Caracterización del material de sub-base de la cantera la Caima, Alvarado Tolima, y evaluación de su calidad en la determinación del módulo resiliente
Las autopistas y carreteras proporcionan a la sociedad alternativas de conectividad, seguridad y confort e influyen en el desarrollo económico y social de un país. Por lo tanto, la ingeniería de pavimentos busca realizar estudios detallados de caracterización de materiales para brindar mejores respu...
- Autores:
-
Forero Muñoz, Carmen Fabiana
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Cooperativa de Colombia
- Repositorio:
- Repositorio UCC
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
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Evaluación de calidad
Modulo Resiliente
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Las autopistas y carreteras proporcionan a la sociedad alternativas de conectividad, seguridad y confort e influyen en el desarrollo económico y social de un país. Por lo tanto, la ingeniería de pavimentos busca realizar estudios detallados de caracterización de materiales para brindar mejores respuestas para el diseño, construcción, mantenimiento y rehabilitación. En concordancia con lo anterior, en el presente trabajo de investigación se evaluó el comportamiento de la sub base granular con la adición de material asfáltico recuperado (RAP) y ceniza del bagazo de la caña de azúcar (CBCA) para determinar el efecto sobre el módulo resiliente y el CBR (Californian Bearing Ratio). La evaluación de la sub base granular fue realizada según las normas INVIAS, añadiendo RAP y CBCA como nueva alternativa de modificación en porcentajes de 5%, 10% y 15%; esto con la finalidad de verificar y comparar los resultados con una sub base del 0% de adición de acuerdo a las propiedades físico-mecánicas. Por lo tanto, la adición de los sub productos de la agro industria, demostraron que la CBCA con 5 %, mejoró en un 25 % la rigidez de la sub base granular. Por el contrario, un 10% de ceniza disminuyó la rigidez en un 77 %. Lo anterior, también se estudió con el ensayo CBR, obteniendo un 11 % de variación de la relación de soporte para una adición del 5 %. Sin embargo, para el 10 % de CBCA los resultados no fueron coherentes con la rigidez, porque mejoro en un 4 %. Finalmente se logró determinar que la adición de RAP en 5%, 10% y 15% no tuvieron éxito en la modificación de la sub base granular, porque los CBRS y módulos resilientes fueron menores a la sub base del 0% de adición. |
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Amelia, D. (2021). Caracterización de una muestra de pavimento asfaltico reciclado(rap), extraído de la autopista sur a la altura de los municipios de Soacha y Subaté Cundinamarca, con el fin de determinar su uso en capas granulares no tratadas en una estructura de paviment. Ariesanti. (2014). Evaluación del módulo resiliente en un material granular (sub-base) con adición de concreto hidráulico reciclado. c, 1–92. Ayala, 2013. (2013). Luis Eduardo Ayala Velasco. Chavez, C. H. (2016). Empleo de la Ceniza de Bagazo de Caña de Azucar (CBCA) como Sustituto Porcentual del Agregado Fino en la Elaboracion del Concreto Hidraulico. Universidad Nacional De Cajamarca, 98. Cortez. (2015). Propiedades que definen los materiales resilientes en arquitectura Defining the materials properties resilient in architecture. Cubides, A. geraldine rojas, & Yepes, K. edber bernal. (2018). Estudio De Mezclas Asfálticas Recicladas (Reclaimed Asphalt Pavement) Modificadas Con Diferentes Porcentajes De Weo (Waste Engine Oil. Actualidades En Psicología, 32(125), 95–112. http://revistas.ucr.ac.cr/index.php/actualidades Das, B. M. (2020). CamScanner 05-24-2022 07.08.pdf. Duque, G., & Escobar, C. (2016). Geomecánica. Universidad Nacional de Colombia, 402. http://galeon.com/geomecanica Goñas Labajos, O., & Saldaña Núñez, J. H. (2020). Estabilización de suelos con cenizas de carbón para uso como subrasante mejorada. Revista Científica UNTRM: Ciencias Naturales e Ingeniería, 3(1), 30. https://doi.org/10.25127/ucni.v3i1.589 Ibarra Enriquez, R. (2017). Metodologia de campo para determinar el aporte estructural de capas granulares de base y sub base elaborados a partir de la reutilizacion del RAP. 1–83. Institute, A. (2001). Superpave Mix Design: Superpave Series No. 2 (Third). Asphalt Institute. Intituto Mexicano del Transporte. (2001). Módulos de resiliencia en suelos finos y materiales granulares. Imt, 142, 58. Invias, Material, P. D. E. L., Datos, T. D. E., & Caucho, D. E. L. (2022). Capitulo 3. 25–38. Invias. (2012a). As Es If Ac Io Es If Ac Io. Invias, Cd, 50–150. Invias. (2012b). CBR de suelos compactados en el laboratorio y sobre una muestra inalterada. Invias, 19. Invias. (2013a). Normas de Ensayo de Materiales para Carreteras. Compresión inconfinada en muestras de suelos INV E 152 - 13. Compresión Inconfinada En Muestras de Suelos INV E 152 - 13, 1–11. Invias. (2013b). Sección 200. Manual de Normas de Ensayos de Materiales Para Carretereas, 342. Invias. (2020a). MÓDULO RESILIENTE DE SUELOS DE SUBRASANTES. 1–27. Invias. (2020b). Relaciones humedad - peso unitario seco en los suelos (ensayo modificado de compactación). Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras y Normas de Ensayo Para Materiales de Carreteras., 13, 1–14. Invías. (2012). INV-213-13 Análisis granulométrico de los agregados grueso y fino. Invias, Cd, 50–150. Leal Noriega, M. H. (2010). Relación entre el módulo resiliente hallado por retrocalculo y el encontrado en ensayos de laboratorio. Universidad Nacional De Colombia, 131. Marcela O, Ramos c, A. C. (2022). Pavimento asfáltico reciclado ( rap ) en Colombia. Miranda & Aguiar. (2019). Mezclas asfálticas con rap: pavimentos asfálticos reciclados. Universidad Católica de Colombia. Miranda, F., & Sánchez, E. (2015). Evaluación del módulo resiliente y deformación permanente de una base granular mecánicamente estabilizada con geomalla. 220. Monsalve Escobar, L. &, & Giraldo Vasques, L. (2012). Diseño De Pavimento Flexible Y Rígido. Facultad de Ciencias y Tecnología, 145. Ojeda Farías, O. F., Baltazar Zamora, M. Á., & Mendoza Rangel, J. M. (2018). Influencia de la inclusión de ceniza de bagazo de caña de azúcar sobre la compactación, CBR y resistencia a la compresión simple de un material granular tipo subrasante. Revista ALCONPAT, 8(2), 194–208. https://doi.org/10.21041/ra.v8i2.282 Pedro, G. (2017). Efecto del aceite quemado de motor sobre las propiedades físicas y mecánicas de mezclas asfálticas que contienen RAP. Journal of Chemical Information and Modeling, 53(9), 1689–1699. file:///C:/Users/User/Downloads/fvm939e.pdf Perez F, Insuasty A, B. J. (2019). Evaluación de la ceniza de bagazo de caña de azúcar para el mejoramiento de la subrasante en el sector de “el molino el escobal” B/Picaleña km 11 vía Ibagué – Girardot. Producción y zonas de producción. (2019). Quiñonez. (2015). Uso del deflectómetro de impacto liviano (LWD), para la aplicación del retrocálculo en carreteras no asfaltadas, caso práctico: Proyecto regional Cuzco. Rodriguez. (2020). Costos en pavimentos reciclados de la carretera Yanango – Puente herrería. Universidad Nacional de la plata. (2020). El suelo : un universo invisible . Conocer Propiedades físicas , químicas y biológicas de los Identificar el perfil de un suelo . Matenimiento De Espacios Verdes, 13. |
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En concordancia con lo anterior, en el presente trabajo de investigación se evaluó el comportamiento de la sub base granular con la adición de material asfáltico recuperado (RAP) y ceniza del bagazo de la caña de azúcar (CBCA) para determinar el efecto sobre el módulo resiliente y el CBR (Californian Bearing Ratio). La evaluación de la sub base granular fue realizada según las normas INVIAS, añadiendo RAP y CBCA como nueva alternativa de modificación en porcentajes de 5%, 10% y 15%; esto con la finalidad de verificar y comparar los resultados con una sub base del 0% de adición de acuerdo a las propiedades físico-mecánicas. Por lo tanto, la adición de los sub productos de la agro industria, demostraron que la CBCA con 5 %, mejoró en un 25 % la rigidez de la sub base granular. Por el contrario, un 10% de ceniza disminuyó la rigidez en un 77 %. Lo anterior, también se estudió con el ensayo CBR, obteniendo un 11 % de variación de la relación de soporte para una adición del 5 %. Sin embargo, para el 10 % de CBCA los resultados no fueron coherentes con la rigidez, porque mejoro en un 4 %. Finalmente se logró determinar que la adición de RAP en 5%, 10% y 15% no tuvieron éxito en la modificación de la sub base granular, porque los CBRS y módulos resilientes fueron menores a la sub base del 0% de adición.Highways and roads provide society with alternatives for connectivity, safety, and comfort and influence a country's economic and social development. Therefore, pavement engineering seeks to carry out detailed characterization studies on materials to provide better answers for design, construction, maintenance, and rehabilitation. Thus, the present research work evaluated the behavior of the granular sub-base with the addition of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) and Sugar cane bagasse ash (SCBA) to assess its effect on the resilient modulus. Furthermore, the evaluation of the granular sub-base was made according to INVIAS standards, adding RAP and SCBA as a new modification alternative in percentages of 5%, 10%, and 15%; this was to verify and compare the results with a sub-base of 0% addition according to the physical-mechanical properties. Therefore, adding the agro-industrial sub-products showed that the SCBA with 5% improved the stiffness of the granular sub-base by 25%. On the contrary, 10% ash decreased stiffness by 77%. Also, it was studied with the CBR test, obtaining an 11 % variation of the support ratio for an addition of 5 %. However, for 10 % SCBA, the results differed from the stiffness because it improved by 4 %. Finally, adding RAP at 5%, 10%, and 15% was not successful in modifying the granular sub-base because the CBRs and resilient moduli were lower than the sub-base of 0% addition.1. Introducción. -- 2. Objetivos. -- 2.1. Objetivo general. -- 2.2. Objetivos específicos. -- 3. Formulación del problema. -- 4. Justificación. -- 5. Descripción de la zona de estudio. -- 6. Marco de referencia. -- 6.1. Antecedentes. -- 7. Marco teórico. -- 7.1. Suelo. -- 7.1.1 Etapas y procesos en la formación del suelo y de las arcillas. -- 7.1.2 Factores de formación y evolución del suelo (F.F.E.S.). -- 7.1.3 Propiedades químicas y físicas del suelo. -- 7.2 Clasificación de los Suelos. -- 7.2.1 Clasificación de suelos por AASHTO. -- 7.2.2 Sistema unificado de clasificación de suelos. -- 7.3 Estabilización de Suelos. -- 7.3.1 Ceniza de bagazo de caña. -- 7.3.2 Estabilización con ceniza de bagazo de caña. -- 7.4 Pavimento asfáltico reciclado. rap (Recycled asphalt pavement). -- 7.4.1 Características del RAP. -- 7.5 Pavimento. -- 7.6 Subrasante. -- 7.7 Material de sub base. -- 7.8 Módulo resiliente. -- 8 Marco normativo. -- 8.1 Ensayos de laboratorio. -- 9. Metodologia. -- 9.1 selección de material de sub base. -- 9.2 caracterización de material de sub base. -- 9.2.1 Caracterización del RAP. -- 9.2.2 Caracterización de la CBCA. -- 9.3 Ensayos de laboratorio. -- 9.4 Caracterización de materiaL. -- 9.4.1 Resistencia al desgaste de los agregados de tamaños menores de 37.5mm por medio de la máquina de los ángeles – desgaste (INV E-218-13). -- 9.4.2 Densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción del agregado fino (INV E-222-13). --9.4.3 Densidad, densidad relativa (gravedad específica) y absorción del agregado grueso (INV E-223-13). -- 9.4.4 Compresión inconfinada en muestras de suelos (INV E-152-13). --9.4.5 Relaciones humedad – peso unitario seco en los suelos (ensayo modificado de compactación) (INV E-142-13). -- 9.4.6 CBR de suelos compactados en el laboratorio y sobre muestra inalterada (INV E-148-13). -- 9.4.7 Módulo resiliente de suelos y agregados (INV E-156-13). -- 9.4.8 Ensayos de laboratorio experimental con material de sub base con adición de RAP y CBCA. -- 10. Resultados. -- 10.1 caracterización del material de sub base granular. -- 10.2 Gravedad específica para finos de la subbase. -- 10.3 Ensayo máquina de los ángeles. -- 10.4 Compresión inconfinada. -- 10.5 Proctor modificado. -- 10.6 Ensayo de CBR. -- 10.7 Ensayo del módulo resiliente sin adición. -- 10.8 caracterización del material del rap. -- 10.9 Ensayos de caracterización de la CBCA. -- 10.10 Proctor modificado del material granular de sub base y sus adiciones. -- 10.11 CBR con material granular de sub base y sus adiciones. -- 10.12 Módulo resiliente con adición del 5% de CBCA en el material de sub base. -- 10.13 Módulo resiliente con adición del 10% de CBCA en el material de sub base. -- 10.14 Módulo resiliente con adición del 5%, 10% y 15% de rap en el material de sub base. --11 Conclusiones. -- 12 Recomendaciones. -- 13 Bibliografía.carmen.forerom@campusucc.edu.co89 p.Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Civil, IbaguéIngeniería CivilIbaguéSub base granularEvaluación de calidadModulo ResilienteTG 2022 ICI 48818Granular sub baseQuality assessmentResilient ModulusCaracterización del material de sub-base de la cantera la Caima, Alvarado Tolima, y evaluación de su calidad en la determinación del módulo resilienteTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAtribución – Sin Derivarinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Amelia, D. (2021). Caracterización de una muestra de pavimento asfaltico reciclado(rap), extraído de la autopista sur a la altura de los municipios de Soacha y Subaté Cundinamarca, con el fin de determinar su uso en capas granulares no tratadas en una estructura de paviment.Ariesanti. (2014). Evaluación del módulo resiliente en un material granular (sub-base) con adición de concreto hidráulico reciclado. c, 1–92.Ayala, 2013. (2013). Luis Eduardo Ayala Velasco.Chavez, C. H. (2016). Empleo de la Ceniza de Bagazo de Caña de Azucar (CBCA) como Sustituto Porcentual del Agregado Fino en la Elaboracion del Concreto Hidraulico. Universidad Nacional De Cajamarca, 98.Cortez. (2015). Propiedades que definen los materiales resilientes en arquitectura Defining the materials properties resilient in architecture.Cubides, A. geraldine rojas, & Yepes, K. edber bernal. (2018). Estudio De Mezclas Asfálticas Recicladas (Reclaimed Asphalt Pavement) Modificadas Con Diferentes Porcentajes De Weo (Waste Engine Oil. Actualidades En Psicología, 32(125), 95–112. http://revistas.ucr.ac.cr/index.php/actualidadesDas, B. M. (2020). CamScanner 05-24-2022 07.08.pdf.Duque, G., & Escobar, C. (2016). Geomecánica. Universidad Nacional de Colombia, 402. http://galeon.com/geomecanicaGoñas Labajos, O., & Saldaña Núñez, J. H. (2020). Estabilización de suelos con cenizas de carbón para uso como subrasante mejorada. Revista Científica UNTRM: Ciencias Naturales e Ingeniería, 3(1), 30. https://doi.org/10.25127/ucni.v3i1.589Ibarra Enriquez, R. (2017). Metodologia de campo para determinar el aporte estructural de capas granulares de base y sub base elaborados a partir de la reutilizacion del RAP. 1–83.Institute, A. (2001). Superpave Mix Design: Superpave Series No. 2 (Third). Asphalt Institute.Intituto Mexicano del Transporte. (2001). Módulos de resiliencia en suelos finos y materiales granulares. Imt, 142, 58.Invias, Material, P. D. E. L., Datos, T. D. E., & Caucho, D. E. L. (2022). Capitulo 3. 25–38.Invias. (2012a). 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