PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO...

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UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZ N PLAN DE TESIS Á INDICE CAPÍTULO I: GENERALIDADES 1.1 Titulo de la investigación. 1.2 Fecha de inicio y fecha probable de término. CAPÍTULO II: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2.1 Antecedentes y fundamentación del problema. 2.1.1 Antecedentes. 2.1.2 Fundamentación del problema. 2.1.2.1 Diagnóstico. 2.1.2.2 Pronóstico. 2.1.2.3 Propuesta. 2.2 Formulación del problema. 2.2.1 Problema General. 2.2.2 Problema específico. 2.3 Objetivos: Generales y Específicos. 2.3.1 Objetivos generales. 2.3.2 Objetivos específicos. 2.4 Importancia y justificación. 2.4.1 Importancia. 2.4.2 Justificación. 2.5 Limitaciones. CAPÍTULO III: MARCO TEÓRICO 3.1 Revisión de estudios realizados. 3.1.1 Características de los estabilizadores que se aplicarán. 3.1.2 Estabilizadores de suelos que se utilizarán. TESISTA: Bach. Gerardo Henry, ESPINOZA SUMARAN

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MODELO DE PLAN DE TESIS A DESARROLLAR

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UNIVERSI DAD NACIONAL HERMILIO VALDIZ N PLAN DE TESISAacute

INDICE

CAPIacuteTULO I GENERALIDADES

11 Titulo de la investigacioacuten

12 Fecha de inicio y fecha probable de teacutermino

CAPIacuteTULO II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

21 Antecedentes y fundamentacioacuten del problema

211 Antecedentes

212 Fundamentacioacuten del problema

2121 Diagnoacutestico

2122 Pronoacutestico

2123 Propuesta

22 Formulacioacuten del problema

221 Problema General

222 Problema especiacutefico

23 Objetivos Generales y Especiacuteficos

231 Objetivos generales

232 Objetivos especiacuteficos

24 Importancia y justificacioacuten

241 Importancia

242 Justificacioacuten

25 Limitaciones

CAPIacuteTULO III MARCO TEOacuteRICO

31 Revisioacuten de estudios realizados

311 Caracteriacutesticas de los estabilizadores que se aplicaraacuten

312 Estabilizadores de suelos que se utilizaraacuten

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3121 TerraZyme

3122 Zimplex PZ ndash 22X

313 Donde se utilizaron con eacutexito

3131 TerraZyme

3132 Zimplex PZ ndash 22X

314 Caracteriacutesticas de los suelos donde se utilizaraacuten los

estabilizantes

3141 TerraZyme

3142 Zimplex PZ ndash 22X

32 Conceptos fundamentales

33 Definicioacuten de teacuterminos baacutesicos

CAPIacuteTULO IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

Hipoacutetesis General y Especiacuteficas

Hipoacutetesis general

Hipoacutetesis especiacuteficas

Variables e indicadores

Variable independiente

Indicadores

Variable dependiente

Indicadores

CAPIacuteTULO V MARCO METODOLOacuteGICO

Metodologiacutea

Nivel y Tipo de investigacioacuten

Nivel de investigacioacuten

Tipo de investigacioacuten

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CAPIacuteTULO VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

Determinacioacuten del universo Poblacioacuten

Seleccioacuten de la muestra

CAPIacuteTULO VII TEacuteCNICAS DE RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO

DE DATOS

Teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos

Procesamiento y presentacioacuten de datos

Procesamiento de datos

Presentacioacuten de datos

CAPIacuteTULO VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y

PRESUPUESTALES

Potencial humano

Recursos materiales

Recursos financieros

Costos

Cronograma de acciones

BIBLIOGRAFIacuteA

ANEXOS

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PLAN DE TESIS

I GENERALIDADES

11 TIacuteTULO DE LA TESIS

ldquoPROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash

MECAacuteNICAS DEL SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33 M3 DE SUELO Y

1LT POR 30 M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSArdquo

12 FECHA DE INICIO Y FECHA PROBABLE DE TEacuteRMINO

INICIO Mayo del 2010

TEacuteRMINO Julio del 2010

II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

21 ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIOacuteN DEL PROBLEMA

211 ANTECEDENTES

Las condiciones que ofrece la movilizacioacuten de bienes y personas sobre las

viacuteas constituyen uno de los principales aspectos relacionados con la

productividad de una ciudad de una regioacuten y de la misma nacioacuten teniendo

como consecuencia las ventajas comparativas que se pueden adquirir frente a

otras Asiacute mismo el estado de las viacuteas es un paraacutemetro importante

relacionado con la calidad de vida de los ciudadanos

Las carreteras vecinales (con IMDA le 400 vehiacuteculos) en nuestro paiacutes juegan

un papel importante dentro de la red vial nacional debido a que representan un

alto porcentaje y en su gran mayoriacutea se encuentran desatendidas por diversas

circunstancias y solo son tenidas en cuenta cuando en un evento se colapsa

una troncal o viacutea principal

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Las viacuteas provinciales interconectadas son alternativas de origen ndash destino

dando un mayor cubrimiento econoacutemico y social Nuestras viacuteas son un

patrimonio muy grande que hay que mantener y rehabilitar mediante

procedimientos acorde con sus solicitudes de servicio utilizando tecnologiacuteas

econoacutemicas pero que igualmente sean soluciones vaacutelidas acertadas y

experimentadas

2111 ANTECEDENTES LOCALES

En el departamento de Huaacutenuco y en el entorno local se cuenta con limitada

informacioacuten acerca de la estabilizacioacuten de suelos en carreteras vecinales

tenieacutendose un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos mediante el uso del

cemento con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2112 ANTECEDENTES NACIONALES

En el aacutembito nacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

Tenieacutendose lo siguiente

USO DE TERRAZYME

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

USO DEL ZIMPLEX PZ ndash 22X

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

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(Huancavelica)

Con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2113 ANTECEDENTES INTERNACIONALES

A nivel internacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

difundido tenieacutendose como ejemplo lo siguiente

En Sudameacuterica se tienen los siguientes paiacuteses

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

212 FUNDAMENTACION DEL PROBLEMA

2121 DIAGNOacuteSTICO

El uso del afirmado como material de construccioacuten en la mejora de las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera se remonta a los

antildeos 1930 en los Estados Unidos de Norte Ameacuterica por efecto de la crisis

mundial vieron disminuidos notablemente sus recursos para la construccioacuten

de carreteras esto conllevoacute en consecuencia a una poliacutetica de cuidadosa

reserva en los gastos tanto de construccioacuten como de conservacioacuten de

carreteras descartaacutendose de los planes viales los pavimentos de tipo superior

(hormigoacuten concreto asfaacuteltico etc) estudiaacutendose a fondo el problema de la

onerosa conservacioacuten de los carreteras afirmados que constituiacutean la mayor

longitud de su red Se observaron entonces cuidadosamente diferentes tramos

de estos carreteras afirmados y como resultado de esas observaciones se

llegoacute a la conclusioacuten que algunas secciones conservaban su estabilidad bajo

la accioacuten del traacutensito sin desgranarse en eacutepocas de sequiacutea ni ablandarse ni

ahuellarse por la accioacuten combinada del traacutensito y la humedad

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La habilidad de los teacutecnicos viales americanos consistioacute en descubrir cuales

eran las caracteriacutesticas de esos afirmados que constituyen lo que hoy

llamamos bases revestimientos o suelos estabilizados mecaacutenicamente

En la actualidad en el mundo el uso del afirmado para mejorar las propiedades

fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera no pavimentada esta en

retroceso debido a muacuteltiples factores como el agotamiento de las canteras

existentes emisioacuten de polvo que genera polucioacuten ambiental afectando

directamente a la salud de los habitantes Motivo por el cual conviene revisar

otros procedimientos como la utilizacioacuten de estabilizantes de suelo Cal

cemento cloruro de magnesio enzymas ligninas poliacutemeros etc

En Sudameacuterica la tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo para mejorar

las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

desarrollada en los paiacuteses de

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

En el Peruacute el uso de aditivos estabilizantes de suelo para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

frente al uso del afirmado a pesar de que la Red Vial en nuestro paiacutes tiene una

longitud de 78200 Km de los cuales 68720 Km (87) son carreteras no

pavimentadas los que habitualmente se mantienen bajo un reacutegimen anual de

perfilados bacheos y compactado considerando que actualmente en el

mercado existen una gama de productos estabilizadores de suelos de distinta

naturaleza tales como cemento cal enzymas ligninas sales poliacutemetros etc

que en otros paiacuteses han dado buenos resultados Correctamente aplicados

estos productos ofrecen una mejor superficie de rodadura disminucioacuten de

los costos de operacioacuten menores gastos de mantenimiento y mejora de

las propiedades mecaacutenicas de los suelos estabilizados

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En la red vecinal de carreteras del departamento de Huaacutenuco se hace uso

intensivo del afirmado para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo el uso de aditivos estabilizantes de suelo es nulo

2122 PRONOacuteSTICO

En el Peruacute y en el departamento de Huaacutenuco si se continua utilizando el

afirmado como alterativa de solucioacuten para mejorar las propiedades fiacutesico ndash

mecaacutenicas del suelo de las carreteras no pavimentadas y en especial de la red

vecinal ocasionaraacute que la explotacioacuten de las canteras existentes se agoten

(disminucioacuten de la potencia y rendimiento de la cantera) esto encareceraacute su

explotacioacuten y uso

La potencia y rendimiento de las nuevas canteras que se utilizaraacute seraacute

reducida siendo necesario el uso de varias canteras para satisfacer el

volumen que demanda la obra ocasionando que la explotacioacuten y el costo de

transporte del afirmado se incrementen por la lejaniacutea de las canteras a la obra

2123 PROPUESTA

La tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo como alternativa de solucioacuten

para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo de las carreteras

vecinales en otros paiacuteses esta muy desarrollada a comparacioacuten del Peruacute y el

departamento de Huaacutenuco en especial donde su aplicacioacuten es limitada

(tenemos un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos) siendo necesario

probarlas en nuestra realidad como una alternativa de solucioacuten en lugar del

afirmado

LA PROPUESTA EN LA TESIS CONSISTE EN EVALUAR EL

MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL

SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y

1LT POR 30M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSA

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22 FORMULACIOacuteN DEL PROBLEMA

221 PROBLEMA GENERAL

iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DEL SUELO CON

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORARAacute LAS

PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO EN SUELOS DE

FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA)

222 PROBLEMA ESPECIacuteFICO

1 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuiraacute el

Iacutendice de plasticidad del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

2 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

densidad seca maacutexima del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

3 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

capacidad de soporte (CBR) del suelo en carreteras vecinales con

suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

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23 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIacuteFICOS

231 OBJETIVOS GENERALES

Mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales

con suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa mediante la aplicacioacuten de

ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN

PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE

SUELO)

232 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

1 Estudiar y evaluar la disminucioacuten del iacutendice de plasticidad del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

2 Estudiar y evaluar el aumento de la densidad seca maacutexima del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

3 Estudiar y evaluar el aumento de la capacidad de soporte (CBR) del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

24 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIOacuteN

241 IMPORTANCIA

Es importante por que las Canteras existentes de donde se obtiene el

AFIRMADO para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales se agotaraacuten (disminucioacuten de la potencia y

rendimiento de la cantera) encareciendo su explotacioacuten y uso siendo

necesario usar otras alternativas de solucioacuten como son los ESTABILIZANTES

DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 2: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

3121 TerraZyme

3122 Zimplex PZ ndash 22X

313 Donde se utilizaron con eacutexito

3131 TerraZyme

3132 Zimplex PZ ndash 22X

314 Caracteriacutesticas de los suelos donde se utilizaraacuten los

estabilizantes

3141 TerraZyme

3142 Zimplex PZ ndash 22X

32 Conceptos fundamentales

33 Definicioacuten de teacuterminos baacutesicos

CAPIacuteTULO IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

Hipoacutetesis General y Especiacuteficas

Hipoacutetesis general

Hipoacutetesis especiacuteficas

Variables e indicadores

Variable independiente

Indicadores

Variable dependiente

Indicadores

CAPIacuteTULO V MARCO METODOLOacuteGICO

Metodologiacutea

Nivel y Tipo de investigacioacuten

Nivel de investigacioacuten

Tipo de investigacioacuten

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CAPIacuteTULO VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

Determinacioacuten del universo Poblacioacuten

Seleccioacuten de la muestra

CAPIacuteTULO VII TEacuteCNICAS DE RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO

DE DATOS

Teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos

Procesamiento y presentacioacuten de datos

Procesamiento de datos

Presentacioacuten de datos

CAPIacuteTULO VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y

PRESUPUESTALES

Potencial humano

Recursos materiales

Recursos financieros

Costos

Cronograma de acciones

BIBLIOGRAFIacuteA

ANEXOS

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PLAN DE TESIS

I GENERALIDADES

11 TIacuteTULO DE LA TESIS

ldquoPROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash

MECAacuteNICAS DEL SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33 M3 DE SUELO Y

1LT POR 30 M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSArdquo

12 FECHA DE INICIO Y FECHA PROBABLE DE TEacuteRMINO

INICIO Mayo del 2010

TEacuteRMINO Julio del 2010

II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

21 ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIOacuteN DEL PROBLEMA

211 ANTECEDENTES

Las condiciones que ofrece la movilizacioacuten de bienes y personas sobre las

viacuteas constituyen uno de los principales aspectos relacionados con la

productividad de una ciudad de una regioacuten y de la misma nacioacuten teniendo

como consecuencia las ventajas comparativas que se pueden adquirir frente a

otras Asiacute mismo el estado de las viacuteas es un paraacutemetro importante

relacionado con la calidad de vida de los ciudadanos

Las carreteras vecinales (con IMDA le 400 vehiacuteculos) en nuestro paiacutes juegan

un papel importante dentro de la red vial nacional debido a que representan un

alto porcentaje y en su gran mayoriacutea se encuentran desatendidas por diversas

circunstancias y solo son tenidas en cuenta cuando en un evento se colapsa

una troncal o viacutea principal

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Las viacuteas provinciales interconectadas son alternativas de origen ndash destino

dando un mayor cubrimiento econoacutemico y social Nuestras viacuteas son un

patrimonio muy grande que hay que mantener y rehabilitar mediante

procedimientos acorde con sus solicitudes de servicio utilizando tecnologiacuteas

econoacutemicas pero que igualmente sean soluciones vaacutelidas acertadas y

experimentadas

2111 ANTECEDENTES LOCALES

En el departamento de Huaacutenuco y en el entorno local se cuenta con limitada

informacioacuten acerca de la estabilizacioacuten de suelos en carreteras vecinales

tenieacutendose un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos mediante el uso del

cemento con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2112 ANTECEDENTES NACIONALES

En el aacutembito nacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

Tenieacutendose lo siguiente

USO DE TERRAZYME

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

USO DEL ZIMPLEX PZ ndash 22X

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

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(Huancavelica)

Con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2113 ANTECEDENTES INTERNACIONALES

A nivel internacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

difundido tenieacutendose como ejemplo lo siguiente

En Sudameacuterica se tienen los siguientes paiacuteses

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

212 FUNDAMENTACION DEL PROBLEMA

2121 DIAGNOacuteSTICO

El uso del afirmado como material de construccioacuten en la mejora de las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera se remonta a los

antildeos 1930 en los Estados Unidos de Norte Ameacuterica por efecto de la crisis

mundial vieron disminuidos notablemente sus recursos para la construccioacuten

de carreteras esto conllevoacute en consecuencia a una poliacutetica de cuidadosa

reserva en los gastos tanto de construccioacuten como de conservacioacuten de

carreteras descartaacutendose de los planes viales los pavimentos de tipo superior

(hormigoacuten concreto asfaacuteltico etc) estudiaacutendose a fondo el problema de la

onerosa conservacioacuten de los carreteras afirmados que constituiacutean la mayor

longitud de su red Se observaron entonces cuidadosamente diferentes tramos

de estos carreteras afirmados y como resultado de esas observaciones se

llegoacute a la conclusioacuten que algunas secciones conservaban su estabilidad bajo

la accioacuten del traacutensito sin desgranarse en eacutepocas de sequiacutea ni ablandarse ni

ahuellarse por la accioacuten combinada del traacutensito y la humedad

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La habilidad de los teacutecnicos viales americanos consistioacute en descubrir cuales

eran las caracteriacutesticas de esos afirmados que constituyen lo que hoy

llamamos bases revestimientos o suelos estabilizados mecaacutenicamente

En la actualidad en el mundo el uso del afirmado para mejorar las propiedades

fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera no pavimentada esta en

retroceso debido a muacuteltiples factores como el agotamiento de las canteras

existentes emisioacuten de polvo que genera polucioacuten ambiental afectando

directamente a la salud de los habitantes Motivo por el cual conviene revisar

otros procedimientos como la utilizacioacuten de estabilizantes de suelo Cal

cemento cloruro de magnesio enzymas ligninas poliacutemeros etc

En Sudameacuterica la tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo para mejorar

las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

desarrollada en los paiacuteses de

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

En el Peruacute el uso de aditivos estabilizantes de suelo para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

frente al uso del afirmado a pesar de que la Red Vial en nuestro paiacutes tiene una

longitud de 78200 Km de los cuales 68720 Km (87) son carreteras no

pavimentadas los que habitualmente se mantienen bajo un reacutegimen anual de

perfilados bacheos y compactado considerando que actualmente en el

mercado existen una gama de productos estabilizadores de suelos de distinta

naturaleza tales como cemento cal enzymas ligninas sales poliacutemetros etc

que en otros paiacuteses han dado buenos resultados Correctamente aplicados

estos productos ofrecen una mejor superficie de rodadura disminucioacuten de

los costos de operacioacuten menores gastos de mantenimiento y mejora de

las propiedades mecaacutenicas de los suelos estabilizados

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En la red vecinal de carreteras del departamento de Huaacutenuco se hace uso

intensivo del afirmado para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo el uso de aditivos estabilizantes de suelo es nulo

2122 PRONOacuteSTICO

En el Peruacute y en el departamento de Huaacutenuco si se continua utilizando el

afirmado como alterativa de solucioacuten para mejorar las propiedades fiacutesico ndash

mecaacutenicas del suelo de las carreteras no pavimentadas y en especial de la red

vecinal ocasionaraacute que la explotacioacuten de las canteras existentes se agoten

(disminucioacuten de la potencia y rendimiento de la cantera) esto encareceraacute su

explotacioacuten y uso

La potencia y rendimiento de las nuevas canteras que se utilizaraacute seraacute

reducida siendo necesario el uso de varias canteras para satisfacer el

volumen que demanda la obra ocasionando que la explotacioacuten y el costo de

transporte del afirmado se incrementen por la lejaniacutea de las canteras a la obra

2123 PROPUESTA

La tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo como alternativa de solucioacuten

para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo de las carreteras

vecinales en otros paiacuteses esta muy desarrollada a comparacioacuten del Peruacute y el

departamento de Huaacutenuco en especial donde su aplicacioacuten es limitada

(tenemos un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos) siendo necesario

probarlas en nuestra realidad como una alternativa de solucioacuten en lugar del

afirmado

LA PROPUESTA EN LA TESIS CONSISTE EN EVALUAR EL

MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL

SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y

1LT POR 30M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSA

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22 FORMULACIOacuteN DEL PROBLEMA

221 PROBLEMA GENERAL

iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DEL SUELO CON

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORARAacute LAS

PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO EN SUELOS DE

FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA)

222 PROBLEMA ESPECIacuteFICO

1 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuiraacute el

Iacutendice de plasticidad del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

2 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

densidad seca maacutexima del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

3 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

capacidad de soporte (CBR) del suelo en carreteras vecinales con

suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

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23 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIacuteFICOS

231 OBJETIVOS GENERALES

Mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales

con suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa mediante la aplicacioacuten de

ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN

PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE

SUELO)

232 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

1 Estudiar y evaluar la disminucioacuten del iacutendice de plasticidad del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

2 Estudiar y evaluar el aumento de la densidad seca maacutexima del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

3 Estudiar y evaluar el aumento de la capacidad de soporte (CBR) del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

24 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIOacuteN

241 IMPORTANCIA

Es importante por que las Canteras existentes de donde se obtiene el

AFIRMADO para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales se agotaraacuten (disminucioacuten de la potencia y

rendimiento de la cantera) encareciendo su explotacioacuten y uso siendo

necesario usar otras alternativas de solucioacuten como son los ESTABILIZANTES

DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 3: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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CAPIacuteTULO VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

Determinacioacuten del universo Poblacioacuten

Seleccioacuten de la muestra

CAPIacuteTULO VII TEacuteCNICAS DE RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO

DE DATOS

Teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos

Procesamiento y presentacioacuten de datos

Procesamiento de datos

Presentacioacuten de datos

CAPIacuteTULO VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y

PRESUPUESTALES

Potencial humano

Recursos materiales

Recursos financieros

Costos

Cronograma de acciones

BIBLIOGRAFIacuteA

ANEXOS

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PLAN DE TESIS

I GENERALIDADES

11 TIacuteTULO DE LA TESIS

ldquoPROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash

MECAacuteNICAS DEL SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33 M3 DE SUELO Y

1LT POR 30 M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSArdquo

12 FECHA DE INICIO Y FECHA PROBABLE DE TEacuteRMINO

INICIO Mayo del 2010

TEacuteRMINO Julio del 2010

II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

21 ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIOacuteN DEL PROBLEMA

211 ANTECEDENTES

Las condiciones que ofrece la movilizacioacuten de bienes y personas sobre las

viacuteas constituyen uno de los principales aspectos relacionados con la

productividad de una ciudad de una regioacuten y de la misma nacioacuten teniendo

como consecuencia las ventajas comparativas que se pueden adquirir frente a

otras Asiacute mismo el estado de las viacuteas es un paraacutemetro importante

relacionado con la calidad de vida de los ciudadanos

Las carreteras vecinales (con IMDA le 400 vehiacuteculos) en nuestro paiacutes juegan

un papel importante dentro de la red vial nacional debido a que representan un

alto porcentaje y en su gran mayoriacutea se encuentran desatendidas por diversas

circunstancias y solo son tenidas en cuenta cuando en un evento se colapsa

una troncal o viacutea principal

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Las viacuteas provinciales interconectadas son alternativas de origen ndash destino

dando un mayor cubrimiento econoacutemico y social Nuestras viacuteas son un

patrimonio muy grande que hay que mantener y rehabilitar mediante

procedimientos acorde con sus solicitudes de servicio utilizando tecnologiacuteas

econoacutemicas pero que igualmente sean soluciones vaacutelidas acertadas y

experimentadas

2111 ANTECEDENTES LOCALES

En el departamento de Huaacutenuco y en el entorno local se cuenta con limitada

informacioacuten acerca de la estabilizacioacuten de suelos en carreteras vecinales

tenieacutendose un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos mediante el uso del

cemento con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2112 ANTECEDENTES NACIONALES

En el aacutembito nacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

Tenieacutendose lo siguiente

USO DE TERRAZYME

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

USO DEL ZIMPLEX PZ ndash 22X

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

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(Huancavelica)

Con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2113 ANTECEDENTES INTERNACIONALES

A nivel internacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

difundido tenieacutendose como ejemplo lo siguiente

En Sudameacuterica se tienen los siguientes paiacuteses

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

212 FUNDAMENTACION DEL PROBLEMA

2121 DIAGNOacuteSTICO

El uso del afirmado como material de construccioacuten en la mejora de las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera se remonta a los

antildeos 1930 en los Estados Unidos de Norte Ameacuterica por efecto de la crisis

mundial vieron disminuidos notablemente sus recursos para la construccioacuten

de carreteras esto conllevoacute en consecuencia a una poliacutetica de cuidadosa

reserva en los gastos tanto de construccioacuten como de conservacioacuten de

carreteras descartaacutendose de los planes viales los pavimentos de tipo superior

(hormigoacuten concreto asfaacuteltico etc) estudiaacutendose a fondo el problema de la

onerosa conservacioacuten de los carreteras afirmados que constituiacutean la mayor

longitud de su red Se observaron entonces cuidadosamente diferentes tramos

de estos carreteras afirmados y como resultado de esas observaciones se

llegoacute a la conclusioacuten que algunas secciones conservaban su estabilidad bajo

la accioacuten del traacutensito sin desgranarse en eacutepocas de sequiacutea ni ablandarse ni

ahuellarse por la accioacuten combinada del traacutensito y la humedad

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La habilidad de los teacutecnicos viales americanos consistioacute en descubrir cuales

eran las caracteriacutesticas de esos afirmados que constituyen lo que hoy

llamamos bases revestimientos o suelos estabilizados mecaacutenicamente

En la actualidad en el mundo el uso del afirmado para mejorar las propiedades

fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera no pavimentada esta en

retroceso debido a muacuteltiples factores como el agotamiento de las canteras

existentes emisioacuten de polvo que genera polucioacuten ambiental afectando

directamente a la salud de los habitantes Motivo por el cual conviene revisar

otros procedimientos como la utilizacioacuten de estabilizantes de suelo Cal

cemento cloruro de magnesio enzymas ligninas poliacutemeros etc

En Sudameacuterica la tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo para mejorar

las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

desarrollada en los paiacuteses de

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

En el Peruacute el uso de aditivos estabilizantes de suelo para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

frente al uso del afirmado a pesar de que la Red Vial en nuestro paiacutes tiene una

longitud de 78200 Km de los cuales 68720 Km (87) son carreteras no

pavimentadas los que habitualmente se mantienen bajo un reacutegimen anual de

perfilados bacheos y compactado considerando que actualmente en el

mercado existen una gama de productos estabilizadores de suelos de distinta

naturaleza tales como cemento cal enzymas ligninas sales poliacutemetros etc

que en otros paiacuteses han dado buenos resultados Correctamente aplicados

estos productos ofrecen una mejor superficie de rodadura disminucioacuten de

los costos de operacioacuten menores gastos de mantenimiento y mejora de

las propiedades mecaacutenicas de los suelos estabilizados

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En la red vecinal de carreteras del departamento de Huaacutenuco se hace uso

intensivo del afirmado para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo el uso de aditivos estabilizantes de suelo es nulo

2122 PRONOacuteSTICO

En el Peruacute y en el departamento de Huaacutenuco si se continua utilizando el

afirmado como alterativa de solucioacuten para mejorar las propiedades fiacutesico ndash

mecaacutenicas del suelo de las carreteras no pavimentadas y en especial de la red

vecinal ocasionaraacute que la explotacioacuten de las canteras existentes se agoten

(disminucioacuten de la potencia y rendimiento de la cantera) esto encareceraacute su

explotacioacuten y uso

La potencia y rendimiento de las nuevas canteras que se utilizaraacute seraacute

reducida siendo necesario el uso de varias canteras para satisfacer el

volumen que demanda la obra ocasionando que la explotacioacuten y el costo de

transporte del afirmado se incrementen por la lejaniacutea de las canteras a la obra

2123 PROPUESTA

La tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo como alternativa de solucioacuten

para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo de las carreteras

vecinales en otros paiacuteses esta muy desarrollada a comparacioacuten del Peruacute y el

departamento de Huaacutenuco en especial donde su aplicacioacuten es limitada

(tenemos un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos) siendo necesario

probarlas en nuestra realidad como una alternativa de solucioacuten en lugar del

afirmado

LA PROPUESTA EN LA TESIS CONSISTE EN EVALUAR EL

MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL

SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y

1LT POR 30M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSA

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22 FORMULACIOacuteN DEL PROBLEMA

221 PROBLEMA GENERAL

iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DEL SUELO CON

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORARAacute LAS

PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO EN SUELOS DE

FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA)

222 PROBLEMA ESPECIacuteFICO

1 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuiraacute el

Iacutendice de plasticidad del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

2 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

densidad seca maacutexima del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

3 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

capacidad de soporte (CBR) del suelo en carreteras vecinales con

suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

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23 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIacuteFICOS

231 OBJETIVOS GENERALES

Mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales

con suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa mediante la aplicacioacuten de

ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN

PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE

SUELO)

232 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

1 Estudiar y evaluar la disminucioacuten del iacutendice de plasticidad del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

2 Estudiar y evaluar el aumento de la densidad seca maacutexima del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

3 Estudiar y evaluar el aumento de la capacidad de soporte (CBR) del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

24 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIOacuteN

241 IMPORTANCIA

Es importante por que las Canteras existentes de donde se obtiene el

AFIRMADO para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales se agotaraacuten (disminucioacuten de la potencia y

rendimiento de la cantera) encareciendo su explotacioacuten y uso siendo

necesario usar otras alternativas de solucioacuten como son los ESTABILIZANTES

DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 4: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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PLAN DE TESIS

I GENERALIDADES

11 TIacuteTULO DE LA TESIS

ldquoPROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash

MECAacuteNICAS DEL SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33 M3 DE SUELO Y

1LT POR 30 M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSArdquo

12 FECHA DE INICIO Y FECHA PROBABLE DE TEacuteRMINO

INICIO Mayo del 2010

TEacuteRMINO Julio del 2010

II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

21 ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIOacuteN DEL PROBLEMA

211 ANTECEDENTES

Las condiciones que ofrece la movilizacioacuten de bienes y personas sobre las

viacuteas constituyen uno de los principales aspectos relacionados con la

productividad de una ciudad de una regioacuten y de la misma nacioacuten teniendo

como consecuencia las ventajas comparativas que se pueden adquirir frente a

otras Asiacute mismo el estado de las viacuteas es un paraacutemetro importante

relacionado con la calidad de vida de los ciudadanos

Las carreteras vecinales (con IMDA le 400 vehiacuteculos) en nuestro paiacutes juegan

un papel importante dentro de la red vial nacional debido a que representan un

alto porcentaje y en su gran mayoriacutea se encuentran desatendidas por diversas

circunstancias y solo son tenidas en cuenta cuando en un evento se colapsa

una troncal o viacutea principal

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Las viacuteas provinciales interconectadas son alternativas de origen ndash destino

dando un mayor cubrimiento econoacutemico y social Nuestras viacuteas son un

patrimonio muy grande que hay que mantener y rehabilitar mediante

procedimientos acorde con sus solicitudes de servicio utilizando tecnologiacuteas

econoacutemicas pero que igualmente sean soluciones vaacutelidas acertadas y

experimentadas

2111 ANTECEDENTES LOCALES

En el departamento de Huaacutenuco y en el entorno local se cuenta con limitada

informacioacuten acerca de la estabilizacioacuten de suelos en carreteras vecinales

tenieacutendose un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos mediante el uso del

cemento con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2112 ANTECEDENTES NACIONALES

En el aacutembito nacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

Tenieacutendose lo siguiente

USO DE TERRAZYME

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

USO DEL ZIMPLEX PZ ndash 22X

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

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(Huancavelica)

Con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2113 ANTECEDENTES INTERNACIONALES

A nivel internacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

difundido tenieacutendose como ejemplo lo siguiente

En Sudameacuterica se tienen los siguientes paiacuteses

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

212 FUNDAMENTACION DEL PROBLEMA

2121 DIAGNOacuteSTICO

El uso del afirmado como material de construccioacuten en la mejora de las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera se remonta a los

antildeos 1930 en los Estados Unidos de Norte Ameacuterica por efecto de la crisis

mundial vieron disminuidos notablemente sus recursos para la construccioacuten

de carreteras esto conllevoacute en consecuencia a una poliacutetica de cuidadosa

reserva en los gastos tanto de construccioacuten como de conservacioacuten de

carreteras descartaacutendose de los planes viales los pavimentos de tipo superior

(hormigoacuten concreto asfaacuteltico etc) estudiaacutendose a fondo el problema de la

onerosa conservacioacuten de los carreteras afirmados que constituiacutean la mayor

longitud de su red Se observaron entonces cuidadosamente diferentes tramos

de estos carreteras afirmados y como resultado de esas observaciones se

llegoacute a la conclusioacuten que algunas secciones conservaban su estabilidad bajo

la accioacuten del traacutensito sin desgranarse en eacutepocas de sequiacutea ni ablandarse ni

ahuellarse por la accioacuten combinada del traacutensito y la humedad

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La habilidad de los teacutecnicos viales americanos consistioacute en descubrir cuales

eran las caracteriacutesticas de esos afirmados que constituyen lo que hoy

llamamos bases revestimientos o suelos estabilizados mecaacutenicamente

En la actualidad en el mundo el uso del afirmado para mejorar las propiedades

fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera no pavimentada esta en

retroceso debido a muacuteltiples factores como el agotamiento de las canteras

existentes emisioacuten de polvo que genera polucioacuten ambiental afectando

directamente a la salud de los habitantes Motivo por el cual conviene revisar

otros procedimientos como la utilizacioacuten de estabilizantes de suelo Cal

cemento cloruro de magnesio enzymas ligninas poliacutemeros etc

En Sudameacuterica la tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo para mejorar

las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

desarrollada en los paiacuteses de

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

En el Peruacute el uso de aditivos estabilizantes de suelo para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

frente al uso del afirmado a pesar de que la Red Vial en nuestro paiacutes tiene una

longitud de 78200 Km de los cuales 68720 Km (87) son carreteras no

pavimentadas los que habitualmente se mantienen bajo un reacutegimen anual de

perfilados bacheos y compactado considerando que actualmente en el

mercado existen una gama de productos estabilizadores de suelos de distinta

naturaleza tales como cemento cal enzymas ligninas sales poliacutemetros etc

que en otros paiacuteses han dado buenos resultados Correctamente aplicados

estos productos ofrecen una mejor superficie de rodadura disminucioacuten de

los costos de operacioacuten menores gastos de mantenimiento y mejora de

las propiedades mecaacutenicas de los suelos estabilizados

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En la red vecinal de carreteras del departamento de Huaacutenuco se hace uso

intensivo del afirmado para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo el uso de aditivos estabilizantes de suelo es nulo

2122 PRONOacuteSTICO

En el Peruacute y en el departamento de Huaacutenuco si se continua utilizando el

afirmado como alterativa de solucioacuten para mejorar las propiedades fiacutesico ndash

mecaacutenicas del suelo de las carreteras no pavimentadas y en especial de la red

vecinal ocasionaraacute que la explotacioacuten de las canteras existentes se agoten

(disminucioacuten de la potencia y rendimiento de la cantera) esto encareceraacute su

explotacioacuten y uso

La potencia y rendimiento de las nuevas canteras que se utilizaraacute seraacute

reducida siendo necesario el uso de varias canteras para satisfacer el

volumen que demanda la obra ocasionando que la explotacioacuten y el costo de

transporte del afirmado se incrementen por la lejaniacutea de las canteras a la obra

2123 PROPUESTA

La tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo como alternativa de solucioacuten

para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo de las carreteras

vecinales en otros paiacuteses esta muy desarrollada a comparacioacuten del Peruacute y el

departamento de Huaacutenuco en especial donde su aplicacioacuten es limitada

(tenemos un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos) siendo necesario

probarlas en nuestra realidad como una alternativa de solucioacuten en lugar del

afirmado

LA PROPUESTA EN LA TESIS CONSISTE EN EVALUAR EL

MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL

SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y

1LT POR 30M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSA

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22 FORMULACIOacuteN DEL PROBLEMA

221 PROBLEMA GENERAL

iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DEL SUELO CON

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORARAacute LAS

PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO EN SUELOS DE

FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA)

222 PROBLEMA ESPECIacuteFICO

1 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuiraacute el

Iacutendice de plasticidad del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

2 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

densidad seca maacutexima del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

3 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

capacidad de soporte (CBR) del suelo en carreteras vecinales con

suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

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23 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIacuteFICOS

231 OBJETIVOS GENERALES

Mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales

con suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa mediante la aplicacioacuten de

ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN

PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE

SUELO)

232 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

1 Estudiar y evaluar la disminucioacuten del iacutendice de plasticidad del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

2 Estudiar y evaluar el aumento de la densidad seca maacutexima del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

3 Estudiar y evaluar el aumento de la capacidad de soporte (CBR) del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

24 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIOacuteN

241 IMPORTANCIA

Es importante por que las Canteras existentes de donde se obtiene el

AFIRMADO para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales se agotaraacuten (disminucioacuten de la potencia y

rendimiento de la cantera) encareciendo su explotacioacuten y uso siendo

necesario usar otras alternativas de solucioacuten como son los ESTABILIZANTES

DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 5: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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Las viacuteas provinciales interconectadas son alternativas de origen ndash destino

dando un mayor cubrimiento econoacutemico y social Nuestras viacuteas son un

patrimonio muy grande que hay que mantener y rehabilitar mediante

procedimientos acorde con sus solicitudes de servicio utilizando tecnologiacuteas

econoacutemicas pero que igualmente sean soluciones vaacutelidas acertadas y

experimentadas

2111 ANTECEDENTES LOCALES

En el departamento de Huaacutenuco y en el entorno local se cuenta con limitada

informacioacuten acerca de la estabilizacioacuten de suelos en carreteras vecinales

tenieacutendose un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos mediante el uso del

cemento con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2112 ANTECEDENTES NACIONALES

En el aacutembito nacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

Tenieacutendose lo siguiente

USO DE TERRAZYME

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

USO DEL ZIMPLEX PZ ndash 22X

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

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(Huancavelica)

Con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2113 ANTECEDENTES INTERNACIONALES

A nivel internacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

difundido tenieacutendose como ejemplo lo siguiente

En Sudameacuterica se tienen los siguientes paiacuteses

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

212 FUNDAMENTACION DEL PROBLEMA

2121 DIAGNOacuteSTICO

El uso del afirmado como material de construccioacuten en la mejora de las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera se remonta a los

antildeos 1930 en los Estados Unidos de Norte Ameacuterica por efecto de la crisis

mundial vieron disminuidos notablemente sus recursos para la construccioacuten

de carreteras esto conllevoacute en consecuencia a una poliacutetica de cuidadosa

reserva en los gastos tanto de construccioacuten como de conservacioacuten de

carreteras descartaacutendose de los planes viales los pavimentos de tipo superior

(hormigoacuten concreto asfaacuteltico etc) estudiaacutendose a fondo el problema de la

onerosa conservacioacuten de los carreteras afirmados que constituiacutean la mayor

longitud de su red Se observaron entonces cuidadosamente diferentes tramos

de estos carreteras afirmados y como resultado de esas observaciones se

llegoacute a la conclusioacuten que algunas secciones conservaban su estabilidad bajo

la accioacuten del traacutensito sin desgranarse en eacutepocas de sequiacutea ni ablandarse ni

ahuellarse por la accioacuten combinada del traacutensito y la humedad

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La habilidad de los teacutecnicos viales americanos consistioacute en descubrir cuales

eran las caracteriacutesticas de esos afirmados que constituyen lo que hoy

llamamos bases revestimientos o suelos estabilizados mecaacutenicamente

En la actualidad en el mundo el uso del afirmado para mejorar las propiedades

fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera no pavimentada esta en

retroceso debido a muacuteltiples factores como el agotamiento de las canteras

existentes emisioacuten de polvo que genera polucioacuten ambiental afectando

directamente a la salud de los habitantes Motivo por el cual conviene revisar

otros procedimientos como la utilizacioacuten de estabilizantes de suelo Cal

cemento cloruro de magnesio enzymas ligninas poliacutemeros etc

En Sudameacuterica la tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo para mejorar

las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

desarrollada en los paiacuteses de

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

En el Peruacute el uso de aditivos estabilizantes de suelo para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

frente al uso del afirmado a pesar de que la Red Vial en nuestro paiacutes tiene una

longitud de 78200 Km de los cuales 68720 Km (87) son carreteras no

pavimentadas los que habitualmente se mantienen bajo un reacutegimen anual de

perfilados bacheos y compactado considerando que actualmente en el

mercado existen una gama de productos estabilizadores de suelos de distinta

naturaleza tales como cemento cal enzymas ligninas sales poliacutemetros etc

que en otros paiacuteses han dado buenos resultados Correctamente aplicados

estos productos ofrecen una mejor superficie de rodadura disminucioacuten de

los costos de operacioacuten menores gastos de mantenimiento y mejora de

las propiedades mecaacutenicas de los suelos estabilizados

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En la red vecinal de carreteras del departamento de Huaacutenuco se hace uso

intensivo del afirmado para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo el uso de aditivos estabilizantes de suelo es nulo

2122 PRONOacuteSTICO

En el Peruacute y en el departamento de Huaacutenuco si se continua utilizando el

afirmado como alterativa de solucioacuten para mejorar las propiedades fiacutesico ndash

mecaacutenicas del suelo de las carreteras no pavimentadas y en especial de la red

vecinal ocasionaraacute que la explotacioacuten de las canteras existentes se agoten

(disminucioacuten de la potencia y rendimiento de la cantera) esto encareceraacute su

explotacioacuten y uso

La potencia y rendimiento de las nuevas canteras que se utilizaraacute seraacute

reducida siendo necesario el uso de varias canteras para satisfacer el

volumen que demanda la obra ocasionando que la explotacioacuten y el costo de

transporte del afirmado se incrementen por la lejaniacutea de las canteras a la obra

2123 PROPUESTA

La tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo como alternativa de solucioacuten

para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo de las carreteras

vecinales en otros paiacuteses esta muy desarrollada a comparacioacuten del Peruacute y el

departamento de Huaacutenuco en especial donde su aplicacioacuten es limitada

(tenemos un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos) siendo necesario

probarlas en nuestra realidad como una alternativa de solucioacuten en lugar del

afirmado

LA PROPUESTA EN LA TESIS CONSISTE EN EVALUAR EL

MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL

SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y

1LT POR 30M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSA

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22 FORMULACIOacuteN DEL PROBLEMA

221 PROBLEMA GENERAL

iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DEL SUELO CON

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORARAacute LAS

PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO EN SUELOS DE

FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA)

222 PROBLEMA ESPECIacuteFICO

1 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuiraacute el

Iacutendice de plasticidad del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

2 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

densidad seca maacutexima del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

3 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

capacidad de soporte (CBR) del suelo en carreteras vecinales con

suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

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23 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIacuteFICOS

231 OBJETIVOS GENERALES

Mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales

con suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa mediante la aplicacioacuten de

ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN

PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE

SUELO)

232 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

1 Estudiar y evaluar la disminucioacuten del iacutendice de plasticidad del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

2 Estudiar y evaluar el aumento de la densidad seca maacutexima del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

3 Estudiar y evaluar el aumento de la capacidad de soporte (CBR) del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

24 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIOacuteN

241 IMPORTANCIA

Es importante por que las Canteras existentes de donde se obtiene el

AFIRMADO para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales se agotaraacuten (disminucioacuten de la potencia y

rendimiento de la cantera) encareciendo su explotacioacuten y uso siendo

necesario usar otras alternativas de solucioacuten como son los ESTABILIZANTES

DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 6: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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(Huancavelica)

Con lo cual se mejoroacute las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo

2113 ANTECEDENTES INTERNACIONALES

A nivel internacional el uso de estabilizantes de suelos para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

difundido tenieacutendose como ejemplo lo siguiente

En Sudameacuterica se tienen los siguientes paiacuteses

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

212 FUNDAMENTACION DEL PROBLEMA

2121 DIAGNOacuteSTICO

El uso del afirmado como material de construccioacuten en la mejora de las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera se remonta a los

antildeos 1930 en los Estados Unidos de Norte Ameacuterica por efecto de la crisis

mundial vieron disminuidos notablemente sus recursos para la construccioacuten

de carreteras esto conllevoacute en consecuencia a una poliacutetica de cuidadosa

reserva en los gastos tanto de construccioacuten como de conservacioacuten de

carreteras descartaacutendose de los planes viales los pavimentos de tipo superior

(hormigoacuten concreto asfaacuteltico etc) estudiaacutendose a fondo el problema de la

onerosa conservacioacuten de los carreteras afirmados que constituiacutean la mayor

longitud de su red Se observaron entonces cuidadosamente diferentes tramos

de estos carreteras afirmados y como resultado de esas observaciones se

llegoacute a la conclusioacuten que algunas secciones conservaban su estabilidad bajo

la accioacuten del traacutensito sin desgranarse en eacutepocas de sequiacutea ni ablandarse ni

ahuellarse por la accioacuten combinada del traacutensito y la humedad

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La habilidad de los teacutecnicos viales americanos consistioacute en descubrir cuales

eran las caracteriacutesticas de esos afirmados que constituyen lo que hoy

llamamos bases revestimientos o suelos estabilizados mecaacutenicamente

En la actualidad en el mundo el uso del afirmado para mejorar las propiedades

fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera no pavimentada esta en

retroceso debido a muacuteltiples factores como el agotamiento de las canteras

existentes emisioacuten de polvo que genera polucioacuten ambiental afectando

directamente a la salud de los habitantes Motivo por el cual conviene revisar

otros procedimientos como la utilizacioacuten de estabilizantes de suelo Cal

cemento cloruro de magnesio enzymas ligninas poliacutemeros etc

En Sudameacuterica la tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo para mejorar

las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

desarrollada en los paiacuteses de

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

En el Peruacute el uso de aditivos estabilizantes de suelo para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

frente al uso del afirmado a pesar de que la Red Vial en nuestro paiacutes tiene una

longitud de 78200 Km de los cuales 68720 Km (87) son carreteras no

pavimentadas los que habitualmente se mantienen bajo un reacutegimen anual de

perfilados bacheos y compactado considerando que actualmente en el

mercado existen una gama de productos estabilizadores de suelos de distinta

naturaleza tales como cemento cal enzymas ligninas sales poliacutemetros etc

que en otros paiacuteses han dado buenos resultados Correctamente aplicados

estos productos ofrecen una mejor superficie de rodadura disminucioacuten de

los costos de operacioacuten menores gastos de mantenimiento y mejora de

las propiedades mecaacutenicas de los suelos estabilizados

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En la red vecinal de carreteras del departamento de Huaacutenuco se hace uso

intensivo del afirmado para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo el uso de aditivos estabilizantes de suelo es nulo

2122 PRONOacuteSTICO

En el Peruacute y en el departamento de Huaacutenuco si se continua utilizando el

afirmado como alterativa de solucioacuten para mejorar las propiedades fiacutesico ndash

mecaacutenicas del suelo de las carreteras no pavimentadas y en especial de la red

vecinal ocasionaraacute que la explotacioacuten de las canteras existentes se agoten

(disminucioacuten de la potencia y rendimiento de la cantera) esto encareceraacute su

explotacioacuten y uso

La potencia y rendimiento de las nuevas canteras que se utilizaraacute seraacute

reducida siendo necesario el uso de varias canteras para satisfacer el

volumen que demanda la obra ocasionando que la explotacioacuten y el costo de

transporte del afirmado se incrementen por la lejaniacutea de las canteras a la obra

2123 PROPUESTA

La tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo como alternativa de solucioacuten

para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo de las carreteras

vecinales en otros paiacuteses esta muy desarrollada a comparacioacuten del Peruacute y el

departamento de Huaacutenuco en especial donde su aplicacioacuten es limitada

(tenemos un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos) siendo necesario

probarlas en nuestra realidad como una alternativa de solucioacuten en lugar del

afirmado

LA PROPUESTA EN LA TESIS CONSISTE EN EVALUAR EL

MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL

SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y

1LT POR 30M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSA

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22 FORMULACIOacuteN DEL PROBLEMA

221 PROBLEMA GENERAL

iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DEL SUELO CON

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORARAacute LAS

PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO EN SUELOS DE

FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA)

222 PROBLEMA ESPECIacuteFICO

1 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuiraacute el

Iacutendice de plasticidad del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

2 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

densidad seca maacutexima del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

3 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

capacidad de soporte (CBR) del suelo en carreteras vecinales con

suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

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23 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIacuteFICOS

231 OBJETIVOS GENERALES

Mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales

con suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa mediante la aplicacioacuten de

ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN

PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE

SUELO)

232 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

1 Estudiar y evaluar la disminucioacuten del iacutendice de plasticidad del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

2 Estudiar y evaluar el aumento de la densidad seca maacutexima del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

3 Estudiar y evaluar el aumento de la capacidad de soporte (CBR) del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

24 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIOacuteN

241 IMPORTANCIA

Es importante por que las Canteras existentes de donde se obtiene el

AFIRMADO para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales se agotaraacuten (disminucioacuten de la potencia y

rendimiento de la cantera) encareciendo su explotacioacuten y uso siendo

necesario usar otras alternativas de solucioacuten como son los ESTABILIZANTES

DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 7: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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La habilidad de los teacutecnicos viales americanos consistioacute en descubrir cuales

eran las caracteriacutesticas de esos afirmados que constituyen lo que hoy

llamamos bases revestimientos o suelos estabilizados mecaacutenicamente

En la actualidad en el mundo el uso del afirmado para mejorar las propiedades

fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en una carretera no pavimentada esta en

retroceso debido a muacuteltiples factores como el agotamiento de las canteras

existentes emisioacuten de polvo que genera polucioacuten ambiental afectando

directamente a la salud de los habitantes Motivo por el cual conviene revisar

otros procedimientos como la utilizacioacuten de estabilizantes de suelo Cal

cemento cloruro de magnesio enzymas ligninas poliacutemeros etc

En Sudameacuterica la tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo para mejorar

las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales esta

desarrollada en los paiacuteses de

Chile uso de cloruro de magnesio poliacutemeros enzymas

Colombia uso de cal cemento enzymas

Brasil uso de cal cenizas cemento enzymas poliacutemeros

Argentina uso de cal cemento cenizas poliacutemeros

En el Peruacute el uso de aditivos estabilizantes de suelo para mejorar las

propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales es limitado

frente al uso del afirmado a pesar de que la Red Vial en nuestro paiacutes tiene una

longitud de 78200 Km de los cuales 68720 Km (87) son carreteras no

pavimentadas los que habitualmente se mantienen bajo un reacutegimen anual de

perfilados bacheos y compactado considerando que actualmente en el

mercado existen una gama de productos estabilizadores de suelos de distinta

naturaleza tales como cemento cal enzymas ligninas sales poliacutemetros etc

que en otros paiacuteses han dado buenos resultados Correctamente aplicados

estos productos ofrecen una mejor superficie de rodadura disminucioacuten de

los costos de operacioacuten menores gastos de mantenimiento y mejora de

las propiedades mecaacutenicas de los suelos estabilizados

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En la red vecinal de carreteras del departamento de Huaacutenuco se hace uso

intensivo del afirmado para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo el uso de aditivos estabilizantes de suelo es nulo

2122 PRONOacuteSTICO

En el Peruacute y en el departamento de Huaacutenuco si se continua utilizando el

afirmado como alterativa de solucioacuten para mejorar las propiedades fiacutesico ndash

mecaacutenicas del suelo de las carreteras no pavimentadas y en especial de la red

vecinal ocasionaraacute que la explotacioacuten de las canteras existentes se agoten

(disminucioacuten de la potencia y rendimiento de la cantera) esto encareceraacute su

explotacioacuten y uso

La potencia y rendimiento de las nuevas canteras que se utilizaraacute seraacute

reducida siendo necesario el uso de varias canteras para satisfacer el

volumen que demanda la obra ocasionando que la explotacioacuten y el costo de

transporte del afirmado se incrementen por la lejaniacutea de las canteras a la obra

2123 PROPUESTA

La tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo como alternativa de solucioacuten

para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo de las carreteras

vecinales en otros paiacuteses esta muy desarrollada a comparacioacuten del Peruacute y el

departamento de Huaacutenuco en especial donde su aplicacioacuten es limitada

(tenemos un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos) siendo necesario

probarlas en nuestra realidad como una alternativa de solucioacuten en lugar del

afirmado

LA PROPUESTA EN LA TESIS CONSISTE EN EVALUAR EL

MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL

SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y

1LT POR 30M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSA

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22 FORMULACIOacuteN DEL PROBLEMA

221 PROBLEMA GENERAL

iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DEL SUELO CON

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORARAacute LAS

PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO EN SUELOS DE

FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA)

222 PROBLEMA ESPECIacuteFICO

1 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuiraacute el

Iacutendice de plasticidad del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

2 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

densidad seca maacutexima del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

3 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

capacidad de soporte (CBR) del suelo en carreteras vecinales con

suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

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23 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIacuteFICOS

231 OBJETIVOS GENERALES

Mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales

con suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa mediante la aplicacioacuten de

ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN

PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE

SUELO)

232 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

1 Estudiar y evaluar la disminucioacuten del iacutendice de plasticidad del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

2 Estudiar y evaluar el aumento de la densidad seca maacutexima del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

3 Estudiar y evaluar el aumento de la capacidad de soporte (CBR) del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

24 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIOacuteN

241 IMPORTANCIA

Es importante por que las Canteras existentes de donde se obtiene el

AFIRMADO para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales se agotaraacuten (disminucioacuten de la potencia y

rendimiento de la cantera) encareciendo su explotacioacuten y uso siendo

necesario usar otras alternativas de solucioacuten como son los ESTABILIZANTES

DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

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FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

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Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

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Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

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8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

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Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

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TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

Page 8: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

En la red vecinal de carreteras del departamento de Huaacutenuco se hace uso

intensivo del afirmado para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo el uso de aditivos estabilizantes de suelo es nulo

2122 PRONOacuteSTICO

En el Peruacute y en el departamento de Huaacutenuco si se continua utilizando el

afirmado como alterativa de solucioacuten para mejorar las propiedades fiacutesico ndash

mecaacutenicas del suelo de las carreteras no pavimentadas y en especial de la red

vecinal ocasionaraacute que la explotacioacuten de las canteras existentes se agoten

(disminucioacuten de la potencia y rendimiento de la cantera) esto encareceraacute su

explotacioacuten y uso

La potencia y rendimiento de las nuevas canteras que se utilizaraacute seraacute

reducida siendo necesario el uso de varias canteras para satisfacer el

volumen que demanda la obra ocasionando que la explotacioacuten y el costo de

transporte del afirmado se incrementen por la lejaniacutea de las canteras a la obra

2123 PROPUESTA

La tecnologiacutea del uso de estabilizantes de suelo como alternativa de solucioacuten

para mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo de las carreteras

vecinales en otros paiacuteses esta muy desarrollada a comparacioacuten del Peruacute y el

departamento de Huaacutenuco en especial donde su aplicacioacuten es limitada

(tenemos un antecedente en la carretera Llata ndash Puntildeos) siendo necesario

probarlas en nuestra realidad como una alternativa de solucioacuten en lugar del

afirmado

LA PROPUESTA EN LA TESIS CONSISTE EN EVALUAR EL

MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL

SUELO UTILIZANDO ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y

1LT POR 30M3 DE SUELO) EN SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ

LIMOSA O ARCILLOSA

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22 FORMULACIOacuteN DEL PROBLEMA

221 PROBLEMA GENERAL

iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DEL SUELO CON

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORARAacute LAS

PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO EN SUELOS DE

FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA)

222 PROBLEMA ESPECIacuteFICO

1 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuiraacute el

Iacutendice de plasticidad del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

2 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

densidad seca maacutexima del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

3 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

capacidad de soporte (CBR) del suelo en carreteras vecinales con

suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

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23 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIacuteFICOS

231 OBJETIVOS GENERALES

Mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales

con suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa mediante la aplicacioacuten de

ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN

PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE

SUELO)

232 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

1 Estudiar y evaluar la disminucioacuten del iacutendice de plasticidad del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

2 Estudiar y evaluar el aumento de la densidad seca maacutexima del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

3 Estudiar y evaluar el aumento de la capacidad de soporte (CBR) del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

24 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIOacuteN

241 IMPORTANCIA

Es importante por que las Canteras existentes de donde se obtiene el

AFIRMADO para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales se agotaraacuten (disminucioacuten de la potencia y

rendimiento de la cantera) encareciendo su explotacioacuten y uso siendo

necesario usar otras alternativas de solucioacuten como son los ESTABILIZANTES

DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

Page 9: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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22 FORMULACIOacuteN DEL PROBLEMA

221 PROBLEMA GENERAL

iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DEL SUELO CON

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORARAacute LAS

PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO EN SUELOS DE

FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA)

222 PROBLEMA ESPECIacuteFICO

1 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuiraacute el

Iacutendice de plasticidad del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

2 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

densidad seca maacutexima del suelo en carreteras vecinales con suelos de

fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

3 iquestLA PROPUESTA DE ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT

POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumentaraacute la

capacidad de soporte (CBR) del suelo en carreteras vecinales con

suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa

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23 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIacuteFICOS

231 OBJETIVOS GENERALES

Mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales

con suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa mediante la aplicacioacuten de

ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN

PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE

SUELO)

232 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

1 Estudiar y evaluar la disminucioacuten del iacutendice de plasticidad del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

2 Estudiar y evaluar el aumento de la densidad seca maacutexima del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

3 Estudiar y evaluar el aumento de la capacidad de soporte (CBR) del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

24 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIOacuteN

241 IMPORTANCIA

Es importante por que las Canteras existentes de donde se obtiene el

AFIRMADO para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales se agotaraacuten (disminucioacuten de la potencia y

rendimiento de la cantera) encareciendo su explotacioacuten y uso siendo

necesario usar otras alternativas de solucioacuten como son los ESTABILIZANTES

DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

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httpwwwunpeduar

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TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

Page 10: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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23 OBJETIVOS GENERALES Y ESPECIacuteFICOS

231 OBJETIVOS GENERALES

Mejorar las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del suelo en carreteras vecinales

con suelos de fundacioacuten de matriz limosa o arcillosa mediante la aplicacioacuten de

ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN

PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE

SUELO)

232 OBJETIVOS ESPECIacuteFICOS

1 Estudiar y evaluar la disminucioacuten del iacutendice de plasticidad del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

2 Estudiar y evaluar el aumento de la densidad seca maacutexima del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

3 Estudiar y evaluar el aumento de la capacidad de soporte (CBR) del suelo

estabilizado en carreteras vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

24 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIOacuteN

241 IMPORTANCIA

Es importante por que las Canteras existentes de donde se obtiene el

AFIRMADO para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales se agotaraacuten (disminucioacuten de la potencia y

rendimiento de la cantera) encareciendo su explotacioacuten y uso siendo

necesario usar otras alternativas de solucioacuten como son los ESTABILIZANTES

DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

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4 Santiago Maacuterquez

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Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

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8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

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httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 11: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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242 JUSTIFICACIOacuteN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizaraacuten sobre los

ESTABILIZANTES DE SUELO nos permitiraacute proponer una alternativa en lugar

del afirmado para el mejoramiento de las propiedades fiacutesico ndash mecaacutenicas del

suelo en los carreteras vecinales del Peruacute y del departamento de Huaacutenuco en

especial

25LIMITACIONES

1 El trabajo de investigacioacuten alcanzaraacute estudios a nivel de pregrado

aplicando los conocimientos adquiridos en las aulas universitarias

2 El trabajo de investigacioacuten se realizaraacute a nivel de laboratorio no se cuenta

con la tecnologiacutea necesaria para realizar un tramo de prueba in situ

3 Los ESTABILIZANTES DE SUELO que se utilizaraacuten son

TERRAZYME

ZIMPLEX PZ-22X

III MARCO TEOacuteRICO

31REVISIOacuteN DE ESTUDIOS REALIZADOS

311 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS ESTABILIZADORES QUE SE

APLICARAacuteN

De acuerdo a su estado de presentacioacuten los estabilizadores pueden ser

soacutelidos (polvo) o liacutequidos y respecto a su origen quiacutemicos orgaacutenicos oacute

inorgaacutenicos

En general estos permiten mejorar las caracteriacutesticas fiacutesico-mecaacutenicas de los

suelos como

bull El Iacutendice de Plasticidad de los suelos estabilizados disminuye respecto del

Iacutendice de Plasticidad del suelo original y por consiguiente tambieacuten

disminuye su Liacutemite Liacutequido

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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bull Los estabilizadores hacen que la Densidad Seca Maacutexima del suelo

aumente

bull El CBR aumenta despueacutes del tratamiento en cantidades porcentuales

significativas

312 ESTABILIZADORES DE SUELOS QUE SE UTILIZARAacuteN

3121 TERRAZYME

iquestQUEacute ES TERRAZYME Y COacuteMO ACTUacuteA

TerraZyme es un aditivo para suelos elaborado a partir de extractos de plantas

naturales mediante el uso de la tecnologiacutea de fermentacioacuten La

formulacioacuten final contiene productos de un proceso metaboacutelico microbial

incluyendo enzymas

Las moleacuteculas de TerraZyme interactuacutean con las partiacuteculas cohesivas del

suelo para mejorar los liacutemites de solidez en el tiempo El proceso reduce la

permeabilidad y plasticidad en suelos arcillosos elimina el agua e incrementa

los liacutemites de solidez entre las partiacuteculas cohesivas Este incremento de liacutemites

ayuda a estabilizar los suelos y reducir el dantildeo y deformacioacuten

que generalmente se produce como resultado de determinadas

condiciones huacutemedas de los suelos El incremento de la densidad y solidez de

los suelos tiene un importante impacto en la performancia de las carreteras

TerraZyme es tambieacuten un catalizador eficaz que permite acelerar y fortalecer

la unioacuten del material de la base del carretera TerraZyme crea una base maacutes

densa cohesiva y estable cuya resistencia a la compresioacuten aumenta con el

tiempo

CARACTERISTICAS

bull Producto a base de enzyma fermentada de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten claro Olor caracteriacutestico

bull Densidad 1048 kgl

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 13: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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bull PH de 420 a 520 ( acido deacutebil)

bull Rendimiento Un Bidoacuten de 20 Lts Rinde para 660 m3 de suelo con un

largo de 1100m ancho de 4 m y espesor de 15 cm

Rinde 1 Lt para 220 m2 oacute 1 Lt sirve para 33 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora la capacidad soporte de carga

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

3122 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Producto a base de enzimas el cual se utiliza para estabilizar suelos plaacutesticos-

arcillosos Las enzimas de PZ-22X actuacutean como catalizadores debido a que la

estructura de sus moleacuteculas contienen partes activas que aceleran el proceso

de aglutinamiento de las arcillas es si como PZ-22X incrementa notablemente

el proceso humectante del agua y provoca una accioacuten aglutinante sobre los

materiales finos disminuyendo la relacioacuten de vaciacuteos La accioacuten cohesiva

de este proceso produce una fuerte actividad cementante formando

finalmente un estrato resistente y permanente

CARACTERISTICAS

bull Estabilizador hecho a base de muacuteltiples enzymas fermentadas

de materiales orgaacutenicos

bull Aspecto liacutequido

bull Color marroacuten oscuro

bull Densidad 108 gml

bull PH 43

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 14: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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bull Rendimiento 1 Lt sirve para 30 m3 de suelo

BENEFICIOS OFERTADOSREQUERIMIENTO DEL SUELO A

ESTABILIZAR

bull Incrementa la densidad del suelo

bull Mejora el CBR

bull Reduce los esfuerzos de compactacioacuten

bull Reduce la permeabilidad

bull Indice plaacutestico de 6 a 15

bull Partiacuteculas menores a 75 microm gt 18

bull pH suelo de 45 a 8

bull Tiempo de curado de 48 a 72 horas

313 DONDE SE UTILIZARON CON EacuteXITO

3131 TERRAZYME

TerraZyme viene siendo aplicado en todos los paiacuteses de Ameacuterica del Norte y

Ameacuterica del Sur como Chile Colombia Uruguay Guatemala Tailandia

Malaya China Surinam paiacuteses europeos y africanos etc

EN COLOMBIA

bull Carretera Tena - San Antonio de Tequendama

bull Carretera Alpes - Cambao

bull Carretera Puerto Lleras - Bizerta

bull Variante La Vega - San Antonio

EN PERU

bull Carretera Pampas ndash Imperial (Huancavelica)

bull Carretera Capillune ndash Quellaveco (Southern Peruacute)

bull Prueba realizada el proyecto Olmos Corral Quemado SINMAC - MTC

bull Prueba realizada al proyecto Chira ndash Piura ndash INADE

bull Base aeacuterea de Talara Estacionamiento del Comando

bull Prueba realizada en la Municipalidad de Castilla ndash Piura

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bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 15: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

bull Carretera Huariaca ndash Jarusyacaacuten (Pasco)

bull Carretera Taraco ndash Huancaneacute (Puno)

3132 ZIMPLEX PZ ndash 22X

EN PERU

bull Trocha carrozable la Victoria ndash Rumicucho (Cajamarca)

bull Aeropuerto de Pucallpa (estabilizacioacuten de la plataforma de construccioacuten)

bull Prueba realizada en la carretera Imperial ndash Pampas ndash Churcampa

(Huancavelica)

314 CARACTERIacuteSTICAS DE LOS SUELOS DONDE SE UTILIZARAacuteN LOS

ESTABILIZANTES

3141 TERRAZYME

Los resultados oacuteptimos en la estabilizacioacuten con TerraZyme se da cuando el

suelo se mezcla completamente con la solucioacuten de TerraZyme considerando

las especificaciones de disentildeo que se muestran a continuacioacuten

Adicionalmente los procedimientos de aplicacioacuten de TerraZyme apropiados

son criacuteticos para asegurar la mejor estabilizacioacuten y la performancia de la

carretera

Granulometriacutea- Meacutetodo de ensayo ASTM E-11 D-422 MTC E-107 o

anaacutelisis de graduacioacuten similar TerraZyme cataliza las reacciones con finos

cohesivos

(plaacutesticos) Los finos pasan la malla Nordm 200 y deben de constituir por lo menos

el 15 del material de construccioacuten La arcilla cohesiva deberaacute estar presente

en un 6 como miacutenimo

Plasticidad- Meacutetodo de ensayo ASTM D-4318 MTC E-111 (liacutemites

Atterberg) Suelos ideales tratados con TerraZyme deberaacuten tener un liacutemite

liacutequido (LL) menor que 30 y un iacutendice plaacutestico (IP) entre 5 a 18

Caracteriacutesticas de suelos Tiacutepicos

1- Anaacutelisis de Graduacioacuten Suelo ideal para la construccioacuten distribucioacuten de

tamantildeo de partiacutecula considerando el rango de 34 grava hasta finos que

pasan malla Nordm 200 Esta mezcla provee la maacutexima capacidad de soporte de

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

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H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

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I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

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Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

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httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 16: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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carga minimizando los espacios vaciacuteos Muchos materiales in situ no tienen

una graduacioacuten ideal Las experiencias en campo con muchos perfiles de

graduacioacuten indican que muchos suelos se beneficiaraacuten con el tratamiento con

TerraZyme Las excepciones son las siguientes

bull En arena limpia con partiacuteculas inertes y que contenga alto porcentaje de

vaciacuteos

bull En suelos con alto contenido de finos donde el perfil de graduacioacuten

muestre que las partiacuteculas pasan la malla 200 se observe ausencia de

arena contenga poca arcilla yo alto porcentaje de limos ejm

suelos seguacuten clasificacioacuten SUCS OH CH PT OL

Suelos que reaccionan con TerraZyme teniendo presente que contenga 6

de arcilla como miacutenimo que pase malla 200 seguacuten SUCS GM GC SW

SP SM SC ML CL

3142 ZIMPLEX PZ ndash 22X

Requisitos

1 Anaacutelisis de Gradacioacuten (Granulometriacutea) del suelo donde se va a efectuar

la prueba a fin de determinar la cantidad de finos cohesivos en el sitio de

la prueba (el requerimiento miacutenimo es de 18 para el material pasante la

malla 200) seguacuten SUCS GM GC SW SP SM SC ML CL Las

referencias normativas para esta prueba son el ASTM D 422 AASHTO

T 88 MTC-107

2 Liacutemites de Consistencia (Liacutemite Liquido Liacutemite Plaacutestico Iacutendice de

Plasticidad) nos va a determinar la Plasticidad del suelo donde se va a

efectuar la prueba (el requerimiento debe encontrarse en el siguiente

rango 6 a 15 para una condicioacuten ideal) Las referencias normativas

para esta prueba son el ASTM D 4318 AASHTO T 89MTC-111

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32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

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las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

Page 17: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

32CONCEPTOS FUNDAMENTALES

ESTABILIZANTE DE SUELO- Producto quiacutemico natural (a base de enzymas)

o sinteacutetico que por su accioacuten yo combinacioacuten con el suelo mejora una o maacutes

de sus propiedades de comportamiento

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA- Proceso cuyo objetivo es mantener o mejorar

el comportamiento del suelo como material de construccioacuten para carreteras

mediante el uso o la mezcla con otro u otros suelos

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS- Concepto general que considera el

mejoramiento de las propiedades fiacutesicas yo mecaacutenicas de un suelo a traveacutes

de procedimientos mecaacutenicos yo fiacutesico - quiacutemicos

AFIRMADO- Capa de material natural selecto procesado o semiprocesado de

acuerdo a disentildeo que se coloca sobre la subrasante de un carretera

Funciona como capa de rodadura y de soporte al traacutefico en carreteras no

pavimentadas Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilizacioacuten

SUPERFICIE DE RODADURA- Superficie final de un carretera por donde

transitaraacuten los vehiacuteculos incluye la calzada y las bermas

BERMA- Franja longitudinal paralela y adyacente a la calzada del carretera

Que se utiliza como zona de seguridad para estacionamiento de vehiacuteculos en

emergencia y de confinamiento del pavimento

CALZADA- Superficie de la viacutea sobre la que transitan los vehiacuteculos puede

estar compuesta por uno o varios carriles de circulacioacuten No incluye la berma

RED VECINAL- Caminos vecinales con IMDA lt400 vehiacuteculos generalmente

no pavimentado

CAMINO VECINAL- Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a

las poblaciones pequentildeas y a chacras o predios rurales

ENZYMAS- Son moleacuteculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones

quiacutemicas siempre que sea termodinaacutemicamente posible (si bien no pueden

hacer que el proceso sea maacutes termodinaacutemicamente favorable)En estas

reacciones las enzimas actuacutean sobre unas moleacuteculas denominadas sustratos

las cuales se convierten en moleacuteculas diferentes denominadas productos A

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

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httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

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Page 18: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones

enzimaacuteticas

33DEFINICIOacuteN DE TEacuteRMINOS BAacuteSICOS

El iacutetem 32 CONCEPTOS FUNDAMENTALES contiene la definicioacuten de

algunos teacuterminos utilizados en la investigacioacuten para facilitar su comprensioacuten

como son los siguientes

ESTABILIZANTE DE SUELO Definicioacuten aplicacioacuten importancia

AFIRMADO Definicioacuten caracteriacutesticas aplicacioacuten

ESTABILIZACIOacuteN MECAacuteNICA Definicioacuten caracteriacutesticas

IV HIPOacuteTESIS VARIABLES E INDICADORES

41 HIPOacuteTESIS GENERAL Y ESPECIacuteFICAS

411 HIPOacuteTESIS GENERAL

H1 EL USO DE ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) MEJORA LAS PROPIEDADES

FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS (ESTABILIZA) DEL SUELO EN CARRETERAS

VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE MATRIZ LIMOSA O

ARCILLOSA

412 HIPOacuteTESIS DE INVESTIGACIOacuteN

H1 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) disminuye el Iacutendice de plasticidad

del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

Page 19: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

H2 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la densidad seca

maacutexima del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

H3 El uso de ESTABILIZANTES DE SUELO (TERRAZYME Y

ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR 33M3 DE

SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO) aumenta la capacidad de soporte

(CBR) del suelo en carretearas vecinales con suelos de fundacioacuten de

matriz limosa o arcillosa

413 HIPOTESIS ESTADISTICA

0

1

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

diferencias en la mejora del suelo utilizando aditivos

H No existe

H Existe

42VARIABLES E INDICADORES

421 VARIABLE INDEPENDIENTE

1 ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X EN PROPORCIONES DE 1LT POR

33M3 DE SUELO Y 1LT POR 30M3 DE SUELO)

4211 INDICADORES

X1 Propiedades fiacutesicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

X2 Propiedades mecaacutenicas de los ESTABILIZANTES DE SUELO

(TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ ndash 22X)

422 VARIABLE DEPENDIENTE

1 MEJORA DE LAS PROPIEDADES FIacuteSICO ndash MECAacuteNICAS DEL SUELO

EN CARRETERAS VECINALES CON SUELOS DE FUNDACIOacuteN DE

MATRIZ LIMOSA O ARCILLOSA

4221 INDICADORES

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

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httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 20: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

I1 Iacutendice de plasticidad del suelo estabilizado

I2 Densidad seca maacutexima del suelo estabilizado

IY3 Capacidad de soporte (CBR) del suelo estabilizado

V MARCO METODOLOacuteGICO

51 METODOLOGIacuteA

Para el desarrollo de la investigacioacuten se considera la siguiente metodologiacutea

cuyo desarrollo es el siguiente

a Planteamiento del problema

b Marco teoacuterico

c Recopilacioacuten y evaluacioacuten de informacioacuten existente

d Redaccioacuten y revisioacuten de los capiacutetulos del temario de la tesis

e Ensayos de laboratorio

f Evaluacioacuten e interpretacioacuten de resultados obtenidos

El trabajo busca en su primera etapa recopilar elaborar y presentar los

conceptos de la tecnologiacutea de los ESTABILIZANTES DE SUELO para

entender el desarrollo del tema

En segunda etapa se realizaraacuten los ensayos de laboratorio

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio sin el uso de ESTABILIZANTES DE

SUELO las cuales se utilizaraacuten como muestras patroacuten

bull Se realizaraacuten los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo

obtenidas del carretera en estudio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO Los materiales a usar en el disentildeo son muestra de suelo

ESTABILIZANTES DE SUELO y agua

bull Los ensayos a realizarse son

Anaacutelisis granulomeacutetrico por tamizado

Humedad natural

Liacutemites de plasticidad

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

Lima Peruacute 2008

2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

Lima Peruacute 2004

3 Rico Del castillo

LA INGENIERIacuteA DE SUELOS EN LAS VIacuteAS TERRESTRES CARRETERAS

FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

Meacutexico Editorial Limusa 2005

4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

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U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 21: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

Clasificacioacuten de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO

Ademaacutes se realizaraacuten ensayos especiales de evaluacioacuten de las propiedades

de resistencia uno por cada tipo de suelo y son los siguientes

Proacutector modificado

California Bearing Ratio (CBR)

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIANTES DE

SUELO se compararaacuten con los ensayos de la muestra patroacuten y se

determinaran la variacioacuten que existe

Los resultados de los ensayos de laboratorio utilizando ESTABILIZANTES DE

SUELO se compararaacuten si cumplen con los requerimientos exigidos por el

ldquoMANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008rdquo SECCION 308B (2008)

52NIVEL Y TIPO DE INVESTIGACIOacuteN

521 NIVEL DE INVESTIGACION

El nivel de investigacioacuten es

EXPERIMENTAL por que la variable independiente influenciaraacute a la variable

dependiente ya que el resultado de este se daraacute en funcioacuten de cuanto esteacuten

estudiadas

522 TIPO DE INVESTIGACION

El tipo de investigacioacuten al que pertenece es

CUANTITATIVO

VI UNIVERSO POBLACIOacuteN Y MUESTRA

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61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

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MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

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NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

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3 Rico Del castillo

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FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

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4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

Facultad de Ingenieriacutea Caacutetedra de viacuteas de comunicacioacuten 2005

5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

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Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

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10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

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U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

61DETERMINACIOacuteN DEL UNIVERSO POBLACIOacuteN

La investigacioacuten tomaraacute como universo el suelo que tiene fundacioacuten de matriz

limosa o arcillosa que se encuentra ubicada

Ubicacioacuten Poliacutetica

Lugar Emp R03N ndash Rain Condor

Distrito Chavinillo

Provincia Yarowilca

Departamento Huanuco

Longitud L=07785Km

62SELECCIOacuteN DE LA MUESTRA

Para obtener la muestra se deberaacute efectuar prospecciones de campo

(calicatas) una por kiloacutemetro en caso de haber diferenciacioacuten en las

caracteriacutesticas de los estratos entre calicatas contiguas se haraacute una adicional

entre ambas

La profundidad de las calicatas seraacute como miacutenimo 120 m debajo de la sub-

rasante proyectada De la cual se obtendraacute la muestra de suelo para los

respectivos ensayos de laboratorio descritos en el capiacutetulo V

VII TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN Y TRATAMIENTO DE DATOS

71 TEacuteCNICAS PARA LA RECOLECCIOacuteN DE DATOS

Las teacutecnicas para la recoleccioacuten de datos de las muestras de suelo seraacuten las

que se indican en la GUIacuteA PARA MUESTREO DE SUELOS Y ROCAS MTC

101 ndash 2000 DEL MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES (EM 2000)

aprobado por (R D No 028-2001-MTC1517 del 16-01-01)

72 PROCESAMIENTO Y PRESENTACIOacuteN DE DATOS

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

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2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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1 Ministerio de transporte y Comunicaciones

MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

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2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

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FERROCARRILES Y AEROPISTAS VOLUMEN 2

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4 Santiago Maacuterquez

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS

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5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

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ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

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8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

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9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

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10Alberto Tokeshi Shirota

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721 PROCESAMIENTO DE DATOS

En esta parte de la investigacioacuten se realizaraacute la evaluacioacuten de la informacioacuten

de campo para luego darle una confiabilidad a dicha investigacioacuten para tal

efecto se utilizaraacute software como Excel y el SPSS

722 PRESENTACIOacuteN DE DATOS

Los resultados se presentaraacuten a traveacutes de

Estadiacutestica descriptiva para las variables tomadas individualmente

Frecuencias y porcentajes

Para contrastar la hipoacutetesis se va utilizar el T ndash STUDEN para comparar las

diferencias en los promedios de las diferencias de los resultados del ensayo

VIII ASPECTOS ADMINISTRATIVOS Y PRESUPUESTALES

81POTENCIAL HUMANO

1 Ingordm Edgar Grimaldo MATTO PABLO docente de la facultad de Ingenieriacutea

Civil y Arquitectura de la UNHEVAL

2 Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

82RECURSOS MATERIALES

1 laboratorio de mecaacutenica de suelos de la Universidad Nacional Hermilio

Valdizaacuten

2 laboratorio de geotecnia pavimentos y ensayo de materiales GEO-SHING

SAC

3 laboratorio de suelos y concreto Augusto Saavedra Castro ASC

83 RECURSOS FINANCIEROS

1 Recursos propios del TESISTA

84 COSTOS

El presupuesto estimado para la elaboracioacuten de la tesis comprende de los

siguientes bienes y servicios

Bienes S 300000

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

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3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

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MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

BAJO VOLUMEN DE TRANSITO

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2 Ministerio de transporte y Comunicaciones

NORMA TEacuteCNICA DE ESTABILIZADORES QUIacuteMICOS DIRECCIOacuteN

GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

1109-2004

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3 Rico Del castillo

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4 Santiago Maacuterquez

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Argentina Universidad nacional de la patagonia San Juan Bosco

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5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

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6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

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10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

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11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

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1 Compra de bibliografiacutea S 80000

2 Papel y uacutetiles de escritorio S 30000

3 Material de impresioacuten S 40000

4 Compra de ESTABILIZANTES DE SUELO S 150000

Servicios S 520000

1 Impresiones y comunicaciones S 70000

2 Trabajos de campos S 100000

3 Pruebas de laboratorio S 260000

4 Movilidad S 50000

5 Viaacuteticos S 70000

6 Otros S 50000

Total general S 1000000

85 CRONOGRAMA DE ACCIONES

BIBLIOGRAFIA

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MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

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MANUAL PARA EL DISENtildeO DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE

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GENERAL DE CAMINOS Y FERROCARRILES (DGC y F-PERU) MTC E

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4 Santiago Maacuterquez

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5 Jorge A Alvarez Paboacuten

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES

Instituto colombiano de productores de cemento

6 Ministerio de transporte y Comunicaciones

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

U N IVE RS ID AD NAC IO NAL H E RMILIO VALD IZ N PLAN D E TE S ISAacute

MANUAL DE ESPECIFICACIONES TEacuteCNICAS GENERALES PARA LA

CONSTRUCCIOacuteN DE CARRETERAS NO PAVIMENTADAS DE BAJO

VOLUMEN DE TRANSITO EG-CBT 2008 SECCION 308 B (2008)

Lima Peruacute 2008

7 Instituto mexicano del transporte

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CLORURO DE SODIO PARA SU USO

EN LAS VIacuteAS TERRESTRES

Meacutexico 2002

8 Nicholas J Garber Lester A Hoel

INGENIERIacuteA DE TRAacuteNSITO Y DE CARRETERAS 3ordf EDICION

Meacutexico Editorial Thomson 2005

9 Rauacutel Pino Gotuzzo

METODOLOGIacuteA DE LA INVESTIGACIOacuteN

Lima Editorial San Marcos 2007

10Alberto Tokeshi Shirota

PLANIFIQUE DESARROLLE Y APRUEBE SU TESIS

Lima Fondo editorial de la Universidad de Lima 2008

11CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO TERRAZYME

NATURE plus Inc

12CATALOGO DEL ESTABILIZANTE DE SUELO ZIMPLEX PZ ndash 22X

Worldwideenzymes

PAacuteGINAS WEB

TESISTA Bach Gerardo Henry ESPINOZA SUMARAN

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httpwwwunpeduar

httpwwwconstruaprendecom

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpbooksgooglecompebooks

httpwwwingenieria-civil2009blogspotcom

httpwww Worldwideenzymescom

httpwww TerraZymecom

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Page 26: PROPUESTA DEL MEJORAMIENTO DE LAS PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS DEL SUELO, UTILIZANDO ESTABILIZANTES (TERRAZYME Y ZIMPLEX PZ – 22X, EN PROPORCIONES DE: 1LT POR 33 M3 DE SUELO

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