Análisis del desempeño de la cal con fibra de polipropileno para mitigar la reducción de la resistencia a la compresión de un suelo gravoso arcilloso ante los cambios de temperatura mediante el ensayo de compresión

Abstract

El desempeño del suelo es afectado por diversos factores con la que interactúa, por ejemplo, los ciclos de congelación y descongelación, que provocan cambios volumétricos internos. Es por ello que en este trabajo se estudia los efectos que tienen los cambios de temperatura en un suelo gravoso arcilloso, usando ciclos de temperatura que varían de -5° C a 17°C durante 10 días. Asimismo, se plantea como propuesta para mitigar la reducción de la resistencia el uso de cal y fibra de polipropileno. Para ello, se proponen 4 dosificaciones, en que se incluyen 3 muestras mezcladas con los materiales propuestos y una muestra en su estado natural, todas con su máxima densidad seca. Adicionalmente, se forman dos grupos de muestras con estas dosificaciones, donde el primero es sometido a los ciclos de temperatura para luego realizar el ensayo de compresión a temperatura ambiente, y el otro grupo es ensayado instantes luego de ser moldeado, para finalmente compararlos. De esta forma, se encuentra una proporción óptima basada en la variación de la resistencia a la compresión entre las muestras que fueron sometidos a los ciclos de temperatura y las que no fueron sometidos a tal efecto. Como resultado se obtiene que el uso de 3% de cal y 0.5% de fibra de polipropileno permitió que los ciclos de congelación provoquen un efecto menor en el suelo, ya que la resistencia se redujo en solo 6.76%, a comparación de la muestra patrón (sin materiales) que se redujo en 12.28%.

Soil performance is affected by various factors with which it interacts, for example, freezing and thawing cycles, which cause internal volumetric changes. For that reason, in this thesis, the effects of temperature changes in a gravelly clayey soil are studied, using temperature cycles ranging from -5°C to 17°C for 10 days. Likewise, the use of lime and polypropylene fiber are proposed as a proposal to mitigate the reduction of resistance. For this, 4 dosages are proposed, which includes 3 samples mixed with the proposed materials and a sample in its natural state, all with their maximum dry density. Additionally, two groups of samples are formed with these dosages, where the first is subjected to temperature cycles to then carry out the compression test at room temperature, and the other group is tested moments after being molded, to finally compare them. In this way, an optimal ratio is found based on the variation in compressive strength between the samples that were subjected to temperature cycles and those that were not. As a result, it is obtained that the use of 3% lime and 0.5% polypropylene fiber allowed the freezing cycles to cause a lesser effect on the soil, since the resistance was reduced by only 6.76%, compared to the patron sample (without materials) which was reduced by 12.28%.