Estudio experimental del efecto en el comportamiento mecánico al adicionar caucho triturado en un suelo arcilloso de baja plasticidad proveniente del caserío de Callampampa - Llama–Cajamarca

Abstract

La presente investigación presenta la influencia en el comportamiento mecánico de un suelo proveniente del Caserío de Callampampa, Llama, Cajamarca al adicionar caucho triturado. Este suelo es arcilloso de baja plasticidad y sus parámetros físicos fueron determinados con los ensayos, tales como Análisis Granulométrico por medio del Hidrómetro (MTC E 109 -2016) y por Tamizado (MTC E 107 -2016, NTP 339.128) y la determinación del Límite Liquido, Límite Plástico e Índice de Plasticidad (NTP 339.129).

El ensayo de Proctor Modificado (NTP 339.141), Corte Directo (NTP 339.171) se realizó como parte de la metodología con el fin de conocer los parámetros mecánicos de las muestras y explicar la influencia que causa el caucho triturado en la resistencia al esfuerzo de corte, la cohesión, ángulo de fricción, etc. Las muestras ensayadas fueron la del suelo natural (S100) y las mezclas con adición de caucho triturado en un 0.5%, 1.5%, 2.5% y 3.5%. Los resultados obtenidos indican que la densidad seca máxima que ofrece la mezcla adicionada con 3.5% de caucho triturado (S100/C3.5) se incrementa en un 1.76%, el contenido de humedad óptimo disminuye en un 5.75%, la resistencia al esfuerzo de corte se incrementa en un 35.2%, la cohesión aumenta en un 64% y el ángulo de fricción disminuye en un 9.1% respecto a la muestra S100. Por otro lado, para el ensayo de CBR (NTP 339.145) se tomó en cuenta los resultados obtenidos en los ensayos de Proctor Modificado para hallar los parámetros del suelo al esfuerzo de penetración y ver la viabilidad como terreno para una subrasante. Los porcentajes fueron 1.5%, 2.5% y 3.5% cuyos resultados son comparados respecto al suelo natural (S100). Los resultados obtenidos a 2mm de penetración con un 95% de M.D.S fue para un S100 de 3.3% y con la mezcla de S100/C3.5 se incrementa a 9.4%. En conclusión, el suelo arcilloso de baja plasticidad mejora sus propiedades mecánicas cuando se le adiciona caucho triturado.

The present investigation presents the influence on the mechanical behavior of a soil from the Caserio de Callampampa, Llama, Cajamarca by adding powder rubber. This soil is low plasticity clay and its physical parameters were determined with the tests, such as Granulometric Analysis by means of the Hydrometer (MTC E 109-2016) and by Screening (MTC E 107-2016, NTP 339.128) and the determination of the Limit Liquid, Plastic Limit and Plasticity Index (NTP 339.129).

The Modified Proctor (NTP 339.141) and Shear Box (NTP 339.171) test was performed as part of the methodology in order to know the mechanical parameters of the samples and explain the influence caused by the crushed rubber in the shear strength, cohesion, friction angle, etc. The samples tested were that of natural soil (S100) and mixtures with the addition of crushed rubber at 0.5%, 1.5%, 2.5% and 3.5%. The results obtained indicate that the maximum dry density offered by the S100 / C3.5 mixture is increased by 1.76% with respect to the S100 sample and the optimum moisture content decreases by 5.75%. Likewise, the resistance to shear stress offered by the S100 / C3.5 mixture is increased by 35.2% compared to the S100 sample, cohesion increases by 64% and the friction angle decreases by 9.1%. On the other hand, for the CBR test the results obtained in the Modified Proctor tests will be required to find the parameters of the soil at the shear strength and see the viability as a terrain for a subgrade. The percentages were 1.5%, 2.5% and 3.5% whose results are compared with respect to natural soil. The results obtained from the 2 mm CBR of penetration with 95% of M.D.S was for an S100 of 3.3% and with the mixture of S100 / C3.5 it was increased to 9.4%. In conclusion, the clay floor of low plasticity improves its mechanical properties when crushed rubber is added.