Influencia de la adición de polvo de vidrio reciclado en la estabilización de un suelo arcilloso con fines de cimentación superficial en el APV Sucso Auccaylle del distrito de San Sebastian, Cusco - 2022

Abstract

Resumen El principal objetivo de esta investigación es determinar en qué medida influye la adición de polvo de vidrio reciclado en la estabilización del suelo arcilloso con fines de cimentación superficial, donde se preparó y evaluó 5 muestras de suelo arcilloso con la adición de diferentes porcentajes de polvo de vidrio reciclable (0%, 2%, 5%, 8% y 11%), teniendo como guía la norma CE. 020 que establece consideraciones técnicas mínimas, para el mejoramiento requerido de la resistencia de los suelos mediante métodos químicos y mecánicos, en ello se hace mención a la estabilización con cal entre un rango del 2% a 8% dependiendo del tipo de arcilla. Inherente a ello, se busca estabilizar el suelo arcilloso identificado en el APV Sucso Auccaylle, distrito de San Sebastián, Cusco, usando como agente estabilizante materiales provenientes de los desechos no biodegradables como son las botellas de vidrio de cerveza, dándoles un nuevo propósito para su reciclaje y su reutilización en el rubro de la construcción tomando en cuenta la cal como un componente del vidrio. Entonces, se abordó las siguientes propiedades físico-mecánicas del suelo arcilloso, teniendo como guía procedimental la Norma Técnica Peruana (NTP) y las normas ASTM, las cuales son, los límites de Atterberg (limite plástico, límite liquido e índice de plasticidad), compactación del suelo con energía modificada (contenido de humedad óptimo y densidad máxima seca) y parámetros de resistencia (ángulo de fricción y cohesión); y finalmente se halló su influencia en los costos de estabilización del suelo con este aditivo. Y para lograr el propósito se tuvo un enfoque cuantitativo, con un alcance descriptivo, con un método hipotético deductivo, y un diseño cuasiexperimental. Por lo tanto, tras evaluar las 5 muestras de suelo arcilloso con la adición de diferentes porcentajes de polvo de vidrio reciclado (0%, 2%, 5%, 8% y 11%), se concluyó que al adicionar 5% de polvo de vidrio al suelo arcilloso, tras calcular los resultados de los ensayos de laboratorio con respecto a sus propiedades físico mecánicas fue el que mostros resultados favorables con respecto al suelo natural. Sin embargo, tras calcular la capacidad portante del suelo natural y con las diferentes adiciones de polvo de vidrio, el 11% de polvo de vidrio fue el que presentó un incremento en su capacidad portante de un 46% respecto al suelo natural, esto debido a los valores de su ángulo de fricción y cohesión que están por encima en un 24% y 12% respectivamente.

The main objective of this research is to determine to what extent the addition of recycled glass powder influences the stabilization of clayey soil for shallow foundation purposes. In this study, five samples of clayey soil were prepared and evaluated with the addition of different percentages of recyclable glass powder (0%, 2%, 5%, 8%, and 11%), following the CE. 020 standard, which establishes minimum technical considerations for the required improvement of soil strength through chemical and mechanical methods. The standard mentions lime stabilization in the range of 2% to 8% depending on the type of clay. Inherent to this, the aim is to stabilize the clayey soil identified in the APV Sucso Auccaylle, San Sebastián district, Cusco, using non-biodegradable waste materials, such as beer glass bottles, as a stabilizing agent, giving them a new purpose for recycling and reuse in the construction industry, taking into account lime as a component of the glass. So, the following physico-mechanical properties of the clayey soil were addressed, following the procedural guidance of the Peruvian Technical Standard (NTP) and ASTM standards. These properties include the Atterberg limits (plastic limit, liquid limit, and plasticity index), soil compaction with modified energy (optimal moisture content and maximum dry density), and strength parameters (friction angle and cohesion). Finally, their influence on soil stabilization costs with this additive was determined. To achieve this purpose, a quantitative approach was taken with a descriptive scope, a hypothetical-deductive method, and a quasi-experimental design. Therefore, after evaluating the 5 samples of clayey soil with the addition of different percentages of recycled glass powder (0%, 2%, 5%, 8%, and 11%), it was concluded that adding 5% of glass powder to the clayey soil, after calculating the laboratory test results regarding its physico-mechanical properties, showed favorable results compared to natural soil. However, when calculating the bearing capacity of the natural soil and with the different additions of glass powder, the 11% glass powder addition presented an increase in bearing capacity of 46% compared to the natural soil. This is due to the values of its friction angle and cohesion, which are 24% and 12% higher, respectively.