Estabilización de suelos cohesivos utilizando escoria de cobre para su uso como subrasante mejorada

Abstract

En el presente trabajo de investigación se realiza la evaluación de la interacción entre la escoria de cobre y suelo cohesivo como una alternativa para estabilizar subrasantes con baja capacidad de soporte (valor CBR menores de 3%.) Las muestras de suelos cohesivos fueron extraídas del camino de acceso al centro poblado de Shicuy, distrito de San Juan de Jarpa, provincia de Chupaca, departamento de Junín realizando 3 calicatas de 1.5 metros. La escoria de cobre fue extraída del depósito de relaves de la refinería de DOE RUN ubicado en la Oroya, con el propósito de determinar si la mezcla con suelo cohesivo eleva el valor de CBR y pueda ser usado como subrasante mejorada. Mediante los ensayos de laboratorio se demostró que las mezclas de escoria de cobre con el suelo cohesivo presentan mejoras en el valor de CBR, dichos resultados mostraron que la mezcla de 60% suelo natural y 40% escoria de cobre elevan el valor de CBR a 17% considerado según el MTC un subrasante buena, con este valor se obtuvo un espesor de la capa de pavimento a nivel de afirmado de 15 cm, haciendo que los costos de construcción del pavimento a nivel de afirmado se reduzcan en un 20%, adicionalmente se utilizó una mezcla de 27% de escoria de cobre Además se mezcló 70% suelo natural, 27% de escoria de cobre y 3% cemento que hizo incrementar el valor de CBR a 23.7% que es considerado como subrasante muy buena, también se comprobó que reduce la expansión del suelo cohesivo de 3.6% a 0.6%. El empleo de la escoria de cobre reduce el impacto ambiental dejado por la refinería DOE RUN, ya que se le da un uso alternativo y a la vez aprovecha sus propiedades resistentes.

In the present investigation the evaluation of the interaction between the copper slag and the cohesive soil is carried out as an alternative to stabilize sub grades with low support capacity (CBR value less than 3%). The samples of cohesive soils were extracted from the access road to the town of Shicuy, San Juan de Jarpa district, Chupaca province, Junín department that makes 3 test pits of 1.5 meters. The copper slag was extracted from the relay deposit of the DOE RUN refinery located in La Oroya, with the purpose of determining if the mixture with the cohesive raise the value of CBR and can be used as an improved subgrade. Through the laboratory tests, the mixtures of the copper slag with the cohesive soil show improvements in the value of the CBR, the results of the mixture of 60% natural soil and 40% of copper slag raise the value of CBR to 17% according to the MTC named as good subgrade, with this value was obtained a thickness of the layer of pavement as an affirmed of 15 cm, making the costs of pavement construction reduce in a 20%. In addition, 70% natural soil, 27% copper slag and 3% cement were mixed and increased the CBR value to 23.7%, which is considered a very good subgrade. Also it reduces the expansion of cohesive soil from 3.6% to 0.6%. The use of the copper slag reduces the environmental impact of the DOE RUN refinery. Also it gives an alternative use and at the same time takes advantage of its resistant properties.