Análisis del comportamiento de las propiedades mecánicas de un suelo cohesivo y posible uso como material de terraplén cuando se modifica su composición granulometría usando escoria de Alto Horno

En el presente trabajo se plantea la utilización de escoria de alto horno como agente modificador de un suelo, de manera que este pueda ser aprovechado como material de terraplén y que además brinde soluciones a impactos ambientales negativos, como la explotación desmedida de canteras y el aumento d...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
Arcilla
Granulometría
Escoria de acero
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Cohesivos
Ingeniería Civil - Tesis y disertaciones académicas
Ensayo de materiales
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description En el presente trabajo se plantea la utilización de escoria de alto horno como agente modificador de un suelo, de manera que este pueda ser aprovechado como material de terraplén y que además brinde soluciones a impactos ambientales negativos, como la explotación desmedida de canteras y el aumento de desechos industriales en zonas de relleno. Para la modificación de un suelo usando escoria de alto horno y con relación a su composición granulométrica, se pretende encontrar una dosificación óptima que garantice el mejoramiento de las propiedades físicas y mecánicas del suelo. La hipótesis es que la escoria de alto horno puede mejorar el rendimiento del índice de resistencia de un material del suelo. El objetivo es cumplir con las especificaciones técnicas del instituto nacional de vías INVIAS en su artículo 220-13, materiales de terraplén. Se tomaron siete muestras para determinar la dosis más adecuada. La primera muestra se analizó en su estado natural, concluyendo que se trataba de un material arcilloso de baja plasticidad con un CBR del 2%; por lo tanto no óptimo para trabajar como material de terraplén según especificaciones técnicas del INVIAS, las otras seis muestras se modificaron con proporciones de escoria de alto horno de 5%, 10%, 20%, 30%, 40% y 50% respectivamente. Las propiedades físicas y mecánicas evolucionan efectivamente de acuerdo con las proporciones de las escorias de alto horno introducidas. La primera muestra modificada dio lugar a un aumento del 5% de la CBR. Este aumento alcanza su máximo con la muestra del 50% con una mejora del 11% del CBR. La hipótesis de una mejora del rendimiento del índice de resistencia del material del terraplén sólo se considera válida cuando hay, al menos, un 30% de escoria de alto horno en el suelo. Una proporción superior al 30% de escorias de alto horno permite estar por debajo de los límites máximos establecidos en la tabla 221 del artículo 220-13 de INVIAS.
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El objetivo es cumplir con las especificaciones técnicas del instituto nacional de vías INVIAS en su artículo 220-13, materiales de terraplén. Se tomaron siete muestras para determinar la dosis más adecuada. La primera muestra se analizó en su estado natural, concluyendo que se trataba de un material arcilloso de baja plasticidad con un CBR del 2%; por lo tanto no óptimo para trabajar como material de terraplén según especificaciones técnicas del INVIAS, las otras seis muestras se modificaron con proporciones de escoria de alto horno de 5%, 10%, 20%, 30%, 40% y 50% respectivamente. Las propiedades físicas y mecánicas evolucionan efectivamente de acuerdo con las proporciones de las escorias de alto horno introducidas. La primera muestra modificada dio lugar a un aumento del 5% de la CBR. Este aumento alcanza su máximo con la muestra del 50% con una mejora del 11% del CBR. La hipótesis de una mejora del rendimiento del índice de resistencia del material del terraplén sólo se considera válida cuando hay, al menos, un 30% de escoria de alto horno en el suelo. Una proporción superior al 30% de escorias de alto horno permite estar por debajo de los límites máximos establecidos en la tabla 221 del artículo 220-13 de INVIAS.This work proposes to use the blast furnace slag as a soil modifying agent. It can be used as an embankment material that provides solutions to negative environmental impacts, such as the excessive exploitation of quarries and the increase of industrial waste in filling areas. In order to use the blast furnace slag in regards to the grain size of the soil, it is intended to find an optimal dosage that guarantees the improvement of the physical and mechanical properties of the soil. The hypothesis is that blast furnace slag can improve the resistance index performance of a soil material. The objective is to comply with the technical specifications of the National Institute of Roads INVIAS in its article 220-13, embankment materials. Seven samples were taken to determine the most adapted dosage. The first sample was the raw soil. It was identified as clayey material of low plasticity with a CBR of 2% that is not suitable for embankment according to INVIAS technical specifications. Six other samples were modified with proportions of blast furnace slag of 5%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% respectively. The physical and mechanical properties effectively evolve in accordance to the proportions of blast furnace slag introduced. The first modified sample leaded to an increase of 5% of the CBR. This increase reaches its maximum with the 50% sample with an enhancement of 11% of the CBR. The hypothesis about an improvement of the resistance index performance of the embankment material is only considered valid when there is, at least, 30% of blast furnace slag in the soil. A proportion superior of 30% of blast furnace slag permits to be below the maximum limits established in table 221 of article 220-13 of INVIAS.pdfspaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Abierto (Texto Completo)http://purl.org/coar/access_right/c_16ecArcillaGranulometríaEscoria de aceroTerraplenCbrCohesivosIngeniería Civil - Tesis y disertaciones académicasEnsayo de materialesEscoriasTerraplenesClayGranulometrySteel slagEmbankmentCbrCohesiveAnálisis del comportamiento de las propiedades mecánicas de un suelo cohesivo y posible uso como material de terraplén cuando se modifica su composición granulometría usando escoria de Alto HornoAnalysis of the behavior of the mechanical properties of a cohesive soil and possible use as embankment material when modifying its composition granulometry using blast furnace slagMonografíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTHUMBNAILVillarragaMorenoCesarAugusto2018.pdf.jpgVillarragaMorenoCesarAugusto2018.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6906http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/13338/12/VillarragaMorenoCesarAugusto2018.pdf.jpg7fa5760c55aedf28d21bffde6ee4caf8MD512open accessLicenciayAutorización2018.pdf.jpgLicenciayAutorización2018.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg13932http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/13338/13/LicenciayAutorizaci%c3%b3n2018.pdf.jpg1f2cea4e045e283c7023fd2384944d9dMD513open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-843http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/13338/8/license_url321f3992dd3875151d8801b773ab32edMD58open accesslicense_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/13338/9/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD59open accesslicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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