Marcelo AVK-SD

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
Estabilización de suelos arcillosos aplicando cáscara de huevo y

cal, carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca, 2019
TESIS PARA OBTENER EL TITULO PROFESIONAL DE

INGENIERA CIVIL
AUTOR:
Marcelo Alberto Vilma Katherine (ORCID: 0000-0003-3553-5315)
ASESOR:
Mgtr. Ing. Benítez Zúñiga José Luis (ORCID: 0000-0003-4459-494X)
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:
Diseño de Infraestructura Vial
LIMA – PERÚ
2020
Dedicatoria
A Dios, por darme la vida y ser abundante
en gracia para mí, los miembros de mi
familia que son la bendición de Dios para
mi vida, por su apoyo y fortaleza en todo
momento.
ii
Agradecimiento
A Dios Todopoderoso, por haber iluminado
mi camino como estudiante y porque bajo
su bendición nos permitimos presentarles
este trabajo de investigación para obtener
el título profesional de ingeniera civil.
De manera sincera y sencilla, mi profundo

agradecimiento a mi alma mater
"Universidad César Vallejo - Lima Norte"
que supo acogerme en sus clases ya sus
profesores que me guiaron de la mejor
manera posible en mi formación
profesional.
Un agradecimiento especial al ingeniero

José Luis Benítez Zúñiga por su continuo
asesoramiento durante el trabajo de
investigación.
Gracias a mis padres por darme las

mejores lecciones de educación y vida.
iii
Índice de contenidos
Dedicatoria ............................................................................................................. ii
Agradecimiento ..................................................................................................... iii
Índice de contenidos ............................................................................................. iv
Índice de tablas ...................................................................................................... v
Índice de gráficos y figuras.................................................................................... vi
Resumen ............................................................................................................ viii
Abstract................................................................................................................. ix
I. INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 1
II. MARCO TEÒRICO .......................................................................................... 6
III. MÉTODO ...................................................................................................... 26
3.1. Tipo y diseño de investigación ................................................................ 26
3.2. Variables y operacionalización ................................................................ 26
3.3. Población, muestra, muestreo, unidad de análisis .................................. 27
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ................................... 27
3.5. Procedimiento ......................................................................................... 28
3.6. Método de análisis de datos .................................................................... 28
3.7. Aspectos éticos ....................................................................................... 28
IV. RESULTADOS ............................................................................................. 29
V. DISCUSIÓN ................................................................................................. 42
VI. CONCLUSIONES ......................................................................................... 44
VII. RECOMENDACIONES .............................................................................. 46
REFERENCIAS ................................................................................................... 47
ANEXOS .............................................................................................................. 56
iv
Índice de tablas
Tabla 1. Composición de las distintas partes del huevo (%) ................................ 14
Tabla 2. Tipo de suelo ......................................................................................... 18
Tabla 3. Tipo de suelos que presentan los distritos de Pasco .............................. 19
Tabla 4. Clasificación de suelos según Índice de Plasticidad ............................... 21
Tabla 5. Categorías de Subrasante ..................................................................... 24
Tabla 6. Clasificación de Suelos .......................................................................... 33
Tabla 7. Límites de Atterberg ............................................................................... 33
Tabla 8. Contenido de Humedad ......................................................................... 34
Tabla 9. Proctor Modificado ................................................................................. 34
Tabla 10. CBR (95% M.D.S.) ............................................................................... 34
Tabla 11. CBR (100% M.D.S.) ............................................................................. 35
Tabla 12. Resumen de los todos los resultados obtenidos .................................. 36
Tabla 13. Límites de Atterberg (Estabilizante cáscara de huevo y cal) ................ 37
Tabla 14. Proctor Modificado (Estabilizante cáscara de huevo y cal) ................... 38
Tabla 15. CBR (Estabilizante cáscara de huevo y cal) ......................................... 40
v
Índice de gráficos y figuras
Figura 1. Baches en la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca .......................... 2
Figura 2. Talud de la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca ............................. 2
Figura 3. Talud donde se observa el tipo de suelo ................................................ 2
Figura 4. Deslizamiento de suelos en la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca 3
Figura 5. Carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca ............................................... 3
Figura 6. Cáscara de huevo ................................................................................ 13
Figura 7. Estructura de la Cáscara de huevo....................................................... 14
Figura 8. Suelo arcilloso de la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca ............. 19
Figura 9. Densidad Seca Máxima ........................................................................ 22
Figura 10. Curva del Ensayo Proctor ................................................................... 23
Figura 11. Mapa político del Perú ........................................................................ 29
Figura 12. Mapa de la región de Pasco ............................................................... 29
Figura 13. Mapa de los distritos de Pasco ........................................................... 30
Figura 14. Mapa de los distritos de Daniel Alcides Carrión .................................. 30
Figura 15. Distrito de Cerro de Pasco ................................................................. 30
Figura 16. Distrito de Yanahuanca ...................................................................... 30
Figura 17. Carretera Cerro de Pasco - Yanahuanca ........................................... 31
Figura 18. Zona de estudio .................................................................................. 31
Figura 19. Vía de acceso..................................................................................... 31
Figura 20. Secado de cáscara de huevo ............................................................. 32
Figura 21. Pulverización de cáscara de huevo .................................................... 32
Figura 22. Calicata 01 ......................................................................................... 32
Figura 23. Calicata 02 ......................................................................................... 32
Figura 24. Ensayo de Atterberg ........................................................................... 35
Figura 25. Ensayo CBR ....................................................................................... 35
Figura 26. Ejecución del ensayo de límite de Atterberg (límite liquido) ................ 36
Figura 27. Ejecución del ensayo de límite de Atterberg (límite plástico) .............. 36
Figura 28. Pesaje de los estabilizantes para la ejecución del ensayo Proctor
Modificado ........................................................................................................... 38
Figura 29. Mezcla de la muestra natural y los estabilizantes, para la ejecución del
ensayo Proctor Modificado ................................................................................... 38
vi
Figura 30. Penetración en la prensa CBR, de la muestra natural con 6% de cáscara
de huevo .............................................................................................................. 40
Figura 31. Penetración en la prensa CBR, de la muestra natural con 6% de cal . 40
Grafico 1. Límites de Atterberg (Estabilizante cáscara de huevo y cal)…………. 37
Grafico 2. Densidad Máxima Seca (Estabilizante cáscara de huevo y cal).......... 39
Grafico 3. Óptimo Contenido de Humedad (Estabilizante cáscara de huevo y cal)
............................................................................................................................. 39
Grafico 4. CBR (Estabilizante cáscara de huevo y cal) ....................................... 41
vii
Resumen
La investigación se tituló; “estabilización de suelos arcillosos aplicando cáscara de
huevo y cal, carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca, 2019”, presentó como
objetivo general determinar la influencia de cáscara de huevo y cal en la
estabilización de los suelos arcillosos cuya finalidad fue mejorar la capacidad de
soporte del suelo, para que soporte de manera eficaz la pavimentación. La
investigación es de tipo aplicada, de acuerdo al diseño metodológico es
experimental. La población que utilizada fue del kilómetro 79.4 al 80.4 de la
carretera. Las muestras fueron dos calicatas realizadas en la carretera Cerro de
Pasco - Yanahuanca. Se obtuvo como resultado que el suelo sin aditivo se califica
de categoría de subrasante pobre, cuando se adiciona 6% y 9% de pulverización
de cáscara de huevo sube a la categoría de subrasante regular, cuando se le
adiciona 6% de cal sube a la categoría de subrasante buena y cuando se le adiciona
9% de cal la categoría de subrasante se mantiene. Como conclusión se demostró
que para mejorar la resistencia de un suelo arcilloso con mayor eficacia se debe
utilizar la cal teniendo en cuenta que con el 9% de cal el CBR se redujo en
comparación con el 6%.
Palabras clave: Suelo arcilloso, cáscara de huevo, cal, índice de plasticidad,

densidad máxima seca, resistencia.
viii
Abstract
The investigation was titled; "stabilization of clay soils applying eggshell and lime,
Cerro de Pasco - Yanahuanca highway, 2019", presented as a general objective to
determine the influence of eggshell and lime in the stabilization of clay soils whose
purpose was to improve the bearing capacity from the ground, to effectively support
the paving. The research is of an applied type, according to the methodological
design it is experimental. The population used was from kilometer 79.4 to 80.4 of
the highway. The samples were two pits made on the Cerro de Pasco - Yanahuanca
highway. It was obtained as a result that the soil without additive is classified as a
poor subgrade category, when 6% is added and 9% of eggshell spraying rises to
the regular subgrade category, when 6% lime is added it rises to the good subgrade
category and when 9% lime is added, the subgrade category is maintained. As a
conclusion, it was shown that to improve the resistance of a clay soil with greater
efficiency, lime should be used, taking into account that with 9% lime the CBR was
reduced compared to 6%.
Key words: Clay soil, eggshell, lime, plasticity index, maximum dry density,
resistance.
ix
I. INTRODUCCIÓN
A nivel mundial se tiene muchos países que sufren de suelos inestables, México es
uno de los países que tiene suelos inestables dentro de su territorio y que por
consecuencia de ello en este país se ha visto afectada muchas de sus
construcciones civiles teniendo como consecuencias daños arquitectónicos, de
servicio o funcionales y estructurales. Dentro de los suelos inestables se encuentra
el suelo arcilloso y justamente este tipo de suelo es el que presenta México, este
tipo de suelo ante la presencia de agua tiende a hincharse esto provoca que el
suelo empiece a expandirse y separarse del edificio, del puente, de la
pavimentación, entre otras construcciones que tiene sobre ella a lo que se le
denomina asentamiento. En el Perú la población aún no ha tomado conciencia de
la contaminación ambiental, existen muchos residuos que pueden ser reutilizados,
pero lastimosamente ello no ha cambiado aun, es decir los seres humanos no
piensan en reutilizar objetos. Uno de los residuos que puede ser reutilizado es la
cáscara de huevo, este residuo presenta propiedades que pueden ser utilizados a
través del secado y pulverizados en obras de construcción. También se sabe que
el suelo donde se va a llevar a cabo una obra de construcción es lo más importante,
pues de ello depende que la edificación se mantenga en pie. Ante una pequeña
falla del suelo base absolutamente toda la construcción sobre el suelo podría tener
desde consecuencias leves (fisuras, grietas, etc.) hasta consecuencias graves
(colapsos). Si se tiene un suelo inestable, la pulverización de la cáscara de huevo
podría hacer que el suelo presente mayor estabilidad. Yanahuanca es la cuidad del
centro del Perú, ubicada en la provincia de Daniel Alcides Carrión, en esta ciudad
es rutinario ver que en las épocas de lluvias se presenten deslizamiento de suelos
lo que provoca huaicos y por consecuente la falla de las vías de comunicación. En
Yanahuanca los suelos son arcillosos, es decir son inestables, lo que provoca
deslizamientos ante la presencia de lluvias. Se ha evidenciado que la carretera que
vincula Cerro de Pasco y Yanahuanca presenta suelos arcillosos, además de ello
se observó fallas en el pavimento flexible, como, por ejemplo; grietas, baches,
desprendimiento de los componentes de la estructura del pavimento, entre otros.
Lo que provoca que inseguridad a la población que transcurre por esta carretera,
ya que si una persona viaja sin conocer la ruta se va a meter en los baches que
1
presenta carretera y como consecuencia podría traer choques entre autos o el
mismo auto podría volcarse.
Figura 1. Baches en la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca
Figura 2. Talud de la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca
Figura 3. Talud donde se observa el tipo de suelo
2
Figura 4. Deslizamiento de suelos en la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca
Figura 5. Carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca

Formulación del problema
Problema general
¿De qué manera influye la cáscara de huevo y cal en la estabilización de los suelos
arcillosos, carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca?
Problemas específicos
¿De qué manera influye la cáscara de huevo y cal en el contenido de humedad de
los suelos arcillosos, carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca?
3
¿De qué manera influye la cáscara de huevo y cal en la densidad máxima seca de
los suelos arcillosos, carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca?
¿De qué manera influye la cáscara de huevo y cal en la resistencia de los suelos
arcillosos, carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca?
La justificación del estudio para la presente investigación, debido a las

consecuencias que trae los suelos inestables en la carretera Cerro de Pasco -
Yanahuanca, es utilizar la cáscara de huevo como estabilizante de suelos ya que
ello podría ser una solución al problema que aqueja dicha carretera, pues en casos
extremos especialmente en la época de invierno ambas ciudades han salido
bastante perjudicadas al no poder movilizarse de una ciudad a otra por
deslizamientos de la estructura del pavimento, baches. De igual manera se espera
que el presente trabajo de investigación contribuya a minimizar la contaminación
ambiental con la utilización y aprovechamiento de las propiedades de las cáscaras
de huevo ya que este es un residuo orgánico que por lo general se desecha.
La presenta investigación servirá como muestra de aprendizaje para alumnos de
pregrado.
Los procedimientos, estrategias e instrumentos pueden ser utilizados en
investigaciones similares.
Los beneficiarios principales serian: la población de Cerro de Pasco, Rancas,
Yurajhuanca, Quishuarcancha, Huarautambo, Huaylasjirca, San Pedro de Pillao,
Chinche y Yanahuanca ya que consecutivamente se veían afectadas sus vías de
comunicación por los deslizamientos de suelos que se presentaba por las intensas
lluvias.
Objetivo general
Determinar la influencia de la cáscara de huevo y cal en la estabilización de los
suelos arcillosos, carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca.
Objetivos específicos
Determinar la influencia de la cáscara de huevo y cal en el contenido de humedad
de los suelos arcillosos, carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca
4
Determinar la influencia de la cáscara de huevo y cal en la densidad máxima seca
de los suelos arcillosos, carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca.
Determinar la influencia de la cáscara de huevo y cal en la resistencia de los suelos

arcillosos, carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca.
Hipótesis general
A mayor cantidad de cáscara de huevo y cal mejor estabilización de los suelos
arcillosos.
Hipótesis especificas
A mayor cantidad de cáscara de huevo y cal menor contenido de humedad de los
suelos arcillosos.
A mayor cantidad de cáscara de huevo y cal mejor densidad máxima seca de los
suelos arcillosos.
A mayor cantidad de cáscara de huevo y cal mejor resistencia de los suelos

arcillosos.
5
II. MARCO TEÒRICO
Salazar y Rodríguez (2016), en su disertación para elegir el título profesional de
Ingeniero de Materiales titulado "Desarrollo y evaluación de un material
adsorbente a partir de residuos orgánicos para la adsorción de CU + 2 en
soluciones sintéticas", de la Universidad Nacional de San Agustín, que presento
Como un objetivo para desarrollar y evaluar un material adsorbente utilizando
residuos orgánicos para eliminar Cu + 2 en solución acuosa, la metodología
utilizada en este trabajo de investigación fue experimental, la población era un
residuo orgánico, la muestra era la cáscara de huevos y mariscos, como
resultados obtuvo que en un ligero aumento en la capacidad de eliminación de
0.053% de 99.826 a 99.880% a medida que la temperatura de sinterización
aumenta de 850 a 1000 ° C. Se concluyó que el estudio de las variables
independientes mostró que la capacidad de eliminación del catión Cu + 2 está
directamente afectada por la relación cáscara de huevo. Como efecto individual, la
temperatura de sinterización se convierte en la variable independiente que influye
fuertemente en la mayor capacidad de eliminación.
Olaya (2018), en su disertación para elegir el título profesional de un químico

titulado "Aplicación de agente químico como estabilizador de suelos
arcillosos para la construcción de vías", de la Universidad Nacional abierta y
remota, cuyo objetivo principal era investigar el uso de cáscara de huevo en polvo
para la estabilización química del suelo arcilloso en la construcción de caminos 4G
en el departamento de Antioquia, la metodología utilizada en este trabajo de
investigación fue experimental, la población fue los caminos en el departamento de
Antioquia, la muestra fue suelos arcillosos para la construcción de carreteras, se
tuvo como resultados; se encuentra que la cantidad de cáscara de huevo en polvo
utilizada para estabilizar eficazmente las arcillas no supera el 20% . Sin embargo,
cuando se mezcla con otros estabilizantes, su efecto puede ser mayor. Lo anterior
sugiere que la cáscara de huevo no se puede sustituir al 100% como material para
una estabilización eficaz a menos que se realicen investigaciones adicionales. Se
concluyó que; el carbonato de calcio y magnesio y el fosfato de calcio de las
cáscaras de huevo no reaccionan químicamente inmediatamente a los suelos
arcillosos. Sin embargo, cuando el material se pulveriza, tiene afinidad por el agua
6
en la superficie de la arcilla, lo que da como resultado una fácil solubilidad,
prefiriéndose que el calcio reaccione con la arcilla. Por lo tanto, la adición de
cáscara de huevo en polvo conduce a una mejor firmeza del suelo y favorece el
aumento de la UCC (resistencia a la compresión sin restricciones). Por otro lado,
se ha observado que la cáscara de huevo, que se ha mezclado con otros agentes
químicos en determinadas proporciones, permite avances significativos en los
límites de Atterberg y mejora la estabilidad del suelo estabilizado. Sin embargo,
este material se puede utilizar para la estabilización del suelo si no se requiere un
alto rendimiento subterráneo.
Huanca (2018), en su disertación para elegir un título profesional para Ingeniero

Agrónomo titulado "Uso de la cáscara de huevo molido como material blanco
en suelos ácidos en Perú", de la Universidad Nacional Agraria de La Molina, que
presento como un objetivo para para determinar la factibilidad de utilizar cáscara
de huevo triturada como material de máscara blanca y fuente de calcio disponible
para los suelos ácidos de la selva y selvas peruanas, la metodología utilizada en
este trabajo de investigación fue experimental, la población de suelos ácidos de la
Sierra y la selva peruana, la muestra estuvo compuesta por tres suelos ácidos de
la Sierra (Jauja) y la selva peruana (Ucayali), resultando un suelo estudiado con
suelos con diferentes respuestas al encalado, pero sin una tasa de aplicación del
100 por ciento de neutralización la acidez reemplazable alcanzó o excedió 5.5
unidades de pH, en suelo Ucayali fue posible exceder 5.5 unidades de pH con una
aplicación de neutralización 200 por ciento con ambas fracciones de molienda; en
contraste, la respuesta al encalado en los suelos Ucayali fue más rápida en
comparación con los suelos Jauja y Pangoa, alcanzando valores por encima de la
neutralidad y manteniendo una mayor estabilidad del pH en el tiempo. Se concluyó
que el cambio obtenido al triturar cáscaras de huevo tiene efectos satisfactorios
como agente blanqueador de suelos, liberando calcio e hidroxilos que intervienen
en la restauración de la fertilidad de suelos ácidos.
Cuadros (2017), en su disertación para elegir el título profesional de ingeniero civil

titulado "Mejoramiento de las propiedades físico-mecánicas de la subrasante
de manera confirmada para la red vial departamental en la región de Junín a
7
través de la estabilización química con óxido de calcio - 2016", de la
Universidad Peruana de Los Andes, que presento como objetivo determinar el
efecto de la estabilización química mediante la adición de diferentes porcentajes de
óxido de calcio para mejorar las propiedades físico-mecánicas de la cimentación de
manera confirmada para la Red de Departamentos de la Región Junín, la
metodología utilizada en este la investigación fue experimental, la población fue
la red vial comarcal de la región de Junín, la prueba es una ruta confirmada para la
red vial comarcal de la región Junín. Dónde se obtuvo como resultado; Para esta
prueba, se repitió el mismo procedimiento en la prueba CBR para suelo natural,
esta vez el porcentaje de óxido de calcio aumentó en 1%, 3%, 5% y 7% con
respecto al peso del suelo. Todo ello para determinar el porcentaje óptimo de cal
necesario para incrementar la resistencia del suelo y cumplir con los parámetros
del manual vial “Suelo, geología, geotecnología y pavimentos” - sección suelo. Se
concluyó que la estabilización química con óxido de calcio afecta las propiedades
físico-mecánicas de la cimentación, ya que reduce el índice de plasticidad y
aumenta el valor de soporte (C.B.R.) del suelo estabilizado en comparación con el
suelo natural.
Jurado y Clavijo (2016), en su disertación para el título de Ingeniero Civil con el

título "Estabilización de suelos con cemento tipo MH para mejorar las
propiedades físicas y mecánicas del material de sustrato en el área del taller
y garaje en PLMG, el sector Quitumbre", del Pontificio Católico La Universidad
del Ecuador, su objetivo general era mejorar las propiedades físicas y mecánicas
del suelo obtenido de la excavación para los talleres y garaje de la PLMQ mediante
la adición de diversas dosis de cemento tipo MH, la metodología fue aplicada, su
población era el material de sustrato en los talleres y área de garaje para PLMG, su
muestra fue de 800 kg de material de sustrato, dio como resultado aumentos de
límites plásticos en valores de 6% de cemento y estabilizados (las diferencias entre
los valores de LP no exceden el 2%) mientras que el contenido de cemento
aumenta hasta un 12%, pero si el cemento aumenta hasta un 15% de límite pl. la
conclusión fue que; se permitió que disminuya el viento, y el índice plástico tiene
67.2% en relación con el natural en suelo para todas las encuestas porcentuales
de cemento tipo MH.
8
Cañar (2017), en su disertación en ingeniería civil titulada "Análisis comparativo
de resistencia al corte y estabilización de suelos arenosos finos y fangosos
en combinación con cenizas de carbón", de la Universidad Técnica de Ambato,
como objetivo general se tuvo que evaluar los resultados de la resistencia al corte
entre suelos arenosos finos y fangosos y el comportamiento mecánico de
estabilización de suelos arenosos finos y fangosos con cenizas de carbón con el fin
de determinar las mejores condiciones para su uso, la metodología empleada en
este trabajo fue la investigación experimental y tiene los dos tipos de suelo
presentados por Ecuador como población con una muestra de 420,9 kg de suelo.
En resumen, el resultado para el límite plástico es de 65,28% y un índice de
plasticidad de 19,87%, lo que significa que el suelo es arcilloso con alta plasticidad
(CH), ya que el índice de plasticidad es superior al 11% si se requiere. Clasificación
SUCS según lo aprobado por las normas ASTM-D424-59-74 y AASHTO: T-90-70.
Los valores de densidad máxima se mantienen porque la adición de cenizas no
varía mucho en ninguno de los porcentajes, pero el contenido de humedad aumenta
en menos de aproximadamente el 1% y los valores de CBR aumentan
significativamente en menos del 1%. Se concluyó que; La adición de ceniza de
carbón tiene un efecto beneficioso sobre suelos expansivos como la arcilla,
formando una masa compacta y aumentando el grado de compactación y por lo
tanto mejorando la resistencia a CBR y al cizallamiento.
Reibán (2017), en su disertación para elegir un título profesional el arquitecto tituló

"Evaluación experimental de las propiedades mecánicas de las matrices
cementosas con la adición de cáscara de huevo en polvo deshidratada y sus
aplicaciones en arquitectura", de la Universidad Técnica de Loja, cuyo principal
objetivo fue determinar experimentalmente las propiedades químicas, físicas y
mecánicas de matrices a base de cemento con la adición de cáscara de huevo
deshidratada en polvo para evaluar sus posibles usos en diseños arquitectónicos y
su porcentaje permitido para actuar como aglutinante, la metodología utilizada en
este trabajo de investigación fue experimental, la población fue en cáscara de
huevo, la muestra fue de gallina morena, criolla, oca y cáscara de huevo de
avestruz, se obtuvo en conclusión que la creación de un nuevo material orgánico
para desempeñar el papel generalmente se aprecia en base a ser un componente
9
r, es un sustituto en el porcentaje de cemento, lo que satisface la hipótesis de que
fue posible crear un material que actúa como un aditivo orgánico de CHPD con la
reducción del uso de fracturas calcáreas, ya que se trata de una CAL VIVA que, al
hidratarse, se convierte en un componente ideal para nuestra formación de
cemento industrial.
Esmaeil (2016), en su disertación para elegir la Maestría en Ciencias en Ingeniería

Civil titulada "Estabilización de arcilla compactada con cemento y / o cal que
contiene ceniza de turba", del Departamento de Ingeniería Civil, Universiti Tenaga
Nasional, donde presento como su objetivo investigar la posibilidad del uso de
cemento y / o cal para mejorar el suelo de arcilla poco profunda para soportar el
terraplén de la carretera y presentar un enfoque novedoso para estabilizar la arcilla
es usar ceniza de turba como material suplementario en el suelo compactado y
estabilizado. Sus resultados fueron qué; se descubrió que el diseño óptimo de la
mezcla de suelo estabilizado es 14% de cemento, 12% de ceniza de turba y 5% de
arena de sílice. Se concluyó que; el análisis SEM sugiere que los productos de
cemento aumentaron con las dosis de cemento y ceniza de turba y obstruyeron los
espacios intersticiales. Se reveló además que, el reemplazo parcial de cemento con
12% de ceniza de turba en el diseño óptimo de la mezcla resultó en una resistencia
a la compresión máxima no confinada.
Keng (2016), en la revista "International Journal of Structural and Civil

Engineering Research", de Universitas Christian Indonesia Paulus, donde
presento el objetivo se puede hacer la estabilización para aumentar la capacidad
de carga del país. Las muestras de suelo del distrito de Gowa, Sungguminasa,
subdistrito de Pallangga, calle Poros Limbung en la provincia meridional de
Sulawesi es la clasificación de USCS, son los tipos de limo orgánico y arcilla
orgánica con baja plasticidad (OL). Los resultados de la prueba del supervisor
modificada mostraron la adición de residuos de huevos de gallina hasta un valor de
10% de peso unitario máximo seco donde el envejecimiento 1 día obtenido es 1,612
gr / cm3, el envejecimiento 7 días obtenido es 1,618 gr / cm3, el envejecimiento 14
días obtenido 1,630 gr / cm3 y 21 días de envejecimiento, se obtuvieron 1.625 gr /
cm3. Se concluyó que; el valor seco del peso unitario con la adición de 10% de
10
cáscara de huevo de gallina ha aumentado un máximo de 1.58 gr / cm3 a 1,630 gr
/ cm3 a los 14 días de envejecimiento (el aumento ocurrió a 3,164%).
Gajewska y Kraszewski (2018) en la revista " Significance of cement-

stabilised soil grain size distribution in determining the relationship between
strength and resilient modulus" de la Revista Road Materials and Pavement
Design, donde pretendía comprender si la distribución del tamaño del grano afecta
la correlación E = f para diferentes suelos estabilizados con cemento y en ese caso
cuantifica el efecto. Los resultados de la prueba determinaron la relación entre la
resistencia y el módulo elástico para suelos arcillosos y arenosos y de grava.
Resultó que existe una relación lineal entre la resistencia y el módulo elástico. El
estudio también encontró que las relaciones E = f (Rc) y E = f (R it) diferían
significativamente para los dos grupos de suelos analizados. Se concluyó que; la
distribución del tamaño de partícula del suelo debe tenerse en cuenta al determinar
el módulo elástico en función de la resistencia del suelo estabilizado con cemento
y que se deben desarrollar correlaciones para los grupos de suelo con una
distribución de tamaño de partícula similar.
Mantovani (2017), en su artículo científico titulado "Atributos químicos para el

suelo con aplicación de cáscara de huevo" de la Universidad José do Rosario
Vellano, cuyo propósito en el presente trabajo fue evaluar el efecto de las cáscaras
de huevo en las propiedades de fertilidad de los suelos con diferentes contenidos
de arcilla. El método utilizado fue experimental porque el experimento se realizó
en condiciones de laboratorio, de septiembre a diciembre de 2015. Para ello, se
utilizó una muestra de la capa superficial (0 a 20 cm) de dos suelos, uno de
estructura de arena, clasificado como Ultisol y otro con una textura de arcilla.,
clasificado como Oxisol. Después de la recolección, la muestra de cada suelo se
tomó por separado y se secó a la sombra, se molió, se tamizó con una malla de 4
mm y se homogeneizó. El resultado fue que la cáscara del huevo y los tipos de
suelo afectaron significativamente (p <0.01) el pH, el ácido potásico (H + AI) y Ca2
+, Mg2 + y Al3 + en los suelos (Tabla 3). Hubo interacción entre los factores
evaluados con respecto a estos atributos químicos, lo que indica que el efecto de
las cáscaras de huevo en estos atributos dependía del soli utilizado. Se obtuvo la
11
conclusión de que la cáscara de huevo corrige la acidez y aumenta los niveles de
Ca 2+ y Mg 2+, especialmente en suelos arenosos, pero aún menos eficiente que
la piedra caliza.
Ricardo, Buenaventura y Ortiz (2016), en su artículo científico titulado

"Estabilización de un Suelo Arcilloso mediante el uso de Ceniza de Cuesco
de Palma Africana y cal" de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas e
Ingeniería de Rocas, cuyo principal objetivo de su trabajo fue estudiar las
propiedades mecánicas e hidráulicas, en condiciones controladas de temperatura,
humedad relativa y tiempo de endurecimiento, de un suelo arcilloso estabilizado en
el departamento de Vichada (Colombia). Dado que el material no cumple con los
requisitos de la construcción de carreteras, la ubicación remota de las canteras y
las condiciones climáticas de la región; es necesario reponer el material poco
después de la instalación debido a la pérdida de capacidad de soporte debido a la
presencia de agua. La estabilización del suelo se logró agregando 7.5% de ceniza
de palmiste y 4% de cal. Este trabajo tiene como objetivo brindar una solución
ecológica y económicamente viable utilizando los depósitos de suelos arcillosos y
la ceniza que deja el procesamiento de la palmera africana para la construcción de
la red vial de este departamento.
Vera e Hidalgo (2019), en su artículo científico titulado “El Efecto de diferentes

niveles de suministro de carbonato de calcio sobre el peso y grosor de la
cascara del huevo” de Revista Colombiana de Ciencia Animal RECIA, cuyo
principal objetivo de su trabajo fue evaluar el efecto de los niveles de suministro de
carbonato de calcio 0,00; 0,50; 1,00; 1,50 g / ave / día, con un tamaño de partícula
entre 2 y 4 mm cuando se añade a última hora de la tarde sobre el peso del huevo
y el grosor de la cáscara en gallinas ponedoras envejecidas 22 a 30 semanas. Los
resultados no mostraron diferencias en el peso del huevo, mientras que para el
grosor de la cáscara se encontraron diferencias estadísticamente significativas p
<0.05. En conclusión, se demostró que la adición de 1,50 g / ave / día de carbonato
cálcico al final de la tarde, con un tamaño de partícula de 2 a 4 mm, mejoró el grosor
del caparazón de huevo durante las semanas de evaluación, además de confirmar
que el grosor de la cáscara se puede estimar a partir del peso del huevo utilizando
12
el siguiente modelo de regresión (grosor de cáscara = 0,3533 x ln (peso huevo) -
1.001).
La cáscara de huevo sirve para proteger la parte interna del huevo, ya que el interior
del huevo llega a ser un ovulo de la gallina no fecundado y este se deriva para el
consumo humano. Una parte de su estructura que no se aprovecha es la cáscara
de huevo debido a que es un residuo orgánico, pero lo que no se sabe es que en
sus propiedades presenta carbonatos y fosfatos es un material mineralógico. Es
por ello que este residuo que la mayoría de la población tira se debería de reutilizar,
ya que también aportaríamos con el cuidado del medio ambiente. 1
Figura 6. Cáscara de huevo
Las características y propiedades químicas de la cáscara de huevo, dentro de la

estructura de un huevo se encuentran los siguientes elementos; la cáscara, la clara
y la yema. Las funciones principales que presenta la cáscara de huevo son;
proteger el desarrollo embrionario, evitar que mis microbios ingresen dentro del
huevo y la facilidad de transporte sin poner en riesgo el contenido. 2
A continuación, se presenta una tabla donde se puede apreciar de mejor manera la

composición de un huevo:
1
(CARAVACA, y otros, 2003 pág. 464)
2
(GIL, 2010 pág. 78)
13
Tabla 1. Composición de las distintas partes del huevo (%)
Huevo Cáscara Clara Yema
entero
Agua 74 1 88.5 46.7
Proteínas 13 3.8 10.6 16.6
Hidratos de 1 - 0.9 1
carbono
Lípidos 10 - 0.03 32.6
Sales minerales 0.1 95.2 0.6 1.1
Proporción del 10.3 56.9 32.8
peso total
Fuente: Tratado de Nutrición.
La cáscara de huevo presenta un grosor de 0.35mm aproximadamente, tiene más

o menos entre 7000 y 15000 poros lo que con lleva a que exista el intercambio
gaseoso con el exterior y también contiene el 90% de carbonato de calcio. 3
En seguida se presenta una figura donde se observará de mejor manera la
estructura de la cáscara de huevo:
Figura 7. Estructura de la Cáscara de huevo
3
(SASTRE, y otros, 2002 pág. 47)
14
Las ventajas y desventajas de la cáscara de huevo, la primera ventaja se encuentra
en su estructura, debido a que la capa cristalina está hecha de cristales de calcio
fuertemente unidos en forma o columnas entrelazadas. Estas columnas de cristal
de calcio están orientadas perpendicularmente a la superficie de la cubierta para
proporcionar una mayor resistencia. Finalmente, las columnas se funden en una
cerámica a medida que aumenta el grosor de la carcasa. La mayoría de los cristales
son carbonato de calcio (96%) con pequeñas cantidades de cristales de carbonato
de magnesio y fosfato tricálcico. El magnesio es importante para agregar dureza a
la estructura de la carcasa.4
La segunda ventaja es que la cáscara de huevo es un residuo orgánico por lo que

no se reutiliza, por ello esta investigación presenta una manera de reutilizar este
residuo. Además de esta manera se podrá ayudar a la reducción de la
contaminación ambiental.
La desventaja será el apoyo de la población para poder contribuir a la reutilización

de la cáscara de huevo.
La cal que también se le denomina cal viva, es el óxido de calcio o la cal se obtienen
mediante la descomposición por fuego, el carbonato de calcio en los laboratorios
se calcina con este objeto de carbonato puro, que se presenta en cristales blancos
o mármol estatuario. 5
A la hora de hablar de estabilización, hablamos de brindar resistencia a los suelos

que poseen de poca resistencia. Se tiene dos tipos de estabilización una que es
mecánica y la otra es química. En este momento hablaremos de la estabilización
química, esta consiste en el incremento de conglomerantes hidráulicos, cal o
cemento al suelo que se desea estabilizar.6
4
(HY LINE, 2017 pág. 4)
5
(CASARES, 1857 pág. 259)
6
(INSTITUTO TECNOLÓGICO GEOMINERO DE ESPAÑA, 1995 pág. 287)
15
Las características y propiedades químicas de la cal, el óxido de calcio es sólido,
blanco, con un sabor alcalino fuerte, no se derrite debido a la acción del calor.
Expuestos al aire, los fragmentos de cal utilizan la humedad atmosférica, aumentan
de volumen y se pulverizan, en este caso se forma un hidrato y se dice que la cal
ha expirado. Si el hidrato continúa expuesto al aire, absorbe ácido carbónico y parte
de él se convierte en carbonato, que se une al óxido no carbonatado. 7
La composición requerida para la estabilización de suelos con cal es que presente

el 75 % mayor en paso de óxido cálcico y magnésico. La cal viva es la más eficiente
a la hora de estabilizar suelos, pero también es peligrosa debido a que provoca
ciertas alteraciones en la piel húmeda. Este tipo de cal se obtiene al calentar el
carbonato cálcico a unos 980`C. 8
Las ventajas y desventajas de la cal, la primera ventaja es que ya existen

antecedentes con respecto a la estabilización con cal y con experimentos tanto en
laboratorios como en campo ha resultado efectivo.
La segunda ventaja es la gran cantidad de caliza que presenta el Perú, ya que ello
facilita la obtención de la cal.
La desventaja es que ante el contacto de la cal con los ojos provocan ulceración,
es decir que a la hora de maniobrar la cal cabe la posibilidad de que se presenten
accidentes.
Para el proceso de aplicación, primeramente, se tiene que realizar las calicatas para
obtener las muestras necesarias y poder llevar al laboratorio de mecánica de
suelos. La pulverización de cáscara de huevo y cal la caracterizará físicamente
(porcentajes de componentes y tamaño de grano) y químicamente (propiedades
químicas); a partir de entonces se derivará para mezclarlo con el suelo arcilloso
extraído de la carretera de Cerro de Pasco a Yanahuanca para su estabilización.
Para lo cual se utilizaron los siguientes porcentajes: 6% CH, 9% CH, 6% C y 9% C,
7
(CASARES, 1857 pág. 260)
8
(ARREDONDO, y otros, 1977 pág. 251)
16
donde CH es cáscara de huevo y C es cal. Para finalmente realizar los ensayos
siguientes: Determinación de los límites de Atterberg, Ensayo Proctor y Capacidad
de soporte CBR del suelo.
La estabilización de suelos arcillosos, la evolución ocurre en todo aspecto, dentro

de la estabilización de suelos ocurre lo mismo pues antes la estabilización se daba
solo a través de la experimentación sin embargo ahora se ha vuelto parte de la
ciencia.9
Hay muchos suelos que presentan inestabilidad, ello quiere decir que la resistencia
que presenta el suelo no es el adecuado para poder colocar una estructura sobre
este. O en todo caso si se llega a colocar una estructura sobre un suelo poco
estable, la estructura podría sufrir desde fallas leves a fallas graves y lo peor aún
es que podría correr el riesgo que afectar las vidas de terceros. La estabilización
de suelos arcillosos se puede realizar con muchos productos, entre los cuales
están; cenizas de arroz, cal, cemento, entre otros. La estabilización de suelos
arcillosos no solo se da con fines de construcción si no también con fines de
agricultura.10
El tipo de suelo, el suelo es una de las capas de la corteza terrestre, esta capa
comparada con toda la masa del planeta tierra. Hay distintos puntos de vista al
hablar del suelo, por ejemplo; para un niño es un objeto con el cual puede hacer
carreteras para sus autos de juguete, para una madre es la suciedad que tiene
entre sus manos su hijo al jugar con ello, para un agricultor es la base principal con
la logra cultivar y para un ingeniero es la base de una construcción, pues de ello
depende la estabilización y la vida útil de una obra civil. 11
9
(MONTEJO, y otros, 2019 pág. 21)
10
(BEHAK, 2015 pág. 37)
11
(THOMPSON, y otros, 2009 pág. 11)
17
Tabla 2. Tipo de suelo
N° Descripción % Arena % Limo % Arcilla LL IP
1 Arena bien graduada 88 10 2 16 -
2 Marga arenosa bien 72 15 13 16 -
graduada
3 Marga arenosa graduación 73 9 18 22 4
media
4 Arcilla limo arenosa 5 33 35 28 9
5 Arcilla limosa 5 64 31 36 15
6 Limo de loess 5 85 10 26 2
7 Arcilla homogénea 6 22 72 67 40
8 Arena mal graduada 94 8 - - -
Fuente: El terreno.
El suelo arcilloso es un tipo de suelo fino, que tiene las partículas del tamaño menor
de 0.002 milímetros. A la hora de inspeccionar el suelo de una obra y se encuentra
con un suelo arcilloso este resulta ser un gran problema para la construcción debido
a que este tipo de suelo al contacto con el agua tiende a hincharse, llevándolo a su
estado de plasticidad, y si no hay presencia de agua cerca del suelo este tiende a
encogerse.12
En el momento que se observa la presencia predominante de arcilla a diferencia de

otras partículas en un suelo, será porque el suelo es arcilloso. El color rojizo del
suelo también es una característica de los suelos arcillosos. Cabe mencionar que
el tamaño de una partícula de un suelo arcilloso es menor a 0.001 metros. 13
El tipo de suelo que presenta la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca es

arcilloso, esto se determinó debido a que el Gobierno Regional de Pasco utilizo la
clasificación de regiones que hizo Javier Pulgar Vidal, pero indicando para cada
distrito de Pasco. Y es ahí donde indica que para el distrito de Yanahuanca el tipo
de suelo es arcilloso de reacción acida, rojizo o pardo. 14
12
(NÚÑEZ, 2001 pág. 52)
13
(PORTA, 2014 pág. 88)
14
(GOBIERNO REGIONAL DE PASCO, 2005 pág. 17)
18
A continuación, se presenta la tabla donde se indica el tipo de los suelos de según
los distritos de Pasco:
Tabla 3. Tipo de suelos que presentan los distritos de Pasco
Fuente: Plan vial departamental participativo Pasco
Figura 8. Suelo arcilloso de la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca
19
Los ensayos para la identificación del suelo son los que se llevan a cabo en un
laboratorio de mecánica de suelos especializados, este tipo de ensayos suelen
tener desventajas por los márgenes de error que podrían presentarse en los
equipos o instrumentos que se van a requerir utilizar para llevar a cabo los
ensayos.15
La tecnología avanza en todo aspecto de la humanidad y en el área de la ingeniería

civil también es por ello que en la actualidad existen demasiados ensayos de
laboratorio para analizar las propiedades y características que presenta el suelo,
para el presente trabajo de investigación se utilizaran las siguientes:
El contenido de humedad, si queremos conocer el suelo de una mejor manera es

necesario verlo in situ, es decir en el campo. Ya que de esta manera el suelo no
sufre cambios físicos ni biológicos al cambiarlo o llevarlo de su posición original a
otra diferente. Los ensayos de reconocimiento del terreno no expresan índices de
mecánica de suelos, pero si se puede clasificarlos según los comportamientos y
características que presenten. 16
Las rocas se presentan de manera homogénea o gran parte homogénea, caso

contrario de los suelos pues ellos se presentan de forma heterogénea y esto se
debe a la composición y tamaños que tienen. Debido a ello se identificarán teniendo
en cuenta sus características físicas, es decir los diferentes tamaños que presentan
los suelos estudiados, y sus características químicas, es decir los componentes
químicos naturales y lo que no son naturales. 17
El ensayo de reconocimiento del terrero se llevará a cabo en el campo es decir en

el lugar donde se encuentra el suelo a estudiar. Las ventajas de este tipo de ensayo
son que sus condiciones climatológicas no van a variar y la rapidez con la cual ya
se puede identificar el tipo de suelo que se tiene. 18
15
(JUÁREZ, y otros, 2005 pág. 51)
16
(AYALA, y otros, 2006 pág. 103)
17
(SANZ, 1975 pág. 29)
18
(CASSAN, 1982 pág. 18)
20
El contenido de humedad es el peso del agua que se encuentra a través del
siguiente proceso; primeramente, se pesa la muestra de suelo tal y como se
adquirió en campo, luego esta muestra tiene que ser llevada a un horno que debe
estar a una temperatura entre 100°C y 110°C, una vez secado se vuelve a pesar la
muestra y la diferencia entre el peso inicial y el final llega a ser el peso del agua, es
decir el contenido de humedad que tuvo la muestra de suelo. 19
Los límites de Atterberg, son los límites de la plasticidad que puede tener un suelo,
dentro de ellos se presentan tres tipos; límite de liquidez, límite de plasticidad e
índice de plasticidad. A través de este método se puede definir si el suelo tiene una
plasticidad alta, media, baja o en todo caso no es plástico. A continuación se
presenta una tabla, la cual nos ayudara para identificar el tipo de suelo que se tiene
una vez realizado el ensayo de Atterberg.20
Tabla 4. Clasificación de suelos según Índice de Plasticidad
Fuente: Manual de carreteras

La densidad seca máxima, para la obtención de la densidad máxima seca de un
suelo, es necesario realizar la compactación con el óptimo contenido de humedad
y con una adecuada energía de compactación. 21
Para un trabajo de compactación se sabe que existe una relación concreta entre la
densidad seca máxima y el contenido de humedad del suelo. Es decir que la
realización de la compactación de un suelo se puede alcanzar la densidad seca
máxima si el suelo presenta el óptimo contenido de humedad. 22
19
(CRESPO, 2004 pág. 64)
20
(SANZ, 1975 pág. 36)
21
(GONZALES, 2001 pág. 30)
22
(DAL/RE, 2001 pág. 40)
21
Figura 9. Densidad Seca Máxima
Para obtener la densidad seca máxima es necesario realizar el ensayo Proctor,

pues este a través de su procedimiento determina la adecuada densidad. Para
ponerlo en obra se tiene que tener mucha precaución debido a la segregación que
podría ocurrir.23
El ensayo Proctor, la resistencia del suelo depende del grado de compactación que
se le da, es decir a mayor compactación mayor resistencia. Se sabe que la
compactación va de la mano con la densidad, así que por ello si un suelo es bien
compactado y denso, este tendrá un buen nivel de resistencia. La finalidad de un
ensayo de Proctor es calcular el contenido óptimo de agua que requiere un suelo
para que este se compacte y obtenga la densidad adecuada. Para este ensayo que
requiere una cantidad exacta de suelo secado a través de una estufa. 24
El proceso, normalizado, se puede resumir de la siguiente manera: la muestra de

suelo, con poca o casi nada de humedad, se divide en tres partes, cada una
sometida a apisonamiento (marco de 2.5 kg y 5 cm de diámetro, y 30.5 cm de altura
de caída), con 26 trazos distribuidos sobre la superficie. Al repetir el proceso de
lavado para las otras dos partes, el conjunto de las tres partes del suelo comprimido
se obtiene en forma estandarizada (forma de cilindro de metal con una capacidad
de 1 litro). Se determinan su densidad y humedad, con lo cual se obtiene un punto
en el diagrama. Al aumentar ligeramente la humedad del suelo, en un 2 o 3%, el
23
(FERRER, 1987 pág. 48)
24
(SANZ, 1975 pág. 40)
22
proceso se repite tantas veces como se deseen puntos (generalmente de 5 a 7
puntos), que, cuando se unen, determinan una curva característica donde el valor
puede observarse fácilmente por la densidad seca máxima, que para corresponder
a un valor óptimo de humedad.25
Figura 10. Curva del Ensayo Proctor
La resistencia del suelo a ciertas tensiones no cortantes, como la tensión, por

ejemplo, es tan baja que generalmente no es de gran importancia para el ingeniero.
En general, las estructuras en las que el ingeniero interviene en el terreno son de
tal naturaleza que en ellas el esfuerzo cortante es el esfuerzo de actuación básico
y la resistencia depende principalmente del hecho de que la estructura no falla. Por
supuesto, en estas estructuras, a menudo sucede que los esfuerzos que no sean
el corte a veces interfieren más de lo que el ingeniero quisiera. 26
25
(GONZALES, 2001 pág. 21)
26
(RICO, 2005 pág. 62)
23
Se conocen diferentes tipos de ensayos con los que se puede definir la resistencia
de los suelos, a través de compresión y cizallamiento como también por la
deformabilidad a través de colocar esfuerzos sobre el suelo. 27
Los ensayos de resistencia al igual que los ensayos de identificación del suelo se
realizan en un laboratorio de mecánica de suelos sin embargo al analizar la
resistencia de los suelos se requiere de más tiempo y precisión para que de esta
manera el rango de falla sea lo más mínimo posible y como consecuencia tener
resultados más cerca a la realidad del tipo de suelo. 28
La capacidad de soporte del suelo, en este ensayo se utiliza el mismo molde que
el del Proctor modificado. La manera de realizar el ensayo es colocando la muestra
de suelo que se desea estudiar en el molde humidificando hasta lograr el óptimo
contenido de humedad, después se compacta de la misma manera que en el
ensayo del Proctor y se sumerge en el agua por 4 días en las condiciones más
desfavorables que se podría tener.29
Tabla 5. Categorías de Subrasante
Fuente: Manual de carreteras
27
(SANZ, 1975 pág. 43)
28
(JUÁREZ, y otros, 2005 pág. 351)
29
(SANZ, 1975 pág. 52)
24
La calicata es una de las prácticas de campo que consiste en realizar una
excavación de pequeña a mediad dimensión, ello depende del estudio que se
requiera hacer. Pero se aconseja que las medidas promedio deben estar entre 0.8
metros, 1.2 metros y 1.5 – 2.0 metros de profundidad, para que de esta manera se
tome las muestras más convenientes y con ello un buen ensayo tanto en campo
como el laboratorio. Cabe mencionar que las calicatas tienen que ser estudiadas
antes, pues depende del tipo suelo que se encuentre en campo se tendrá que tomar
medidas de seguridad a la hora de la excavación. 30
La carretera de Cerro de Pasco a Yanahuanca es una carretera de tercera clase

debido a que si Índice Medio Diario Anual esta entre 400 y 201 veh/día, por ello
para los ensayos se van a realizar dos calicatas cada 1000 metros. También se
tendrá en cuenta que para el ensayo del CBR es requerida una distancia de 2000
metros de calicata en calicata. 31
30
(LOZANO, 2016 pág. 22)
31
(MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES, 2013 pág. 30)
25
III. MÉTODO
3.1. Tipo y diseño de investigación
Tipo de investigación de acuerdo al fin:
El tipo de investigación de acuerdo al fin es aplicado, ya que la investigación está
centrada específicamente en utilizar las teorías generales en la práctica. Al respecto
mencionan que este estudio se identifica como: “aquel tipo de investigación que
tiene fines prácticos en el sentido de solucionar problemas detectados en un área
del conocimiento”.32
Tipo de investigación de acuerdo al nivel:

De acuerdo al nivel es descriptiva correlacional, descriptiva debido a que se busca
especificar las características o propiedades del objeto de estudio y correlacional
debido a que se busca identificar si las dos variables están o no correlacionadas.
Tipo de investigación de acuerdo al diseño metodológico:

El diseño metodológico de la investigación es experimental, puesto que se estudia
los fenómenos en su ambiente natural y se manipula las variables.
Tipo de investigación de acuerdo al enfoque:

El enfoque que se utiliza para esta investigación es cuantitativo, por ello se utiliza
la estadística. Se indica que: “Este tipo de enfoque usa la recolección de datos para
probar la hipótesis con base a la medición numérica y el análisis estadístico, para
establecer patrones de comportamiento y probar teorías”. 33
3.2. Variables y operacionalización

Variable independiente V1: Cáscara de Huevo y Cal
Variable dependiente V2: Estabilización de suelos arcillosos
32
(HERNÁNDEZ, y otros, 2006 pág. 38)
33
(SAMPIERI, 2006 pág. 30)
26
3.3. Población, muestra, muestreo, unidad de análisis
La población es la agrupación de todos los elementos, personas u objetos que
tienen una característica en común.34
Para el trabajo de investigación se considera como población del kilómetro 79.4 al
80.4 de la carretera Cerro de Pasco a Yanahuanca.
La muestra es una porción de la población que se elige o selecciona a través

técnicas, esta muestra debe ser adecuada, representativa y válida. 35
Por ello el tamaño de muestra para la investigación será dos calicatas realizadas
en la carretera Cerro de Pasco a Yanahuanca del kilómetro 79.4 al 80.4.
El muestreo para la investigación es probabilístico, aleatorio simple. Es decir que

cualquiera de los elementos de la población tiene la probabilidad de ser elegidos. 36
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos

La técnica que va a utilizar será el análisis de laboratorio. Ya que este es un método
de recolección de datos a través de la observación de los ensayos que se realizaran
en el laboratorio de mecánica de suelos.
El instrumento de recolección de datos va a ser la ficha de recolección de datos,

que se elabora a partir de normas estandarizadas.
La validez tiene que ser dada expertos, para que se pueda verificar las variables,
dimensiones, indicadores, ítems y escala que se presenta a través de una matriz.
La validez “es el grado en que la medida refleja con exactitud la característica o
dimensión que se pretende medir”.37
34
35
36
37
(CARRASCO, 2015 pág. 336)
27
La confiabilidad es importante dentro de un trabajo de investigación pues ello
demuestra el grado de fiabilidad del trabajo es decir que será o prestara un buen
funcionamiento.38
3.5. Procedimiento
Para empezar, se va a tener que preparar los materiales necesarios para realizar
las calicatas en la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca, después se tiene que
ir al lugar para realizar la excavación de las calicatas y así tomar las muestras
necesarias para poder llevar al laboratorio de mecánica de suelos. Teniendo en
cuenta que el suelo no debe pasar por cambios bruscos tanto físicos como
químicos.
3.6. Método de análisis de datos

El procesamiento y análisis de la información requiere de la utilización de
estadística descriptiva, que nos presenta los datos de forma organizada. También
se utiliza la estadística inferencial, que nos permite saber la información de la
población basándose en la muestra. Debido a ello se va a trabajar con ensayos de
laboratorio que se realizara en un laboratorio de mecánica de suelos, los ensayos
que se va a realizar son los siguientes: Determinación de los límites de Atterberg,
Contenido de humedad, Ensayo Proctor, Capacidad de soporte CBR del suelo.
Estos ensayos que se utilizarán en la investigación tendrán un control de calidad,
según las normas ya estipuladas.
3.7. Aspectos éticos

El trabajo de investigación se presenta respetando las normas establecidas,
teniendo en cuenta los valores éticos y morales.
38
28
IV. RESULTADOS
4.1. Descripción de la zona de estudio
Nombre de la tesis:
“Estabilización de suelos arcillosos aplicando cáscara de huevo y cal, carretera
Cerro de Pasco – Yanahuanca, 2019”
Acceso a la zona de trabajo:

El ingreso a la zona del proyecto es por la carretera que une la ciudad de Cerro de
Pasco y Yurahuanca, una vez terminada esa carretera se sigue la carretera con
dirección a Yanahuanca.
Ubicación política:
La zona de estudio se ubicó en la región de Pasco, provincia de Pasco y Daniel
Alcides Carrión, carretera que une los distritos de Cerro de Pasco y Yanahuanca.
Figura 12. Mapa de la región de Pasco
Figura 11. Mapa político del Perú
29
Ubicación del proyecto:
Provincia de Pasco y Daniel Alcides Carrión
Figura 13. Mapa de los distritos de Pasco Figura 14. Mapa de los distritos de
Daniel Alcides Carrión
El distrito de Chaupimarca limita por El distrito de Yanahuanca limita por el:

el: Este con Tápuc, Vilcabamaba y
Este y norte con Yanacancha. Chacayán.
Oeste con Simón Bolivar. Oeste con la Provincia de Oyón.
Sur con Tinyahuarco. Norte San Miguel de Cauri y San
Pedro de Pillao.
Sur con Simón Bolivar.
La zona de estudio fue designada con la finalidad de estabilizar los suelos de la

carretera Cerro de Pasco - Yanahuanca, ya que el tipo de suelo que presenta esta
carretera es arcilloso y este es uno de los suelos inestables que existe en el Perú.
El tener un suelo inestable como terreno es muy perjudicial para la construcción de
una pista pavimentada, ya que como consecuencia esta tiende a presentar fisuras,
baches, entre otras consecuencias. Por ello se recomienda la estabilización del
suelo antes de la ejecución de cualquier proyecto.
Ubicación geográfica:
De manera geográfica el distrito de Cerro de Pasco está en las coordenadas
longitud O76°15'24.05" y latitud S10°40'2.93", tiene un área aproximada de 6.66
30
Km2, posee una altitud de 4 830 m.s.n.m. y en el año 2017 contaba con una
población de 25 627 habitantes.
Figura 15. Distrito de Cerro de Pasco
De manera geográfica el distrito de Yanahuanca está en las coordenadas longitud

O76°31'0.01" y latitud S10°29'29", tiene un área aproximada de 745 Km2, posee
una altitud de 3 178 m.s.n.m. y en el año 2017 contaba con una población de 11
333 habitantes.
Figura 16. Distrito de Yanahuanca
La ubicación más precisa de la zona de estudio para realizar la estabilización de

los suelos arcillosos se halla en la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca, el tramo
elegido se va a ver en la siguiente figura.
30
Figura 17. Carretera Cerro de Pasco - Figura 18. Zona de estudio
Yanahuanca
Vías de acceso:
Para poder llegar a la zona de estudio se tiene que salir por la carretera que se
dirige hacia Yurajhuanca, pasar por Rancas, Pacoyán, Uchumarca y llegar a
Chinche.
Figura 19. Vía de acceso
Clima:
En el distrito de Yanahuanca, los veranos son cortos, frescos y nublados y los
inviernos son cortos, fríos y parcialmente nublados, la temperatura generalmente
varia de -2°C a 12°C.
En el distrito de Yanahuanca, los veranos son cortos, frescos y nublados y los
inviernos son cortos, fríos y parcialmente nublados, la temperatura generalmente
varia de -1°C a 15°C.
Localidad para la adquisición de materiales:

Los aditivos a utilizar serán obtenidos en la ciudad de Lima debido a que los
ensayos se ejecutarán en la misma ciudad. La muestra de los suelos fue trasladada
desde la zona de estudio hasta la ciudad de Lima.
31
Procedimiento
Para empezar, desde el mes de enero se coordinó con unos familiares y el dueño
de una panadería para juntar las cascaras de huevo. Por lo cual mi persona
procedió a facilitarles un cesto y de esa manera puedan desechar las cascaras de
huevo exclusivamente en el cesto que se le dio a cada uno. Después de los días
personalmente iba a recoger lo juntado y de esa manera llevarlo a mi casa y dejarlos
secar. Y así luego podrecer a triturarlos con una máquina de moler.
Figura 20. Secado de cáscara de Figura 21. Pulverización de cáscara de

huevo huevo
Se viajó a la ciudad de Cerro de Pasco después se contrató una movilidad para
dirigirme a la progresiva 79.4 km, para luego empezar a realizar las calicatas. Cuya
profundidad es el 1.50 metros, el ancho es 0.40 metros y largo 0.50 metros
aproximadamente.
Figura 22. Calicata 01 Figura 23. Calicata 02
32
Ensayos del Laboratorio
Muestra natural
La muestra que se utilizó para los ensayos realizados en el laboratorio de mecánica
de suelos fue de la calicata 01, sin ninguna alteración de la muestra natural. Los
resultados de la clasificación de suelos según SUCS (ASTM D2487) y AASHTO
(D3282), fueron los siguientes:
Tabla 6. Clasificación de Suelos
N° 1
CALICATA C-1
MUESTRA M-1
PROFUNDIDAD (m) 1.5
PROGRESIVA Km 79.4
% Grava 0
GRANULOMETRÍA % Arena 41.5
% Finos 58.5
SUCS CL
CLASIFICACIÓN
AASHTO A-2-4 (0)
Fuente: Elaboración propia
En la tabla 6 se encuentra el resumen de la clasificación de suelos de la muestra
natural de la calicata 01, de lo que se obtuvo como resultado que el suelo según la
clasificación SUCS es CL (arcilla de baja plasticidad).
Ensayo Límites de Atterberg

Tabla 7. Límites de Atterberg
N° 1
CALICATA C-1
MUESTRA M-1
PROFUNDIDAD (m) 1.5
PROGRESIVA Km 79.4
LL (%) 28.2
LIMITES DE ATTERBERG
LP (%) 18.8
ÍNDICE PLASTICO (%) 9.4
Después de realizar los ensayos de limite líquido y liquido plástico se obtuvo como
resultado que el índice plástico (9.4 %) es ≤ 20, lo que indica que el suelo tiene una
plasticidad media y ello es una de las características de un suelo arcilloso.
33
Ensayo Proctor Modificado
Tabla 8. Contenido de Humedad
N° 1
CALICATA C-1
MUESTRA M-1
PROFUNDIDAD m. 1.5
PROGRESIVA Km. 79.4
CONTENIDO DE HUMEDAD % 6.9
En la tabla 8 se presenta el resultado obtenido sobre el contenido de humedad
natural de la muestra 1 extraída de la calicata 01.
Tabla 9. Proctor Modificado
N° 1
CALICATA C-1
MUESTRA M-1
PROFUNDIDAD m. 1.5
PROGRESIVA km. 79.4
DENSIDAD MÁXIMA SECA gr/cm3 1.891
ÓPTIMO CONTENIDO DE
% 9.3
HUMEDAD
Para realizar el ensayo proctor modificado se tomó la muestra predominante y con
ello se obtuvo como resultados la densidad máxima seca y el óptimo contenido de
humedad, que se muestran en la tabla 9.
Ensayo CBR (California Bearing Ratio)

Tabla 10. CBR (95% M.D.S.)
N° 1
CALICATA C-1
MUESTRA M-1
PROFUNDIDAD m. 1.5
PROGRESIVA km. 79.4
CBR (95% M.D.S.) 0.1" 4.1
CBR (95% M.D.S.) 0.2" 6.5
34
Después de hallar el óptimo contenido de humedad del suelo natural, a través del
ensayo proctor modificado. Se procede a la realización del ensayo CBR al 95%
para el cual se dejó el suelo natural 96 horas sumergidas bajo el agua, midiendo su
expansión cada 24 horas y así posteriormente saber la capacidad de soporte que
nos brindó la prensa CBR, como se puede apreciar en la tabla 10.
Tabla 11. CBR (100% M.D.S.)
N° 1
CALICATA C-1
MUESTRA M-1
PROFUNDIDAD m. 1.5
PROGRESIVA km. 79.4
CBR (100% M.D.S.) 0.1" 6
CBR (100% M.D.S.) 0.2" 9.1
Luego del ensayo CBR al 95%, se procede a realizar el ensayo CBR al 100%
siguiendo el mismo procedimiento llegando a obtener como resultados los datos
que se presentan en la tabla 11.
Muestra empleando los estabilizantes cáscara de huevo y cal

La muestra que se utilizo es la muestra 01 de la calicata 01, sin embargo, para los
siguientes ensayos a la muestra 01 se le va a adicionar por separado 6% y 9% de
pulverización de cáscara de huevo y cal.
Figura 24. Ensayo de Atterberg Figura 25. Ensayo CBR
35
Tabla 12. Resumen de los todos los resultados obtenidos
O. C. CBR AL 100% CBR AL 95%
DOSIFICACIÓN I.P. M. D. S. M.D.S. M.D.S.
CALICATA MUESTRA H.
(%) (%) (gr/cm3)
(%)
0.1" 0.2" 0.1" 0.2"
C-01 M-01 0 9.4 1.891 9.3 6 9.1 4.1 6.5
C-01 M-01 + C.H. 6 7.6 1.902 9.1 8.5 11.5 6.4 8.2
C-01 M-01 + C.H. 9 - 1.914 9.0 9.7 11.0 7.1 8.2
C-01 M-01 + C. 6 3 1.936 8.9 23.6 24.7 18.1 19.1
C-02 M-01 + C. 9 - 1.971 9.0 17.6 18.8 13 13.6
Interpretación:
En la tabla 12 se presenta el resumen de los ensayos realizados, es decir de límites
de Atterberg, Proctor Modificado y CBR. Los resultados obtenidos, indican que la
estabilización de suelos arcillosos con pulverización de cáscara de huevo mejora el
suelo natural de la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca, pero en pequeña
escala. Sin embargo, cuando se estabiliza con cal el suelo natural mejora en gran
escala.
Ensayo Límites de Atterberg
Se realizó el ensayo de los Límites de Atterberg al material de la muestra 01 en
combinación con los estabilizantes por separado, para que esta manera se pueda
encontrar el desempeño de cada estabilizante. Para ello se utilizó el 6% del peso
seco del suelo de cáscara de huevo y cal.
Figura 26. Ejecución del ensayo de Figura 27. Ejecución del ensayo de
límite de Atterberg (límite liquido) límite de Atterberg (límite plástico)
36
Tabla 13. Límites de Atterberg (Estabilizante cáscara de huevo y cal)
DOSIFICACIÓN
CALICATA MUESTRA L.L. (%) L.P. (%) I.P. (%)
(%)
C-01 M-01 0 28.2 18.8 9.4
C-01 M-01 + C.H. 6 27.9 20.3 7.6
C-01 M-01 + C. 6 23.2 20.2 3
Resultados de Límites de Atterberg

(Estabilizante cáscara de huevo y cal)
10 9.4
8 7.6
6
3
4
2
0
ÍNDICE DE PLASTICIDAD (%)
M-01 9.4
M-01 + C.H. 7.6
M-01 + C. 3
Grafico 1. Límites de Atterberg (Estabilizante cáscara de huevo y cal)
Interpretación: En el grafico se visualiza la disminución del índice de plasticidad,

para el primer caso se compara los resultados del índice de plasticidad de la
muestra natural y de la muestra natural con la adición de pulverización de cáscara
de huevo, y se observa que se reduce un 1.8 %. Para el segundo caso se compara
los resultados del índice de plasticidad de la muestra natural (7% < I.P. = 9.4% <
20) y de la muestra natural con la adición de cal (I.P. = 3% <7%), y se observa que
el suelo pasa de tener una plasticidad media a baja (ver tabla 4).
37
Ensayo Proctor Modificado
Se realizó el ensayo de proctor modificado al material de la muestra 01, es decir al
suelo natural, en combinación con los estabilizantes por separado, para que esta
manera se pueda encontrar el desempeño de cada estabilizante. Para ello se utilizó
el 6% y 9% del peso seco del suelo de cáscara de huevo y cal.
Figura 28. Pesaje de los Figura 29. Mezcla de la muestra

estabilizantes para la ejecución natural y los estabilizantes, para
del ensayo Proctor Modificado la ejecución del ensayo Proctor
Modificado
Tabla 14. Proctor Modificado (Estabilizante cáscara de huevo y cal)
DOSIFICACIÓN M. D. S. O. C. H.
CALICATA MUESTRA
(%) (gr/cm3) (%)
C-01 M-01 0 1.891 9.3
C-01 M-01 + C.H. 6 1.902 9.1
C-01 M-01 + C.H. 9 1.914 9.0
C-01 M-01 + C. 6 1.936 8.9
C-01 M-01 + C. 9 1.971 9.0
38
Resultados de la M. D. S. Resultados del O. C. H.
(Estabilizante cáscara de (Estabilizante cáscara de
huevo y cal) huevo y cal)
1.971 9.3
1.98 9.3
1.96 1.936 9.2
M-01 9.1 M-01
1.94 9.1
1.914 9.0 9.0
1.92 1.902 M-01 + C.H. 6 M-01 + C.H. 6
1.891 9 8.9
1.9
M-01 + C.H. 9 8.9 M-01 + C.H. 9
1.88
1.86 M-01 + C. 6 8.8 M-01 + C. 6
1.84 8.7
M-01 + C. 9 M-01 + C. 9
DENSIDAD MÁXIMA ÓPTIMO CONTENIDO DE
SECA (GR/CM3) HUMEDAD (%)
Grafico 2. Densidad Máxima Seca Grafico 3. Óptimo Contenido de

(Estabilizante cáscara de huevo y cal) Humedad (Estabilizante cáscara de
huevo y cal)
Interpretación:
En el grafico 2 se observa el aumento de la densidad máxima seca, para el primer
caso se compara los resultados de la M.D.S. de la muestra natural y de la muestra
natural con la adición de 6% y 9% de pulverización de cáscara de huevo, y se
observa que aumenta 0.011 gr/cm3 y 0.023 gr/cm3 respectivamente. Para el
segundo caso se compara los resultados de M.D.S. de la muestra natural y de la
muestra natural con la adición de 6% y 9% de cal, y se observa que aumenta 0.045
gr/cm3 y 0.08 gr/cm3 respectivamente.
En el grafico 3 se observa la reducción del óptimo contenido de humedad, para el
primer caso se compara los resultados del O.C.H. de la muestra natural y de la
muestra natural con la adición de 6% y 9% de pulverización de cáscara de huevo,
y se observa que se reduce 0.2 gr/cm3 y 0.3 gr/cm3 respectivamente. Para el
segundo caso se compara los resultados del O.C.H. de la muestra natural y de la
muestra natural con la adición de 6% y 9% de cal, y se observa que reduce 0.4
gr/cm3 y 0.3 gr/cm3 respectivamente.
39
Ensayo CBR (California Bearing Ratio)
Una vez culminado el ensayo proctor modificado, se halló la densidad máxima seca
al 100% y 95%. Con estos resultados se procede a la ejecución del ensayo CBR al
material de la muestra 01, es decir al suelo natural, en combinación con los
estabilizantes por separado, para que esta manera se pueda encontrar el
desempeño de cada estabilizante. Para ello se utilizó el 6% y 9% del peso seco del
suelo de cáscara de huevo y cal.
Figura 30. Penetración en la prensa Figura 31. Penetración en la prensa

CBR, de la muestra natural con 6% CBR, de la muestra natural con 6%
de cáscara de huevo de cal
Tabla 15. CBR (Estabilizante cáscara de huevo y cal)
CBR AL 100% CBR AL 95%

DOSIFICACIÓN M.D.S. M.D.S.
CALICATA MUESTRA
(%)
0.1" 0.2" 0.1" 0.2"
C-01 M-01 0 6 9.1 4.1 6.5
C-01 M-01 + C.H. 6 8.5 11.5 6.4 8.2
C-01 M-01 + C.H. 9 9.7 11.0 7.1 8.2
C-01 M-01 + C. 6 23.6 24.7 18.1 19.1
C-01 M-01 + C. 9 17.6 18.8 13 13.6
Fuente: Elaboración propia.
40
Resultados del CBR (Estabilizante
cáscara de huevo y cal)
20
18 18.1
16
14 13 M-01
12 M-01 + C.H. 6
10
6.4 7.1 M-01 + C.H. 9
8
6 4.1 M-01 + C. 6
4 M-01 + C. 9
2
0
CBR AL 95% M.D.S.
Grafico 4. CBR (Estabilizante cáscara de huevo y cal)
Interpretación:
En el grafico 4 se logra visualizar el aumento del CBR. Inicialmente el suelo sin
ningún aditivo se califica de categoría de subrasante pobre (6% > CBR = 4.1% ≥
3%), cuando se le adiciona 6% y 9% de pulverización de cáscara de huevo sube a
la categoría de subrasante regular (10% > CBR = 6.4% y 7.1% ≥ 6%), cuando se le
adiciona 6% de cal sube a la categoría de subrasante buena (20% > CBR = 18.1%
≥ 10%) y cuando se le adiciona 9% de cal la categoría de subrasante se mantiene
(ver tabla 5).
41
V. DISCUSIÓN
La presente investigación tuvo como propósito hacer uso de la pulverización de
cáscara de huevo y cal como un material que logre estabilizar el suelo de la
carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca, ya que el tipo de suelo que se encontró
fue arcilloso. Para ello se utilizó el 6% y 9% de aditivos (pulverización de cáscara
de huevo y cal), del peso seco del suelo y así de esta manera se pueda alcanzar
los objetivos trazados inicialmente.
De los resultados obtenidos en los ensayos realizados se determinó que la

estabilización de suelos arcillosos con los dos aditivos utilizados mejora. Sin
embargo, cuando se utiliza la pulverización de cáscara de huevo la estabilización
del suelo arcilloso mejora en poca magnitud. Pero cuando se utiliza cal la mejora
es en mayor magnitud. Según Huanca (2018), en su disertación para elegir un título
profesional para Ingeniero Agrónomo titulado "Uso de la cáscara de huevo molido
como material blanco en suelos ácidos en Perú", según sus resultados mencionó
que el uso de la pulverización de cáscara de huevo mejora las propiedades de los
suelos arcillosos. Después de revisar el aporte de Huanca y de la presente
investigación, concuerdo que debido a la adición de pulverización de cáscara de
huevo y cal habrá una mejora en la estabilización de suelos arcillosos, teniendo en
cuenta los porcentajes a utilizar ya que la cal al 9% del peso seco del suelo tiende
a bajar su rendimiento.
El primer ensayo realizado fue el de los límites de Atterberg, por lo que una vez
obtenido los resultados se visualizó que con la pulverización de cáscara de huevo
el índice de plasticidad solo se reduce en 1.8% y con la cal el suelo arcilloso pasa
de tener una plasticidad media a baja. Olaya (2018), en su disertación para elegir
el título profesional de un químico titulado "Aplicación de agente químico como
estabilizador de suelos arcillosos para la construcción de vías", indica que según a
sus resultados observo que la cáscara de huevo, que se ha mezclado con otros
agentes químicos en determinadas proporciones, permite avances significativos en
los límites de Atterberg. Cuadros (2017), en su disertación para elegir el título
profesional de ingeniero civil titulado "Mejoramiento de las propiedades físico-
mecánicas de la subrasante de manera confirmada para la red vial departamental
42
en la región de Junín a través de la estabilización química con óxido de calcio -
2016", de acuerdo con sus resultados, determino las mejoras que realiza la
estabilización química con óxido de calcio luego de haber sido adicionado en
diferentes porcentajes (1%, 3%, 5% y 7%) tales como; el aumento significativo del
límite plástico del suelo que reduce el índice de plasticidad. Luego de revisar el
aporte de Olaya, Cuadros y de la presente investigación, se concuerda que, debido
a la adición de pulverización de cáscara de huevo y cal en porcentajes referidos al
peso seco del suelo, el índice de plasticidad tiende a reducirse.
El segundo ensayo realizado fue el Proctor Modificado, por lo que una vez obtenido
los resultados se visualizó que con la pulverización de cáscara de huevo la
densidad máxima seca aumenta 0.011 gr/cm3 (con 6%) y 0.023 gr/cm3 (con 9%) y
con la cal aumenta 0.045 gr/cm3 (con 6%) y 0.08 gr/cm3 (con 9%). Salazar y
Rodríguez (2016), en su tesis "Desarrollo y evaluación de un material adsorbente a
partir de residuos orgánicos para la adsorción de CU + 2 en soluciones sintéticas",
señala que según a sus resultados la pulverización de cáscara de huevo aumenta
en poca proporción la densidad máxima de suelos arcillosos. Una vez revisado el
aporte de Salazar, Rodríguez y de la presente investigación, se concuerda que,
debido a la adición de pulverización de cáscara de huevo y cal en porcentajes
referidos al peso seco del suelo, la densidad máxima seca aumenta para las dos
investigaciones.
El tercer ensayo realizado fue el CBR, por ello una vez obtenido los resultados se
visualizó que con la pulverización de cáscara de huevo (6% y 9%) pasa de tener
una subrasante pobre a regular, la resistencia no mejora en gran escala. Con el 6%
de cal la resistencia del suelo arcilloso aumenta en gran magnitud, sin embargo,
con el 9% de cal la resistencia se reduce a comparación de con el 6% de cal. Olaya
(2018), indica que según a sus resultados la adición de cáscara de huevo
pulverizada da lugar a la mejora de la resistencia del suelo estabilizado. Luego de
revisar el aporte de Olaya y de la presente investigación, se concuerda que, debido
a la adición de pulverización de cáscara de huevo y cal en porcentajes referidos al
peso seco del suelo, se logra mejorar la resistencia natural de suelos arcillosos
teniendo en cuenta que para el 9% de cal la resistencia se redujo.
43
VI. CONCLUSIONES
1. En forma general por medio de los resultados alcanzados de la presenta

investigación se determinó que con la adición de cáscara de huevo (6% y
9% del peso seco del suelo) la influencia en la estabilización suelos arcillosos
no es de manera significativa, ya que las propiedades de los suelos arcillosos
mejoran en poca magnitud. Sin embargo, con la adición de cal la influencia
en la estabilización suelos arcillosos es de manera significativa pues en este
caso las propiedades de los suelos arcillosos mejoran en gran magnitud.
Cabe mencionar que la pulverización de cáscara de huevo no logra mejoras
abismales en comparación con la cal.
2. En cuanto al contenido de humedad se evidencio que con la adición de

pulverización de cáscara de huevo y cal la influencia en el suelo arcilloso fue
de manera positiva, ya que el porcentaje del contenido de humedad se
redujo. Cuando se adiciono la pulverización de cáscara de huevo se vio que
el índice de consistencia bajo de 9.4% a 7.6% y con la adición de cal bajo de
9.4% a 3% (la plasticidad pasa de baja a media). Por ello, se llegó a la
conclusión que la reducción del contenido de humedad de los suelos
arcillosos funciona con mayor eficacia utilizando la cal.
3. Respecto a densidad máxima seca se demostró con la adición de

pulverización de cáscara de huevo y cal la influencia en el suelo arcilloso fue
de manera positiva, ya que esta tendió a mejorar. Cuando se adicionó la
pulverización de cáscara de huevo (6% y 9% del peso seco del suelo) se
observó que la densidad máxima seca pasa de 1.891 gr/cm3 a 1.902 gr/cm3
y 1.914 gr/cm3, respectivamente según los porcentajes del aditivo. Y cuando
se adicionó la cal (6% y 9% del peso seco del suelo) se observó que la
densidad máxima seca pasa de 1.891 gr/cm3 a 1.936 gr/cm3 y 1.971 gr/cm3,
respectivamente según los porcentajes del aditivo. Se concluyó, que para
mejorar la densidad máxima seca con mayor eficacia se utilice la cal.
44
4. En cuanto al CBR se determinó que con la adición pulverización de cáscara
de huevo y cal la influencia en los suelos arcillosos fue de manera positiva,
ya que tendió a mejorar la resistencia de dicho suelo. Cuando se adicionó la
pulverización de cáscara de huevo (6% y 9% del peso seco del suelo) al
suelo arcilloso se observó que el CBR pasa de 4.1% a 6.4% y 7.1%,
respectivamente según los porcentajes del aditivo, es decir la subrasante de
dicho suelo pasa de ser pobre a regular. Y cuando se adicionó la cal (6% y
9% del peso seco del suelo) se observó que el CBR pasa de 4.1% a 18.1%
y 13%, respectivamente según los porcentajes del aditivo, lo que quiere decir
que el suelo pasa de tener una subrasante pobre a buena. Por ende, se llegó
a la conclusión que para mejorar la resistencia de un suelo arcilloso con
mayor eficacia se debe utilizar la cal teniendo en cuenta que con el 9% de
cal el CBR se redujo en comparación con el 6%.
45
VII. RECOMENDACIONES
1. La pulverización de cáscara de huevo como estabilizante de suelos

arcillosos logra pequeñas mejoras en los suelos, es por ello que se
recomienda usarlo junto con la cal, ya que de esta manera se podrá reducir
la dosificación de la cal.
2. Se recomienda proseguir con investigaciones que estimulen el cuidado del

medio ambiente en al ámbito de ingeniería civil, a través de la reutilización o
reciclaje de ciertos residuos ya que estos podrían tener similitud de ciertas
propiedades con algún material de construcción.
3. Si más adelante se realizan investigaciones semejantes a la estabilización

de suelos arcillosos con cáscara de huevo y cal, la presente investigación se
puede utilizar como guía básica.
4. A los futuros investigadores se le recomienda seguir con la presente

investigación, ya sea; encontrando la relación (en porcentaje) más eficaz
entre la cáscara de huevo y cal para la estabilización de suelos arcillosos,
buscando otro aditivo que mejore la resistencia de los suelos arcillosos
utilizando menos porcentaje de dosificación.
46
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55
ANEXOS
56
Anexo 1. Matriz de operacionalización de variables
VARIABLES DEFINICIÒN CONCEPTUAL DEFINICIÓN OPERACIONAL DIMENSIONES INDICADORES INSTRUMENTO
El huevo que se deriva para el

consumo humano lega a ser un
ovulo de la gallina no fecundado. La pulverización de
Una parte de su estructura que no cáscara de huevo y cal Ficha de
se aprovecha es la cáscara de la caracterizará Dosificación recolección
6% CH, 9% CH,
huevo debido a que es un residuo físicamente (porcentajes de Cáscara de de datos
6% C y 9% C
orgánico, pero lo que no se sabe de componentes y Huevo y cal
tamaño de grano) y Balanza
es que en sus propiedades
presenta carbonatos y fosfatos es químicamente
un material mineralógico. (propiedades químicas);
Cáscara (Caravaca, Caste, Guzmán, a partir de entonces se
de Huevo Delgado, Mena, Alcalde y derivará para mezclarlo
y cal González, 2003, p.464). con el suelo arcilloso
extraído de la carretera
El óxido de calcio o la cal se de Cerro de Pasco a
obtienen mediante la Yanahuanca para su Tamaño de la Partículas con
descomposición por fuego, el estabilización. Para lo pulverización Tamiz # 200
diámetro
carbonato de calcio en los cual se utilizaron los de cáscara de (ASTM D
menor o igual
laboratorios se calcina con este siguientes porcentajes: huevo y cal 422)
a 0.075 mm
objeto de carbonato puro, que se 6% CH, 9% CH, 6% C y
presenta en cristales blancos o 9% C
mármol estatuario (Casares, 1857,
p.259).
57
Ficha de
Granulometrí
Análisis a por
Tipo de suelo
Granulométrico Tamizado
Hay muchos suelos que presentan (MTC E 107-
inestabilidad, ello quiere decir que 2000)
la resistencia que presenta el Ficha de
suelo no es el adecuado para Contenido de Contenido de
poder colocar una estructura sobre Para la siguiente humedad humedad
este. O en todo caso si se llega a variable, con el fin de natural (MTC E
colocar una estructura sobre un estabilizar el suelo 108-2000)
suelo poco estable, la estructura arcilloso, se definirá el Contenido de Ficha de
podría sufrir desde fallas leves a siguiente método de Límite de
humedad
Estabiliza fallas graves y lo peor aún es que operación: Aplicación Determinación Atterberg
ción de (MTC E 110
podría correr el riesgo que afectar cuantitativa, de modo de los límites de
suelos –
las vidas de terceros. La que se busque Atterberg
arcillosos estabilización de suelos arcillosos 2000/ MTC E
determinar las 111-
se puede realizar con muchos propiedades del suelo 2000)
productos, entre los cuales están; con pruebas de Ficha de
cenizas de arroz, cal, cemento, laboratorio rápidamente Proctor
entre otros. La estabilización de y con resultados Densidad Modificado
suelos arcillosos no solo se da con numéricos. Ensayo Proctor
Seca Máxima (MTC E 115
fines de construcción si no también –
con fines de agricultura (Behak, 2000 )
2015, p.37). Ficha de
California
Bearing
Resistencia Ensayo CBR
Ratio
(MTC E 132 -
2000)
58
Matriz de consistencia
Matriz de consistencia
Título: Estabilización de suelos arcillosos aplicando cáscara de huevo y cal, carretera Cerro de Pasco –
Yanahuanca, 2019
Autor: Vilma Katherine Marcelo Alberto
Problema Objetivos Hipótesis Variables e indicadores
¿De qué manera Determinar la A mayor VARIABLE 1 Cáscara de huevo y cal

influye la cáscara de influencia de la cantidad de
huevo y cal en la cáscara de huevo cáscara de DIMENSIONES INDICADORES
estabilización de los y cal en la huevo y cal 6% CH
suelos arcillosos, estabilización de mejor
carretera Cerro de los suelos estabilización de Dosificación de Cáscara de 9% CH
Huevo y cal, con relación al
Pasco – Yanahuanca? arcillosos, los suelos 6% C
peso seco del suelo
carretera Cerro arcillosos.
de Pasco – 9% C
Yanahuanca.
¿De qué manera Determinar la A mayor Partículas con

influye la cáscara de influencia de la cantidad de diámetro
Tamaño de la pulverización de
huevo y cal en el cáscara de huevo cáscara de cáscara de huevo y cal menor o igual
contenido de humedad y cal en el huevo y cal a 0.075 mm
de los suelos contenido de menor
arcillosos, carretera humedad de los contenido de
59
Cerro de Pasco – suelos arcillosos, humedad de los VARIABLE 2 Estabilización de suelos arcillosos
Yanahuanca? carretera Cerro suelos
de Pasco – arcillosos. DIMENSIONES INDICADORES
Yanahuanca
Tipo de suelo Análisis Granulométrico
Determinar la A mayor Contenido de humedad

¿De qué manera influencia de la cantidad de natural
influye la cáscara de cáscara de huevo cáscara de Contenido de humedad
huevo y cal en la y cal en la huevo y cal Determinación de los
densidad máxima seca densidad máxima mejor densidad límites de Atterberg
de los suelos seca de los máxima seca de
arcillosos, carretera suelos arcillosos, los suelos
Cerro de Pasco – carretera Cerro arcillosos.
Yanahuanca? de Pasco –
Ensayo Proctor
Yanahuanca. A mayor Densidad Seca Máxima
Modificado
¿De qué manera cantidad de
influye la cáscara de Determinar la cáscara de
huevo y cal en la influencia de la huevo y cal
resistencia de los cáscara de huevo mejor
suelos arcillosos, y cal en la resistencia de
carretera Cerro de resistencia de los los suelos
Pasco – Yanahuanca? suelos arcillosos, arcillosos.
carretera Cerro Resistencia Ensayo CBR
de Pasco –
Yanahuanca.
60
Anexo 2. Validez y confiabilidad de los instrumentos de recolección de datos
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
Anexo 3. Declaratoria de originalidad del autor
76
Anexo 4. Pantallazo del Turnitin
77
Anexo 5. Hojas de calculo
78
79
80
Anexo 6. Panel Fotográfico
Fotografía 1. Juntado y secado de las Fotografía 2. Colocación de la

cáscaras de huevo máquina de moler
Fotografía 3. Comienzo de la Fotografía 4. Cáscara de huevo

trituración de cascara de huevo triturada
Fotografía 5. Resultado final de la Fotografía 6. Pulverización de cáscara

trituración de casaca de huevo de huevo lista para llevar al laboratorio
81
Fotografía 7. Realización de la Fotografía 8. Realización de la
calicata 01 calicata 02
Fotografía 9. Medición de la calicata 01 Fotografía 10. Medición de la calicata

02
82
Fotografía 11. Estabilizadores Fotografía 12. Entrega de la
pulverización de cáscara de huevo al
laboratorio MTL Geotecnia
Fotografía 13. Entrega de la Fotografía 14.

pulverización de cal al laboratorio MTL Suelo a estabilizar
Geotecnia
Fotografía 14. Fotografía 15.

Nombre de tesis Tamizado de la muestra natural
Fotografía 16. Pesado de la muestra Fotografía 17. Muestra secada en el

natural que paso la malla N°200 horno eléctrico
83
Fotografía 18. Copa de Casagrande Fotografía 19. Determinación del límite
liquido
Fotografía 20. El acanalador se Fotografía 21. Movimientos de la

pasa sobre el centro de la copa, manivela, para suministrar los golpes
para cortar la pasta del suelo en dos necesarios para cerrar la ranura.
Fotografía 22. Determinación del Fotografía 23. Pesado de la muestra

límite plástico utilizada en los límites de consistencia
84
Fotografía 24. Colocación de Fotografía 25. Materiales para la
muestra en el horno eléctrico realización del Proctor Modificado y CBR
Fotografía 26. Pesado del aditivo Fotografía 27. Mezcla del aditivo y la
para la realización del Proctor muestra natural
Modificado y CBR
Fotografía 28. Compactación de Fotografía 29. Compactación de

muestras con la adición de cáscara muestras con la adición de cal.
de huevo
85
Fotografía 30. Moldes, con adición de Fotografía 31. Moldes, con adición de
6% de cáscara de huevo, 9% de cáscara de huevo,
compactados con 56, 25 y 12 golpes compactados con 56, 25 y 12 golpes
Fotografía 32. Los moldes del CBR se Fotografía 33. Penetración del pistón a
sumergen por 96 horas. la muestra con adición de 6% de cal
Fotografía 34. Aplicación de carga a la Fotografía 35. Penetración del pistón a

muestra con adición de 9% de cal la muestra con adición de 6% de
cáscara de huevo
86
Fotografía 36. Aplicación de carga a la Fotografía 37. Muestras finalizado el
muestra con adición de 9% de cáscara CBR
de huevo
87
Anexo 7. Certificados de laboratorio
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
Anexo 8. Certificados de Calibración de los equipos
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
Anexo 9. Recibo del pago realizado por los servicios de ensayos en laboratorio
118
Anexo 10. Plano de ubicación y localización
119

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Estabilización de suelos arcillosos aplicando cáscara de huevo y

TESIS PARA OBTENER EL TITULO PROFESIONAL DE

De manera sincera y sencilla, mi profundo

Un agradecimiento especial al ingeniero

Gracias a mis padres por darme las

Palabras clave: Suelo arcilloso, cáscara de huevo, cal, índice de plasticidad,

Figura 1. Baches en la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca

Figura 2. Talud de la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca

Figura 3. Talud donde se observa el tipo de suelo

Figura 5. Carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca

La justificación del estudio para la presente investigación, debido a las

Determinar la influencia de la cáscara de huevo y cal en la resistencia de los suelos

A mayor cantidad de cáscara de huevo y cal mejor resistencia de los suelos

Olaya (2018), en su disertación para elegir el título profesional de un químico

Huanca (2018), en su disertación para elegir un título profesional para Ingeniero

Cuadros (2017), en su disertación para elegir el título profesional de ingeniero civil

Jurado y Clavijo (2016), en su disertación para el título de Ingeniero Civil con el

Reibán (2017), en su disertación para elegir un título profesional el arquitecto tituló

Esmaeil (2016), en su disertación para elegir la Maestría en Ciencias en Ingeniería

Keng (2016), en la revista "International Journal of Structural and Civil

Gajewska y Kraszewski (2018) en la revista " Significance of cement-

Mantovani (2017), en su artículo científico titulado "Atributos químicos para el

Ricardo, Buenaventura y Ortiz (2016), en su artículo científico titulado

Vera e Hidalgo (2019), en su artículo científico titulado “El Efecto de diferentes

Figura 6. Cáscara de huevo

Las características y propiedades químicas de la cáscara de huevo, dentro de la

A continuación, se presenta una tabla donde se puede apreciar de mejor manera la

La cáscara de huevo presenta un grosor de 0.35mm aproximadamente, tiene más

Figura 7. Estructura de la Cáscara de huevo

La segunda ventaja es que la cáscara de huevo es un residuo orgánico por lo que

La desventaja será el apoyo de la población para poder contribuir a la reutilización

A la hora de hablar de estabilización, hablamos de brindar resistencia a los suelos

La composición requerida para la estabilización de suelos con cal es que presente

Las ventajas y desventajas de la cal, la primera ventaja es que ya existen

La estabilización de suelos arcillosos, la evolución ocurre en todo aspecto, dentro

En el momento que se observa la presencia predominante de arcilla a diferencia de

El tipo de suelo que presenta la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca es

Fuente: Plan vial departamental participativo Pasco

Figura 8. Suelo arcilloso de la carretera Cerro de Pasco – Yanahuanca

La tecnología avanza en todo aspecto de la humanidad y en el área de la ingeniería

El contenido de humedad, si queremos conocer el suelo de una mejor manera es

Las rocas se presentan de manera homogénea o gran parte homogénea, caso

El ensayo de reconocimiento del terrero se llevará a cabo en el campo es decir en

Fuente: Manual de carreteras

Para obtener la densidad seca máxima es necesario realizar el ensayo Proctor,

El proceso, normalizado, se puede resumir de la siguiente manera: la muestra de

Figura 10. Curva del Ensayo Proctor

La resistencia del suelo a ciertas tensiones no cortantes, como la tensión, por

Fuente: Manual de carreteras

La carretera de Cerro de Pasco a Yanahuanca es una carretera de tercera clase

Tipo de investigación de acuerdo al nivel:

Tipo de investigación de acuerdo al diseño metodológico:

Tipo de investigación de acuerdo al enfoque:

3.2. Variables y operacionalización

La muestra es una porción de la población que se elige o selecciona a través

El muestreo para la investigación es probabilístico, aleatorio simple. Es decir que

3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos