Mejoramiento de las propiedades mecánicas de los suelos finos mediante la adicion de residuos solidos provenientes de fibras vegetales
la tesis fue enfocada a realizar el mejoramiento de las propiedades de los suelos finos mediante la adicion de fique, que consistia en tomar una muestra de materiales de la subrasante de las vias hacer la caracterizacion del material y adicionarle fibra vegetal fique en porcentajes del 0,5%,1%,1,5%,...
- Autores:
-
Aguirre Fuelantala, Guillermo Alberto
Fuel Valencia, Jairo Fernando
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad Militar Nueva Granada
- Repositorio:
- Repositorio UMNG
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10654/38614
- Palabra clave:
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SUELOS - PROPIEDADES MECANICAS
Fique
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la tesis fue enfocada a realizar el mejoramiento de las propiedades de los suelos finos mediante la adicion de fique, que consistia en tomar una muestra de materiales de la subrasante de las vias hacer la caracterizacion del material y adicionarle fibra vegetal fique en porcentajes del 0,5%,1%,1,5%,2% y de acuerdo a los ensayos se miro el comportamiento del material y su resistencia adecuada para determinar la eficiencia del material, en donde se logro demostrar q al adicionar fibra vegetal al suelo fino se mejoro las caracteristicas mecanicas del mismo y eran adecuadas para reutilizar el material de suelo fino en las estructuras del pavimento. |
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Chimborazo, W. (2012). Diseño de mezclas asfalticas mediante metodo SUPERPAVE. Cuenca: Universidad de Cuenca. Contreras, M. F., Hormanza, W. A., & Marañón, A. (2009). Fractografía de la fibra natural extraida del fique y de un material compuesto reforzado con tejido de fibra de fique y matriz resina poliester. Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales - X Congreso Iberoamericano de Metalurgia y Materiales IBEROMET , 57-67. Delgado, H., Garnica, P., Villatoro, G. M., & Rodríguez, G. (2006). Influencia de la Granulometría en las Propiedades Volumétricas de la Mezcla Asfáltica. Mexico : Sanfandila, Qro. Publicacion Técnica N°299 - Secretaria de Comunicaciones y Transportes - Instituto Mexicano de Transporte. Determinacion del limite liquido de los suelos. (INV E 125-13). INV E 125-13. Bogota: Instituto Nacional de Vias y Ministerio de Transporte. Garnica, P., Gómez, J. A., & Sesma, J. A. (2002). Mecánica de Materiales para pavimentos - Publicacion Técnica N° 197. 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Obtenido de Subrazantes - Estabilización de Subrasantes: http://anfacal.org/media/Biblioteca_Digital/Construccion/Estabilizacion_de_Suelos/Estab.Doc.Colombiano,varios%20insumos,Cal.2010-F_Upload.pdf IDU/ET. (2005). Especificaciones TécnicasGenerales de Materiales y Construcción para Proyectos de Infraestructura Vial y de Espacio Público en Bogotá - Capitulo 4 Especificaciones IDU-ET-2005. Bogotá: Alcadia Mayor de Bogota - Instituto de Desarrollo Urbano. INVIAS. (2013). Especificaciones generales de construcción de carreteras y normas de ensayo para materiales de carreteras. Bogotá: Instituto Nacional de Vias. INVIAS. (2013). Normas y Especificaciones Tecnicas - Seccion 200 - Agregados Pétreos. Bogotá: Instituto Nacional de Vias. INVIAS. (INV E 102-07). Norma INV E 102-07. Descripcion e Identificacion de Suelos. Bogota: Instituto Nacional de Vias Ministerio de Transporte. INVIAS. (INV E 126-13). Limite plastico e indice de plasticidad de los suelos. INV E 126-13. 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Cháves Pabón, Saieth BaudilioAguirre Fuelantala, Guillermo AlbertoFuel Valencia, Jairo FernandoIngeniero Civil2021-08-30T22:17:19Z2021-08-30T22:17:19Z2021-03-15http://hdl.handle.net/10654/38614instname:Universidad Militar Nueva Granadareponame:Repositorio Institucional Universidad Militar Nueva Granadarepourl:https://repository.unimilitar.edu.cola tesis fue enfocada a realizar el mejoramiento de las propiedades de los suelos finos mediante la adicion de fique, que consistia en tomar una muestra de materiales de la subrasante de las vias hacer la caracterizacion del material y adicionarle fibra vegetal fique en porcentajes del 0,5%,1%,1,5%,2% y de acuerdo a los ensayos se miro el comportamiento del material y su resistencia adecuada para determinar la eficiencia del material, en donde se logro demostrar q al adicionar fibra vegetal al suelo fino se mejoro las caracteristicas mecanicas del mismo y eran adecuadas para reutilizar el material de suelo fino en las estructuras del pavimento.TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN 1 1. CAPITULO I. GENERALIDADES 4 1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 4 1.1.1 Formulación Del Problema 4 1.2 JUSTIFICACIÓN 5 1.3 OBJETIVOS 6 1.3.1 Objetivo General 6 1.3.2 Objetivos Específicos 7 1.4 MARCO DE REFERENCIA 7 1.5 ESTADO DEL ARTE 8 1.6 MARCO TEÓRICO 14 1.6.1 Constitución de la Subrasante 14 1.6.1.1 Preparación de la Subrasante 17 1.6.1.2 Tipología de los suelos 21 1.6.1.3 Compactación de suelos 23 1.6.1.4 Agregado fino 25 1.6.1.5 Agregados pétreos 26 1.6.1.6 Material fino (pasa el tamiz # 200) 28 1.6.1.7 Gravedad Específica del agregado 28 1.6.1.8 Absorción 29 1.6.1.9 Propiedades Mecánicas del Suelo 29 1.6.2 Las Fibras y su uso en la Construcción 30 1.6.2.1 Fibra de fique 32 1.7 MARCO LEGAL 37 1.8 METODOLOGIA 38 1.8.1 TIPO DE INVESTIGACION 39 1.8.2 HIPÓTESIS 39 1.8.3 VARIABLES 40 1.8.3.1 Variables Independientes 40 1.8.3.2 Variables Dependientes 40 1.8.4 PRUEBAS A REALIZAR 41 1.8.5 PROCEDIMIENTO PARA OBTENCION Y REGISTRO DE RESULTADOS 54 1.8.5.1 Procedimiento para la Obtención de Resultados 54 1.8.5.2 Registro de Resultados 55 2. CAPITULO II. RESULTADOS 56 2.1 Granulometría 57 2.2 Limite líquido y Limite plástico 64 2.3 Muestras cilindros 70 2.3.1 Muestra al 0.5% de adición 73 2.3.2 Muestras al 1.0%de adición 76 2.3.3 Muestras al 1.5%de adición 79 2.3.4 Muestras al 2.0%de adición 82 2.4 Vigas 85 2.5 Promedios consolidados 89 2. CONCLUSIONES 99 BIBLIOGRAFÍA 103 LISTA DE TABLAS Tabla 1. Estado del arte del 2015 al 2017 8 Tabla 2. Estado del arte del 2010 al 2014 9 Tabla 3. Estado del arte del 2004 al 2009 11 Tabla 4. Propiedades de la Subrasante 17 Tabla 5. Sistema unificado de clasificación de los suelos 22 Tabla 6. Tipos de Agregados Pétreos 26 Tabla 7. Propiedades mecánicas del suelo 29 Tabla 8. Coeficiente de permeabilidad (CTE) 30 Tabla 9. Algunas fibras naturales según el origen 32 Tabla 10. Componentes químicos de la fibra de fique 33 Tabla 11. Propiedades mecánicas de la fibra de fique 34 Tabla 12. Normas INVIAS 2017 38 Tabla 13. Normas ASTM 38 Tabla 14. Variables Independientes 40 Tabla 15. Variable Dependiente 41 Tabla 16. Límites de Atterberg (liquido – plástico) 64 Tabla 17. Límites e índice de plasticidad 65 Tabla 18. Resultados viga al natural 86 Tabla 19.Resultados viga con adición al 20% 89 Tabla 20. Promedio consolidado sin adición de fibras 90 Tabla 21. Promedio consolidado con adición de fibras al 0,5% 91 Tabla 22. Promedio consolidado con adición de fibras al 1,0% 92 Tabla 23. Promedio consolidado con adición de fibras al 1,5% 93 Tabla 24. Promedio consolidado con adición de fibras al 2,0% 94 Tabla 25. Fuerza axial de las muestras 95 Tabla 26. Resistencia a la deformación en todas las muestras 96 Tabla 27. Porcentaje y esfuerzo máximo 98 Tabla 28. Condensado Resistencia a la deformación 100 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Capas de la Subrasante 16 Figura 2. Planta y fibras de Fique 35 Figura 3. Características de la fibra de fique 36 Figura 4. Componentes químicos de la hoja de fique 36 Figura 5. Estipulación de tamaño y masa para agregado 42 Figura 6. Material retenido en el tamiz (máximo admitido en kg) 43 Figura 7. Datos de precisión 45 Figura 8. Precisión en muestras de 300g y 500g 46 Figura 9. Aparato del límite de líquido 47 Figura 10. Equipo para probar la resilecia 49 Figura 11. Resultados de ensayos sobre limites Atterberg 51 Figura 12. Resumen de resultados del ensayo de cada laboratorio 54 Figura 13. Aplicación de la INV E102-7 Selección de suelos finos 56 Figura 14. Norma INV E 213-07 Granulometría 58 Figura 15. Análisis granulométrico de suelos – limites líquido y plástico 59 Figura 16. Gradación 60 Figura 17. Línea de gradación 60 Figura 18. Peso unitario suelto y compacto 62 Figura 19. Peso especifico 63 Figura 20. Secuencia para la obtención del límite liquido 65 Figura 21. Continuación de la secuencia para establecer el límite liquido 66 Figura 22. Fibra de fique seleccionada Natural y Procesada 67 Figura 23. Plantas de Fique 67 Figura 24. Material de suelo fino, Fique, Agua, Preparación de la Mezcla 68 Figura 25. Dimensiones de las Fibras de Fique 68 Figura 26. Preparación de la Fibra de Fique al suelo Fino 68 Figura 27. Toma de Cilindros y Vigas 69 Figura 28. Secado y curado al aire libre 69 Figura 29. Muestra en estado natural – esquema de falla anterior 71 Figura 30. Muestra en estado natural – esquema de falla anterior 72 Figura 31. Muestra al 0.5% de adición de fibras de fique cilindros (1 al 5) 74 Figura 32. Muestra al 0.5% de adición de fibras de fique cilindros (6 al 10) 75 Figura 33. Muestra al 1.0% de adición de fibras de fique cilindros (1, 2, 4, 5, 6 y 10) 77 Figura 34. Muestra al 1.0% de adición de fibras de fique cilindros (3, 7, 8 y 9) 78 Figura 35. Muestra al 1.5% de adición de fibras de fique cilindros (1, 2, 3, 7 y 8) 80 Figura 36. Muestra al 1.5% de adición de fibras de fique cilindros (4, 5, 6, 9 y 10) 81 Figura 37. Muestra al 2.0% de adición de fibras de fique cilindros (1, 2, 5, 6, y 7) 83 Figura 38. Muestra al 2.0% de adición de fibras de fique cilindros (3, 4, 8 y 9) 84 Figura 39. Conformación de vigas 85 Figura 40. Ensayo a flexión de vigas – estado natural 87 Figura 41. Ensayo de flexión de vigas con adición de fibras al 2.0% 88 Figura 42. Fuerza axial para las muestras 95 Figura 43. Resistencia a la deformación en las muestras 96 Figura 44. Tasa optima 97 LISTA DE ECUACIONES Ecuación 1. Cálculos agregado fino 25 Ecuación 2. Cálculo de la masa por fracción 44 Ecuación 3. Cálculos para el contenido de agua 48 Ecuación 4. Cálculo para el índice de plasticidad 51 Ecuación 5. Cálculo para la resistencia al corte 52 Ecuación 6. Cálculo para la deformación axial 53 Ecuación 7. Cálculo del área de la sección transversal media 53 Ecuación 8. Cálculo del esfuerzo compresivo 53 The thesis was focused on improving the properties of fine soils by adding fique, which consisted of taking a sample of materials from the subgrade of the roads, characterizing the material and adding fique vegetable fiber in percentages of 0, 5%, 1%, 1.5%, 2% and according to the tests the behavior of the material and its adequate resistance were looked at to determine the efficiency of the material, where it was possible to demonstrate that when adding vegetable fiber to the fine soil improved its mechanical characteristics and were suitable for reusing fine soil material in pavement structures.PregradoLa thèse était axée sur l'amélioration des propriétés des sols fins par l'ajout de fique, qui consistait à prélever un échantillon de matériaux de la fondation des routes, à caractériser le matériau et à ajouter de la fibre végétale fique en pourcentages de 0, 5%, 1%, 1,5 %, 2% et selon les tests, le comportement du matériau et sa résistance adéquate ont été examinés pour déterminer l'efficacité du matériau, où il était possible de démontrer que l'ajout de fibres végétales au sol fin améliorait ses caractéristiques mécaniques et étaient convient à la réutilisation de matériaux de sol fins dans les structures de chaussée.applicaction/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalAcceso abiertoMejoramiento de las propiedades mecánicas de los suelos finos mediante la adicion de residuos solidos provenientes de fibras vegetalesImprovement of the mechanical properties of fine soils through the addition of waste from vegetable fibersFIQUESUELOS - PROPIEDADES MECANICASFiqueFine soilsmechanical propertiesaddition of fiqueFIBRAS VEGETALESFiquesuelos finospropiedades mecanicasAdicion de fiqueTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fIngeniería CivilFacultad de Estudios a DistanciaUniversidad Militar Nueva GranadaChimborazo, W. (2012). Diseño de mezclas asfalticas mediante metodo SUPERPAVE. Cuenca: Universidad de Cuenca.Contreras, M. F., Hormanza, W. A., & Marañón, A. (2009). Fractografía de la fibra natural extraida del fique y de un material compuesto reforzado con tejido de fibra de fique y matriz resina poliester. Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales - X Congreso Iberoamericano de Metalurgia y Materiales IBEROMET , 57-67.Delgado, H., Garnica, P., Villatoro, G. M., & Rodríguez, G. (2006). Influencia de la Granulometría en las Propiedades Volumétricas de la Mezcla Asfáltica. Mexico : Sanfandila, Qro. Publicacion Técnica N°299 - Secretaria de Comunicaciones y Transportes - Instituto Mexicano de Transporte.Determinacion del limite liquido de los suelos. (INV E 125-13). INV E 125-13. Bogota: Instituto Nacional de Vias y Ministerio de Transporte.Garnica, P., Gómez, J. A., & Sesma, J. A. (2002). Mecánica de Materiales para pavimentos - Publicacion Técnica N° 197. 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