Evaluación Mecánica de Materiales Granulares Marginales Para Uso en Capas de Subbase Granular en Vías de Bajo Volumen de Tránsito (MGM 1-2-3-4)

Los materiales granulares marginales (MGM) pueden convertirse en una solución alternativa para las estructuras de pavimento aplicadas a las carreteras. El objetivo principal de este proyecto es analizar y caracterizar el comportamiento mecánico de cuatro MGM (MGM1, MGM2, MGM3, y MGM4), que no cumple...

Full description

Autores:
Cabrales Ospino, José David
Bautista Bautista, Edicson Yoander
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Industrial de Santander
Repositorio:
Repositorio UIS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/14813
Acceso en línea:
https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14813
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Palabra clave:
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índice de plasticidad (IP)
compactación giratoria
ensayo triaxial dinámico
módulo resiliente
pavimentos
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plasticity index
gyratory compaction
dynamic triaxial test
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Rights
openAccess
License
Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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description Los materiales granulares marginales (MGM) pueden convertirse en una solución alternativa para las estructuras de pavimento aplicadas a las carreteras. El objetivo principal de este proyecto es analizar y caracterizar el comportamiento mecánico de cuatro MGM (MGM1, MGM2, MGM3, y MGM4), que no cumplen con las especificaciones del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) relacionadas con el contenido de finos e índices de plasticidad requeridos para una subbase granular SBG-38. Para ello, se comparó el módulo resiliente determinado con el ensayo triaxial dinámico sobre MGM compactadas recientemente y para diferentes condiciones de humedad. Las condiciones de humedad evaluadas corresponden a (i) el contenido óptimo de humedad de compactación, (ii) la humedad alcanzada después de un proceso de secado, y la medida después de un ciclo de secado hasta un porcentaje deseado y (iii) la humedad alcanzada después de un proceso de secado extremo. (Fase A). Además, el proyecto estableció la influencia del contenido de finos (18% y 21%) y del índice de plasticidad (8%, 12%, y 15%) sobre el módulo resiliente de MGM y los compararlo con la respuesta del material de referencia (SBG-CO) que cumple con los requerimientos de la especificación INVIAS para materiales granulares de subbase. Además, los materiales fueron caracterizados en términos de índice de calidad y gravedad específica de sus sólidos. Adicionalmente se puede observar que los materiales MGM 1, 2, y 3 al ser sometidos al máximo modulo resiliente del proceso de secado (Fase A) incrementaron su módulo con un aproximado de 135%, 85% y 900% respectivamente comparado con el determinado luego se su compactación. Estos resultados proporcionan una primera cuantificación del efecto en los cambios de humedad en respuesta de los MGMs evaluados.
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El objetivo principal de este proyecto es analizar y caracterizar el comportamiento mecánico de cuatro MGM (MGM1, MGM2, MGM3, y MGM4), que no cumplen con las especificaciones del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) relacionadas con el contenido de finos e índices de plasticidad requeridos para una subbase granular SBG-38. Para ello, se comparó el módulo resiliente determinado con el ensayo triaxial dinámico sobre MGM compactadas recientemente y para diferentes condiciones de humedad. Las condiciones de humedad evaluadas corresponden a (i) el contenido óptimo de humedad de compactación, (ii) la humedad alcanzada después de un proceso de secado, y la medida después de un ciclo de secado hasta un porcentaje deseado y (iii) la humedad alcanzada después de un proceso de secado extremo. (Fase A). Además, el proyecto estableció la influencia del contenido de finos (18% y 21%) y del índice de plasticidad (8%, 12%, y 15%) sobre el módulo resiliente de MGM y los compararlo con la respuesta del material de referencia (SBG-CO) que cumple con los requerimientos de la especificación INVIAS para materiales granulares de subbase. Además, los materiales fueron caracterizados en términos de índice de calidad y gravedad específica de sus sólidos. Adicionalmente se puede observar que los materiales MGM 1, 2, y 3 al ser sometidos al máximo modulo resiliente del proceso de secado (Fase A) incrementaron su módulo con un aproximado de 135%, 85% y 900% respectivamente comparado con el determinado luego se su compactación. Estos resultados proporcionan una primera cuantificación del efecto en los cambios de humedad en respuesta de los MGMs evaluados.PregradoIngeniero CivilMarginal granular materials (MGMs) may become an alternative solution for developing pavement structures applied to low-volume roads. The main objective of this project is to analyze and characterize the mechanical behavior of four MGMs (MGM1, MGM2, MGM3, and MGM4), which do not meet the specifications of the Instituto Nacional de Vias (INVIAS) related to the content of fines and plasticity indices required for a granular subbase SBG-38. For this purpose, the resilient modulus determined with the dynamic triaxial test on gyratory compacted MGMs was compared for different moisture conditions. The moisture conditions assessed correspond to the (i) optimum compaction moisture content, (ii) moisture achieved after a drying process, and (iii) moisture achieved after an extreme drying process (Phase A). Additionally, the project established the influence of the fines content (18% and 21%) and the plasticity index (8%, 12%, and 15%) on the resilient modulus of MGMs and compared them with the responses of two reference materials (SBG -CO) and (SBG-C1) that meet the requirements of the INVIAS specification for granular subbase materials. In addition, the materials were characterized in terms of their solids' specific gravity and quality indices. Additionally, it can be observed that the MGM 1, 2, and 3 materials, when subjected to the maximum drying process (Phase A) increased their resilient modulus compared to the one determined after their compaction. These results provide a first quantification of the effect of moisture changes on the response of the MGMs evaluate.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingeníerias FisicomecánicasIngeniería CivilEscuela de Ingenieria Civilmaterial granular marginal (MGM)índice de plasticidad (IP)compactación giratoriaensayo triaxial dinámicomódulo resilientepavimentosmarginal granular material (MGM)plasticity indexgyratory compactiondynamic triaxial testresilient moduluspavementsEvaluación Mecánica de Materiales Granulares Marginales Para Uso en Capas de Subbase Granular en Vías de Bajo Volumen de Tránsito (MGM 1-2-3-4)Mechanical Evaluation of Marginal Granular Materials for Use in Subbase Layers Granular in Low Traffic Volume Roads (MGM 1-2-3-4)Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bccehttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fORIGINALDocumento.pdfDocumento.pdfapplication/pdf2646314https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/4614bfcc-82f6-42b0-942b-4a7e29f8b577/downloadc2a7527fe1535ce6bf9e02187710808bMD51Carta de autorización.pdfCarta de autorización.pdfapplication/pdf151260https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/68bfdfc5-08db-4a61-99aa-b347fa365313/download53ef46c9a4bef58f9a28835dcebc0b69MD52Nota del Proyecto.pdfNota del Proyecto.pdfapplication/pdf273006https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/3b1221c5-00d9-4bd6-a466-fc086298c94d/downloadad86869eff0f2ae19ee764d1c55f7f4aMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82237https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/549fb88e-a27f-488b-aea2-5f05f7b0a1a1/downloadd6298274a8378d319ac744759540b71bMD5420.500.14071/14813oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/148132023-08-14 10:35:36.857http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessopen.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.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