Propuesta de diseño de un pavimento rígido conformado de agregados marginales con presencia de cenizas volcánicas para el proyecto: Mejoramiento de carretera Moquegua – Omate - Arequipa, Tramo II, sector 1

Abstract

En el Perú existen zonas afectadas por la geología volcánica ya que disponen de insumos naturales llamados cenizas volcánicas. Este es un material formado por pequeños fragmentos de lavas silíceas de granos finos de colores blanquecinos, blandos y deleznables. Suelen presentar diversos grados de cementación, de tipo fisil, lo que los identifica en la categoría de suelos colapsables. Es por ello, que para la construcción del pavimento se requiere realizar la estabilización o mejoramiento de la subrasante para el siguiente proyecto que se desarrolla entre Arequipa y Moquegua.

La presente investigación tiene como objetivo evaluar el uso de agregados marginales con cenizas volcánicas para el diseño de losa de concreto hidráulico referida, la misma que como estructura será evaluada con los resultados del módulo de flexión y esfuerzo crítico.

Los resultados demostraron que, en la caracterización de agregados finos al contener cenizas volcánicas, no cumplan con todos los requerimientos propuestos en la norma peruana (EG-2013) del manual de carreteras. Sin embargo, el American Concrete Institute (ACI) incorpora excepciones para condiciones particulares de los áridos, posibilitando su uso a partir del cumplimiento de la resistencia y durabilidad requerida.

Se propuso realizar el diseño de una mezcla de concreto para una resistencia teórica de f´c= 280 kg/cm2. Sin embargo, al ensayar las probetas a los 28 días de curado se obtuvo una resistencia de f´c= 380 kg/cm2 esto se debe a la estrecha relación positiva que presenta la ceniza volcánica con el cemento puzolánico empleado para la mezcla.

In Peru there are areas affected by volcanic geology and that have natural inputs called volcanic ash. This is a material formed by small fragments of siliceous lavas of fine grains of whitish, soft and delectable colors. They usually present varying degrees of cementation, of the fisile type, which identifies them in the category of collapsible soils. That is why, for the construction of the pavement it is necessary to perform the stabilization or improvement of the subgrade for the next project that is developed between Arequipa and Moquegua.

The purpose of this research is to evaluate the use of marginal aggregates with volcanic ash for the design of the loss of referred hydraulic concrete, which will be determined as a structure with the results of the flexural and critical stress module.

The results showed that, in the characterization of fine aggregates containing volcanic ash, they do not require all the requirements proposed in the Peruvian standard (EG-2013) of the road manual. However, the American Concrete Institute (ACI) incorporates the specific conditions of the aggregates, which allows its use based on compliance with the required strength and durability.

It was proposed to design a concrete mix for a theoretical strength of f´c = 280 kg / cm2. However, when testing the probes after 28 days of curing, a resistance of f'c = 380 kg / cm2 was obtained, due to the close positive relationship between volcanic ash and the pozzolanic cement used for the mixture.