Análisis influencial de la aplicación de una emulsión asfáltica en el suelo de subrasante para el diseño de pavimentos en la ciudad de Cajamarca
Date
2024-11-26
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Pontificia Universidad Católica del Perú
Abstract
La estabilización de suelos de subrasante mediante la aplicación de productos asfálticos
no goza de una difusa extensión en Perú al momento de ejecutar proyectos de pavimentación
en suelos arcillosos. Ello se atribuye, principalmente, al limitado número de investigaciones
experimentales que sustenten su aplicación, traduciéndose en una significativa variabilidad en
las propiedades de los especímenes de suelo arcillosos estabilizados con productos asfálticos.
En adición, agentes estabilizadores alternativos como la cal y el cemento han sido objeto
de un mayor número de investigaciones en diversos tipos de arcillas, donde se ha demostrado
su eficaz capacidad de modificación sobre las propiedades físicas y mecánicas, tales como la
densidad aparente (densidad bulk), los límites de consistencia y la CBR (California Bearing
Ratio - Relación de Soporte California). La aplicación de los agentes estabilizadores antes
mencionados contribuye a la preparación del suelo de subrasante para la conformación de un
pavimento, viéndose su elección considerablemente influenciada por los costos asociados tanto
a la aplicación como al transporte hacia la ubicación del proyecto.
El propósito principal de este trabajo de investigación consiste en examinar las
variaciones en las propiedades físicas y mecánicas de un suelo de subrasante tras la aplicación
de un producto asfáltico (emulsión asfáltica). La dosificación específica que se requiere se
determina mediante el procedimiento "Diseño de Mezclas Asfálticas en Frío" (Asphalt
Institute, 1997) modificado por la Universidad de Illinois. Las muestras, obtenidas de suelos
de la ciudad de Cajamarca (en su mayoría, arcillas de mediana plasticidad), y una emulsión
asfáltica catiónica de rotura lenta (CSS-H1) comercial adecuada para el tipo de suelo empleado
y para el propósito de estabilización, se sometieron a ensayos en el Laboratorio de Mecánica
de Suelos (LMS) de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP); y se realizaron comparaciones esquemáticas entre los resultados obtenidos de las muestras en estado natural y
aquellas tratadas con el agente asfáltico.
Finalmente, se realiza la verificación de que la subrasante modificada haya alcanzado un
valor de soporte CBR superior al 6%, indicado en el Capítulo III: Componentes de la
Infraestructura del Camino perteneciente al “Manual MC-05-14 Suelos, Geología, Geotecnia
y Pavimentos” (MTC, 2014) como aquel que permita constituir la primera capa de la estructura
de pavimento. Posterior a ello se analiza la influencia de dicha aplicación en el presupuesto de
materiales para diversas configuraciones de espesores de pavimento; evaluándose la variación
del costo por metro cuadrado y la influencia de la dosificación del agente emulsivo obtenida al
momento de desarrollar el diseño de mezcla.
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Suelos--Análisis, Estabilización de suelos, Consolidación de suelos, Asfaltos
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