Probabilidad de mejora de las propiedades de materiales pétreos provenientes de 2 minas de la provincia del Azuay
En el presente trabajo de investigación se estudian alternativas para mejorar las propiedades geomecánicas de materiales pétreos provenientes de dos minas del Azuay. Los materiales seleccionados como objeto de estudio provienen de las minas “Higuera” y “Llatcon”; con ellos se planea cumplir con l...
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| Other Authors: | |
| Format: | bachelorThesis |
| Language: | spa |
| Published: |
Universidad de Cuenca
2022
|
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| Online Access: | http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/38509 |
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| author | Brito Vásconez, Luis Enrique Gutiérrez López, María Soledad |
| author2 | Santacruz Reyes, Karla Johanna |
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| description | En el presente trabajo de investigación se estudian alternativas para mejorar las propiedades
geomecánicas de materiales pétreos provenientes de dos minas del Azuay. Los materiales seleccionados
como objeto de estudio provienen de las minas “Higuera” y “Llatcon”; con ellos se planea cumplir con
los requerimientos correspondientes a un material base y de mejoramiento respectivamente, ya que se
prevé su uso en futuros proyectos viales dentro de la provincia del Azuay.
Para el desarrollo del proyecto, se inició con un proceso de recopilación de información referente a
ensayos previos del material respecto a la clasificación física y mecánica, información que fue
proporcionada por ASFALTAR EP. Se desarrollaron ensayos de caracterización de los materiales de
estudio, los cuales, en concordancia con los ensayos previos proporcionados, evidencian que no
cumplen con las especificaciones técnicas presentes en la norma ecuatoriana: “Especificaciones
generales para la construcción de caminos y puentes” (MOP, 2002); en cuanto a parámetros específicos
como: gradación, índice de plasticidad, límite líquido y valor de soporte CBR, por lo cual se analizarán
propuestas de mejoramiento.
Analizando las deficiencias de los materiales y en base a literatura referente, se propuso realizar un
mejoramiento del material de la Higuera por medio de mezclas con suelo seleccionado y estabilización
con cemento. Los materiales utilizados para realizar el mejoramiento con suelo seleccionado fueron:
polvo de trituración, procedente de la misma cantera, y puzolana proveniente del cantón Guachapala.
Para la estabilización del material granular con cemento se consideraron los valores referenciales
establecidos en la normativa ACI 230.1R-09 respecto a porcentajes recomendados de cemento
empleados en este tipo de estabilizaciones, los cuales están en función de la clasificación AASHTO del
suelo. Se realizaron mezclas comprendidas en intervalos, de lo cual se obtuvo un porcentaje de cemento
óptimo aplicable en obra, con lo cual se cumple con las especificaciones establecidas para bases
granulares estabilizadas con cemento presentes en la normativa ecuatoriana (MOP, 2002).
Para el material de la mina Llatcon, se estableció un mejoramiento del material mediante la mezcla
suelo-cemento. El diseño de la mezcla se realizó mediante un proceso similar al desarrollado con el
material de la mina Higuera, de la misma forma se obtuvo un porcentaje de cemento óptimo aplicable
en obra que cumple con las especificaciones establecidas para mezclas suelo-cemento, presentes en la
normativa ecuatoriana (MOP, 2002).
Al realizar un análisis comparativo respecto a la normativa, se obtuvo resultados favorables mezclando
el material de la mina de la Higuera con puzolana y cemento vial; ya que con estos procesos se logró
elevar las propiedades geomecánicas del material de forma que se llegó a cumplir con los parámetros
establecidos en la normativa respecto a bases granulares y bases granulares estabilizadas con cemento.
De igual manera, la mezcla de suelo-cemento llevó al material de la mina Llatcon a cumplir con los
parámetros necesarios para ser considerado su uso como suelo-cemento. Se realizó además un análisis
de factibilidad, comparando las diferentes mezclas y la influencia que podrían llegar a tener en la
viabilidad de una obra en particular, también se demostró mediante la teoría de capas equivalentes que
la mejora del material se traduce en reducción de espesores; esto se demuestra de forma ejemplificada,
analizando una capa de material de la mina Llatcon de 20 cm de espesor; la cual al ser estabilizada con
suelo- cemento equivale a una capa de 9 cm. Finalmente, se realizó un proceso de caracterización y comparación con la normativa para materiales
provenientes de la mina “Santa Isabel” y se proponen mejoras teóricas basadas en las experiencias
adquiridas durante el desarrollo de este proyecto. |
| format | bachelorThesis |
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| institution | Universidad de Cuenca |
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| publishDate | 2022 |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-385092022-05-31T19:52:11Z Probabilidad de mejora de las propiedades de materiales pétreos provenientes de 2 minas de la provincia del Azuay Brito Vásconez, Luis Enrique Gutiérrez López, María Soledad Santacruz Reyes, Karla Johanna Vélez Parra, Daniel Salvador Ingeniería Civil Materiales pétreos Minas Minería En el presente trabajo de investigación se estudian alternativas para mejorar las propiedades geomecánicas de materiales pétreos provenientes de dos minas del Azuay. Los materiales seleccionados como objeto de estudio provienen de las minas “Higuera” y “Llatcon”; con ellos se planea cumplir con los requerimientos correspondientes a un material base y de mejoramiento respectivamente, ya que se prevé su uso en futuros proyectos viales dentro de la provincia del Azuay. Para el desarrollo del proyecto, se inició con un proceso de recopilación de información referente a ensayos previos del material respecto a la clasificación física y mecánica, información que fue proporcionada por ASFALTAR EP. Se desarrollaron ensayos de caracterización de los materiales de estudio, los cuales, en concordancia con los ensayos previos proporcionados, evidencian que no cumplen con las especificaciones técnicas presentes en la norma ecuatoriana: “Especificaciones generales para la construcción de caminos y puentes” (MOP, 2002); en cuanto a parámetros específicos como: gradación, índice de plasticidad, límite líquido y valor de soporte CBR, por lo cual se analizarán propuestas de mejoramiento. Analizando las deficiencias de los materiales y en base a literatura referente, se propuso realizar un mejoramiento del material de la Higuera por medio de mezclas con suelo seleccionado y estabilización con cemento. Los materiales utilizados para realizar el mejoramiento con suelo seleccionado fueron: polvo de trituración, procedente de la misma cantera, y puzolana proveniente del cantón Guachapala. Para la estabilización del material granular con cemento se consideraron los valores referenciales establecidos en la normativa ACI 230.1R-09 respecto a porcentajes recomendados de cemento empleados en este tipo de estabilizaciones, los cuales están en función de la clasificación AASHTO del suelo. Se realizaron mezclas comprendidas en intervalos, de lo cual se obtuvo un porcentaje de cemento óptimo aplicable en obra, con lo cual se cumple con las especificaciones establecidas para bases granulares estabilizadas con cemento presentes en la normativa ecuatoriana (MOP, 2002). Para el material de la mina Llatcon, se estableció un mejoramiento del material mediante la mezcla suelo-cemento. El diseño de la mezcla se realizó mediante un proceso similar al desarrollado con el material de la mina Higuera, de la misma forma se obtuvo un porcentaje de cemento óptimo aplicable en obra que cumple con las especificaciones establecidas para mezclas suelo-cemento, presentes en la normativa ecuatoriana (MOP, 2002). Al realizar un análisis comparativo respecto a la normativa, se obtuvo resultados favorables mezclando el material de la mina de la Higuera con puzolana y cemento vial; ya que con estos procesos se logró elevar las propiedades geomecánicas del material de forma que se llegó a cumplir con los parámetros establecidos en la normativa respecto a bases granulares y bases granulares estabilizadas con cemento. De igual manera, la mezcla de suelo-cemento llevó al material de la mina Llatcon a cumplir con los parámetros necesarios para ser considerado su uso como suelo-cemento. Se realizó además un análisis de factibilidad, comparando las diferentes mezclas y la influencia que podrían llegar a tener en la viabilidad de una obra en particular, también se demostró mediante la teoría de capas equivalentes que la mejora del material se traduce en reducción de espesores; esto se demuestra de forma ejemplificada, analizando una capa de material de la mina Llatcon de 20 cm de espesor; la cual al ser estabilizada con suelo- cemento equivale a una capa de 9 cm. Finalmente, se realizó un proceso de caracterización y comparación con la normativa para materiales provenientes de la mina “Santa Isabel” y se proponen mejoras teóricas basadas en las experiencias adquiridas durante el desarrollo de este proyecto. In the present research work, alternatives are studied to improve the geomechanical properties of stone materials from two mines in Azuay. The materials selected as the object of study come from the “Higuera” and “Llatcon” mines; With them, it is planned to meet the requirements corresponding to a base and improvement material, respectively, since their use is expected in future road projects within the province of Azuay. For the development of the project, a process of collecting information regarding previous tests of the material regarding physical and mechanical classification began, information that was provided by ASFALTAR EP. Characterization tests of the study materials were developed, which, in accordance with the previous tests provided, show that they do not comply with the technical specifications present in the Ecuadorian standard: "General specifications for the construction of roads and bridges" (MOP, 2002); regarding specific parameters such as: gradation, plasticity index, liquid limit and CBR support value, for which improvement proposals will be analyzed. Analyzing the deficiencies of the materials and based on the relevant literature, it was proposed to carry out an improvement of the Higuera material through mixtures with selected soil and stabilization with cement. The materials used to carry out the improvement with selected soil were: crushing powder, from the same quarry, and pozzolana from the Guachapala canton. For the stabilization of the granular material with cement, the reference values established in the ACI 230.1R-09 standard were considered regarding the recommended percentages of cement used in this type of stabilization, which are based on the AASHTO classification of the soil. Mixtures included in intervals were made, from which an optimal percentage of cement applicable on site was obtained, which complies with the specifications established for granular bases stabilized with cement present in the Ecuadorian regulations (MOP, 2002). For the material from the Llatcon mine, an improvement of the material was established through the soil-cement mixture. The design of the mixture was carried out through a process similar to that developed with the material from the Higuera mine, in the same way an optimal percentage of cement applicable to the work was obtained that complies with the specifications established for soil-cement mixtures, present in the Ecuadorian regulations (MOP, 2002). When performing a comparative analysis with respect to the regulations, favorable results were obtained by mixing the material from the Higuera mine with pozzolana and road cement; since with these processes it was possible to raise the geomechanical properties of the material in such a way that the parameters established in the regulations regarding granular bases and granular bases stabilized with cement were met. Similarly, the soil-cement mixture led the material from the Llatcon mine to meet the necessary parameters to be considered for use as soil-cement. A feasibility analysis was also carried out, comparing the different mixtures and the influence they could have on the viability of a particular work. It was also demonstrated through the theory of equivalent layers that the improvement of the material translates into a reduction in thickness; This is demonstrated by way of example, analyzing a 20 cm thick layer of material from the Llatcon mine; which, when stabilized with soil-cement, is equivalent to a layer of 9 cm. Finally, a process of characterization and comparison with the regulations for materials from the "Santa Isabel" mine was carried out and theoretical improvements based on the experiences acquired during the development of this project are proposed. Ingeniero Civil Cuenca 2022-03-10T13:28:44Z 2022-03-10T13:28:44Z 2022-03-08 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/38509 spa TI;1257 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 127 páginas application/pdf Universidad de Cuenca |
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