COMPORTAMIENTO DEL SUELO AL ESTABILIZARLO CON POLÍMERO,ESPECÍFICAMENTE EN LOS AZAFRANES.

Este polímero es capaz de mezclarse con el suelo debido a su estado líquido, en el cuallas particular del mismo se mezclan físicamente con las del suelo generando unaestructura de suelo con nuevas características mecánicas y las características físicas,el producto no altera la apariencia del suelo, mas internamente actúa como unesqueleto plástico el cual es capaz de aumentar las propiedades resistentes del sueloen el cual se encuentra inmerso, en total el producto es capaz de estabilizar lassiguientes características:1. Permeabilidad2. Resistencia3. DurabilidadEstos parámetros son importantes a la hora de realizar una vía, las muestras fueronsometidas a los siguientes ensayos:1. Análisis granulométrico: INV E-123.2. Límite líquido INV E-125.3. Límite plástico (LP) e índice de plasticidad (IP) INV E-126.4. Humedad natural INV E-1225. Proctor INV E-8016. resistencia a la compresión de cilindros INV E-809Todos estos ensayos fueron realizados utilizando polímero en vez deestabilizantes como cal y cemento, debido a la necesidad de demostrar laefectividad del producto utilizando las normas que INVIAS ofrece.Todos los ensayos aquí presentes fueron realizados por José Isidoro RangelBonilla en calidad de estudiante de ingeniería civil, en el laboratorio de suelosde la UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER.

Experiencia en los laboratorios:Para empezar a comprobar las características del suelo ya estabilizado nos vamos avaler de graficas e imágenes que se obtuvieron a través de los ensayos realizados,como por ejemplo la primera característica estabilizada.1. PERMEABILIDAD: La manera de realizar este ensayo fue muy relativamentesimple, la probeta que se obtuvo mediante la extrusión de la muestra deproctor, fue estabilizada así: Se realizó el proctor con el suelo natural, sin intensiones de estabilizarlo, solocon el fin de determinar la densidad máxima y la humedad óptima, Lasprobetas que surgían de este ensayo fueron utilizadas como espécimen deprueba. Para determinar si el producto impide el paso del agua al suelo y sirve comoaislante, se roció mezcla (producto + agua) con un spray atomizador, el suelosin estabilizar, es decir, suelo agua, absorbió la mezcla y generó una películabrillante sobre ella.

Rociado con mezcla (agua + producto) pesado de la probeta impermeabilizada Luego de pesada, la probeta fue sumergida en un balde de agua sin serconfinada, totalmente expuesta al ataque del agua.

Probeta sumergida en agua sin confinamiento

Luego de dos días, la probeta fue sacada del balde, esta aún conservaba suforma cilíndrica, dando prueba que en dos días de saturación total no habíaabsorbido la cantidad de agua que sin impermeabilizar haría.

Probeta sacada del agua luego de dos días.Con esto se prueba que el polímero si impidió el paso del agua al suelo, de la mismaforma como lo haría en carreteras luego de sellar la superficie, además, el suelo en elmomento del ensayo ya tenía una humedad producida por el ensayo de proctor, locual comprueba también de que el suelo no cambiará su estado interno por efectosexternos como la temperatura.Luego de secado, el producto es tan duro como un pedazo de plástico, ya quebásicamente es eso, la capa de sellado brinda además resistencia extra al suelo, aunsin estabilizar ya que cuando la probeta se sacó del agua luego de dos días deexposición, fue capaz de soportar un esfuerzo tal que MAURICIO LOZANO se parósobre ella y la probeta resistió. Foto

2. RESISTENCIA: Esta característica es fundamental, pues si el suelo no es losuficientemente resistente como para soportar las cargas a que será sometidono podremos llevar a cabo ninguna construcción sobre él, ni vía niinfraestructura.El ensayo se realizó de la siguiente manera: Se calculó la humedad optima del suelo sin estabilizar, es decir el proctornatural, mediante esta gráfica:

De donde obtuvimos la densidad máxima natural= 1.66 gr/cm3Y la humedad optima que es 14% Con la humedad optima natural se realizaron 9 probetas, las cuales sedispondrían a ser estabilizadas así:

Tipo deprobeta NATURAL(sinproducto) 75%CONCENTRACIÓNPRODUCTO 100%CONCENTRACIÓNPRODUCTO100%CONCENTRACIÓNPRODUCTO + 1%CEMENTOCantidaddeprobetas 2 2 2 3

1,400

1,450

1,500

1,550

1,600

1,650

1,700

4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Den

sida

d Se

ca (g

r./cm

3)

Humedad (%)

Las probetas se extrajeron del molde y se dejaron en reposo para esperar eldía de su ensayo, e aquí los días en que se ensayaron las probetas:Tipo deprobeta Natural 75%concentraciónproducto 100%concentraciónproducto 100% concentraciónproducto + 1%cementoFecha deensayo - - - 15 de agosto de 2014Edad - - - 7Cantidadensayada - - - 1Tipo deprobeta Natural 75%concentraciónproducto 100%concentraciónproducto 100% concentraciónproducto + 1%cementoFecha deensayo 22 deagosto de2014 22 de agosto de2014 22 de agosto de2014 22 de agosto de2014Edad 15 15 15 15Cantidadensayada 1 1 1 1Tipo deprobeta Natural 75%concentraciónproducto 100%concentraciónproducto 100% concentraciónproducto + 1%cementoFecha deensayo 29 deagosto de2014 29 de agosto de2014 29 de agosto de2014 29 de agosto de2014Edad 21 21 21 21Cantidadensayada 1 1 1 1

Los resultados obtenido de esfuerzos máximos para todas las probetas semuestran a continuación, para todas las fechas:Tipo deprobeta NATURAL 75%CONCENTRACIÓNPRODUCTO 100%CONCENTRACIÓNPRODUCTO

100%CONCENTRACIÓNPRODUCTO + 1%CEMENTOResistencia alos 7 días - - - 29.5 Kg/cm2Resistencia alos 15 días 13.5Kg/cm2 25.9 Kg/cm2 22.8 Kg/cm2 21.6 Kg/cm2Resistencia alos 21 días 20.6Kg/cm2 22.8 Kg/cm2 28.7 Kg/cm2 41.3 Kg/cm2De donde se aprecia que en los últimos días, las probetas alcanzan su mayorresistencia, es decir el suelo estabilizado llega a su resistencia máxima a los21 días.De lo anterior se comprueba que el producto polímero, SI aumenta laresistencia del suelo, y la lleva más allá de su tope natural. Para la edad culmen de 21 días, se obtuvieron los siguientes círculos deresistencia según mohr-coulumb.

02468

101214161820222426283032343638404244

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

t (Kg/cm2)

s (Kg/cm2)

CIRCULO DE MOHRsuelo natural

75% polimero

100% polimero

100% polimero +1% cemento

3. DURABILIDAD: Si deseamos construir una obra económica con respecto a lasdemás opciones de estabilización, también es necesario que la durabilidad deestabilización sea a largo alcance, debido a la inversión.Con el producto polímero, el suelo reprime ciertas características propias de él,como lo es partirse o grietarse a la exposición del sol o viento, en el laboratoriose pudo apreciar que las muestras naturales presentaban un agrietamientopropio del suelo, y a medida que aumentaba la concentración del producto elsuelo perdía grietas, de lo cual se puede concluir a simple vista que el productomantiene el ambiente dentro del suelo para que no haya cambios de humedadque genere este fenómeno; en la siguiente imagen se puede apreciar lo aquíconcluido: