Influencia de la ceniza de bagazo de caña de azúcar para la estabilización de la subrasante en el diseño de un pavimento básico de la carretera C.P. Palomar – C.P. Sta. Elena, Pangoa, Junín

Abstract

Uno de los grandes problemas referidos al desarrollo de un país lo constituye el contar con un sistema vial interconectado, que posibilite las conexiones entre los pueblos y ciudades, condición que genera desarrollo y progreso. Para el caso de caminos en zonas tropicales, la construcción de los mismos con frecuencia suele tener dificultades a nivel del terreno de fundación, en gran parte por los tipos de suelos finos existentes candidatos a fundación, los que otorgan una baja capacidad de soporte para equilibrar las cargas dinámicas del tráfico. Esta condición genera la necesidad de incorporar mejoras y adiciones para estos suelos, lo que conlleva al desarrollo de una ingeniería en estabilización de suelos para fines viales. La presente investigación tuvo por objetivo determinar la influencia de la adición de ceniza de bagazo de caña de azúcar (CBCA) para estabilizar los suelos existentes, a fin de contar con un terreno de fundación con un mejor soporte, suelos en general, limo-arcillosos, que se propusieron para su colocación a nivel de subrasante, que una vez estabilizados servirían como fundación del pavimento básico propuesto para la carretera C.P. Palomar - C.P. Sta. Elena, Pangoa, Junín. La metodología en el desarrollo de la investigación fue de tipo aplicada, con un alcance explicativo-correlacional. Asimismo, su desarrollo fue de tipo experimental, auscultando y explorando los suelos in situ, para luego establecer un programa de ensayos en laboratorio. La muestra es representada por los suelos examinados de las calicatas ejecutadas entre las progresivas del km 10+000 – km 19+000, constituyéndose la población el tramo mencionado. La muestra solución al problema refiere a los suelos extraídos de la calicata C-4, la que presenta propiedades físico-mecánicas más desfavorables. Estas muestras fueron extraídas a una profundidad de 1.50 m. Así, con esta muestra se realizaron tanto ensayos en estado natural, como adicionando ceniza de bagazo de caña de azúcar (CBCA) en porcentajes de 2%, 4%, 8%, 12%, 16%, 20% y 24% respecto a la masa seca del suelo. Los resultados arrojaron que la adición de ceniza más eficiente fue de 24%, reduciendo el peso unitario compactado, pasando de 1.468 g/cm3 en la muestra sin estabilizar a 1.423 g/cm3 con la adición de dicha ceniza. Consecuentemente, el óptimo contenido de humedad varió de 26.60% a 29.00% en la muestra patrón con adición de esta ceniza. Con respecto al CBR, este experimentó variaciones positivas, pasando el CBR de 1.5% a 26.3% al 95% de la MDS. De igual manera al examinar las propiedades físico – mecánicas del material de cantera utilizado para el diseño del pavimento básico se obtuvo un CBR de 52.5% al 100% de la MDS, llegando a cumplir parcialmente los requisitos de calidad que indica la norma, siendo el suelo no plástico. Con respecto al diseño del pavimento básico, utilizando la metodología AUSTROADS se obtuvo un espesor de capa de 20 cm, considerablemente menor comparado al alcanzado por el enfoque AASHTO 1993, que resultó de 30 cm. Asimismo, queda determinada la influencia significativa de la estabilización con los diversos porcentajes de adición de ceniza de bagazo de caña de azúcar logrando obtener un ESAL superior para los distintos espesores de capa.