Evaluación del comportamiento de un suelo reforzado con adición de PET
En las obras civiles es muy común realizar estudios de suelos y hacer mejoramiento de estos, puesto que, las cargas solicitadas en los proyectos exceden la capacidad portante en dichos suelos. Por lo tanto, es necesario mejorar las propiedades mecánicas de estos, con el fin de aumentar su capacidad...
- Autores:
-
Medina Erazo, Nicolas Fernando
Otavo Zuleta, Cristian Alejandro
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad de Ibagué
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Ibagué
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/5256
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12313/5256
- Palabra clave:
- Suelo reforzado - Resistencia
Suelo reforzado - Adherencia
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En las obras civiles es muy común realizar estudios de suelos y hacer mejoramiento de estos, puesto que, las cargas solicitadas en los proyectos exceden la capacidad portante en dichos suelos. Por lo tanto, es necesario mejorar las propiedades mecánicas de estos, con el fin de aumentar su capacidad portante y con esto permitir que se realicen construcciones duraderas y seguras. Los parámetros de resistencia, la cohesión y el ángulo de fricción son importantes en el cálculo de la capacidad portante del suelo, debido que; son directamente proporcionales a la resistencia del suelo y a los esfuerzos que este puede soportar sin tener deformaciones en exceso o tener algún tipo de falla. Debido a lo anterior, es necesario crear alternativas que generen un aumento en la capacidad de carga, estas pueden ser mecánicas, físicas o químicas. De tal forma, se propone reforzar un suelo arcilloso de baja plasticidad (CL), con adición de escamas PET provenientes de botellas plásticas, las dimensiones de las escamas son de 6.5mm y los porcentajes que serán utilizados son: 1,3% 1,5% 1,8% 2,0% 2,3%, con respecto al peso del suelo, para tres diferentes densidades. Para lograr estudiar la resistencia al corte del suelo, se vio pertinente la realización de ensayos de corte directo, obteniendo una mejora gradual, al aumentar el porcentaje de PET en sus diferentes densidades de trabajo con respecto a las propiedades mecánicas del suelo; lo que nos arroja una alternativa para reforzar estos. Adicional al beneficio que se obtiene aumentando los parámetros de resistencia al corte también se obtiene un beneficio ambiental, puesto que, se estaría aprovechando plásticos destinados a un solo uso, incorporándolos dentro de una nueva cadena de producción. |
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Salazar Susunaga, Maria Paula9aab1504-6878-4ec3-977a-3a84e05e833e-1Medina Erazo, Nicolas Fernando85182036-b06d-4850-bc55-cee28e39ea69-1Otavo Zuleta, Cristian Alejandro7d3585d8-d62a-4f1d-926e-6821cdbd894b-12025-06-12T22:16:07Z2025-06-12T22:16:07Z2021En las obras civiles es muy común realizar estudios de suelos y hacer mejoramiento de estos, puesto que, las cargas solicitadas en los proyectos exceden la capacidad portante en dichos suelos. Por lo tanto, es necesario mejorar las propiedades mecánicas de estos, con el fin de aumentar su capacidad portante y con esto permitir que se realicen construcciones duraderas y seguras. Los parámetros de resistencia, la cohesión y el ángulo de fricción son importantes en el cálculo de la capacidad portante del suelo, debido que; son directamente proporcionales a la resistencia del suelo y a los esfuerzos que este puede soportar sin tener deformaciones en exceso o tener algún tipo de falla. Debido a lo anterior, es necesario crear alternativas que generen un aumento en la capacidad de carga, estas pueden ser mecánicas, físicas o químicas. De tal forma, se propone reforzar un suelo arcilloso de baja plasticidad (CL), con adición de escamas PET provenientes de botellas plásticas, las dimensiones de las escamas son de 6.5mm y los porcentajes que serán utilizados son: 1,3% 1,5% 1,8% 2,0% 2,3%, con respecto al peso del suelo, para tres diferentes densidades. Para lograr estudiar la resistencia al corte del suelo, se vio pertinente la realización de ensayos de corte directo, obteniendo una mejora gradual, al aumentar el porcentaje de PET en sus diferentes densidades de trabajo con respecto a las propiedades mecánicas del suelo; lo que nos arroja una alternativa para reforzar estos. Adicional al beneficio que se obtiene aumentando los parámetros de resistencia al corte también se obtiene un beneficio ambiental, puesto que, se estaría aprovechando plásticos destinados a un solo uso, incorporándolos dentro de una nueva cadena de producción.In civil works, it is very common to carry out soil studies and improve them, since the loads requested in the projects exceed the bearing capacity in said soils. Therefore, it is necessary to improve the mechanical properties of these, in order to increase their bearing capacity and thus allow durable and safe constructions to be made. The parameters of resistance, cohesion and friction angle are important in the calculation of the bearing capacity of the soil, because; They are directly proportional to the resistance of the soil and the efforts that it can withstand without having excessive deformations or having some type of failure. Due to the above, it is necessary to create alternatives that generate an increase in load capacity, these can be mechanical, physical or chemical. In this way, it is proposed to reinforce a silty soil with low compressibility (ML), with the addition of PET flakes from plastic bottles, the dimensions of the flakes are 6.5mm and the percentages that will be used are: 1.3% 1, 5% 1.8% 2.0% 2.3%, with respect to the weight of the soil, for three different densities. In order to study the resistance to cutting of the soil, it was considered pertinent to carry out direct cutting tests, obtaining a gradual improvement, by increasing the percentage of PET in its different working densities with respect to the mechanical properties of the soil; which gives us an alternative to reinforce these. In addition to the benefit obtained by increasing the cut resistance parameters, an environmental benefit is also obtained, since it would be taking advantage of plastics intended for single use, incorporating them into a new production chain.PregradoIngeniero Civil1. Introducción.....17 2. Definición del proyecto.....18 2.1. Titulo.....18 2.2. Área de ingeniería.....18 2.3. Formulación del problema.....18 2.4. Descripción del problema y justificación.....19 3. Objetivos.....20 3.1. Objetivo general.....20 3.2. Objetivos específicos......20 4. Marco referencial......21 4.1. Marco Teórico.....21 4.1.2. Propiedades del Polietileno Tereftalato.....23 4.1.3. Características relevantes del PET.....25 4.1.4. Mejoramiento de suelos.....25 4.1.5. Tipos de suelo.....27 4.1.6. Diferencias entre los limos y las arcillas.....29 4.2. Conceptos básicos.....30 4.2.1. Contenido de humedad......30 4.2.2. Densidad seca máxima y humedad óptima.....30 4.2.3. Límites de Atterberg.....30 4.2.4. Granulometría.....32 4.2.5. Cohesión......33 4.2.6. Angulo de fricción......34 4.2.7. Ensayo de Proctor.....35 4.2.8. Ensayo corte directo.....36 5. Antecedente Histórico (Estado del arte).....37 5.1. Marco Conceptual.....39 5.2. Marco Legal.....39 6. Metodología.....41 6.1. Etapa preliminar.....41 6.2. Descripción de cada uno de los procesos.....42 6.2.1. Etapa 1. Elección del material a incorporar.....42 6.2.2. Etapa 2. Elección del suelo y clasificación.....44 6.2.3. Etapa 3. Elaboración de probetas.....52 6.2.4. Etapa 4. Ensayo de corte directo.....54 6.2.5. Etapa 5. Análisis de resultados.....55 7. Resultados y análisis de resultados.....56 7.1. Contenido de humedad.....57 7.2. Límites de Atterberg.....57 7.3. Humedad óptima.....59 7.4. Granulometría.....61 7.5. Preparación de las muestras.....63 7.5.1. Densidad seca de 1,20 gr/cm3 para una humedad de 21,07%.....63 7.5.2. Densidad seca de 1,305 gr/cm3 para una humedad de 22,48%.....64 7.5.3. Densidad seca de 1,345 gr/cm3 para una humedad de 24,71%.....65 7.6. Corte directo.....66 7.6.1. Corte directo para densidad de 1,20 gr/cm3 con humedad de 21,07%.....67 7.6.2. Corte directo para densidad de 1,305 gr/cm3 con humedad de 22,48%.....78 7.6.3. Corte directo para densidad de 1,345 gr/cm3 con humedad de 24,71%.....90 7.6.4. Cohesión y ángulo de fricción.....101 8. Conclusiones.....105 9. Recomendaciones.....107 10. Anexos.....108149 páginasapplication/pdfMedina Erazo, N.F. & Otavo Zuleta, C.A. (2021). Evaluación del comportamiento de un suelo reforzado con adición de PET. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/5256https://hdl.handle.net/20.500.12313/5256spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería CivilAlonso, D. (2015). NDVI: Qué es y cómo calcularlo con SAGA desde QGIS. Recuperado de: https://mappinggis.com/2015/06/ndvi-que-es-y-como-calcularlo-con-saga-desde-qgis/#:~:text=El%20%C3%8Dndice%20de%20Vegetaci%C3%B3n%20de,del%20espectro%20electromagn%C3%A9tico%20que%20laAtha. (s, f). Manual de cálculo, diseño de instalación de tubos de hormigón armado [Pdf]. Recuperado de: http://www.andece.org/wp-content/uploads/2019/06/manual_calculo_atha.pdfAndi. (2018). Guía técnica de criterios para el acotamiento de las rondas hídricas en Colombia [Pdf]. Recuperado de: http://www.andi.com.co/Uploads/GuiaRondasHid_criteriosdeacotamiento.pdf.Cordova,M.(2016). Parámetros geomorfológicos de cuencas hidrográficas. Recuperado de: https://www.prontubeam.com/articulos/articulos.php?Id_articulo=26Cortolima. (2013). Plan de ordenación y manejo ambiental de la microcuenca de las quebradas las Panelas y las Balsas – Caracterización del área [Pdf]. 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