113064
Páginas: 90 (22365 palabras)
Publicado: 5 de marzo de 2015
ESTABIIZACION FÍSICO-QUIMICA DE SUELOS FINOS PARA
SUBRASANTES DE VIAS RURALES
FABIO ALBERTO ROJAS ESPARZA
ALEXANDER CAMARGO SANCHEZ
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD FISICO MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
BUCARAMANGA
2004
1
ESTABIIZACION FÍSICO-QUIMICA DE SUELOS FINOS PARA
SUBRASANTES DE VIAS RURALES
FABIO ALBERTO ROJAS ESPARZA
ALEXANDER CAMARGO SANCHEZ
PROYECTO DEINVESTIGACION
DIRECTOR: JHON WILSON CORREA AVELLO
INGENIERO CIVIL
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD FISICO MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
BUCARAMANGA
2004
2
NOTA DE ACEPTACION
3
A mi familia, amigos y compañeros,
Claudia Patricia y Gloria Piedad mis hermanas,
y con especial reconocimiento a mi madre, ROSALBA,
por apoyarme siempre.
FABIO ALBERTO ROJAS ESPARZA
4
A mi familia y amis amigos que durante el transcurso de mi vida, me
brindaron el apoyo, el cariño, la confianza y la formación personal para
crecer como persona y desarrollar actitudes para poder alcanzar esta
meta. A Amanda en especial le doy mil gracias porque sus detalles y
cariño facilitaron a solucionar etapas duras de mi vida profesional y
personal y a Dios porque es el que siempre me acompaña.
ALEXANDERCAMARGO SANCHEZ
AGRADECIMIENTOS
5
Los autores expresan sus agradecimientos a:
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
CORASFALTOS. Corporación que nos Brindo los medios para realizar la
investigación y propietaria de la metodología de laboratorio y de campo
presentada a lo largo del proyecto.
JOHN WILSON CORREA AVELLO. Ingeniero Civil y Director de la
investigación.
LEONEL HERNANDEZ. IngenieroQuímico, y Jefe de Laboratorio de
CORASFALTOS, por su colaboración y apoyo a lo largo de la investigación.
SERGIO CIFUENTES. Ingeniero Civil, por su colaboración, apoyo y asesoria
a lo largo de la investigación.
A todas aquellas personas que de una u otra manera contribuyeron a la
realización de este proyecto
6
TABLA DE CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCION
21
1.
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
23
1.1OBJETIVOS
23
1.1.1
Objetivo General
23
1.1.2.
Objetivos específicos
23
2.
INFRAESTRUCTURA VIAL
24
3.
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
32
3.1
GENERALIDADES
32
3.2
PROPIEDADES DE INTERES EN ESTABILIZACION
DE SUELOS
33
3.2.1
Estabilidad volumétrica
34
3.2.2
Resistencia
35
3.2.3
Permeabilidad
36
3.2.4
Compresibilidad
36
3.2.5
Durabilidad
36
3.3
SISTEMAS DE ESTABILIZACION
37
3.3.1Estabilizacion de suelos con cemento
37
3.3.2
Estabilización de suelos con cal
39
3.3.3
Estabilización con asfalto
42
3.3.4
Estabilización con ácido fosfórico y fosfatos
43
3.3.5
Estabilización con cloruro de sodio
43
3.3.6
Estabilización con sulfatos de calcio (yeso) y
cloruros de calcio
44
3.3.7
Estabilización con hidróxido de sodio (soda cáustica)
44
3.3.8
Estabilizacióncon resinas y polímeros
45
7
4.
ARCILLAS
46
4.1
ORIGEN DE LOS SILICATOS
46
4.2
DEFINICION
48
4.3
ESTRUCTURA DE LOS MINERALES DE ARCILLA
49
4.3.1
Minerales de arcilla comunes
54
4.4
PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
57
4.4.1
Superficie específica
58
4.4.2
Capacidad de Intercambio catiónico
58
4.4.3
Capacidad de absorción
59
4.4.4
Hidratación e hinchamiento
60
4.4.5Plasticidad
61
4.4.6
Tixotropía
62
4.4.7
Relaciones arcilla – agua
62
4.5
IDENTIFICACION DE MINERALES DE ARCILLAS
64
4.5.1
Difracción de rayos X
64
4.5.2
Análisis termodiferencial
65
4.5.3
Capacidad de intercambio cationico
65
4.5.4
Microscopio electrónico
66
4.5.5
Métodos ópticos
66
4.5.6
Métodos químicos
66
4.6
APLICACIONES
66
5.
METODOLOGIA Y DESARROLLO DE LAINVESTIGACION
68
5.1
PRESENTACION DEL PROYECTO
71
5.2
PROCEDIMIENTOS DE ENSAYOS DE TRABAJO DE
CAMPO
5.2.1
Medida de la deflexión y determinación de la curvatura
empleando la viga benkelman.
5.2.2
71
71
Relación de soporte del suelo en el terreno mediante la
penetración dinámica de cono.
71
8
5.2.3
Toma de muestras
72
5.3
PROCEDIMIENTOS DE ENSAYOS DE TRABAJO DE
72
LABORATORIO
5.3.1...
SUBRASANTES DE VIAS RURALES
FABIO ALBERTO ROJAS ESPARZA
ALEXANDER CAMARGO SANCHEZ
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD FISICO MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
BUCARAMANGA
2004
1
ESTABIIZACION FÍSICO-QUIMICA DE SUELOS FINOS PARA
SUBRASANTES DE VIAS RURALES
FABIO ALBERTO ROJAS ESPARZA
ALEXANDER CAMARGO SANCHEZ
PROYECTO DEINVESTIGACION
DIRECTOR: JHON WILSON CORREA AVELLO
INGENIERO CIVIL
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD FISICO MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
BUCARAMANGA
2004
2
NOTA DE ACEPTACION
3
A mi familia, amigos y compañeros,
Claudia Patricia y Gloria Piedad mis hermanas,
y con especial reconocimiento a mi madre, ROSALBA,
por apoyarme siempre.
FABIO ALBERTO ROJAS ESPARZA
4
A mi familia y amis amigos que durante el transcurso de mi vida, me
brindaron el apoyo, el cariño, la confianza y la formación personal para
crecer como persona y desarrollar actitudes para poder alcanzar esta
meta. A Amanda en especial le doy mil gracias porque sus detalles y
cariño facilitaron a solucionar etapas duras de mi vida profesional y
personal y a Dios porque es el que siempre me acompaña.
ALEXANDERCAMARGO SANCHEZ
AGRADECIMIENTOS
5
Los autores expresan sus agradecimientos a:
UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
CORASFALTOS. Corporación que nos Brindo los medios para realizar la
investigación y propietaria de la metodología de laboratorio y de campo
presentada a lo largo del proyecto.
JOHN WILSON CORREA AVELLO. Ingeniero Civil y Director de la
investigación.
LEONEL HERNANDEZ. IngenieroQuímico, y Jefe de Laboratorio de
CORASFALTOS, por su colaboración y apoyo a lo largo de la investigación.
SERGIO CIFUENTES. Ingeniero Civil, por su colaboración, apoyo y asesoria
a lo largo de la investigación.
A todas aquellas personas que de una u otra manera contribuyeron a la
realización de este proyecto
6
TABLA DE CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCION
21
1.
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
23
1.1OBJETIVOS
23
1.1.1
Objetivo General
23
1.1.2.
Objetivos específicos
23
2.
INFRAESTRUCTURA VIAL
24
3.
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
32
3.1
GENERALIDADES
32
3.2
PROPIEDADES DE INTERES EN ESTABILIZACION
DE SUELOS
33
3.2.1
Estabilidad volumétrica
34
3.2.2
Resistencia
35
3.2.3
Permeabilidad
36
3.2.4
Compresibilidad
36
3.2.5
Durabilidad
36
3.3
SISTEMAS DE ESTABILIZACION
37
3.3.1Estabilizacion de suelos con cemento
37
3.3.2
Estabilización de suelos con cal
39
3.3.3
Estabilización con asfalto
42
3.3.4
Estabilización con ácido fosfórico y fosfatos
43
3.3.5
Estabilización con cloruro de sodio
43
3.3.6
Estabilización con sulfatos de calcio (yeso) y
cloruros de calcio
44
3.3.7
Estabilización con hidróxido de sodio (soda cáustica)
44
3.3.8
Estabilizacióncon resinas y polímeros
45
7
4.
ARCILLAS
46
4.1
ORIGEN DE LOS SILICATOS
46
4.2
DEFINICION
48
4.3
ESTRUCTURA DE LOS MINERALES DE ARCILLA
49
4.3.1
Minerales de arcilla comunes
54
4.4
PROPIEDADES FISICO-QUÍMICAS
57
4.4.1
Superficie específica
58
4.4.2
Capacidad de Intercambio catiónico
58
4.4.3
Capacidad de absorción
59
4.4.4
Hidratación e hinchamiento
60
4.4.5Plasticidad
61
4.4.6
Tixotropía
62
4.4.7
Relaciones arcilla – agua
62
4.5
IDENTIFICACION DE MINERALES DE ARCILLAS
64
4.5.1
Difracción de rayos X
64
4.5.2
Análisis termodiferencial
65
4.5.3
Capacidad de intercambio cationico
65
4.5.4
Microscopio electrónico
66
4.5.5
Métodos ópticos
66
4.5.6
Métodos químicos
66
4.6
APLICACIONES
66
5.
METODOLOGIA Y DESARROLLO DE LAINVESTIGACION
68
5.1
PRESENTACION DEL PROYECTO
71
5.2
PROCEDIMIENTOS DE ENSAYOS DE TRABAJO DE
CAMPO
5.2.1
Medida de la deflexión y determinación de la curvatura
empleando la viga benkelman.
5.2.2
71
71
Relación de soporte del suelo en el terreno mediante la
penetración dinámica de cono.
71
8
5.2.3
Toma de muestras
72
5.3
PROCEDIMIENTOS DE ENSAYOS DE TRABAJO DE
72
LABORATORIO
5.3.1...
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