Análisis experimental de los suelos volcánicos con adiciones de cal y cemento con fines de evaluar su comportamiento geotécnico para la región de Moquegua del distrito de Omate

Abstract

El suelo volcánico de la región de Moquegua en la provincia de Omate es un material de grano mediano, muy frágil y poco denso a su vez; lo cual hace que tenga un mal comportamiento geotécnico. El material proveniente de un talud, se le adicionará conglomerantes como el cemento y la cal para mejorar sus parámetros geotécnicos y evaluar desde un punto de vista más ingenieril.

La metodología de esta investigación se inició con los ensayos para caracterizarlos, entre ello se realizó el ensayo de tamizado NTP 339.128 (ASTM D422), el ensayo para determinar el contenido de humedad NTP 339.127 (ASTM D42216); con la finalidad de poder determinar el suelo de estudio. Luego se realizaron ensayos de pH del suelo NTP 339.176 y de compactación Proctor Modificado NTP 339.141 (ASTM D1557), estos se usaron con el propósito de hallar la mejor dosificación de cal para la arena y del Proctor trato de encontrar la máxima densidad seca del suelo para aplicar esa misma densidad en los ensayos de corte. Finalmente, se ensayaron muestras a un Corte Directo NTP 339.171 (ASTM D3080), con la finalidad de obtener los parámetros de ángulo de fricción y cohesión. Las combinaciones de dosificación de cal que se usó para toda la tesis fueron de 4% constante para todas las muestras y de cemento fueron 2%, 4%, 6% y 8%. En suma, se realizaron estos ensayos a 3 y 7 días de curado, con el fin de evaluar el comportamiento y la tendencia de los esfuerzos cortantes a más días. Los resultados más relevantes mostraron que se obtuvieron un aumento de su ángulo de fricción en respecto al suelo natural de 16% para una mezcla de 2% de cemento y 4% de cal, 30% para una mezcla de 4% de cemento y 4% de cal, 28% para una mezcla de 6% de cemento y 4% de cal; y 22.57% para una mezcla de 8% de cemento y 4% de cal; estos resultados son dados para un curado de 3 días. En cambio, para un curado de 7 días se tienen los siguientes resultados de ángulo de fricción respecto al suelo natura de 27% para una mezcla de 2% de cemento y 4% de cal, 37% para una mezcla de 4% de cemento y 4% de cal, 35% para una mezcla de 6% de cemento y 4% de cal; y 29.92% para una mezcla de 8% de cemento y 4% de cal. En cuanto a los esfuerzos de resistencia al corte que se mostraran más adelante, se puede decir que mejoran con respecto al suelo natural, ya sea para un curado de 3 y 7 días.

The volcanic soil of the Moquegua region in the province of Omate is a medium grain material, very fragile and not very dense; which causes him to have a bad geotechnical behavior. The material from a slope will be added with binders such as cement and lime to improve its geotechnical parameters and evaluate from a more engineering point of view.

The methodology of this investigation began with the tests to characterize them, among them the NTP 339.128 sieve test (ASTM D422) was performed, the test to determine the NTP 339.127 moisture content (ASTM D42216); in order to determine the study floor. Then, NTP 339.176 soil pH and Modified Proctor NTP 339.141 (ASTM D1557) compaction tests were performed, with the purpose of finding the best lime dosage for the sand and the Proctor trying to find the maximum dry soil density to apply that same density in cutting tests. Finally, samples were tested at a Direct Cut NTP 339.171 (ASTM D3080), in order to obtain the parameters of friction and cohesion angle. The lime dosage combinations that were used for the entire thesis were 4% constant for all samples and cement were 2%, 4%, 6% and 8%. In sum, these trials were performed at 3 and 7 days of cure, in order to evaluate the behavior and tendency of the shear stresses to more days.

The results obtained indicate that the friction angle shows an increase in proportion to natural soil of 16% for a mixture of 2% cement and 4% lime, 30% for a mixture of 4% cement and 4 Lime%, 28% for a mixture of 6% cement and 4% lime; and 22.57% for a mixture of 8% cement and 4% lime; These results are given for a 3-day cure. On the other hand, for a 7-day cure, the following friction angle results with respect to the natural soil of 27% for a mixture of 2% cement and 4% lime, 37% for a mixture of 4% cement and 4% lime, 35% for a mixture of 6% cement and 4% lime; and 29.92% for a mixture of 8% cement and 4% lime.