La arcilla natural presenta un 35.22% de contenido de humedad lo cual está dentro del rango que es del 20% al 60% para un suelo arcillo. (Gonzales, 2001)
En caso de arcilla con porcentajes de cal debido a la propiedad absorbente de humedad de esta estos porcentajes van bajando de 3.36% en el caso del 2% a un 1.97% en caso
del 12% de cal.
3.5.2 Peso Específico
La arcilla tiene un peso específico de 1.91 g/cm3 se encuentra dentro del rango de arcillas que son 1.44 g/cm3 - 1.92 g/cm3
El peso específico de la cal es 1.1 g/cm3 y del caucho 0.45 g/cm3
En caso de la arcilla con porcentajes de cal el peso específico va descendiendo desde un 1.895 g/cm3 hasta 1. 830 g/cm3 por ser mucho menor el peso específico de la cal.
Teniendo un comportamiento según la siguiente ecuación:
y = -0.0162x + 1.9112
Ecuación 56 Peso Específico - Arcilla con porcentaje de Cal
R² = 1
En caso de la arcilla con porcentajes de caucho se ve una disminución más significativa. Ya que el caucho tiene 76.43% menos de peso específico y los valores van de un
1.882g/cm3 en el caso del 2%hasta un 1.76 g/cm3 en caso del 10%.
3.5.3 Gravedad especifica de Sólidos
La arcilla tiene una gravedad especifica de 2.745. Según el ASTM -854-92 para arcillas es de 2.75 siendo un parámetro parecido al obtenido en el ensayo.
92
La cal según ficha técnica presenta una gravedad especifica de 3.19
En el caso de arcilla con cal el valor de gravedad especifica va aumentando de 2.75 hasta 2.79 en caso del 10% de cal.
En caso de arcilla con caucho el valor de gravedad especifica van disminuyendo desde 2.71 hasta un 2.58 en el caso de 10% de caucho.
3.5.4 Análisis Granulométrico de Arcilla
En promedio pasa por la malla N°200 un 61.96% que es mayor al 50% lo que nos confirma que se habla de un suelo fino.
3.5.4.1 Análisis granulométrico del Caucho
Tenemos un 100% pasante de la malla N°4 y por la malla N°200 el 0.74% teniendo un 99.26 retenido entre las mallas N°4 y N°200 tendría un comportamiento similar al de
una arena por su granulometría.
Cu 2.44 <4 no cumple Cc: 0.74 <1 no cumple
Teniendo un comportamiento mal graduado.
3.5.5 Límites de Atterberg 3.5.5.1 Límite Líquido
EL limite líquido de la arcilla en promedio es 47.91%, el cual es coherente según el cuadro Costet para una arcilla debe ser mayor a 35%
Al momento de incorporar porcentajes de cal el limite liquido va disminuyendo de 47.88% en el caso del 2% hasta un 45.97% en el caso del 12% siendo su comportamiento
según la siguiente formula:
y = -0.0033x + 0.4842
Ecuación 57 Límite Líquido - Arcilla con porcentaje de Cal
93
3.5.5.2 Limite Plástico
EL limite plástico de la arcilla en promedio es 22.26% el cual es coherente según el cuadro Costet para una arcilla debe ser mayor a 15%
Se ve un incremento en todos los porcentajes regular de un 22.26% a un 22.55% en promedio desde el 2% al 12%.
3.5.5.3 Índice de Plasticidad
El índice de plasticidad promedio es de 25.65%
Línea A 𝐼𝑝𝑐 = 0.73 ( 𝐿𝑙− 20)
𝐼𝑝𝑐 = 20.37%
Línea U 𝐼𝑝𝑐 = 0.9 ( 𝐿𝑙− 8)
𝐼𝑝𝑐 = 35.92%
En caso del suelo con porcentajes de cal se observa una disminución que va desde un 24.02% hasta un 22.60%
Gráfica 51 Limites de Atterberg de Arcilla con porcentajes de Cal Fuente: Elaboración Propia
22.26% 23.86% 23.71% 23.35% 23.55% 23.43% 25.65% 24.02% 23.81% 23.68% 23.31% 23.02% 47.9% 47.9% 47.5% 47.0% 46.9% 46.5% 20% 30% 40% 50% 60% 22% 23% 24% 25% 26% 27% 28% 29% 30% 0% 2% 4% 6% 8% 10%
Limites de Atterberg
94 3.5.6 Clasificación de Suelos
Después de realizar el ensayo de Análisis Granulométrico por lavado de finos e Hidrómetro donde el 61.96% del peso es pasante por la malla N°200 siendo mayor al
50% lo que nos confirma que se habla de un suelo fino.
Por medio del ensayo de Límites de Atterberg, se procede a clasificar por el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos
o Debido a 25.65% > 20.37% es decir el Ip > Ipc la clasificamos como una Arcilla
o Mediante la Carta de Plasticidad de Casagrande uso exclusivo para Suelos
cohesivos. Se tiene que es suelo arcillas de mediana Plasticidad
Ilustración 23 Carta de Plasticidad
o Debido a 47.91< 50 se la clasifica como una Arcilla de baja Plasticidad CL
47.91% 25.65%
95
Clasificación de Cambio Potencial de Volumen
Ilustración 24 Cambio de Potencial de Volumen Es un suelo de Bajo potencial de cambio de volumen
3.5.7 Proctor Modificado
Primero se realizó una corrección de absorción de contenido de humedad por cada porcentaje de cal que se le agrega al suelo teniendo como resultado 0.77% por cada
unidad de porcentaje que se le incremente al suelo.
En caso de la arcilla se tiene una densidad Máxima Seca de 1.658 g/cm3 yContenidode Humedad de 20.4 %
En el caso de la arcilla con incremento de porcentajes de cal se ve una pendiente decreciente de un 1.674 -1.613 g/cm3 en la densidad Máxima Seca. Cuyá ecuación es
y = -1.0148x + 1.6838
Ecuación 58 Densidad máxima seca - Arcilla con porcentajes de Cal
R² = 0.736
25.65%
96
De la mismaforma en los porcentajes de caucho disminuye de un 1.685 g/cm3 en el caso de 2% a 1.592 g/cm3 en el caso del 10%de caucho en la densidad máxima seca.
y = -0.824x + 1.6689
Ecuación 59 Densidad máxima seca – Arcilla con porcentajes de Caucho
R² = 0.7828
Gráfica 52 Densidad máxima seca de Arcilla con porcentajes de Cal y Caucho Fuente: Elaboración Propia
Los porcentajes de cal incrementa el contenido de humedad optimo hasta un 23.88% en el caso de 8% de cal.
Los porcentajes de caucho disminuyen el contenido de humedad optimo hasta un 17.12% en el caso del 10% de caucho. Cuya ecuación es la siguiente
y = -31.64x + 19.938
Ecuación 60 Contenido de humedad de Arcilla con porcentajes de Caucho
R² = 0.8579
En todos los casos la Curva humedad - Densidad seca intersecta con la curva de saturación entre el 80% y 90% 1.685 1.648 1.637 1.613 1.641 1.592 1.685 1.674 1.642 1.621 1.564 1.613 1.54 1.56 1.58 1.60 1.62 1.64 1.66 1.68 1.70 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% D en si da d Má xi m a Se ca (g /c m 3)