Estabilización química de suelos arcillosos con cal para su uso como subrasante en vías terrestres de la localidad de Villa Rica

Abstract

El presente trabajo de investigación está enfocado en estudiar el procedimiento de estabilización de suelos arcillosos con cal y determinar el óptimo contenido del estabilizante que asegure un aumento significativo en la capacidad de soporte de la subrasante para pavimentos flexibles. La zona de estudio y de donde se extrajeron las muestras es la localidad de Villa Rica, progresiva 3+000 km de la carretera Oconal-Cedropampa. La cal como agente estabilizante tiene propiedades de absorción de agua y mejora la resistencia de suelos arcillosos mediante el encapsulamiento de partículas de arcilla. Es decir, al interactuar cal con partículas de arcilla se produce un efecto de floculación, creando una doble capa difusa que reduce el potencial de hinchamiento y expansión de los suelos finos y aumentando la resistencia a la penetración. Se realizaron ensayos de granulometría, límites de consistencia, gravedad específica, proctor modificado y el ensayo de CBR para muestras del suelo en estado natural y con porcentajes de 9 %, 15% y 21% de cal. También, se realizó la clasificación de suelos mediante el método AASHTO Y SUCS para complementar los cálculos necesarios. El porcentaje óptimo de cal hallado fue 15%, con lo que se logra incrementar el valor del CBR del suelo de 3.3% a 5.9%.Además, se realiza un análisis comparativo de costos del diseño de la estructura de pavimento. En donde, se modela el pavimento sobre una subrasante en estado natural y otra en estado mejorado con el óptimo porcentaje de cal hallado.

The present research work is focused on study the stabilization procedure of clay soils with lime and determine the optimum content of the stabilizer that ensures a significant increase in the support capacity of the subgrade for flexible pavements. The study zone and where the samples were extracted is the town of Villa Rica, progressive 3 + 000 km from the Oconal-Cedropampa highway. Lime as a stabilizing agent has water absorption properties and improves the resistance of clay soils by encapsulating clay particles. That is, when lime interacts with clay particles, a flocculation effect is produced, creating a diffuse double layer that reduces the potential for swelling and expansion of fine soils and increasing the penetration resistance. It has been made granulometry test, sedimentation, consistency limits, specific gravity, modified proctor and the CBR test for soil samples in the natural state and with percentages of 9%, 15% and 21% lime. In addition, has been made soil classification by the method of the AASHTO and SUCS method to complement the necessary calculations. The optimal percentage of lime found was 15%, which increases the CBR value of the soil from 3.3% to 5.9%.In addition, has been made a comparative cost analysis of the pavement structure design was performed, where a design was modeled on a subgrade in the natural state and another in an improved state with the optimum percentage of lime found.