayo - San pedro de Chaulan). Esta

investigación contribuirá de forma metodológica detallando el procedimiento realizado.

1.6. LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN

● La principal limitación para el trabajo de investigación fue el tiempo y el escenario del

Estado de emergencia, porque se tenía que respetar los protocolos y reglamentos de

seguridad establecidos por la Resolución Ministerial (N° 448-2020-MINSA).

● La otra limitación del trabajo de investigación es el horno de calcinación en Huánuco no

contamos con laboratorios equipados.

1.7. VIABILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN

Se propone alternativas beneficiosa en cuanto al aspecto económico , porque

remplazaría al material de préstamo, disminuyendo el costo, ya que el material se debe traer de

una cantera específica, en el aspecto social contribuiría al uso de residuos orgánicos como un

alternativa de mejorar la carretera, en el aspecto ambiental es eco amigable debido a que el

suelo natural se experimentará con ciertos porcentajes de adición de residuos orgánicos (CC)

como objetivo de mejorar el suelo , evitando el uso de composiciones químicas y

contaminación ambiental a su vez mejorando la resistencia de los suelos y teniendo como

resultado una mejor carretera.


8

1.7.1. VIABILIDAD TÉCNICA

● Esta investigación es viable, porque se tiene posibilidades financieras, esenciales para

desarrollar el proyecto, lo que la hace posible, al tener acceso al lugar de la

investigación, también se ha previsto su importancia.

● El investigador tiene sólidos conocimientos en estabilización de suelos y carreteras,

por ende, resulto práctico y factible para su desarrollo de la investigación.

1.7.2. VIABILIDAD OPERATIVA

● Se estimo un plazo de 12 meses para poder desarrollar la tesis.

● Se cuenta con distintas investigaciones con libre acceso para poder acceder a ellas,

realizadas por diferentes profesionales de distintas universidades del Perú y

Latinoamérica.

● Los permisos fueron facilitados por la Municipalidad de Santa Rosa de Pitumama.

Asimismo, se contará con el apoyo de mano de obra local por parte del alcalde de

dicha población.

1.7.3. VIABILIDAD ECONÓMICA

● Se cuenta con los recursos económicos necesarios para llevar a cabo los trabajos que

se realizaron in situ y a su vez en gabinete debido a que el tramo en estudio cuenta

con poco recorrido respecto a sus kilómetros.


9

CAPITULO II

MARCO TEORICO

2.1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

2.1.1.ANTECEDENTES INTERNACIONALES

Gallo (2022), en su investigación “Examen de la estabilización de terrenos expansivos

mediante la aplicación de asfalto reciclado de concreto y ceniza proveniente del bagazo de la

caña de azúcar como componente para la subrasante de los pavimentos en el año 2022”, en la

facultad de Ingeniería Industrial y Construcción Carrera de Ingeniería Civil de la Universidad

Laica Vicente Rocafuerte de Guayaquil; para obtener la profesion del Título Profesional de

Ingeniero Civil, concluyendo de acuerdo a su objetivo específico número uno, identifico sus

características de forma técnica de los suelos expansivos, para lo cual se efectuaron ensayos

de Proctor modificado, C.B.R (Califonia bearing Ratio) y clasificación para determinar las

propiedades de los suelos en expansivos. Asimismo, se determinó el porcentaje de expansión y

plasticidad, ya que menos del 4% no es considerado como material expansivo por normativa y

puede emplear como relleno en proyectos específicos. El material actual es una arcilla limosa

de color oscuro con un índice de plasticidad de 53% según la nomenclatura CH (A-7-5).

Pasante por el tamiz N° 200 que fue el 94%, y la densidad máxima seca del proctor modificado

que es 1.402 Kg/m³, teniendo una expansión del 6.5%, son bastante altos, este alto porcentaje
10

de expansión se reducirá para que pueda usarse en suelos expansivos. De acuerdo su objetivo

específico número dos, se determinaron sus propiedades técnicas del hormigón asfaltico

reciclado, se hicieron pruebas de organización, ya trituradas para comprobar las pruebas de

clasificación. Según la definición SUCS, este material reciclado corresponde a una grava,

arenosa y limosa de color gris verdoso con nomenclatura (A-1-a) GP no plástica (NP). Que

pasa por el tamiz de malla N°200, 1%, el material novedoso será empleado en diversos

porcentajes hasta conseguir la cantidad necesaria para emplearlas en los suelos expansivos.

En su objetivo específico número tres, determinó las propiedades cientificas de la ceniza del

Residuo fibroso de la caña de azúcar, se utilizará como puzolana para no tener grietas en el

hormigón, se utilizará en medidas mínimas a su densidad que es 0.622 g/mm³, se mezclará con

material asfáltico reciclado y arcilla para estabilizar suelos expansivos, cada muestra se realizó

con porcentajes variables hasta tener el porcentaje correcto. En su objetivo específico número

cuatro, se utilizó ceniza de bagazo de caña de azúcar y hormigón asfaltico reciclado para crear

una combinación de suelo. Crearemos tres combinaciones de porcentajes diferentes para

lograr este objetivo, realizamos pruebas y calificación en cada una hasta alcanzar los limites

superiores e inferiores sugeridos por las normas del ministerio de transportes y obras públicas.

Alcanzo un límite hidrico de 74% y un I.P. de 40% para la primera mezcla está compuesta por

70% de arcilla, 20% hormigón reciclado y 10% de cenizas de bagazo. Para la segunda mezcla,

la cual está compuesta por 60% de arcilla,25% de hormigón reciclado y 15% de ceniza de

bagazo, teniendo un límite liquido de 50% y un I.P. de 20%. Para la tercera mezcla consta de

50% de arcilla,30% de hormigón reciclado y 20% de ceniza de bagazo, teniendo un límite

liquido de 33% y un I.P. de 8%.La composición cumple con los estándares especificados para

la mejora del material, con un límite líquido del 36% y un índice de plasticidad del 9%. Su

finalidad especifica número cinco, se pudo analizar las propiedades mecánicas de suelos

expansivos mediante la utilización de asfalto reciclado y ceniza proveniente del bagazo de la

caña, se realizaron pruebas la Sustancia que satisface los requisitos con las pruebas de
11

clasificación y los ensayos fueron Proctor modificado y CBR, para determinar si la expansión se

ajusta a los parámetros y especificaciones sugeridas por el ministerio de transporte y obras

públicas, la mezcla arcilla se compuso de 50% de arcilla,30% de hormigón asfaltico reciclado, y

20% de ceniza de bagazo. Lo que dio como resultado un límite liquido de 33%, un índice de

plasticidad del 8% y un pasante por el tamiz N°200 de 7.7% su nomenclatura es una grava

limosa de color gris verdosa con material orgánico GP/GM (A-2-4), y su densidad máxima seca

de 1.969 Kg/m³, teniendo una expansión de 2.3%, la cual está dentro de lo estipulado y ser

considerado como una opción para optimizar los suelos expansivos.

Rincón & Cortes (2020), en su tesis “Análisis de la resistencia a la compresión

inconfinada y CBR de un afirmado estabilizado con ceniza de bagazo de caña de azúcar y cal

2020”, en la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad de Salle, Bogotá, para optar el Título

Profesional de Ingeniero Civil, llego a las siguientes conclusiones: el suelo afirmado ha sido

clasificado según la AASHTO como un suelo A-2-6, lo que significa que es una grava arcillosa y

arena. Sin embargo, según SUCS lo ha clasificado como una arena con gravas y pocos finos,

con un D60 de (3.81mm) por lo que es un material que tiene partículas gruesas, además el

suelo tiene un coeficiente de uniformidad (Cu) bien graduado de 281.87 y un coeficiente de

curvatura (Cc) bien graduado de 1.31.Para esta investigación se utilizó el porcentaje adecuado

de las cenizas de bagazo de caña de azúcar que pasa por el tamiz N°50,a su vez es

considerado como material no plástico, que pasa el 100% por el tamiz N°4.A manera que se va

aumentando el contenido de ceniza de bagazo de caña de azúcar muestra una optimización en

la capacidad de soporte CBR (California Bearing Ratio), asimismo se muestra un mejor

resultado al añadir el 12% de ceniza de bagazo de caña de azúcar (S+12%CBCA) debido a

que su valor inicial de CBR incrementa de 23% a 65% a comparación con el suelo natural. A

su vez se mejoraron los resultados con la adición del 5% de cal, más la mezcla de un suelo de

12% de cenizas de bagazo de caña de azúcar (S+12%CBCA+5%C) logrando un resultado de


12

CBR de 87% incrementando un 33.4%. Por consiguiente, se obtuvo que la expansión para un

suelo natural fue de 6.4% mostrando un descenso de la deformación volumétrica para la

mezcla de suelo más 12% de ceniza de bagazo de caña de azúcar más la adición del 5% de

cal (S+12%CBCA+5%C), mejorando el porcentaje de expansión a 1.6%, y demostrando una

disminución del 75%. Demostró asi que la adición de ceniza incrementa la resistencia del suelo

(porcentaje en peso), posteriormente decrece,105% como punto de mayor resistencia a la

muestra del suelo más 12% de ceniza de bagazo de caña de azúcar, más 5% de cal

(S+12%CBCA+5%C) con un valor de 2,358 MPa en relación al valor de 0,754 MPa para el

suelo natural, para un periodo de maduración de ocho días. También se observó que la adición

de cal a la muestra de suelo y cenizas contribuyo gradualmente al desarrollo de características

cementantes, que aumentaron la resistencia a la compresión. El valor de la resistencia a la

compresión inconfinada para un periodo de curado de 42 días fue de 4,375 MPa. Lo anterior

indica un aumento del 85.5% en el valor de resistencia de la muestra. El porcentaje óptimo para

la estabilización con ceniza de bagazo de caña de azúcar más cal para el suelo afirmado

correspondiente al grupo A-2-6 es la mezcla suelo más 12% ceniza de bagazo de caña de

azúcar y 5% cal (S+12CBCA+5C). en adición por peso, este cumple con los requisitos mínimos

establecidos por el Invias para suelos de afirmado, de igual manera es la mezcla que obtuvo

los mejores resultados en los ensayos de C.B.R., y Compresión Inconfinada. Concluyendo que

los resultados fueron satisfactorios porque se demostró que las propiedades físicas y

mecánicas del suelo mejoraron cuando se adiciono cenizas de bagazo de caña en diversos

porcentajes más la adición de cal, sin embargo, a una determinada proporción de (Ceniza

12%), se evidencio una disminución de las propiedades. El suelo está clasificado como A-2-6

por ASSHTO. Sus cualidades se mejoran al adicionar el (12%CBCA+5%C), lo que aumenta

consecutivamente la resistencia del suelo como CBR y compresión inconfinada, disminuyendo

la plasticidad y su expansión. Puede establecer una correlación lineal entre el C.B.R y los

diferentes porcentajes de ceniza de bagazo de caña de azúcar (CBCA) con respecto a la


13

adición de 0% y 5% de cal, con ecuaciones (y = 1,7714x + 65,543) y (y = 3,5524x + 26,771)

correspondientemente , presentando un minino porcentaje de variación, con un valor de R2

mayor a 0,90; esta correlación evidencia una relación directamente proporcional, esto quiere

decir que si uno aumenta la otra variable también aumenta, debido al incremento del porcentaje

de adición de ceniza de bagazo de caña de azúcar (CBCA) generó un aumento en el valor del

CBR. La correlación entre el porcentaje de expansión y el porcentaje de ceniza de bagazo de

caña de azúcar (CBCA) con respecto a la adición de 0% y 5% de cal es de tipo lineal

presentando R2 0,9862 y 0,7023 respectivamente, siendo el primero el que mejor ajuste tuvo,

Obtuvimos que la suma de CBCA muestra un descenso en el porcentaje de expansión del

suelo, de manera inversamente proporcional, donde, a mayor contenido de ceniza, menor

porcentaje de expansión; por otro lado se evidencio que la sumar de 5% de cal, disminuyo

significativamente la expansión del suelo, mostrando aproximadamente un comportamiento

constante, debido a las propiedades de la cal y a su efecto en suelos expansivos, esta relación

arrojo la ecuación (y = -0,0002x + 0,0172); la cual, solo es útil para porcentajes de ceniza de

bagazo de caña de azúcar (CBCA) entre 0 y 12% ya que de no respetarse esta proporción

afectaría y presentaría valores falsos, teniendo en cuenta que la adición de 5% de cal con

cualquier porcentaje de ceniza entre el rango mencionado, presenta el mismo efecto que la

adición de únicamente 12% de ceniza de bagazo de caña de azúcar (CBCA)” Cuando llega la

hora de comparar las correlaciones que se obtuvieron densidad seca máxima con el C.B.R la

tendencia de las ecuaciones lineales es decreciente para la densidad mientras que es creciente

para el C.B.R., lo mencionado lo podemos confirmar con la aplicación de la ecuación (y=-

0,0154x+2,4843) correspondiente a las mezclas con 5% de cal más los cuatro porcentajes de

ceniza en densidad mientras que la ecuación (y=1,7714x+65,543) muestra el comportamiento

para las mezclas de 5% de cal con los diferentes porcentajes de ceniza en C.B.R. Se observo

que para ambos casos el Coef. De correlación >0.90 esto muestra que la dispersión de los

datos es mínima. Por último, al comparar las tendencias presentadas en los resultados de la
14

resistencia a la compresión inconfinada a los 42 días de curado y los valores de C.B.R., las

ecuaciones obtenidas son de tipo lineal en los casos de las mezclas con 5% de cal con los

porcentajes de ceniza, obteniendo en resistencia la ecuación de (y=0,1772x+1,9218) con un

R2: 0,88 y para C.B.R (y=1,7714x+65,543) con un R2: 0,90 lo que quiere decir que hasta ese

rango la tendencia es en aumento y por medio del coeficiente de correlación se concluye que la

dispersión de datos no es alta. Por tal motivo esta es una alternativa de construcción viable, de

manera: económica, técnica y principalmente en el aspecto ambiental ya que se aprovecha un

residuo agroindustrial cuyo almacenamiento genera problemas de contaminación”.

2.1.2.ANTECEDENTES NACIONALES

Carrasco (2021) , en su en su investigación titulada “Uso de cenizas de carbón para la

estabilización del suelo en la trocha carrozable de Pampahura Apurímac 2021”,en la Facultad

de Ingeniería Civil de la Universidad Cesar Vallejo, Apurímac, Perú, para optar por el Título

Profesional de Ingeniero Civil, obtuvo como resultados de la muestra C-2 en limite liquido la

muestra patrón no presenta ningún valor, pero al incorporar cenizas de carbón en porcentajes

de 8,12 y 18% varían su porcentaje de L.L. desde 32.81% al agregarle el 8% de ceniza hasta

un 34.6% al combinarlo 18% de ceniza de carbón. Así mismo en limite plástico la muestra

patrón presenta un valor de 34.83% pero al adicionar la ceniza de carbón varían su porcentaje

de L.P. desde 27.72% al agregarle el 12% de ceniza hasta un 25.58% al combinarlo el 18% de

ceniza de carbón. Concluyendo que las cenizas de carbón influyen notablemente en el índice

de plasticidad para la estabilización del suelo en la trocha carrozable. De igual manera se

concluyó que el desarrolló del ensayo de Proctor modificado fue del método A, conjuntamente

con el ASTM D-1557-91 para la máxima densidad seca en la estabilización del suelo en la

trocha carrozable, de esta manera se desarrolló mediante el indicador de contenido de

humedad. en donde la muestra natural presento un 22% de optimo contenido de humedad y


15

un 1.572 gr/cm3 de máxima densidad seca. Pero a medida que se le agrego ceniza de carbón

al 8,12 y 18% varían notablemente su porcentaje desde 22% hasta un 21.8% de optimo

contenido de humedad al igual 1.556 gr/cm3 hasta un 1.535 gr/cm3 de máxima densidad seca.

Concluyendo que el uso de cenizas de carbón influye considerablemente en el óptimo

contenido de humedad tanto en la máxima densidad seca para la estabilización del suelo en la

trocha carrozable. De la misma forma se concluye que se desarrolló el ensayo de CBR para la

capacidad portante del suelo en la muestra C-2. en donde la muestra natural presenta un CBR

3.46% al 95% de M.D.S. y 4.06% de CBR al 100% de M.D.S. Pero a medida que se le agrego

ceniza de carbón al 8%, varia notablemente el valor del resultado para la capacidad portante

del suelo en un CBR 5.32% al 95% de M.D.S. y 6.5% de CBR al 100% de M.D.S. con una

humedad optima de 21.9% y en una máxima densidad seca de1.553 gr/cm3.Por lo tanto, el uso

de cenizas de carbón influye notablemente en la máxima densidad seca para la estabilización

del suelo en la trocha carrozable.

Capuñay & Pastor (2020), en su tesis “Estabilización de suelos con cenizas de bagazo

de caña de azúcar para uso como subrasante mejorad en los pavimentos de Chimbote 2020”,

en la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional del Santa, Chimbote Perú, para

optar el Titilo Profesional de Ingeniero Civil, acepta la hipótesis “El uso de ceniza de caña de

azúcar (CBCA) estabiliza los suelos, y las propiedades de la subrasante. Las características

químicas de la ceniza de bagazo de caña de azúcar (CBCA) encontrándose la presencia de

sílice con un porcentaje de 58.99%, oxido de calcio el 4.87% y oxido de aluminio con 7.88%

cuyos elementos permiten reducir el contenido de humedad por consiguiente disminuye la

eflorescencia, como la permeabilidad en el suelo natural, así como aumentar la resistencia del

suelo. Determinó el incremento de la capacidad de soporte encontrándose el mejor

comportamiento al utilizar la proporción de 45% cuyo valor de CBR fue de 15.80% (suelo

estabilizado), en comparación con el sin estabilizar (CBR 8.84%) aumentando en 6.96% debido
16

a las propiedades de la CBCA. De las características mecánicas de los suelos estabilizados

con ceniza de bagazo de caña de azúcar en porcentajes de: 25% 35% y 45% de CBCA se

determinó que para una ARENA MAL GRADUADA alcanzó el máximo valor con el 35% de

CBCA para un CBR de 17.91% con el OCH de 7.26% y MDS de 1770kg/m3, para una ARENA

LIMNOSA se logró el valor más alto de CBR con el 45% siendo éste valor de CBR 15.80 , y

para un LIMO ORGANICO alcanza su mejor comportamiento en cuanto 45% de CBCA

obteniéndose un CBR de 12.59 %.

2.2. BASES TEÓRICAS

2.2.1.CARRETERAS

De acuerdo al MTC (2008) define a la carretera como:

Infraestructura de transporte que puede estar pavimentadas o no, habilitado para la

circulación vehicular. El diseño geométrico de una carretera es fundamental para su

construcción, ya que define su estructura y funcionamiento. Este diseño debe garantizar

que la carretera sea eficaz, segura, cómoda, estética, económica y sostenible. (p. 13)

2.2.2.CLASIFICACION DE LAS CARRETERAS

De acuerdo al MTC (2008):

“La clasificación de la red vial peruana se basa en cuatro factores: funcionales,

geométricos, de demanda y geográficos. Estos factores permiten definir la categoría y

jerarquización de una vía, así como las características geométricas que debe tener”. (p.

22)
17

❖ CLASIFICACION DE CARRETERAS POR SU FUNCIÓN

● RED VIAL PRIMARIA. – “El SISTEMA NACIONAL” RED VIAL PRIMARIA. –

“El SISTEMA NACIONAL” está formada por carreteras que conectan las

ciudades más importantes del país con los puertos y las fronteras (MTC, 2001, p.

26).

● RED VIAL SECUNDARIA. – “El SISTEMA DEPARTAMMENTAL” “La red vial

departamental o regional es un conjunto de carreteras que se encuentran dentro

de un departamento, región o zona de influencia económica cuya autoridad está

a cargo de los concejos transitorios de administración regional” (MTC, 2001, p.

26).

● RED VIAL TERCIARIA. – “El SISTEMA DEPARTAMMENTAL” “La red vial es

un sistema de caminos que conecta a las pequeñas poblaciones del país. Su

función es facilitar el transporte y la comunicación entre las capitales de

provincia, las capitales de distrito y los centros poblados. La administración de la

red vial está a cargo de las municipalidades.” (MTC, 2001, p. 26).

❖ CLASIFICACION DE CARRETERAS SEGÚN SU DEMANDA

● Las “AUTOPISTAS DE PRIMERA CLASES son carreteras con IMDA de 4000

veh/dia” (MTC, 2001, p. 27).


18

● Las “AUTOPISTAS DE SEGUNDA CLASES son carreteras con un IMDA entre

4000 y 6000 veh/dia” (MTC, 2001, p. 27).

● Las “CARRETERAS DE PRIMERA CLASE son carreteras con un IMDA entre

2000 y 4000 veh/dia” (MTC, 2001, p. 27).

● Las “CARRETERAS DE SEGUNDA CLASE son carreteras con un IMDA entre

400 y 2000 veh/dia” (MTC, 2001, p. 27).

● Las “CARRETERAS DE TERCERA CLASE son carreteras con un IMDA

menores a 400 veh/dia” (MTC, 2001, p. 27).

● Las “CARRETERAS DE TEERCERA CLASE son carreteras con un IMDA

menores a 400 veh/dia” (MTC, 2001, p. 27).

● Las “TROCHAS CARROZABLES son vías transitables, que no alcanzan las

características geométricas de una carretera, que por lo general tiene un IMDA

menor a 200 veh/dia” (MTC, 2001, p. 27).

2.2.3. DEFINICIÓN DE ESTABILIZACIÓN DE SUELOS

Según López (2010) nos indica que:

El óptimo desarrollo en funcionamiento de cualquier tipo de obra civil a un tiempo de

largo plazo depende en las propiedades intrínsecas del suelo en desarrollo. Los suelos

son algún tipo de inconsistencias aumentan una probabilidad de un riego significativo en

la estructura tanto vertical como horizontal. El adecuado diseño, tratamiento y técnicas


19

pertinentes en la construcción, mejorara desde su estructura química y física el suelo,

para ser un material utilizable y aprovechable. Adicionalmente, la base estructural

soportada de los suelos puede ser aprovechada en los pavimentos (págs. 159-168).

Según el Manual de Carreteras (2014), también 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 subbase

granular o base granular, para obtener un material de mejor calidad se denomina como

subbase o base granular tratada (con cemento, con cal o con asfalto, etc.) (pág. 89).

La estabilización de suelos es un proceso que mejora su resistencia mecánica. Las

técnicas de estabilización son variadas y pueden incluir la adición de otro suelo, la

incorporación de agentes estabilizantes o una combinación de ambos.

Independientemente de la técnica utilizada, siempre se debe realizar un proceso de

compactación.

De acuerdo al Manual de Carreteras (2014) ilustra diferentes metodologías de

estabilización como:

Mejoramiento por sustitución de suelos de la sub rasante, estabilización mecánica de

suelos, mejoramiento por combinación de suelos, suelos estabilizados con cal, cemento,

escorias, emulsión asfáltica, estabilización química del suelo, estabilización con geo

sintéticos (geotextiles, geomallas u otros). Sin embargo, debe destacarse la significación

que adquiere contar con ensayos de laboratorio, que demuestren la aptitud y tramos

construidos que ratifiquen el buen resultado. Además, se debe garantizar que tanto la
20

construcción como la conservación vial, puedan realizarse en forma simple, económica

y con el equipamiento disponible (p. 89)

Según el Ministerio de Transporte y Comunicaciones (2014), los criterios geotécnicos

para establecer la estabilización de suelos son los siguientes:

Se considerarán como materiales aptos para las capas de la sub rasante suelos con CBR 6%. En caso de ser menor

Cuando la capa de sub rasante sea arcillosa o limosa y, al humedecerse, partículas de

estos materiales puedan penetrar en las capas granulares del pavimento

contaminándolas, deberá proyectarse una capa de material anticontaminante de 10 cm.

de espesor como mínimo o un geotextil, según lo justifique el Ingeniero Responsable.

(p. 89)

La superficie de la subrasante debe quedar encima del nivel de la napa freática como

mínimo a 0.60 m cuando se trate de una subrasante extraordinaria u muy buena; a 0.80

m cuando se trate de una subrasante buena y regular; a 1.00 m cuando se trate de una

subrasante pobre y, a 1.20 m cuando se trate de una subrasante inadecuada. En caso

necesario, se colocarán subdrenes o capas anticontaminantes y/o drenantes o se


21

elevará la rasante hasta el nivel necesario. En zonas sobre los 4,000 msnm, se evaluará

la acción de las heladas en los suelos. En general, la acción de congelamiento está

asociada con la profundidad de la napa freática y la susceptibilidad del suelo al

congelamiento. Sí la profundidad de la napa freática es mayor a la indicada

anteriormente (1.20 m), la acción de congelamiento no llegará a la capa superior de la

sub rasante. En el caso de presentarse en la capa superior de la sub rasante (últimos

0.60 m) suelos susceptibles al congelamiento, se reemplazará este suelo en el espesor

comprometido o se levantará la rasante con un relleno granular adecuado, hasta el nivel

necesario. Son suelos susceptibles al congelamiento, los suelos limosos. Igualmente,

los suelos que contienen más del 3% de su peso de un material de tamaño inferior a

0.02 mm, con excepción de las arenas finas uniformes que, aunque contienen hasta el

10% de materiales de tamaño inferior a los 0.02mm, no son susceptibles al

congelamiento. En general, son suelos no susceptibles los que contienen menos del 3%

de su peso de un material de tamaño inferior a 0.02 mm. La curva granulométrica de la

fracción de tamaño menor que el tamiz de 0.074 mm (Nº 200) se determinará por

sedimentación, utilizando el hidrómetro para obtener los datos necesarios (según Norma

MTC E 109). Para establecer un tipo de estabilización de suelos es necesario

determinar el tipo de suelo existente. Los suelos que predominantemente se encuentran

en este ámbito son: los limos, las arcillas, o las arenas limosas o arcillosas (p.90).

Figura SEQ Figura \* ARABIC 1


Proceso para la identificación del tipo del
suelo
22

Fuente: Estudios Especiales del MTC 2014.

▪ Los factores que se considerarán al seleccionar el método más conveniente de

estabilización son:

✔ Tipo de suelo a estabilizar

✔ Uso propuesto del suelo estabilizado


23

✔ Tipo de aditivo estabilizador de suelos

✔ Experiencia en el tipo de estabilización que se aplicará

✔ Disponibilidad del tipo de aditivo estabilizador

✔ Disponibilidad del equipo adecuado

✔ Costos comparativos

El siguiente diagrama sintetiza un procedimiento para determinar el método apropiado

de estabilización. (pág. 91)

Figura SEQ Figura \* ARABIC 2


Proceso de selección del tipo del suelo.
24

Fuente: Estudios Especiales del MTC 2014.

▪ A continuación, “se presentan dos guías referenciales para la selección del tipo de

estabilizador, que satisface las restricciones y observaciones de cada tipo de suelo”.

(Ministerio de Transporte y Comunicaciones, 2014, p.91-93)


25

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 1


Guía referencial para la selección del tipo de
estabilizador

Fuente: Estudios Especiales del MTC 2014.


26

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 2


Guías complementarias referencial para la selección del
tipo de estabilizador

Fuente: Estudios Especiales del MTC 2014.


27

2.2.4.TIPOS DE SUELOS

Crespo Villalaz (2004) señala que los suelos se pueden dividir en dos grupos, según la

naturaleza de su material de origen: suelos que se forman a partir de rocas y suelos que se

forman a partir de materia orgánica. Los suelos residuales se forman en el lugar donde se

desintegró la roca de la que proceden, mientras que los suelos transportados se forman en un

lugar diferente. (por gravedad: talud; por agua: aluviales o lacustres; por viento: eólicos; por

glaciares: deposito glaciales). La formación de los suelos orgánicos es casi siempre in situ. En

algunos suelos, la cantidad de materia orgánica es tan alta que puede llegar a dominar las

propiedades de la materia inorgánica. En las zonas pantanosas, la materia orgánica puede

acumularse en grandes cantidades, formando depósitos de turba. La turba es un material de

color negro o marrón oscuro, muy ligero y poroso, que es el primer paso en la conversión de la

materia vegetal en carbón.

Los suelos más comunes con términos que son más usados por los ingenieros civiles

para su identificación son:

▪ Gravas: Las gravas son un tipo de material granular que se compone de

fragmentos de rocas de más de dos milímetros de diámetro. Se forman

cuando las rocas son transportadas por el agua o el viento y se desgastan

con el tiempo. Las gravas se pueden encontrar en una variedad de lugares,

incluidos los márgenes de los ríos, los conos de deyección de los ríos, las

depresiones de los terrenos y otros lugares a los que han sido transportadas.

Las gravas suelen estar mezcladas con otros materiales, como cantos

rodados, arenas, limos y arcillas. La medida de sus partículas está entre 7.62

cm (3”) hasta 2.0mm. (ConstruMine, 2018)


28

La historia de formación de las gravas influye en la forma que tienen las

partículas de grava que se encuentran desde rodados y poliedros

▪ Arenas: La denudación de las rocas o su trituración artificial da como

resultados materiales de grano fino cuyo diámetro varía de 2 mm a 0,05 m

(tamaño de poro) y luego se procesan para convertirlos en arena. La arena y

la grava tienen características comparables y normalmente se encuentran en

el mismo almacén. En la arena de los ríos se encuentra habitualmente una

cantidad importante de grava y arcilla. La arena limpia no se encoge cuando

está seca, no es plástica y es mucho más comprimible que la arcilla; también

se descompone rápidamente bajo cargas externas. (ConstruMine, 2018)

▪ Limos: Los limos inorgánicos y las sílices orgánicas, que normalmente

se encuentran en ríos o canteras, son ejemplos de suelos de grano fino con

plasticidad mínima. Las partículas de limo tienen diámetros entre 0,05 y

precisamente 0,05 micrones. Los limos sueltos y saturados son

completamente inadecuados para soportar cargas con zapatas. Su color varía

desde el gris claro hasta el extremadamente oscuro. Baja permeabilidad y alta

comprensión son las características de los limos orgánicos. Cuando un suelo

no es denso, a menudo se lo considera suelo pobre para cimientos.

(ConstruMine, 2018)

▪ Arcillas: El diámetro de estas partículas es inferior a 0,005 milímetros y

tienen la propiedad de volverse plásticas al mezclarse con agua, se les llama

arcilla. Aunque hidratado, contiene en su composición química silicato de

alúmina y ocasionalmente silatos de hierro o magnesio. Los minerales


29

exhiben una estructura compleja y cristalina, con sus átomos típicamente

dispuestos en planos laterales. (ConstruMine, 2018)

De hecho, se puede decir que hay dos tipos clásicos de tales láminas; uno de

ellos del tipo silícico y el otro del tipo aluminio. Una lámina el tipo silícico se

encuentra formada por un átomo de silicio rodeado de cuatro átomos de

oxígeno (figura 1. 2a), arreglándose el conjunto en forma de tetraedro (figura

1.2b). Estos tetraedros se agrupan entre si formado una unidad hexagonal, la

cual se repite indefinidamente constituyendo una retícula una retícula laminar

(figura 1.2c). La unión entre cada dos tetraedros se lleva a cabo mediante un

mismo átomo de oxígeno. Algunas entidades consideran como arcillas a las

partículas menores a 0.002 mm.


30

Figura SEQ Figura \* ARABIC 3


Principales tipos de laminas

Fuente

: Libro de Mecánica de suelos y cimentaciones 2004.

2.2.5.SUBRASANTE

De acuerdo al Ministerio de Transporte y Comunicaciones (2013) nos dice que “la

subrasante es la superficie terminada de la carretera a nivel de movimiento de tierras (corte y

relleno), sobre la cual se coloca la estructura del pavimento o afirmado”.(p.24)

Ministerio de Transporte y Comunicaciones (2013):

La sub rasante es el asiento directo de la estructura del pavimento y forma parte del prisma de la carretera que se c
31

2.2.5.1. Caracterización de la subrasante

Con el objetivo de determinar las características físico-mecánicas de los materiales de

la subrasante se llevarán a cabo:

Investigaciones mediante la ejecución de pozos exploratorios o calicatas de 1.5 m de

profundidad mínima; el número mínimo de calicatas por kilómetro, estará de acuerdo al

cuadro 4.1. Las calicatas se ubicarán longitudinalmente y en forma alternada, dentro de

la faja que cubre el ancho de la calzada, a distancias aproximadamente iguales; para

luego, si se considera necesario, densificar la exploración en puntos singulares del trazo

de la vía, tal como se mencionan en el numeral 4.1 del presente manual. (MTC, 2014)
32

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 3


Cuadro 4.1 número de calicatas para exploración de
suelos

Nota: Elaboración Propia, teniendo en cuenta el Tipo de Carretera establecido en la RD 037-

2008-MTC/2014

2.2.6.CONTENIDO DE HUMEDAD

Según el MTC (2016) indica que “el ensayo de contenido de humedad se obtiene de los

procedimientos de compactación usados en el laboratorio, la cual establece una relación entre

el contenido óptimo de humedad y la máxima densidad seca de los suelos”. (pág. 49)

El contenido de humedad óptimo de las cenizas de cabuya es el que permite que el

suelo soporte la mayor carga posible.


33

2.2.7.ÍNDICE DE PLASTICIDAD

De acuerdo al Ministerio de Transporte y Comunicaciones (2013) dice que “El índice de

plasticidad es una medida de la capacidad del suelo para deformarse sin romperse. Se calcula

como la diferencia entre el límite líquido y el límite plástico del suelo. Los suelos con un índice

de plasticidad elevado son más susceptibles a la erosión y a los deslizamientos de tierra.”.

(p.33)

IP=¿ − LP

IP= Índice plástico

LL= Limite liquido

LP= Limite plástico

Se debe considerar que cuando un suelo contiene arcilla, puede ser un elemento

riesgoso dependiendo a su magnitud, para un suelo sub rasante y en una estructura de

pavimento, sobre todo por su facilidad de absorber agua .

En tal sentido, el suelo en relación a su índice de plasticidad puede clasificarse según lo

siguiente:

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 4

Cuadro 4.6 Clasificación de suelos según índice de plasticidad


34

Fuente: MTC 2014.

2.2.8. ENSAYOS DE LÍMITE DE ATTERBERG

Según Mauritz Atterberg (2010) Para estudiar el comportamiento de los suelos finos,

es importante conocer cómo cambian sus propiedades físicas ante los cambios de

humedad y cómo se relacionan estas propiedades con la cohesión entre sus

partículas del suelo. El científico sueco, fue el primero en sugerir una metodología

que postula límites de humedad que define el comportamiento del suelo. Los limites

propuestos tienen base en los conceptos de granos finos que tienen posibilidad de

existir en 4 estados de consistencia, en función de la humedad. Un suelo se

encuentra en estado sólido cuando no tiene porcentaje de agua, luego al ir

incrementando el grado de saturaciones el suelo va cambiando a los estados

semisólidos, plástico y luego al estado líquido. El contenido de humedad en el punto

de transición entre un estado y otro se conoce los límites de Atterberg o límites de

consistencia, los cuales se mencionan a continuación:

▪ Limite Liquido (LL): Cambio del suelo de un estado plástico a un estado

líquido.

▪ Limite Plástico (LP): Cambio del suelo de un estado semisólido a un estado

plástico.

▪ Límite de Retracción o Contracción (LC): cambio del suelo de un estado

semisólido a un estado sólido y se contrae al perder a humedad.


35

Figura SEQ Figura \* ARABIC 4

Copa de Casagrande
36

Fuente: Wikipedia 2017.

Se puede calcular el índice de plasticidad con os limites de consistencia:

IP=¿ − LP

Posteriormente este índice puede ser usado para la posible clasificación de los

suelos finos según su, utilizando el sistema de clasificación SUCS, como se indica en

la tabla 6:

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 5


Sistema Unificado de Clasificación de Suelos
(SUCS)
37

Fuente:

Elaborado por AASHTO 1993.

2.2.9. ENSAYO DE PROCTOR MODIFICADO


38

Según la Norma Técnica Peruana (1999), el ensayo de Proctor modificado tiene

como finalidad determinar la densidad máxima compactada seca (DMCS) que está

asociada al contenido de humedad optima del suelo. A esta humedad la

compactación, con cierto grado de energía, permite el ordenamiento optima de las

partículas del suelo. Se coloca un sue a un contenido de agua seleccionado de

dimensiones particulares, con cada capa compactada con 25 a 56 golpes con un

pisón de 10 lbf (44.5 N) desde una altura de caída de 18 pulgadas (457 mm),

sometiendo al suelo a un esfuerzo de compactación total de aproximadamente de

56 000 pie-lbf/pie3 (2 700 kN-m/m3). Se determina el Peso Unitario Seco resultante.

El procedimiento se repite con un número suficiente de contenidos de agua para

establecer una relación entre el Peso Unitario Seco y el Contenido de Agua del

Suelo. Estos datos, cuando son ploteados, representan una relación curvilínea

conocida como curva de Compactación. Los valores de Optimo Contenido de Agua

y Máximo Peso Unitario Seco Modificado son determinados de la Curva de

Compactación.

Figura SEQ Figura \* ARABIC 5


Ejemplo de Curva de Ensayo Proctor Modificado
39

Fuente: Norma Técnica Peruana 1999.

2.2.10. ENSAYO DE CBR

Según Ministerio de Transporte y Comunicaciones (2014) indica que:

El (ensayo MTC E 132), una vez que se haya clasificado los suelos por el sistema

AASHTO y SUCS, para caminos contemplados en este manual, se elaborará un perfil

estratigráfico para cada sector homogéneo o tramo en estudio, a partir del cual se

determinará el programa de ensayos para establecer el CBR que es el valor soporte o

resistencia del suelo, que estará referido al 95% de la MDS (Máxima Densidad Seca) y

a una penetración de carga de 2.54 mm. (p. 37)

Para la obtención del valor CBR de diseño de la sub rasante, se debe considerar lo

siguiente:

1. En los sectores con 6 o más valores de CBR realizados por tipo de suelo

representativo o por sección de características homogéneas de suelos, se

determinará el valor de CBR de diseño de la sub rasante considerando el promedio

del total de los valores analizados por sector de características homogéneas.

2. En los sectores con menos de 6 valores de CBR realizados por tipo de suelo

representativo o por sección de características homogéneas de suelos, se

determinará el valor de CBR de diseño de la sub rasante en función a los siguientes

criterios:

▪ Si los valores son parecidos o similares, tomar el valor promedio.


40

▪ Si los valores no son parecidos o no son similares, tomar el valor crítico (el más

bajo) o en todo caso subdividir la sección a fin de agrupar subsectores con valores

de CBR parecidos o similares y definir el valor promedio. La longitud de los

subsectores no será menor a 100 m.

Son valores de CBR parecidos o similares los que se encuentran dentro de un

determinado rango de categoría de sub rasante, según Tabla 4.11

3. Una vez definido el valor del CBR de diseño, para cada sector de características

homogéneas, se clasificará a que categoría de sub rasante pertenece el sector o

subtramo, según lo siguiente

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 6


Cuadro 4.11 Categorías de Sub
rasante

Fuente: Elaborado por el MTC 2014.

2.2.11. RESIDUOS ORGÁNICOS

Según Pineda & Uribarri (2014). La cabuya o maguey, es una especia muy fuerte que

soporta las inclemencias de clima cálido s y tipos de suelos, crecen a partir de los 2,500m de

altitud. También es conocido como agave americana, es una planta que se caracteriza por

tener hojas gruesas y carnosas que crecen sobre un tallo corto donde su piña no sobresale de

la tierra, el Agave americana tiene hojas recubiertas de espinas, se emplea en la fabricación de

sogas y también en la fabricación de filtros, tapetes y papel.


41

Figura SEQ Figura \* ARABIC 6


Cabuya o agave americana

Fuente: Elaboración Propia 2022.

2.2.11.1. Propiedades físico mecánicas de la fibra de cabuya

Según Lejano & Pineda (2018). Nos dice que las fibras de cabuya tienen una resistencia

a la tracción y es alta en comparación a otras fibras como las fibras de abacá, fibras de coco

mostrando un bajo alargamiento. Estos resultados se muestran en la siguiente tabla 5. (pág.

38)
42

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 7


Propiedades físicas de las fibras de coco,
abacá y cabuya

Fuente: Elaborado

por Lejano & Pineda 2018.

2.2.11.2. Propiedades químicas del jugo de cabuya

Según Pineda & Uribarri, (2014). Se analizaron los componentes químicos del jugo de

cabuya o maguey, que se obtiene del hoyo que queda en el centro del racimo de las pencas al

extraerse el tallo. Este jugo, llamado Upi, se cree que tiene propiedades curativas. (en quechua

significa bebida). A continuación, se observa el análisis de las muestras del jugo de cabuya o

maguey. (pág. 79)

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 8


Muestra de jugo de cabuya o maguey o upi
43

Fuente:Muestra enviada por la Direccion de Investigacion de Universidad

Alas Peruanas al laboratorio de la Molina Calidad Total de la Universidad

Nacional Agraria La Molina 2014.

2.2.12. PROPIEDADES DE LA CENIZA

Según Omil (2007). La ceniza de cabuya se obtiene al quemar los tallos y hojas de la

planta. Es un material rico en nutrientes, como fósforo, magnesio, calcio, sílice y potasio. Para

su uso como fertilizante, es importante tener en cuenta los niveles de metales pesados que

pueda contener. Sin embargo, en general, la ceniza de cabuya es un producto seguro y

sostenible.

2.3. DEFINICIONES CONCEPTUALES

2.3.1. Cabuya

Las hojas de cabuya son grandes, gruesas y carnosas, de color verde grisáceo. Pueden

almacenar grandes cantidades de agua, lo que les permite sobrevivir en climas secos. Las

hojas son perennes, con espinas marginales que apuntan hacia arriba. Una planta madura de

cabuya mide de 1 a 2 metros de altura, sin peciolo y con un ancho en la base de hasta 30

centímetros. Los bordes de las hojas son firmes y tienen una hilera de espinas que terminan en

un vértice de 3 a 5 centímetros de ancho. (Rubio Uribe & Soto Salgado, 2015, p. 23)

2.3.2. Subrasante
44

La Sub rasante es la superficie terminada de la carretera a nivel de movimiento de

tierras (corte y relleno), sobre la cual se coloca la estructura del pavimento o afirmado.

(Ministerio de Transporte y Comunicaciones, 2014, p. 24)

2.3.3. Estabilización

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. (Ministerio de Transporte y Comunicaciones,

2014, p. 94)

2.3.4.Cenizas

La ceniza de plantas es un residuo rico en nutrientes que puede ser utilizado como

fertilizante. Sin embargo, es importante asegurarse de que la ceniza no contenga

metales pesados u otros contaminantes. La ceniza de plantas es alcalina, por lo que

puede ser perjudicial para las plantas si se aplica directamente. Para reducir su

alcalinidad, se puede mezclar con agua o con otro abono más ácido, como el

humus.

La mezcla de ceniza con agua o humus también ayuda a que los minerales de la

ceniza sean más biodisponibles para las plantas. Esto significa que las plantas

pueden absorberlos y utilizarlos más fácilmente. (Velazquez, 2016, p. 2)

2.3.5.Suelos limosos

Los suelos limos son un tipo de sedimentos plásticos que se transportan en

suspensión por los ríos, el viento o los glaciares. Se caracterizan por sus partículas

de forma redondeada y de tamaño intermedio, entre 0,06 y 0,002 mm. Al no tener


45

cohesión, son suelos poco estables, por lo que es necesario adoptar sistemas

especiales de cimentación para construir sobre ellos. (Zapata, 2018, p. 20)

2.3.6. CBR

Es una prueba de resistencia a la penetración que compara la capacidad de soporte

de un material en estudio con uno de piedra triturada bien graduada como referencia

(100% de CBR), para ello se aplica carga a un pistón con una deformación de 1.3

mm por minuto registrando las cargas desde 0.64 mm a 7.62 mm; En este trabajo se

determinó el valor de soporte california (CBR) en cada una de las mezclas descritas

anteriormente, para ello, por cada mezcla fueron compactados dinámicamente en

moldes de acero tres especímenes por prueba a contenido óptimo de agua, para

posteriormente colocarles las sobrecargas que establece la normativa y sumergirlos

en agua durante 24 h simulando las condiciones más críticas, seguido de su ensayo

en la prensa de carga a la velocidad de deformación anteriormente descrita. (ASTM

D1883, 2016, p. 197)

NORMATIVIDAD UTILIZADA

● Manual de Diseño de Carreteras No Pavimentadas de Bajo Volumen de

Tránsito, aprobado con R.M.N° 303-2008-MTC/02 DE 04/04/2008.

● Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (DG-2001).

● Manual de Ensayo de Materiales, aprobado con R.D 18 -2016-MTC/2014.

● Manual de Suelos, Geología, Geotécnica y Pavimentos, Sección Suelos y

Pavimentos, aprobado con R.D N° 10-2014-MTC/14.


46

● Manual de Diseño Geométrico de Carreteras DG-2018.MTC.

2.4. HIPOTESIS

2.4.1. HIPOTESIS (H1)

La adición de los diferentes porcentajes de residuos orgánicos (Cenizas de cabuya)

mejora la estabilización de los suelos limosos en la subrasante de la carretera no

pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama, región Huánuco-

2022.

2.4.2. HIPOTESIS (H0)

La adición de los diferentes porcentajes de residuos orgánicos (Cenizas de cabuya)

no mejora la estabilización de los suelos limosos en la subrasante de la carretera no


47

pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama, región Huánuco-

2022.

2.5. VARIABLES

2.5.1. VARIABLE DEPENDIENTE

RESIDUOS ORGÁNICOS: En esta investigación se realizará primero el

estudio de suelo en su estado natural, luego se adicionará una

dosificación del 6%,8%,12% a cada uno de los ensayos, que son los

siguientes: Limite de Atterberg, Proctor Modificado y CBR, se medirá

cambios de las propiedades en el laboratorio.

2.5.2. VARIABLE INDEPENDIENTE

ESTABILIZACIÓN DE SUELOS LIMOSOS: Para esta siguiente

variable dependerá de la variable principal que es la Ceniza de Cabuya

(CC) lo cual cambiara sus propiedades.

2.6. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES (DIMENSIONES E INDICADORES)


48

Tabla 9
Operacionalización de variables (dimensiones e indicadores)

Fuente: Elaboración Propia 2022.


49

CAPITULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACION

3. TIPO DE INVESTIGACIÓN

3.1. ENFOQUE

Según Rodriguez (2005), el enfoque es tipo aplicada, porque la investigación aporta

nuevos descubrimientos y bases teóricas, donde se aplicará a problemas puntuales en

circunstancias y características concretas. Lo cual nos servirá para tener en consideración los

nuevos métodos de estabilizar un suelo. Así mismo la investigación tiene énfasis en dar

soluciones a los problemas de transitabilidad en carreteras no pavimentadas, brindando

soluciones más económicas al momento de plantear un proyecto. (pág. 23)

3.1.1. ALCANCE O NIVEL

Según Toro & Parra (2006), el nivel de la investigación es correlacional porque

responde al planteamiento de las preguntas en mencionada investigación, teniendo como

propósito medir el grado de relación entre dos o más variables y verificar si tienen una relación

en los mismos y por último analizar la correlación. (pág. 137)

3.1.2. DISEÑO

Según Gómez (2006); el diseño de la investigación es cuasi experimental, porque su

clasificación se considera a un experimento, donde se refiere aplicar una acción para luego

observar en los resultados. Donde se hará la manipulación intencional de una o más variables

independientes para analizar las consecuencias que la manipulación tiene sobre una o más
50

variables dependientes dentro de dicha situación de control elaborada por el investigador. (pág.

39)

El diseño metodologico a ejecutar en el presene proyecto de investigación será

EXPERIMENTAL, porque se manipulara la VARIABLE DEPENDIENTE, que será el

estabilizante natural ,con los diversos porcentajes de residuos organicos

(6%,8%,12%) , asi mismo , esto influenciara en la VARIABLE INDEPENDIENTE, las

propiedades fisicas y mecanicas en la estabilizacion de los suelos limosos de la

subrasante de la carretera no pavimentada del Centro Santa Rosa de Pitumama.


51

DISEÑO DE INGENIERIA
52

Nota: Se observa de forma gráfica los procedimientos de la estructura del proyecto de

investigación. Fuente: (Elaboración Propia.)

3.2. POBLACIÓN Y MUESTRA

3.2.1. POBLACIÓN

Según Arias (2012) la población es un conjunto interminable de componentes con

características comunes para los cuales serán prolongados efectos para la

indagación determina por el problema y por las aspiraciones de la investigación.

Se tomo la carretera no pavimentada esta se encuentra ubicada en la localidad de

Santa Rosa de Pitumama – Distrito de Pillco Marca, Provincia de Huánuco,

Departamento de Huánuco.

Población muestra:

Tramo del Kilómetro 0+000 hasta el 3+500

3.2.2. MUESTRA

Según Carrillo (2015) la muestra es equivalente a una porción de los componentes

de una población que se selecciona para el análisis de la investigación en estudio.

(pág. 8)

De acuerdo al Ministerio de Transporte y Comunicaciones (2014).Nos indica la cantidad de calicatas a


53

3.3. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

3.3.1.RECOLECCIÓN DE DATOS

A. TÉCNICAS

Según Alberto & Ariel (2014), La técnica es un conjunto de procedimientos que se

utilizan para recopilar información. Estos procedimientos pueden ser cualitativos o cuantitativos,

y pueden utilizarse para diferentes propósitos, como la investigación, la evaluación o la

medición. (p. 57)

Para la selección de datos consideraremos la observación directa, lo cual nos permite

visualizar cada prueba que se realizará mediante ensayos en el laboratorio; el análisis de

documentos, la toma de apuntes para verificar los resultados para luego contrastarlos con la

hipótesis planteada.

El método de recolección de datos más utilizado en ingeniería vial es la observación, la

ventaja de la observación es el análisis directo contra la realidad de un camino no pavimentado,

así mismo el primer paso fue el levantamiento de vehículos para luego clasificar el camino.

según el Manual de Carreteras, Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos.

El segundo paso a realizar en la carretera no pavimentada del centro poblado de

SANTA ROSA de PITUMAMA fue la sectorización de tramos mediante la medición de 1000m,

según manual de carreteras no pavimentadas 2014 (MTC), y empezar con la recolección de

datos de las muestras de suelo, procedimiento que nos indica la GUIA PARA MUESTREO DE

SUELOS Y ROCAS MTC 101-2000, DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R.D.No. 028-2001-MTC/15.17 del 16-01-01).


54

Así mismo, se describe en la siguiente tabla los trabajos que se realizó y que

técnicas e instrumentos se utilizó.


Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 10

Técnicas e Instrumentos:

Fuente: Elaboración Propia.

● Para la aplicación en campo y procesamiento de resultados:

Se ejecuto la comparación de la capacidad de soporte de la subrasante de la

carretera intervenida al ser mejorado con el aditivo orgánico que es la ceniza

de cabuya, la cual se conformó 3 ensayos de Proctor modificado y CBR con

sus respectivos estudios y clasificación de los suelos.

Así también, nos dice que el número de calicatas como se muestra en la Tabla N° 04, para exploración
55

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 11

Aplicación y Procesamiento en Campo:


56

Fuente: Elaboración propia.

B. INSTRUMENTOS

Según Baena (2017) “el l instrumento es un apoyo que brinda a las técnicas para que

cumplan sus propósitos” (p.68)

Se uso los siguientes equipos para la realización de ensayos de Proctor modificado y

CBR para encontrar el óptimo de humedad, porcentaje de absorción, máxima densidad seca y

la capacidad de soporte del suelo.

Así mismo se utilizarán guías de análisis de documentos (formatos y/o fichas) brindados

por el laboratorio de suelos. Por lo tanto, se trabajará con los resultados obtenidos, teniendo en

cuenta la adicción del aditivo que es la ceniza de cabuya (CC) en los diferentes porcentajes

establecidos por el investigador.

Los instrumentos que se utilizaron para realizar los ensayos de laboratorio, según al

manual de ensayos de materiales fueron:

a) Ensayo de humedad natural.

Según el Manual de ensayos de materiales MTC (2016) para realizar este siguiente

ensayo se requiere:

Horno de secado, balanzas, recipientes para almacenar la muestra que resista a

altas temperaturas, guantes, un sujetador apropiado para mover y manipular los

recipientes calientes, cuchillos, espátulas cucharas, lona para cuarteo, cazoletas, etc.

(pág. 49)

b) Ensayo de análisis granulométrico


57

Según el Manual de ensayos de materiales MTC, (2016) para determinar

cuantitativamente la distribución de partículas del suelo se requiere de los equipos y

materiales:

Se necesita dos balanzas, tamices de malla cuadrada: 3” (75mm), 2” (50.8mm),11/2”

(38,1mm), 1” (25.4mm), 3/4” (19.0mm), 3/8” (9.5mm), N°4 (4.76mm), N°10 (2.00mm),

N°20 (0.840mm), N°40 (0.425mm), N°60 (0.260mm), N°100 (0.149mm) y N°200

(0.075mm), cazoletas para el manejo y secado de las muestras, cepillos y brocha

para limpiar las mallas de los tamices, etc. (p. 44)

c) Ensayo de determinación del límite liquido

Según el Manual de ensayos de materiales MTC (2016) para realizar este ensayo se

requiere de los siguientes equipos y materiales:

De un recipiente para almacenaje, una vasija de porcelana 4 ½” (115 mm), espátula

de hoja sensible (3”-4”), copa de Casagrande, calibrador incorporado al ranurador o

separado, una barra de metal de 10.00 ±0.2mm de espesor de 50mm (2”) de largo,

recipientes o peso filtros, balanza con sensibilidad de 0.01gr, horno de secado, agua

potable. (págs. 67-68)

d) Ensayo de determinación del límite plástico

Según el Manual de ensayos de materiales (MTC, 2016) para realizar este ensayo

se requiere de los siguientes equipos y materiales:

Espátula, de hoja flexible (3”-4”),recipiente para almacenaje, de porcelana 4 ½” (115

mm),balanza, con aproximación a 0.01g, horno esta 110 ± 5°C, tamiz, N°40 (426

mm), agua destilada, vidrio de reloj, recipientes adecuados para determinación de


58

humedades, superficie de rodadura comúnmente se utiliza un vidrio grueso

esmerilado.(pág. 72)

e)Ensayo de Proctor modificado

Según el Manual de ensayos de materiales MTC, (2016) para realizar este ensayo

se requiere de los siguientes equipos y materiales:

Molde de 4 pulgadas, molde de 6 pulgadas, pisón o martillo, extractor de muestras,

una balanza para una aproximación de 1 gramo, horno de secado, una regla

metálica, tamices o mallas de 3/4” (19.00mm),3/8” (9.5mm) y N°4 (4.75mm),

cuchara, mezclador, paleta, espátulas, botella de spray, etc. O un aparato mecánico

apropiado para la mezcla completo de muestra de suelo con incrementos de agua.

(págs. 107-108)

f) Ensayo de relación de soporte de California (CBR) en laboratorio.

Según el Manual de ensayos de materiales MTC (2016) para realizar este ensayo

se requiere de los siguientes equipos y materiales:

Prensa similar a las usadas en ensayos de compresión, molde de metal cilíndrico,

de 152.4mm ± 0.66mm (6 ± 0.026”) de diámetro interior y de 177.8 ± 0.46mm

(7±0.018”) de altura, disco espaciador de metal, de forma circular de 150.8mm (5

15/16”) de diámetro exterior y de 61.37 ± 0.127mm

(2.416 ± 0.005”) de espesor, pisón de compactación, pesas uno o dos pesas

anulares de metal que tengan una masa total de 4.54 ± 0.02kg y pesas ranuradas

de metal cada una con masas de 2.27 ± 0.02kg,piston de penetración metálico de

sección transversal circular de 49.63 ± 0.13mm (1.954 ± 0.005”) de diámetro, área

de 19.35cm2 (3”), dos diales con recorrido mínimo de 25mm (1”) y divisiones

lecturas en 0.025mm(0.001”),tanque para la inmersión de los moldes en agua,

estufa, dos balanzas una de 20 kg de capacidad y otra de 1000g con sensibilidades

de 1g y 0.1g tamices de 4.76 mm (N°4), 19.05mm(3/4”) y 50.80mm (2”),también se


59

utilizara cuarteador, mezclador , cápsulas, probetas, espátulas, discos de papel de

filtro del diámetro del molde, etc. (p. 248-250)

●Formatos de laboratorio.

Según el Manual de ensayos de materiales (MTC, 2016),” Los instrumentos de

recopilación de datos que se emplean in situ y en el laboratorio, nos ayudan a tener

un orden con los ensayos realizados y mantener un control estricto”.

De acuerdo al Manual de ensayos de materiales (MTC, 2016), “se registraron los

datos conseguidos de los ensayos realizados a las muestras de suelo experimental,

los formatos de la guías para los ensayos, se describen a continuación:

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 12

Formato para ensayo de contenido de humedad


60

Fuente: Elaboración propia.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 13

Formato para ensayo de plasticidad

Fuente: Elaboración propia.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 14

Formato de ensayo granulométrico


61
62

Fuente: Elaboración propia.


63

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 15

Formato para ensayo compactación de suelos

Elaboración propia.

Fuente: Elaboración propia.


64

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 16

Formato para ensayo CBR en laboratorio


65

Fuente: Elaboración propia.

3.3.2. PARA LA PRESENTACIÓN DE DATOS

Para la presentación de datos, una vez realizado el procesamiento de

datos y la obtención de los resultados finales, se realizará mediante las

hojas de Excel elaboradas, gráficos y cuadros con su respectiva

interpretación.

3.3.3. PARA EL ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS

Para realizar la presente investigación se tomó la siguiente secuencia, la

primera parte fue localizar y ubicar los puntos donde se realizaron las

calicatas, para luego extraer las diferentes muestras para ser ensayadas,

así mismo se realizó el conteo vehicular donde se hizo el cálculo del

IMDA (ver en el Anexo04 ), dicho resultado iba a dar conocimiento la

cantidad de vehículos que transita por la carretera, según la DG-2001

(Manual de Diseño Geométrico de Carreteras ) y el MTC (2008) (Manual

para carreteras no Pavimentadas de Bajo Volumen de Transito), por lo q

se obtuvo como resultado de la carretera y se clasifico como una

carretera de trocha carrozable, esta clasificación nos sirvió para

determinar la cantidad de calicatas a realizar indicado en el MTC (2008)

por lo consiguiente y para fines de estudios y resultados más reales se

procederá a perforar a cada 1000m.


66

En la segunda parte ya con el objetivo de determinar las características

físico-mecánicas del terreno natural, el tramo en estudio se dividió en 3

sectores, obtenidos mediante la aplicación de los criterios de la norma

ASTM D-420, de la cual la investigación se llevó a cabo mediante la

ejecución de 3 perforaciones en el suelo(calicatas) con un área de 1.00

m2 a una profundidad de 1.50m, estas calicatas se ubican cada 1000m

apropiadamente de forma alternada a lo largo de la carretera.

De donde se obtuvieron muestras representativas, las que fueron

trasladadas al laboratorio de suelos y concreto Armado (LA PIRAMIDE

E.I.R.L y el LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS DE LA

UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO) donde fueron objeto de estudio.


67

CAPITULO IV

RESULTADOS

4.1. PROCESAMIENTO DE DATOS

4.1.1.1. EXPLORACION DE CAMPO

El propósito es analizar las características de las propiedades físicas y mecánicas del

tipo de suelo que se encuentra en la subrasante, por ende, se realizó la investigación

por medio de excavación de calicatas. En el Anexo 04 se adjuntará, los planos de

ubicación de las calicatas ejecutadas, a continuación, en la tabla se muestra la

ubicación de las calicatas:

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 17

Ubicación de las calicatas (Setiembre 2022)

Nota: Estos datos se tomaron mediante un GPS. Fuente: Elaboración propia.

4.1.1.2. MTC E 105.OBTENCION EN EL LABORATORIO DE MUESTRAS

REPRESENTATIVAS (CUARTEO)

De acuerdo MTC (2016) establece los siguientes procedimientos para obtener en

laboratorio la muestra necesaria para realizar los ensayos, las cuales son:
68

● Una vez extraída la muestra, se deja secar al aire libre, se recomienda no

efectuar el secado en el horno eléctrico, ya que esto puede afectar en las

propiedades del suelo, y por ende esto puede influenciar en los resultados.

(p.37)

● Se colocará la muestra extendiéndola sobre un espacio plano y horizontal

para un óptimo secado. (p.37)

● Se seccionará el material, deshaciendo los terrones con ayuda de un martillo

de goma. (p.37)

● A continuación, se hará una mezcla hasta llegar a construir una forma de

cono repitiendo esta operación 4 veces. (p.37)

● Finalmente, en la cazoleta se fraccionará en cuatro partes hasta conseguir la

cantidad requerida para el análisis de cada ensayo. (p.37)

4.1.1.3. MTC E 108.ENSAYO PARA LA DETERMINACION DEL CONTENIDO DE

HUMEDAD DE UN SUELO.
69

De acuerdo al Manual de Ensayo de Materiales, (2016), establece el metodo de

ensayo para determinar el contenido de humedad de un suelo, los pasos son los

siguientes:

● Se realizó el cuarteo de la muestra, para luego obtener una muestra

representativa del suelo de estudio. (pág. 51)

● La norma del MTC E 108, nos especifica el tamaño máximo de partículas 3/8”,

y la cantidad mínima de la muestra a analizar es de 50 gr. (pág. 51)

● Se coloca la muestra de ensayo húmedo en el recipiente, la cual se colocará

el nombre y se enumerará. (pág. 51)

● Se determina y se registra el peso del recipiente solo y con el material

húmedo empleando una balanza de capacidad convenientes de 0.01 g de

precisión. (pág. 51)

● Se procederá al secado de la muestra húmeda en un horno controlado a 110

± 5°C de 16 a 24 horas, hasta llegar a tener un peso admisible. (pág. 51)

● Se remueve el recipiente del horno, permitiendo enfriar el material y el

recipiente a temperatura ambiente. (pág. 52)

● Se procede a determinar y registrar el peso del recipiente y el material secado

al horno utilizando la misma balanza. (pág. 52)

● Finalmente, la pérdida de peso producido por el secado es considerada como

el peso del agua que contiene la muestra. (pág. 52)

Peso delagua
W ( ¿)= X 100
Peso del suelo ecado al ℎorno
70

RESULTADOS DE ENSAYO PARA LA DETERMINACION DEL CONTENIDO DE

HUMEDAD DEL SUELO.

Se tomo 3 muestras por cada calicata en estudio, y fueron a una altura de

0.50m,1.00m y 1.50m, lo que dio como resultado un contenido de humedad promedio

de muestras por calicata, y se detalla en la tabla 18. Los certificados de los ensayos de

Laboratorio se adjuntarán en el ANEXO 02.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 18

Resultados del contenido de humedad suelo natural.

Nota. Los datos que se muestran son los resultados de los ensayos del realizados en

laboratorio Fuente: Elaboración propia.


71

Fotografía SEQ Ilustración \* ARABIC 3:Se observa el secado de


la muestra en el horno.
4.1.1.4.

MTC E 107.ANALISIS GANULOMETRICO DE SUELOS POR TAMIZADOS

De acuerdo al Manual de Ensayo de Materiales (2016),establece el metodo de

ensayo para determinar cuantitativamente la distribuccion de tamaños de particulas

de un suelo, los pasos son los siguientes:

● Se recepción a la muestra de suelo tomado insitu e inmediatamente, se coloca al

coloca al aire libre con un ambiente temperado hasta su secado total. (pág. 45)

● Se desintegran los terrones del suelo de la muestra, con la ayuda de un martillo

de goma, para luego proceder a cuartear la muestra. (pág. 46)

● El peso mínimo de la fracción de la muestra retenida en el tamiz N° 40 es de 500

gr. (pág. 46)

● La fracción que pasa el tamiz N° 4 es aproximadamente de 65 gr para suelos

limosos y arcillosos. (pág. 46)

● Obtenido el suelo se procede al lavado de la muestra para la desintegración de

las partículas de los limos que pudieron impregnarse en las partículas grandes

(gravas, posteriormente se procede al secado de esta a una temperatura de 110

± 5°C. (pág. 46)

● Así mismo, se separa la porción de muestra obtenido en el tamiz N°4, en una

serie de fracciones empleando los tamices estandarizados. (pág. 46)

● Se establece el peso de cada fracción en una balanza eléctrica con precisión de

0.1 gr. La suma de los pesos de todas las fracciones y el peso inicial de la

muestra no debe ser superior en más de 1%. (pág. 46)


72

RESULTADOS DE ANÁLISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADOS PARA SUELOS

NATURAL.

Se tamizaron las muestras de cada calicata, con las mallas estándar ASTM, de tal modo se

calculó el porcentaje del peso retenido y el porcentaje del peso pasante por cada tamiz, que se

muestra en los gráficos de curvatura del análisis granulométrico. Se presentan los resultados

de los ensayos de laboratorio se adjuntan en el ANEXO 02.

Figura SEQ Figura \* ARABIC 7

Curva granulométrica Calicata C-1


73

Figura SEQ Figura \* ARABIC 8

Curva granulométrica Calicata C-2


74

Figura SEQ Figura \* ARABIC 9

Curva granulométrica Calicata C-3


75

4.1.1.5. MTC E 110.DETERMINACION DE LIMITE LIQUIDO DE LOS SUELOS.


76

De acuerdo al Manual de Ensayo de Materiales (2016), el contenido de

humedad, expresado en porcentaje,para el cual el suelo se halla en el límite

entre los estados líquido y plástico arbitrariamente se designa como el

contenido de humedad al cual el surco separador de dos mitades de una

pasta de suelo se cierra a lo largo de su fondo en una distancia de

13mm(1/2pulg) cuando se deja caer la copa 25 veces desde una altura e

1cm a razon de dos caídas por segundo, los pasos son los siguientes:

● Se obtiene una fracción representativa de la muestra, para proporcionar

150 gr a 200 gr de material pasante del tamiz N° 40. (pág. 68)

● Colocar la muestra de suelo en un recipiente de porcelana y mezclar

todo con 15 a 20 ml de agua destilada. (pág. 68)

● De seguida, se colocará una fracción de suelo preparado, en la copa de

Casagrande, la cual tiene como función determinar el límite líquido, en


77

el punto en que la copa reposa sobre la base, presionándola y

esparciéndola, hasta que llegue a una profundidad de 10 mm. (pág. 68)

● Se cubre el recipiente de mezclado con un paño húmedo para retener

el contenido de humedad de la muestra. (pág. 68)

● De tal manera se hace uso del acanalador, la cual sirve para seccionar

la muestra que contiene la copa de Casagrande, creando una ranura a

través del suelo formando una línea los puntos más alto bajo e el borde

de la copa. (pág. 69)

● Se procederá a levantar y soltar la copa, girando el manubrio hasta que

las dos paredes de suelo entren en contacto con la base de la ranura

una longitud de 13 mm. (pág. 69)

● Se tomará apunte el número de golpes requeridos para cerrar la ranura.

(pág. 69)

● Se tomará la porción de suelo que se halla juntado en la copa de

Casagrande, para luego colocarse en una tara de peso conocido y

luego pesar la muestra. (pág. 69)

● Se realizará la operación por lo menos dos ensayos adicionales, colocar

el espécimen del suelo en plato de mezclado agregándole agua

destilada en incremento de 2 a 3ml, para incrementar l porcentaje de

humedad y reducir el número de golpes requeridos para cerrar la ranura

en la copa de Casagrande. (pág. 69)

● Colocar las tajadas de suelo anteriormente pesadas y enumeradas en el

horno de temperatura controlada de 110 ± 5° C. Luego de 24 horas de


78

secado hasta tener un peso constante, se procederá a pesar la muestra

y registrarla. (pág. 69)

● Preparación del Diagrama de fluidez. (pág. 70)

● Se trazará una curva de fluidez, la cual representará la relación entre el

contenido de humedad y el número de golpes de la copa Casagrande.

(pág. 70)

● El contenido de humedad se colocará en las ordenadas. (pág. 70)

● El número de golpes en las abscisas. (pág. 70)

● Tomar el contenido de humedad que corresponda a la intersección de la

curva de flujo con la ordenada de 25 golpes como límite liquido del

suelo. (pág. 70)


79

4.1.1.6. MTC E 111. DETERMINACIÓN DE LIMITE PLÁSTICO E INDIICE DE

PLASTICIDAD.

De acuerdo al Manual de Ensayo de Materiales(2016),establece el metodo

de ensayo para determinar en el laboratorio el límite plástico de un suelo y el

cálculo del indice de plasticidad si se conoce el limite liquido del mismo

suelo , los pasos son los siguientes:

● Se toma aproximadamente 20 gr. De la muestra que pase por el tamiz de

426 mm (N° 40), preparado para el ensayo de limite líquido. (pág. 72)

● Se amasa con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad un

esfero con la masa de suelo. (pág. 72)

● Se tomará una porción de 1.5 gr a 2.0 gr de dicha esfera, para ser usado

como muestra para el ensayo. (pág. 72)

● Si el cilindro no se desmorona antes de alcanzar un diámetro aproximado

de 3.2mm (1/8”). Se realizará nuevamente un elipsoide y se repetirá el

procedimiento. (pág. 73)

● De seguida, se repetirá el proceso unas tres veces para calcular el

promedio. (pág. 73)

● Se colocará las tajadas de suelo anteriormente pesadas y enumeradas

en el horno de temperatura controlada de 110 ± 5 °C. (pág. 73)

● Finalmente, después de 24 horas d secado hasta tener un peso

constante, pesar las muestras y registrarlas en las hojas de cálculo. (pág.

73)
80

Peso del agua


Limite Plástico= x 100
Peso del secado en el ℎorno

❖ INDICE DE PLASTICIDAD

Indice de Plasticidad=Límite Líquido − Limite Plástico .

RESULTADOS DE LÍMITES DE ATTERBERG PARA SUELO NATURAL.

Los resultados de los límites de Atterberg, se tomaron 3 muestras por cada calicata a

una altura de h=0.50m, h=1.00m y h=1.50m por lo que se promedió a un h=1.50m por

que nos ayudará en nuestra clasificación mediante el método de SUUCS Y AASTHO,


81

como se muestra en la tabla 19. Los ensayos de laboratorio se adjuntarán en el ANEXO

02.

Nota. El contenido de humedad de los suelos a estudiar a una altura de h=1.50m, se

determino mediante ensayos de laboratorio.

CLASIFICACIÓN DE SUELOS POR MÉTODO SUCS Y AASHTO.

⮚ Método SUCS (NTP 339.134).


82

Se verifico la posición en la carta de plasticidad de Casagrande, estos son los

resultados:
Figura SEQ Figura \* ARABIC 10

Abaco de Casagrande calicata N°1, con una h=1.50m.

● Calicata N°01.

En la figura N°10, Se identifica que la calicata N°1, a una h=1.50m, se encuentra

al lado izquierdo de la carta en la línea A, por lo tanto, esta posición corresponde

al grupo CL, y se clasifica como arena arcillosa y limosa bien graduada, mezcla

de grava (8.37%), arena (42.27%) y finos de limo y arcilla de baja plasticidad

(49.37%), material marrón cremoso, con un suelo semi impermeable de

clasificación SC.
83

Figura SEQ Figura \* ARABIC 11

Abaco de Casagrande Calicata N°2, a una h=1.50m.

● Calicata N°02.

De la figura N°11, Se identifica que la calicata N°-2, a una h=1.50m se encuentra

al lado izquierdo de la carta en la línea A, por lo tanto, está posición corresponde

al grupo CL, y se clasifica como arena arcillosa y limosa bien graduada, mezcla

de grava (9.17%), arena (41.93%) y finos de limo y arcilla de baja plasticidad

(48.90%), material marrón cremoso, suelo semi impermeable de clasificación

SC.
84

Figura SEQ Figura \* ARABIC 12

Abaco de Casagrande Calicata N°3, a una h=1.50m.

● Calicata N°03.

En la figura N°12, Se identifica que la calicata N°3, a una h=1.50m, se encuentra

al lado izquierdo de la carta en la línea A, por lo tanto, está posición corresponde

al grupo CL, y se clasifica como arena arcillosa y limosa bien graduada, mezcla

de grava (9.37%), arena (42.20%) y finos de limo y arcilla de baja plasticidad

(48.43%), material marrón cremoso, suelo semi impermeable de clasificación

SC.
85

⮚ MÉTODO DE CLASIFICACIÓN AASTHO (NTP 339.135)

Este sistema de clasificación de suelos se utiliza para caracterizar la textura, el tamaño

de las partículas, la variación del límite líquido y el índice de plasticidad de un suelo, y

se muestra en la tabla N° 20 donde el valor del índice de grupo (IG) se calcula tras

determinar el porcentaje de limo arcilloso que pasa a través del tamiz N° 200, cuanto

menor sea el valor IG de un suelo, mejores serán sus propiedades del suelo como

capacidad portante.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 20

Porcentaje pasante por el tamiz N° 200 de las diferentes calicatas.

Nota: Los resultados que se muestran en la tabla se obtuvieron por medio de los

ensayos de laboratorio.

● Índice de grupo:

IG=( F −35 ) . [ 0.2+0.005 . ( ¿ −40 ) ] + 0.01. ( F − 15 ) .(IP −10)

Donde:

F: Es el % que pasa el tamiz ASTM N° 200.

LL: Limite Liquido.

IP: Índice de plasticidad.


86

El índice de grupo para los suelos de los subgrupos es: A-2-6 y A-2-7, la cual se

calcula usando sólo:

IG=0.01. ( F − 15 ) .(IP −10)

● CALICATA N°01.

En la figura 13, se identifica que la calicata N°-1, a una h=1.50m, se encuentra

en la zona de grupo: A-6, basándose por el porcentaje que pasa el tamiz N° 200,

asimismo se descubrió el índice de grupo (IG), por lo que AASHTO lo clasifico

como A-6 (3). El tipo de material son arenas limosas y arcillosas,

considerándose como un suelo pobre o malo.


Figura SEQ Figura \* ARABIC 13

Clasificación de suelos según AASHTO calicata N°-1, a una h=1.50m.

Calicata N°02.
87

En la figura 14, se identifica que la calicata C-2, a una h=1.50m, se encuentra en

la zona de grupo: A-4, basándose por el porcentaje que pasa por el tamiz N°

200, asimismo se descubrió el índice de grupo (IG), por lo que AASHTO lo

clasifico como A-4 (2). El tipo de material son arenas limosas y arcillosas,

considerándose como un suelo pobre o malo.

Figura SEQ Figura \* ARABIC 14

Clasificación de suelos según AASHTO calicata N°-2, a una h=1.50m.

● Calicata N°03.
88

En la figura 15, se identifica que la calicata N°--3, a una h=1.50m, se encuentra

en la zona de grupo: A-4, basándose por el porcentaje que pasa por el tamiz N°

200, asimismo se descubrió el índice de grupo (IG), por lo que AASHTO lo

clasifico como A-6 (3). El tipo de material son arenas limosas y arcillosas,

considerándose como un suelo pobre o malo.

Figura SEQ Figura \* ARABIC 15

Clasificación de suelos según AASHTO calicata N°--3, a una h=1.50m.


89

4.1.1.7. MTC E 115. COMPACTACIÓN DE SUELOS UTILIZANDO UNA ENERGÍA

MODIFICADA (PROCTOR MODICADO).

De acuerdo al Manual de Ensayo de Materiales (2016),establece el metodo

de ensayo para la compactación del suelo en el laboratorio utilizando una

energia modificaada (2700 KN-m/m3(56000 pie-lbf/pie3), los pasos son los

siguientes:

● Las muestras requeridas para el método A y B es aproximadamente de

23 kg y para el método C, es utilizado 45 kg de suelo seco. (pág. 108)

● Se determinará el porcentaje de material retenido en la malla N° 4, N°

3/8” o 3/4” para escoger el método que vamos a realizar. (pág. 108)

● Según la tabla N° 21 podemos observar los parámetros por cada método.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 21

Métodos de uso para el ensayo Proctor Modificado.


90

Nota: De acuerdo al manual de ensayos de materiales (2016). Fuente: MTC 2016.

● El método a utilizar es el “B”, ya que él % retenido acumulado es menor o igual

20% en el tamiz N° 3/8”. (pág. 109)

● Se procederá el pesado de la muestra sin previo secado, por lo cual a través del

tamiz N°3/8”. Se determinará el contenido de agua del suelo procesado. (pág.

109)

● Se utilizará 5 especímenes preferiblemente con contenido de agua de modo que

estos tengan un contenido de agua más cercano al optimo estimado con

variaciones de 2% (pág. 109).

● Se usará aproximadamente 2.3 kg, del suelo tamizado para cada espécimen a

ser compactado. (pág. 109) (pág. 110)

● Determinar y anotar el molde y el plato de la base. (pág. 110)

● Ensamblamos y aseguramos el molde y el collar al plato en la base.

● Colocamos el suelo suelto dentro del molde y extenderlo en una capa de

espesor uniforme. (pág. 110)

● Suavemente apasionar el suelo antes de la compactación hasta que este no

esté en un estado suelto o esponjosos. (pág. 110)

● Compactar cada capa con 25 golpes, para cada molde de (4 pulgadas) o 56

golpes, para el molde de (6 pulgadas). (pág. 110)


91

● Después de la compactación de la última capa, remover el collar y plato base del

molde. (pág. 111)

● Enrasar el espécimen compactado, por medio de una regla. (pág. 111)

● Determinar y registrar la masa del espécimen y molde. (pág. 111)

● Por ende, calcular el peso unitario seco y el contenido de agua de para cada

espécimen compactado. (pág. 111)

● Graficamos la curva de compactación con una curva, a través de los puntos de

los pesos unitarios y el 1% de contenido de humedad. (pág. 111)

● Por último, teniendo la curva de compactación, determinamos el óptimo

contenido de agua y peso unitario seco máximo. (pág. 111)


92

RESULTADOS DE PRUEBA DE COMPACTACIÓN DE SUELOS (PROCTOR

MODIFICADO) PARA SUELO UN NATURAL

Según el Manual de Ensayo de Materiales (2016), estableció el método con el que se

realizará el ensayo de Proctor modificado, y se representa en la tabla N°22, las

muestras de suelo analizar se obtuvieron a través de la excavación de las calicatas,

asimismo se determinó que el ensayo de acuerdo a la norma del MTC E 115, se realizó

por el método “B” por qué el porcentaje retenido acumulado es menor igual al 20% del

tamiz N° 3/8”.

Por ende, en la tabla N° 22 se muestran los resultados de los ensayos realizado en el

laboratorio, para las muestras tomadas de las 3 calicatas. Los certificados de los

ensayos realizados en el laboratorio para Proctor modificado de un suelo natural se

adjuntan en el ANEXO 02.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 22

Resultados de ensayo de Proctor Modificado.

Nota: Se observa en la tabla los resultados obtenidos del ensayo realizado en el laboratorio,

norma MTC E 115.Fuente: Elaboración propia.


93

RESULTADOS DE PRUEBA DE COMPACTACIÓN DE SUELOS (PROCTOR

MODIFICADO) PARA SUELO ESTABILIZADO CON CENIZAS DE CABUYA.

Para realizar este procedimiento se adicionó diferentes porcentajes de cenizas de

cabuya en relación al peso de la muestra en las diferentes calicatas. Los resultados del

ensayo de Proctor modificado se muestran en las tablas 23,24 y 25, con la adición de

las cenizas de cabuya en los diferentes porcentajes, (6%,8%,12%), los certificados de

los resultados de los ensayos del laboratorio se adjuntan en el ANEXO 03.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 23

Resultados del ensayo de Proctor Modificado-Suelo Estabilizado en la calicata N°-1.

Nota: Los resultados que se obtuvieron fueron por medio de los ensayos de laboratorio. Norma

ASTM D-157, que determinan las propiedades mecánicas del suelo de la calicata N° 01. Fuente:

Elaboración propia.

Figura SEQ Figura \* ARABIC 16

Proctor modificado (suelo-ceniza de cabuya) C-01 tramo


1.000 km.
94

Tabla 24

Resultados del ensayo de Proctor Modificado-Suelo Estabilizado en la calicata N°-2.

Nota: Los resultados que se obtuvieron fueron por medio de los ensayos de laboratorio. Norma

ASTM D-157, que determinan las propiedades mecánicas del suelo de la calicata N° 02. Fuente:

Elaboración propia.
Figura SEQ Figura \* ARABIC 17

Proctor modificado (suelo-ceniza de cabuya) C-02 tramo


2.000 km.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 25

Resultados del ensayo de Proctor Modificado-Suelo Estabilizado en la calicata N°-3


C-3.
95

Nota: Los resultados que se obtuvieron fueron por medio de los ensayos de laboratorio. Norma

Figura SEQ Figura \* ARABIC 18 ASTM D-157,

Proctor modificado (suelo-ceniza de cabuya) C-03 tramo que determinan


3.000 km.
las propiedades mecánicas del suelo de la calicata N° 03. Fuente: Elaboración propia.

4.1.1.8. MTC E 132.ENSAYO DE CBR.

De acuerdo al Manual de Ensayo de Materiales (2016), establece el metodo

de ensayo para la compactación del suelo en el laboratorio utilizando una

energia modificaada (2700 KN-m/m3(56000 pie-lbf/pie3), los pasos son los

siguientes:
96

● Se deja las muestras en temperatura ambiente para el secado. (pág.

250)

● Así mismo con el martillo de goma se tritura los terrones del material de

la muestra. (pág. 250)

● Se utiliza para el ensayo del material la fracción de la muestra retenida

en tamiz 3/4”, ya que el más 75% en peso de la muestra pasa por este

tamiz. (pág. 250)

● Por tanto, de la muestra ya preparada se toma la cantidad necesaria para

el ensayo de apisonado, más unos 5kg por cada molde CBR. (pág. 251)

● Se compacta en 5 capas con 12,26,56 golpes por capa, con diferentes

humedades, con el fin de obtener una familia de curvas que muestren la

relación entre el peso específico, humedad y relación de capacidad de

soporte. (pág. 251)

● Terminada la compactación, se quita el collarín y se enrasa el espécimen

por medio de un cuchillo de hoja resistente y bien recta. (pág. 251)

● Se desmonta el molde y se vuelve a montar invertido sin disco

espaciador, colocando un papel de filtro entre el molde y la base. (pág.

251)

● Se pesa el molde con la muestra, se determina la densidad y la humedad

de la muestra. (pág. 251)


97

● Se coloca sobre la superficie de la muestra invertida la plaza perforada

con vástago, sobre los anillos necesarios para completar una sobre carga

mínima ser de 10bl. (pág. 251)

● Colocado el vástago con las pesas, se colocará al molde dentro de un

tanque lleno de agua. (pág. 252)

● Se coloca el trípode con un extensómetro y s toma lectura inicial y se

tomara cada 24 horas. (pág. 252)

● Se mantiene la probeta en estas condiciones durante 96 horas (4 días),

con el nivel de agua aproximadamente constante. (pág. 252)

● En la etapa de penetración se aplica una sobrecarga que sea, suficiente

para producir una intensidad de carga igual al peso del pavimento (con

±2.27 kg de aproximadamente), pero menor de 4.54 kg(10lb). (pág. 252)

● Se monta el dial medidor que se puede medir la penetración del pistón y

se aplica una carga de 5kg, para que el pistón asiente. (pág. 252)

RESULTADOS PARA ENSAYO DE C.B.R PARA SUELO NATURAL.


98

La realización de esta prueba se realizó para comprobar si el material cumple con los

parámetros, de este modo, los ensayos nos ayudan a comprender las propiedades mecánicas

del suelo y si cumplen los requisitos para ser utilizado como capa subrasante, tal como se

indica en el Manual de Carreteras (2014).

En la figura N° 19, se observan los resultados que se determinaron por medio del ensayo de

C.B.R a las muestras de las 3 calicatas analizadas, por lo tanto, se aprecia que la calicata C-3, tiene

un valor C.B.R de 16.62% al 95%, siendo el valor menor a comparación de las demás calicatas.

Figura SEQ Figura \* ARABIC 19

Resultados Prueba C.B.R- Suelo Natural.

RESULTADOS DEL ENSAYO DE C.B.R PARA PARA UN SUELO ESTABILIZADO CON

CENIZAS DE CABUYA.

Para realizar la prueba de CBR de un suelo estabilizado, se tomó el mismo procedimiento que

hizo para suelo natural con la diferencia que en esta prueba se adiciono los diferentes

porcentajes de cenizas de cabuya 6%,8%,12%, en relación al peso de la muestra.


99

Por último, el propósito fue obtener el porcentaje óptimo de la ceniza de cabuya, que se

necesita para incrementar la resistencia del suelo y cumpla con los parámetros establecidos

por el Manual de Carreteras:Suelos,Geología,Geotecnia y Pavimentos ( 2014).

Figura SEQ Figura \* ARABIC 20

Resultados del ensayo de C.B.R- Suelo Estabilizado con Cenizas de Cabuya de la calicata N°-1.

⮚ CALICATA C-1.

Nota: Se observa que los resultados de C.B.R, al adicionar el estabilizador con los diferentes porcentajes

de cenizas de cabuya mejora gradualmente su resistencia al esfuerzo cortante en la calicata N° 01.


100

Figura SEQ Figura \* ARABIC 21

Resultados del ensayo de C.B.R- Suelo Estabilizado con Cenizas de Cabuya de la calicata N°-2

⮚ CALICATAC-2.

Nota: Se observa que los resultados de C.B.R, al adicionar el estabilizador con los diferentes porcentajes

de cenizas de cabuya mejora gradualmente su resistencia al esfuerzo cortante en la calicata N° 02.

Figura SEQ Figura \* ARABIC 22

Resultados del ensayo C.B.R- Suelo Estabilizado con Cenizas de Cabuya de la calicata N°-3.

⮚ CALICATA C-3.
101

Nota: Se observa que los resultados del C.B.R, al adicionar el estabilizador con los diferentes

porcentajes de cenizas de cabuya mejora las propiedades físicas y mecánicas en la calicata N°03, los

certificados de los ensayos de laboratorio de C.B.R del suelo estabilizado con cenizas de cabuya se

adjuntaran en el anexo 03.

RESUMEN FINAL DE LIMITES DE ATTERBERG PARA SUELO ESTABILZADO

Se realizo nuevamente las pruebas para determinar los cambios en la plasticidad del

suelo al añadirle diversos porcentajes de cenizas de cabuya (6%,8%,12%) respecto al

peso del suelo y ser comparada con la plasticidad del suelo en estado natural. Así

mismo los resultados se evidencian en la siguiente tabla.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 26

Límites de Atterberg adicionando porcentajes de cenizas de cabuya calicata N°01


102

Nota: Según la tabla se observa que al adicionar los diferentes porcentajes de CC, incrementa el

índice de plasticidad del suelo arcilloso-limoso en la calicata N°-1.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 27

Límites de Atterberg adicionando porcentajes de cenizas de cabuya calicata N°02.

Nota: Según la tabla se observa que al adicionar los diferentes porcentajes de CC, incrementa el

índice de plasticidad del suelo arcilloso-limoso en la calicata N°-2.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 28

Límites de Atterberg adicionando porcentajes de cenizas de cabuya calicata N°03.


103

Según la tabla se observa que al adicionar los diferentes porcentajes de CC, incrementa el índice

de plasticidad del suelo arcilloso-limoso en la calicata N°-3.

LOS CERTIFICADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO DE CBR PARA

SUELOS ESTABILIZADOS CON CENIZAS DE CABUYA SE ADJUNTARÁ EN EL

ANEXO N°03.

RESUMEN FINAL DE LOS ENSAYOS REALIZADOS A CADA MUESTRA.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 29

Resumen de los ensayos de la calicata N°01.


104

Nota: Se aprecia de manera detallada el resumen de los resultados finales de la calicata N° 01,

analizados en el laboratorio de mecánica de suelos, con respecto al suelo natural y al suelo

estabilizado con la adición de los diferentes porcentajes de Cenizas de Cabuya.

Fuente: Elaboración propia.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 30

Resumen de los ensayos de la calicata N°02


105

Nota: Se aprecia de manera detallada el resumen de los resultados finales de la calicata N° 02,

analizados en el laboratorio de mecánica de suelos, con respecto al suelo natural y al suelo

estabilizado con la adición de los diferentes porcentajes de Cenizas de Cabuya.

Fuente: Elaboración propia.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 31

Resumen de los ensayos de la calicata N°03


106

Nota: Se aprecia de manera detallada el resumen de los resultados finales de la calicata N° 03,

analizados en el laboratorio de mecánica de suelos, con respecto al suelo natural y al suelo

estabilizado con la adición de los diferentes porcentajes de Cenizas de Cabuya.

Fuente: Elaboración propia.


107

TEST DE NORMALIDAD DE LOS DATOS DEL CBR POR MEDIO

DE KOLOGOROV SMIRNOV

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 32

Prueba de normalidad.

Nota: Datos elaborados con el programa estadístico SPSSV.27. Fuente: Elaboración propia.

De la tabla N° 32, comprobamos que los datos analizados del CBR, tanto en su estado

natural como en su estado estabilizado tienen una distribución normal, como lo

demuestra el valor de significancia asintótica o (p-valor) de 0.00, que contrastando con

un nivel de significancia menor de 0.05(5%).

Por ende, el enfoque estadístico adecuado en este marco es el uso de la prueba

estadística paramétrica para el análisis de la prueba T de Student para muestras

relacionadas.
108

4.2. CONTRASTACIÓN DE HIPÓTESIS Y PRUEBA DE HIPÓTESIS

Con la recolección de información antes y después de la aplicación de las cenizas de

cabuya para evaluar la mejora de la capacidad de soporte de la subrasante de la

carretera, se propone estudiar si la aplicación de las cenizas de cabuya mejora la

capacidad de soporte para la estabilización de los suelos limosos en la subrasante de la

carretera no pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama, región

Huánuco-2022.

Ho: La adición de los diversos porcentajes de residuos orgánicos (Cenizas de cabuya) no

mejora la estabilización de los suelos limosos en la subrasante de la carretera no

pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama, región Huánuco-2022

H1: La adición de los diversos porcentajes de residuos orgánicos (Cenizas de cabuya)

mejora la estabilización de los suelos limosos en la subrasante de la carretera no

pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama, región Huánuco-2022.

Para la contrastación de la hipótesis, se considera un nivel de significancia del 5%,

considerando los resultados recopilados poseen una distribución normal (ver tabla 33),

por lo tanto, se empleará el t de Student para muestra como procedimiento estadístico

de contrastación de hipótesis.
109

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 33

Prueba de hipótesis con T de Student para muestras relacionadas.

Notas: Datos elaborados con el programa estadístico SPSSV.27. Fuentes: Elaboración

propia

Se determino que con una probabilidad de 0.025% se acepta la hipótesis alterna que

indica que la aplicación de las cenizas de cabuya mejora la capacidad de soporte de la

estabilización de los suelos limosos en la subrasante de la carretera no pavimentada del

centro poblado de Santa Rosa de Pitumama, región Huánuco-2022.

Por ende, de acuerdo con el análisis de las tablas estadísticas (ver tabla 33), podemos

decir que la aplicación del 8% de cenizas de cabuya incrementa la capacidad de soporte

final del soporte inicial, mientras que la adición del 12% de cenizas de cabuya aumentó

significativamente al CBR inicial.

Por lo tanto, los ensayos realizados de CBR (Relación de Soporte de California), de

acuerdo (Manual de Ensayo de Materiales, 2016, pág. 248), se pudo confirmar que el

suelo con la adicción del 8% de cenizas de cabuya (ver figura 23,24), a las diferentes

calicatas de prueba de estudio, mejoró relativamente su resistencia inicial. Según el

Manual de Diseño de Carreteras No pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito,

(2008).
110

“Tiene como propósito proteger la expansión de la subrasante, la cual se encuentra

dentro de los parámetros establecidos de 2% a 4% para suelos con gravas y arcillas con

baja plasticidad”.

Figura SEQ Figura \* ARABIC 23

CBR en su estado natural y estabilizado con el 8% de CC a las


calicatas estudiadas.

Nota: De la figura observamos que el ensayo realizado, tuvo como resultado su resistencia

optima al adicionar el 8% de CC en las diferentes calicatas.

Figura SEQ Figura \* ARABIC 24

CBR en su estado natural y estabilizado con el 12 % de CC a


las calicatas estudiadas
111

Nota: De la figura observamos que el ensayo realizado, tuvo como resultado su resistencia

optima al adicionar el 12% de CC en las diferentes calicatas.

CAPITULO V

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Con respecto al Objetivo Principal.

Es mejorar la estabilización de los suelos limosos en la subrasante de la carretera no

pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de Pitumama, con la adición de los

diferentes porcentajes de Cenizas de Cabuya.

Se tiene un error de probabilidad de 0.025%, y un nivel de significancia de 5%, se

determinó que la aplicación de las cenizas de cabuya incrementa la capacidad portante

de la subrasante de la carretera no pavimentada del centro poblado de Santa Rosa de

Pitumama. Al analizar las tablas estadísticas (ver tabla 33), la relación entre el soporte

de CBR y los diferentes porcentajes, se ha determinado que al aumentar el 12% de

cenizas de cabuya al peso de suelo natural incrementa su resistencia optima, por ende

tuvo como resultado, que el CBR en la calicata N°01 del suelo natural que es 16.72% y

con la adicción de las cenizas de cabuya a mejorado su CBR a 19.34%, igualmente en

la calicata N°02 se tiene un CBR de 17.41%, al estabilizar aumento su CBR a 18.33% y

finalmente en la calicata N°03 se tiene un CBR de 16.62%, al estabilizar aumento su

CBR a 19.90% de su resistencia al esfuerzo cortante del suelo.

Se demostró que la aplicación de los diferentes porcentajes de cenizas de cabuya

mejora la subrasante de la carretera no pavimentada del centro poblado de Santa Rosa

de Pitumama (ver figura 20,21,22) por lo que, de acuerdo al Ministerio de Transporte y

Comunicaciones (2014), “cumple con los requerimientos establecidos y que este valor
112

se encuentra dentro de los parámetros establecidos, dándole una clasificación de

buena”.

En estudios semejantes, (Carrasco Lapa, 2021, pág. 46),”con el proposito de mejorar la

estabilización de los suelos limosos en la trocha carrozable de Pampahura Apurímac,

mediante utilización de cenizas de carbón como un estabilizante, para que sean

empleados en las construcciones de carreteras de baja transitabilidad, se aplicó

diversos porcentajes de cenizas de carbón, para determinar el mejoramiento de sus

propiedades físicas y mecánicas, dando una resistencia respecto al suelo natural, en la

muestra C-2. en donde la muestra natural presenta un CBR 3.46% al 95% de M.D.S. y

4.06% de CBR al 100% de M.D.S. Pero a medida que se le agrego ceniza de carbón al

8%, varia notablemente el valor del resultado para la capacidad portante del suelo en un

CBR 5.32% al 95% de M.D.S. y 6.5% de CBR al 100% de M.D.S. con una humedad

optima de 21.9% y en una máxima densidad seca de1.553 gr/cm3.Por lo tanto, el uso

de cenizas de carbón influye notablemente en la máxima densidad seca para la

estabilización del suelo en la trocha carrozable”.

La diferencia de los resultados entre (Carrasco Lapa, 2021, pág. 46),con “los datos

estudiados en la presente investigacion fueron que sus resultados obtenidos en su

investigacion se basa para un suelo limoso de trocha carrozable, asi mismo llego a

tener un valor de CBR mas critico de 3.46%, es por ello que al aplicar los diveros

porcentajes de cenizas de carbon , al 8% respecto a su peso de la muestra, incremento

a un 5.32%, la cual su clasificacion esta en un estado regular y los estudios realizados

en esta investigacion fue el aumento del CBR en 2% respecto al suelo patron, dado que

son suelos limosos,arenas con arcillas con poca presencia de gravas”.


113

Con respecto (Capuñay Aguirre & Pastor Olascuaga, 2020, pág. 101),en sus muestras

estudiadas se aprecia el cambio de propiedades físicas y mecánicas en subrasante, con

el incremento de su resistencia respecto al suelo natural, la cual su relación de soporte

CBR para el caso de un suelo de arena limosa, validando así la hipótesis el uso de

cenizas de caña de azúcar (CBCA), estabiliza los suelos , las propiedades mecánicas y

físicas de la subrasante establecida con los siguientes resultados ; donde el CBR varia

de 6.94% a 16.63% donde la calidad en cuanto a su resistencia es buena , el contenido

de humedad tiene 0.343% como el valor más bajo y 9.848% el más alto correspondiente

a una arena limosa, con un índice de plasticidad de 6.59% como el valor más alto y

1.70% como el más bajo, así mismo aumento la capacidad de soporte con una adición

de (CBCA) al 45% cuyo valor de CBR fue de 15.80% a comparación del suelo natural

con un CBR de 8.84% incrementando en 6.96% debido a las propiedades de la CBCA ,

los suelos estabilizados con ceniza de bagazo de caña de azúcar en porcentajes de

25%,35%, y 45% de CBCA se determinó que para una ARENA MAL GRADUADA

alcanzo el máximo valor con el 35% de CBCA para un CBR de 17,91% con el óptimo

contenido de humedad de 7.26% y Máxima densidad seca de 1770kg/m3, para una

ARENA LIMOSA se logró el valor más alto de CBR con el 45% siendo este el valor de

CBR 15.80% y para un LIMO ORGANICO,alcanza su mejor comportamiento en cuanto

a 45% de CBCA obteniendo un CBR de 12.59%.

La diferencia entre esta investigación es que los estudios realizados fueron para

diversos tipos de suelos ; para un suelo de arena mal graduada se tuvo un máximo valor

al estabilizar con la adición de CBCA al 35% con un CBR de 17.91% , para un suelo de

arena limosa se logró el valor más alto al 45% con un CBR de 15.80%y por ultimo para

un suelo limo orgánico al 45% de CBCA se tuvo un CBR de 12.59%, se puede concluir

que por más que se tenga diferentes tipos de suelos al adicionar los diferentes
114

porcentajes de CBCA mejora la resistencia de soporte. (Capuñay Aguirre & Pastor

Olascuaga, 2020, pág. 102)

Con respecto al objetivo específico 1.

Se determino que las propiedades físicas, mediante los ensayos de Limite de Atterberg,

al aplicar los diferentes porcentajes de cenizas de cabuya a las calicatas en estudio,

reducen su límite líquido y plástico, lo que dio como resultado una disminución

gradualmente de su índice de plasticidad inicial. Fue posible determinar las propiedades

mecánicas mediante ensayos de Proctor modificado, por ende, incrementó en su

densidad máxima seca inicial gradualmente con los diferentes porcentajes de cenizas

de cabuya, de esta manera, el contenido de humedad aumento gradualmente, lo que

contribuye a tener un suelo más resistente y compacto.

A continuación, se presenta en la Tabla 34, 35 y 36 los resultados de la evaluación del

suelo de las diferentes calicatas analizadas en su estado natural y con la aplicación de

los diversos porcentajes de cenizas de cabuya.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 34

Ensayo de Proctor Modificado-Suelo Natural Vs Suelo Estabilizado.C-1


115

Nota: Según la tabla se puede comprobar con éxito los resultados obtenidos al

estabilizar con los diversos porcentajes de cenizas de cabuya mejoran

significativamente las propiedades mecanicanicas de la calicata N°1. (Fuente

elaboración propia).

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 35

Ensayo de Proctor Modificado-Suelo Natural Vs Suelo Estabilizado.C-2

Nota:

Según la tabla se puede comprobar con éxito los resultados obtenidos al estabilizar

con los diversos porcentajes de cenizas de cabuya mejoran significativamente las

propiedades mecánicas de la calicata N°2. Fuente: Elaboración propia.

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 36

Ensayo de Proctor Modificado-Suelo Natural Vs Suelo Estabilizado.C-3


116

Nota: Según la tabla se puede comprobar con éxito los resultados obtenidos al

estabilizar con los diversos porcentajes de cenizas de cabuya mejoran

significativamente las propiedades mecanicanicas de la calicata N°3. (Fuente

elaboración propia).

En un estudio similar, Carrasco (2021), mediante la misma aplicación del ensayo de

Proctror Modificado, fue posible obtener una maxima densidad seca,puesto que la reduccion de

la maxima densidad seca es menor al suelo en su estado natural.

La diferencia entre esta investigacion fue que,si existe una concordancia al aplicar los

porcentajes de cenizas de cabuya, por lo tanto los datos obtenidos fueron analizados en todas

las muestras de las diferentes calicatas, y los resultados realizados por el investigador solo fue

en una calicata en el punto mas critico.

Con respecto al Objetivo Especifico 2.

Se pudo determinar el porcentaje optimo de las cenizas de cabuya para mejorar las

propiedades

en la estabilización de los suelos limosos en la subrasante de la carretera no pavimentada del

centro poblado de Santa Rosa de Pitumama, por ende, de acuerdo a los resultados obtenidos

en esta investigación se pudo obtener la dosificación optima de las cenizas de cabuya que es al

6% respecto al peso de la muestra, por lo tanto, la muestra obtiene una mejora en sus

propiedades físicas y mecánicas dándole una resistencia requerida.

Carrasco (2021),nos dice que al adicionar los diversos porcentajes de cenizas de

carbon , llego a la conclusion que al aplicar 8% respecto al peso de la muestra, se obtuvo una

mejor densidad seca maxima y una reduccion en el porcentaje de conenido de humedad.

De acuerdo con los resultados encontrados en esta investigacion, si existe una concordancia

en la aplicación del 8% de cenizas de cabuya, por lo tanto, llega a tener una resistencia optima.
117

Capuñay & Pastor (2020),nos indica que al aplicar las cenizas de bagazo de caña de azucar se

incrementó respecto al suelo natural,lo cual según su caso es una arena limosa se aplico 35%

de cenizas de bagazo de caña de azucar respecto al peso de la muestra.

Llegamos a la conclusión que a mayor porcentajes de cenizas de cenizas de cabuya el suelo

mejora considerablememnte en su resistencia y en su estabilidad volumetrica.

Con respecto al objetivo especifico 3.

Se pudo determinar la resistencia de la subrasante con los porcentajes de 6%,8% y12%

mediante la combinaion del suelo natural y la estabilizacion organica con cenizas de cabuya ,

por lo tanto al realizar el ensayo de CBR con la aplicación de los diversos porcentajes de

cenizas de cabuya se puede observar en la tabla 38,39,40 se llego a la conclusion a mayor

porcentaje de cenizas de cabuya aumenta su resistencia, la cual en la superficie de rodadura

en suelo ganular va obtener una mejor estabilizacion, asi mismo incrementa su estabilidad
Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 37
volumetrica.
Valor Relativo de Soporte (CBR) vs CBR con adición % de CC C-1

Nota:En la tabla se puede comprobar una mejora progresivament en la resistencia al suelo natural al

estabilizar con los diversos porcentajes de cenizas de cabuya.(Fuente: Elabarocion Propia).


Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 38 118

Valor Relativo de Soporte (CBR) vs CBR con adición % de CC C-2

Nota:En la tabla se puede comprobar una mejora progresivament en la resistencia al suelo natural al

estabilizar con los diversos porcentajes de cenizas de cabuya.(Fuente: Elabarocion Propia).

Tabla SEQ Tabla \* ARABIC 39

Valor Relativo de Soporte (CBR) vs CBR con adición % de CC C-3


119

Nota:En la tabla se puede comprobar una mejora progresivament en la resistencia al suelo natural al

estabilizar con los diversos porcentajes de cenizas de cabuya.(Fuente: Elabarocion Propia).

CONCLUSIONES

En relación al proposito primordial


120

A partir de los hallazgos obtenidos, se puede deducir que se alcanzó optimizar la

base de pavimento mediante la implementación de diferentes proporciones de cenizas

de cabuya. Esto evidencia que las cenizas de cabuya pueden desempeñar el papel de

estabilizante en suelos naturales, ya que los resultados indican una ausencia de error

significativo, con un nivel de significacion del 5%.

Con respecto al objetivo específico 1,

Con base en los hallazgos, se infiere que se alcanzo perfeccionar las

características físicas y mecánicas de la base del pavimento. Esto respalda la idea de

que las cenizas de cabuya pueden actuar como agente estabilizante para terrenos de

tipo arena arcillosa y limosa bien graduada (SC-SM), al incrementar la resistencia del

suelo y garantizar así una estabilidad apropiada.

En relación al objetivo específico 2,

Se establecio que la proporcion óptima de cenizas de cabuya para la

consolidacion del terreno analizado es del 8% en proporción a la masa de la porcion,

aplicando distintas proporciones (6%, 8%, 12%). Estos residuos alcanza niveles

adecuados de resistencia y densidad superior en estado seco, cumpliendo con los

estándares establecidos por el Ministerio de Transporte y Comunicaciones (2014).

En relación al objetivo específico 3,

Se concluye que se logró potenciar la resistencia en la base del pavimento de la

carretera no pavimentada del centro poblado Santa Rosa de Pitumama mediante la


121

incorporación de cenizas de cabuya al suelo (SC-SM). Esto fue evidenciado a través de

los ensayos de CBR y Proctor cambiado en las calicatas N°01, N°02 y N°03.

Específicamente, al aplicar el 8% de cenizas de cabuya, se constató un incremento

significativo en el CBR de cada calicata, disminuyendo la capacidad de absorción de

humedad y la expansión del suelo en cada sitio estudiado.

RECOMENDACIONES

Es aconsejable adquirir un conocimiento exhaustivo acerca de las características

y clasificación del suelo con antelación de decidir sobre el uso de cualquier


122

agente estabilizador, ya sea de índole química o natural. Resulta fundamental

poseer una comprensión profunda de los atributos físicos y mecánicos de los

suelos en cuestión. La falta de familiaridad con el análisis de suelos puede

acarrear complicaciones, aunque al mismo tiempo presenta la oportunidad de

idear soluciones.

Se plantea la posibilidad de emplear cenizas de cabuya en terrenos con diversas

texturas, como arenas (textura granulosa) y arcillas o limos (textura fina). Estos

suelos, al exhibir un indicador de plasticidad bajo, experimentan medras en sus

particularidades de resistencia y expansión volumétrica. Este enfoque se alinea

con las pormenorizaciones delineadas en el Manual de Carreteras: Suelos,

Geología, Geotecnia y Pavimentos (2014).

La estabilización de terrenos mediante cenizas de cabuya se aconseja

especialmente para vias con un escaso flujo vehicular, caracterizadas por una

capacidad de soporte limitada y que no cumplen con los criterios establecidos

por el Ministerio de Transporte y Comunicaciones (2014). Este método busca

optimar la transitabilidad y persistencia de la infraestructura pavimentada de

manera eficiente y económicamente viable.

Se plantea la sugerencia de incorporar cenizas de cabuya en carreteras con

suelos de elevada concentración hídrica, ya que esto contribuye a mejorar las

atributos físicos y mecánicos del suelo, fortaleciendo su resistencia y

fomentando la creación de una estructura más duradera.


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