Ciencias con mención en Ingeniería Civil
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Item Uso de la ceniza de cáscara de arroz como alternativa para el mejoramiento de subrasantes arcillosas en pavimentos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-10-29) Acuña Supo, Stephani Milena; Liendo Luque, Carol Estefani; Lavado Sánchez, Kevin Michell; Cusinga Vargas, Giancarlo; Castro Marchán, Sergio Rodrigo; Soto Dueñas, Milagros del PilarLa construcción de pavimentos a lo largo del país es un proceso complejo que varía dependiendo del lugar. Una variable muy importante es la subrasante, que es el terreno natural, donde se apoya el pavimento, esta debe ser aceptable para soportarlo. La medida de resistencia de la subrasante es el California Bearing Ratio (CBR) la cual debe ser mayor al 6% para considerarse adecuada. Existen zonas en el país donde la subrasante no es adecuada y es necesaria una estabilización, pero se busca otra alternativa más económica y que afecte menos al medioambiente. Un nuevo material ha surgido estos últimos años, que tiene propiedades similares a las del cemento. Es aquí donde se presenta la ceniza de cáscara de arroz que es un producto de la quema de la cáscara de arroz, la cual el día de hoy es considerado un residuo de la producción de arroz. En esta investigación se listan y comparan diversas investigaciones hechas por distintos ingenieros en el país que muestran cómo la ceniza de cáscara de arroz ayuda a mejorar las propiedades mecánicas de las subrasantes arcillosas que presentan un pobre desempeño. Adicionalmente, se hace una comparación económica y de emisiones con otros métodos de estabilización, esto para poder tener una comparación más completa de las ventajas que puede tener esta alternativa frente a las más comunes. Se demuestra que los resultados de la ceniza de cáscara de arroz mezclada con el suelo de la subrasante arcillosa logran aumentar el CBR a valores mayores al 6% mejorando sus propiedades mecánicas. Por otro lado, se ve que es una alternativa económica comparando con la cal y el cemento, que son los métodos más comunes, además, genera menos emisiones que la producción del cemento. En general, se observa que la ceniza de cáscara de arroz es una alternativa viable que debe tener una mayor difusión en zonas donde existe una gran producción de arroz, tales como Lambayeque y algunas regiones tropicales del país. A partir de la difusión, se debe proceder a buscar empresas que puedan contribuir con la quema para la obtención del material mencionado, todo esto con la finalidad de que este sea un proceso controlado. Si se logran completar estos dos pasos se puede dar pie a una nueva alternativa para el mejoramiento de suelos y a su vez mejorar esta misma alternativa con el desarrollo de nuevas tecnologías contribuyendo a la ciencia y a la elaboración de caminos en el Perú.Item Sistemas de precarga para suelos arcillosos saturados(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-04-19) Felices Tineo, Lizeth Sofía; Burgos Pérez, María Valeria; Escalante Pillaca, George Henry; Castañeda Vasquez, Ángel Fernando; Campos Verdi, Piero Steve; Soto Dueñas, Milagros del PilarEl ser humano se enfrenta cada vez a mayores retos geotécnicos para construir estructuras, ya que las zonas geológica y geotécnicamente favorables son cada vez más escasas. Una de las técnicas más antiguas y que siguen siendo utilizadas para el mejoramiento del terreno es el uso de la precarga. El objetivo de la precarga en suelos blandos saturados es reducir el asentamiento cuando se lleva a cabo la construcción real en el sitio. Este objetivo se logra acelerando el proceso de consolidación de estos suelos, ejerciendo presiones e implementando medios para el drenaje de agua. En esta investigación se busca comparar los distintos tipos de precarga que son ejecutados en proyectos de ingeniería, los cuales son el sistema de precarga con material de relleno y con vacío. Este último tiene dos tipos: precarga con vacío con membrana hermética y precarga con vacío de dren a dren. Se recopila información de cada uno de estos sistemas, tanto en sus características propias y como su aplicación en distintas obras de ingeniería. Al finalizar, se presentan tablas comparativas de cada método, donde se detallan ventajas, aplicabilidad, desventajas y limitaciones.Item Estabilización de una subrasante arcillosa de baja plasticidad con cenizas de cáscara de arroz(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-15) Escobar Sulca, Juan Jesús; Quispe Sánchez, Giancarlo Djorkaef; Quispe Salazar, Fernando Raúl; Arana Soto, Jammy Bryan; Huarcaya Quiquia, Rosario Belén; Soto Dueñas, Milagros del PilarLas construcciones sobre subrasantes arcillosas son en algunos casos no recomendables debido a la inadecuada capacidad portante de este tipo de suelo para soportar las cargas de tránsito trasmitidas por la estructura de un pavimento. Ante ello, la estabilización de suelos es una técnica muy utilizada en la construcción de vías pavimentadas y vías no pavimentadas ubicadas sobre subrasantes pobres. Esto debido a que los métodos de estabilización permiten mejorar las propiedades ingenieriles y de durabilidad de las subrasantes. Entonces, esta investigación busca dar a conocer una técnica de estabilización de suelos a través del uso de cenizas de cáscara de arroz. Este agente estabilizador además de mejorar las propiedades mecánicas de una subrasante, al mismo tiempo representa una solución ecoamigable. Ello puesto que el uso de las cenizas de cáscara de arroz ayuda a minimizar la producción de desechos que se eliminarán al medio ambiente. Este trabajo de investigación consistió en el desarrollo de una revisión bibliográfica de estudios experimentales en donde se estabilizaron muestras de arcillas de baja plasticidad (CL) con diferentes porcentajes de cenizas de cáscara de arroz. Ello con el objetivo de identificar que propiedades ingenieriles mejoran en una arcilla con la aplicación de este agente estabilizador. Además, se determinó porcentajes de contenido óptimo de cenizas para las propiedades físicas, las propiedades mecánicas, las propiedades de resistencia y las propiedades hidráulicas en muestras de arcilla estabilizadas. Respecto a las propiedades físicas, los resultados muestran un incremento del límite líquido y una disminución del límite plástico conforme aumenta el porcentaje de cenizas de cáscara de arroz. Además, la gravedad específica del material estabilizado disminuye entre un 5% a 9% con el incremento del agente estabilizante. Las propiedades mecánicas de arcillas estabilizadas muestran un incremento de la capacidad portante CBR conforme se aumenta la presencia de cenizas de cáscara de arroz; sin embargo, luego del porcentaje óptimo, el cual es cercano al 15%, el valor máximo de CBR tiende a disminuir. De los ensayos de compactación tipo Proctor, se observó que conforme se incrementa las cenizas de cáscara de arroz, la máxima densidad seca (MDD) disminuye y el contenido óptimo de humedad (OMC) aumenta. Respecto a las propiedades de resistencia, de los ensayos de comprensión no confinada se obtuvo un contenido óptimo del 25% de cenizas de cáscara de arroz, luego del cual la resistencia a la comprensión tiende a disminuir. Lo mismo se observó de la recopilación bibliográfica de ensayos triaxiales llevados a cabo en muestras arcillosas estabilizadas con cenizas, en donde, el porcentaje óptimo fue del 25%, pasado este valor las propiedades resistentes como la cohesión y el ángulo de fricción disminuían. Finalmente, del análisis de las propiedades hidráulicas, se observó que, a mayores porcentajes de cenizas de cáscara de arroz, el coeficiente de permeabilidad tiende a disminuir debido a la cementación de las partículas de suelo que reduce la tasa de flujo en el suelo estabilizado. La investigación concluye que el uso de cenizas de cáscara de arroz como material estabilizante de subrasantes arcillosas demuestra ser una técnica muy apropiada y óptima debido al mejoramiento de las propiedades como la capacidad portante, el ángulo de fricción y la cohesión. Además, otras ventajas favorables es su disponibilidad y el menor impacto ambiental en comparación con otras técnicas de estabilización.