Escuela de Ingeniería Civil

URI permanente para esta colecciónhttps://hdl.handle.net/20.500.12423/9450

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Influencia de la adición de caucho granulado a carpetas asfálticas recicladas para el mejoramiento de sus propiedades mecánicas en pavimentos de tráfico ligero y pesado
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2026) Llatas Ruiz, Erick Brayan; Rojas Oblitas, Joaquin Hernan
Esta investigación evalúa la influencia de la adición de caucho granulado en el mejoramiento de las propiedades mecánicas de carpetas asfálticas recicladas para pavimentos de tráfico ligero y pesado. Se realizó un estudio experimental donde se analizaron diferentes porcentajes de adición de caucho granulado (3%, 5%, 7% y 10%) a mezclas asfálticas recicladas. Las propiedades mecánicas se evaluaron mediante los ensayos Marshall, Cántabro y Lottman modificados. Los resultados mostraron que la adición óptima de 5% de caucho granulado mejoró significativamente el comportamiento mecánico de las mezclas, incrementando la estabilidad a 2489,19 kg y 3709,21 kg para tráfico ligero y pesado respectivamente. La resistencia a la humedad inducida aumentó a 105.44% para tráfico ligero y 126.77% para tráfico pesado, mientras que la pérdida por desgaste se redujo a 8.06% y 6.20% respectivamente. Además, el análisis económico demostró una reducción de costos de aproximadamente S/40 por m³ en comparación con la mezcla convencional. Esta investigación contribuye al desarrollo de pavimentos más sostenibles y resistentes, aprovechando materiales reciclados.
Influencia de las fibras de polipropileno en mezclas asfálticas en caliente elaboradas con agregados reciclados de carpetas asfálticas
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2026) Panta Tapia, Giancarlo André; Rojas Oblitas, Joaquin Hernan
En la presente investigación, se evalúa la influencia de las fibras de polipropileno en las propiedades físico mecánicas de mezclas asfálticas en caliente elaboradas con agregados reciclados de carpetas asfálticas. Para este estudio se incorporaron diferentes porcentajes de fibra de polipropileno (0.25%, 0.50%, 0.75% y 1.00%) a mezclas asfálticas en caliente usando un óptimo de carpeta asfáltica reciclada (RAP) que para este caso fue 60%. Para evaluar las propiedades físico mecánicas se utilizaron los ensayos Marshall, Cántabro y Lottman modificado, los resultados mostraron que las adiciones de 0.25% y 0.50% de fibras de polipropileno mejoraron significativamente la estabilidad flujo de la mezcla asfáltica. La durabilidad mostró una reducción de desgaste significativa, teniendo un desgaste de 4.77% para la muestra convencional y un desgaste mínimo de 0.53% para la muestra con incorporación de fibras de polipropileno. Asimismo, mediante el ensayo Lottman se halló que la razón de esfuerzo a tensión (TSR) de las mezclas asfálticas superaron el 80% mínimo permitido, alcanzando valores de hasta 95.747% para TSR
Análisis comparativo de aditivos superplastificantes de tipo D y F para optimizar la cantidad de cemento y reducir los costos del concreto en pavimentos rígidos
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2026) Perez Perez, Samir Ubaldo; Rios Villanueva, Evelyng Lorena
El título del trabajo de investigación es “Análisis comparativo de aditivos superplastificantes de tipo D y F para optimizar la cantidad de cemento y reducir los costos del concreto en pavimentos rígidos”, está investigación tiene como objetivo llevar a cabo un análisis comparativo para los aditivos superplastificantes con el objetivo de optimizar la cantidad de cemento y reducir el componente económico asociado a la elaboración de concreto para pavimentos rígidos. El objetivo no solo consistió en disminuir la relación agua/cemento en el diseño de las mezclas, se considera además en mejorar, en lugar de alterar, las propiedades físicomecánicas del concreto, proporcionando así un mayor ciclo de vida a los pavimentos rígidos. Los aditivos objeto de estudio son el Sikament 290 N en 0.7%, 1.05% y 1.4% y aquellos basados en policarboxilatos en 0.2%,0.5% y 0.7%, con la disminución del cemento en 10%,15% y 20% para evaluar su comportamiento en la resistencia a los sulfatos, resistencia a la compresión y resistencia a flexión. Los resultados obtenidos de compresión nos dicen que, si es posible disminuir hasta el 20% de cemento usando 1.05% y 1.4% de Sikament 290 N y 0.7% de Z-SR1000, sin embargo, el ensayo de módulo de rotura nos mostró que solo la adición de Sikament 290N supero la resistencia de la muestra patrón. Además, que al realizar el ensayo de resistencia a los sulfatos para los resultados óptimos de resistencia a la compresión la disminución del 20% de cemento, adicionando 1.4 de SK2920 y 0.7 de ZSR100. El mejor comportamiento ante la variación de la longitud es la del 20% menos de cemento añadiendo 0.7 del Z SR1000 teniendo como resultado 0.053%, sin embargo, el diseño con 20% menos de cemento con 1.4 de SK290N tiene un resultado muy similar siendo 0.055%. Habiendo una diferencia del 0.002% entre ambos diseños. Finalmente determinó que el diseño de concreto -20% de Cemento con 1.05% SIKAMENT 290 N, fue el diseño de mezcla optimo no solo en termino técnicos sino también económicos.
Influencia del reemplazo de agregado grueso por RCD y adición de nanosílice en las propiedades mecánicas y durabilidad del concreto
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Solis Araujo, Carlos Daniel; Sanchez Bautista, Juan Jacobo
En la presente investigación tiene como objetivo principal ver la influencia del reemplazo de agregado grueso por RCD y adición de nanosílice en las propiedades mecánicas y durabilidad del concreto, reemplazando 50%, 75% y 100% del agregado grueso por RCD con adición de nanosílice en porcentajes de 0.5%, 1% y 1.5%. Primeramente, se determinó las características de los agregados y del RCD, para luego proceder a realizar el diseño de mezcla (F’c= 210 kg/cm2) y posteriormente el llenado de los testigos. Los ensayos realizados a las propiedades mecánicas fueron R. Compresión, R. Tracción y R. Flexión, los ensayos realizados a la durabilidad del concreto fueron resistencia del concreto a la penetración de ión cloruro y cambio de longitud en morteros de cemento portland expuestos a soluciones sulfatadas. Los resultados obtenidos con los reemplazos de agregado grueso por RCD disminuyeron con respecto a las propiedades mecánicas y durabilidad del concreto patrón, mientras que los resultados obtenidos con las adiciones de nanosílice mejoraron las propiedades mecánicas y durabilidad. Del muestreo realizado la combinación del 75% RCD y adición de 1.5% nanosílice obtuvo mejores resultados en las propiedades mecánicas, mientras que en los ensayos realizados a la durabilidad el C. Patrón con 1.5% de nanosílice fue el que obtuvo mejores resultados.
Evaluación de las propiedades físicas y mecánicas de suelos arenosos aplicando ceniza de carbón en la región Lambayeque
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2026) Cieza Ramirez, Piero Alessandro; Merino Roncero, Juan
Debido a la gran extensión de suelos arenosos en la región de Lambayeque es importante experimentar con nuevas formas de mejorar las propiedades mecánicas que tienen este tipo suelos, ya que normalmente se tienen ciertas limitaciones al construir sobre ellos debido a las propiedades que por su composición natural tienen; como por ejemplo la baja capacidad portante que ofrecen, baja cohesividad entre sus partículas, que se relaciona con la poca estabilidad que ofrecen, y, la fácil licuefacción de estos suelos en estado saturado; siendo esta una problemática común que generalmente presentan estos suelos arenosos. Por otro lado, se buscó reutilizar las cenizas de carbón mineral provenientes la fabricación de ladrillos artesanales de arcilla como un material estabilizante que mejore las propiedades mecánicas de los suelos arenosos. De manera qué el propósito principal de la investigación giró en torno al mejorar las propiedades mecánicas de suelos arenosos en la región Lambayeque utilizando ceniza de carbón mineral. En la investigación se experimentó con la adición del 5%, 10% y 15% de ceniza de carbón mineral, proveniente de los residuos de la elaboración de ladrillos artesanales, a muestras representativas de la región Lambayeque. Fueron estudiadas en su totalidad 03 calicatas; siendo así que se determinaron primeramente las características físicas del suelo en estado natural y posteriormente con las adiciones mencionadas; realizándose los ensayos de: Granulometría, Límites de Atterberg y gravedad específica. Posteriormente, se realizaron ensayos que permitieron determinar las propiedades mecánicas del suelo natural y con adiciones correspondiente a los ensayos de Corte directo, Deformabilidad y permeabilidad.
Evaluación del riesgo sísmico de las edificaciones de la zona nor-este del distrito de Reque mediante funciones de vulnerabilidad
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2026) Castañeda Rios, Julian Leonardo; Carranza Cieza, Segundo Guillermo
Se llevó a cabo una investigación para evaluar el riesgo sísmico en la parte noreste del distrito de Reque. Los objetivos principales fueron: generar una base de datos tipificada de las estructuras, analizar el peligro sísmico, evaluar la vulnerabilidad de las edificaciones y proponer soluciones de refuerzo para las tipologías estudiadas. La investigación realizada es de tipo aplicada, con un nivel descriptivo y diseño no experimental. Se estudió una población de 1 137 lotes en la zona nor-este del distrito de Reque, tomando una muestra de 1 005 lotes. La vulnerabilidad se determinó a través de la observación directa, utilizando fichas de registro. Para analizar el peligro sísmico se hizo uso del software R-CRISIS, en el cual se introdujeron datos de la zona, dándonos como resultados unas aceleraciones de 0.13 g, 0.17 g, 0.33 g y 0.40 g para diferentes periodos de retorno. En la evaluación de la vulnerabilidad sísmica, se utilizó una adaptación peruana del método italiano de Benedetti-Petrini. Se aplicaron fichas de observación a 126 edificaciones (43 de adobe, 80 de albañilería y 3 de concreto armado). Los resultados indicaron que la mayoría, específicamente el 65.07%, presentó una vulnerabilidad "moderado". Para evaluar el riesgo sísmico se hizo uso de funciones de vulnerabilidad, dando como resultado que para un sismo de aceleración de 0.13 g se destaca que el 52.24% de las edificaciones tuvieron un nivel de daño “ninguno”, mientras que para una aceleración de 0.40 g se subraya que el 42.59% arrojaron un nivel de daño “colapso”. Finalmente, se presentó el reforzamiento con geomalla y la implementación de una viga collar aplicado a dos módulos de adobe de un colegio estatal. Mientras que el reforzamiento para la tipología de albañilería se tomó como muestra a una vivienda de la zona, a la cual se le implementó una malla electrosoldada como solución. En lo que respecta al reforzamiento de la tipología de concreto armado, se tomó como muestra al tercer módulo del colegio ya estudiado anteriormente, al cual se propuso aislar los muros del eje X-X de las columnas para evitar el fallo por columna corta, además de aplicar un encamisado a las columnas centrales para convertirlas en muros estructurales.
Comparación de las propiedades mecánicas del pavimento de concreto reforzado con Diamond Grid y uno con geoceldas de poliuretano termoplástico
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2026) Sullon Montenegro, Vanessa; Martinez Fiestas, Mario Antonio
La presente investigación compara el desempeño mecánico de un pavimento de concreto reforzado con geoceldas comerciales Diamond Grid y uno reforzado con nuevas geoceldas elaboradas en poliuretano termoplástico (TPU). Se diseñaron geoceldas con especificaciones similares a las comerciales mediante impresión 3D, y se efectuaron los ensayos pertinentes para medir la resistencia compresiva y flexural en laboratorio conforme a normas. Los resultados indicaron que las geoceldas de TPU ofrecieron comportamientos mecánicos comparables, presentando buena resistencia y elasticidad, además de ventajas económicas y ambientales al ser un material reciclable. El análisis económico dio a ver que el uso de TPU puede representar una alternativa viable para el refuerzo de pavimentos de concreto convencional, disminuyendo los costos de mantenimiento y alargando el tiempo de servicio de las estructuras. Estos hallazgos abren la posibilidad de incorporar nuevas soluciones en el mercado de la construcción, combinando innovación, sostenibilidad y eficiencia estructural.
Evaluación de la porosidad en la carpeta asfáltica y su influencia sobre la patología piel de cocodrilo en pavimentos urbanos
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2026) Aniceto Gallego, Max Brayan; Garcia Vera, Wilson Martin
La presente tesis tiene como objetivo principal evaluar la influencia del nivel de porosidad en la carpeta asfáltica a la patología piel de cocodrilo, con el fin de evitar su aparición en los pavimentos urbanos. Se empleo un enfoque no experimental, mixto y correlacional, realizando en la primera etapa el ensayo de permeabilidad y ensayo de diamantina, de la cual se obtuvieron 20 muestras de zonas agrietadas y no agrietadas, extraídas de las calles principales de la ciudad de Chiclayo. Los resultados del ensayo de severidad revelaron un patrón uniforme de agrietamiento de severidad media, con anchos de grieta entre 3.0 mm y 4.5 mm, siendo las calles las áreas más afectadas respecto a las avenidas. En la segunda fase, se derivaron las muestras al laboratorio con sumo cuidado para llevar a cabo el estudio de porcentaje de vacíos, siguiendo normas ASTM D3203. Donde se pudo evidenciar que existen mayores contenidos de aire en las áreas agrietadas, superando el 15% en varios casos, confirmando así una relación directa entre la porosidad y la severidad de la patología. Estos resultados también demostraron que los niveles elevados de porosidad favorecen la filtración de agua, incrementando la susceptibilidad de la carpeta asfáltica al daño por fatiga, favoreciendo la formación de grietas tipo piel de cocodrilo. Es por ello la importancia de evaluar la reducción del porcentaje de vacíos y una adecuada impermeabilidad ya que son estrategias críticas para mejorar la durabilidad de los pavimentos urbanos, y optimizar el desempeño estructural a largo plazo.
Comportamiento entre un coagulante químico y uno natural para la reducción de la turbidez en una laguna de estabilización
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2026) De La Cruz Lopez, Maryory Yulissa; Pedraza Franco, Justo David
El estudio comparó la eficacia del sulfato de aluminio y la semilla de moringa Oleifera como coagulantes en el tratamiento de aguas residuales de la laguna de estabilización San José, Chiclayo, Perú. A través de un diseño experimental, se probaron dosis de moringa (1500,2000 y 2500ppm) y una dosis fija de sulfato de aluminio (1%), analizando parámetros como ph, turbidez y contaminantes. Los resultados mostraron que el sulfato de aluminio fue más eficiente reduciendo la turbidez en un 96%, mientras que la moringa alcanzó un 92-94%. No obstante, la moringa destacó por mantener un ph neutro, lo que la hace una alternativa eco-lógica y sostenible, especialmente en zonas rurales. Ambos coagulantes redujeron coliformes termotolerantes y materia orgánica; sin embargo, el sulfato de aluminio fue más rápido en reducir sólidos suspendidos totales, aunque generó un mayor impacto en el ph. Esta investigación demostró el potencial de la moringa para mejorar sus resultados con mayores dosis, resaltando su valor en contextos donde se prioriza la sostenibilidad ambiental.
Determinación del índice de vulnerabilidad sísmica en viviendas informales de albañilería confinada en el A.H “Las Dunas”, Lambayeque
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2026) Tapia Carlos, Paola Shakira; Carranza Cieza, Segundo Guillermo
El Perú se encuentra dentro de una zona altamente sísmica a nivel mundial llamada Cinturón de Fuego del Pacífico, y especialmente su zona costera en comparación a las otras es más propensa a la presencia de sismos. Este estudio se realizó con el objetivo de determinar el índice de vulnerabilidad sísmica en el A.H “Las Dunas” en el distrito de Lambayeque, donde se analizaron 305 viviendas de albañilería confinada de uno y dos niveles dentro de esa zona. Con ese fin se empleó la metodología propuesta por los peruanos Tarque y Mosqueira, el cual consiste en la aplicación de fichas de recolección de datos y su posterior análisis en hojas de reporte para evaluar los parámetros de densidad de muros, estabilidad de muros al volteo y características constructivas. Además de analizar peligro y riesgo sísmico. Teniendo como resultado que la mayoría de viviendas presenta un alto índice de vulnerabilidad y riesgo sísmico y en cuanto al peligro sísmico se encuentra dentro del índice medio. Por lo tanto, se planteó un reforzamiento con malla electrosoldada para mejorar la resistencia al corte de los muros de la estructura.
Influencia del copolímero acrílico para la estabilización de la subrasante de suelos arcillosos
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Yarango Vasquez, Max Ander; Borja Suarez, Manuel Alejandro
El distrito de José Leonardo Ortiz presenta suelos con bastante plasticidad y una baja capacidad portante, los cuales requieren ser estabilizados para poder ser utilizados como una buena subrasante de pavimentos. Según INDECI, en un estudio realizado en el año 2003 la zona de JLO presenta este tipo de suelos arcillosos, es por ello, en la presente investigación se estudia en cómo puede afectar la adición del copolímero acrílico el cual es un producto industrial. El cual tiene como objetivo en la presente investigación, ver cómo influye el C.A en la estabilización de subrasantes arcillosas. El copolímero acrílico se utilizó en polvo, el cual será añadido en porcentajes de 2%, 4% y 6% realizando sus respectivos ensayos, como son el límite líquido y plástico, el Proctor y CBR. Posterior a ello, basándose en los resultados obtenidos de laboratorio se concluyó que hubo un aumento significativo en su CBR, cumpliendo con estándares mínimos establecidos por la norma para una subrasante sea aceptable.
Estabilización de suelos arcillosos utilizando cenizas de carbón con vidrio molido para uso como subrasante mejorada en pavimentos urbanos
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Rios Perez, Frank Eduardo; Merino Roncero, Juan
Esta investigación analiza el efecto del vidrio y la ceniza de carbón como estabilizadores sobre las propiedades geotécnicas del suelo arcilloso. El objetivo principal fue evaluar la estabilización de suelos arcillosos adicionando cenizas de carbón y vidrio reciclado molido como agente estabilizador para su uso como subrasante mejorada en pavimentos urbanos. Se evaluaron proporciones de 2.5%, 3.5% y 4.5% de vidrio, junto con un 10% de ceniza de carbón en peso seco del suelo. El suelo natural fue clasificado según SUCS y AASHTO, y las mezclas de suelo con vidrio y ceniza de carbón se ensayaron bajo la normativa del MTC. Los ensayos más importantes que se llevaron a cabo fueron: Límites de Atterberg, Proctor modificado y CBR, observándose mejoras significativas en las propiedades físico-mecánicas del suelo. Los mayores incrementos en la capacidad de soporte (CBR) y densidad seca se lograron con una mezcla de 4.5% de vidrio y 10% de ceniza de carbón, mientras que las mejores propiedades de consistencia se obtuvieron con 3.5% de vidrio y 10% de ceniza. El contenido óptimo fue de 4.5% de vidrio más 10% de ceniza, clasificando al suelo como una "Subrasante buena". Además, se concluyó que estabilizar con estos aditivos es más económico que con cemento Portland pero más costoso que utilizar Cal. En cuanto al impacto ambiental, el efecto más significativo fue el aumento de partículas en suspensión debido a la trituración de vidrio y ceniza de carbón.
Influencia de la ceniza volcánica en las propiedades físico y mecánicas en la elaboración de adoquines Tipo I
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Astudillo Vargas, Anderson Junior; Acero Martinez, José Alberto
La presente investigación tiene como busca analizar el efecto de la utilización de ceniza volcánica como reemplazo parcial del cemento Portland en la elaboración de adoquines de tipo I, con el fin de optimizar sus propiedades tanto físicas y mecánicas. Para tal fin, se diseñaron y evaluaron mezclas de concreto en porcentajes del 5%, 15%, 25% y 35%, en función del peso del cemento, para determinar el porcentaje más adecuado en términos de resistencia, durabilidad y viabilidad económica, estas muestras han sido sometidas a ensayos de resistencia a la compresión, resistencia a la flexión, absorción, abrasión. Estos resultados evidenciaron que las dosificaciones con un 5% y 15% de ceniza volcánica mejoraron notablemente con respecto al comportamiento del concreto, superando en algunos casos a la mezcla patrón. No obstante, a partir del 25% de reemplazo se observó una disminución significativa en las propiedades evaluadas, lo cual indica que un contenido excesivo de ceniza puede comprometer el desempeño estructural del adoquín. Asimismo, si bien el uso de ceniza volcánica representa una opción más sostenible al disminuir el uso de cemento y aprovechar un subproducto natural, su incorporación en altos porcentajes conlleva un aumento en los costos de producción. Este incremento se relaciona principalmente con las actividades asociadas a la recolección, procesamiento y transporte del material puzolánico.
Análisis comparativo de la estabilización de suelos arcillosos entre el polvo de piedra de canto rodado y la cal
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Bravo Corrales, Cesar Anibal; Ramirez Muñoz, Carlos Javier
En esta investigación tiene como finalidad comparar la efectividad del uso de la cal y el polvo de piedra de canto rodado como estabilizadores de la subrasante para suelos arcillosos. Para ello, se realizaron ensayos de laboratorio evaluando en los porcentajes de 0%,20% ,30% y40% de ambos aditivos. Además, se buscó determinar si el polvo de piedra muestra rendimientos similares a los de la cal. Se analizaron las propiedades físico-mecánicas del suelo con respecto al polvo de piedra a través de diferentes ensayos. En los resultados obtenidos, los límites de Atterberg mostraron un índice de plasticidad IP de 18.31 ,17.46,15.68 para los diferentes porcentajes de aditivo. Respecto al Proctor modificado, los valores fueron de 1.77,1.98 y2.02 y el CBR presento valores de 7.2%,8.9% y 11.04%.Por otro lado , al evaluar la cal , los valores de IP en los límites de Atterberg fueron 17.65 , 14.75 y 12.73 , mientras que en el ensayo de Proctor Modificado los valores fueron de 1.88 ,1.90 y 1.94 , con un CBR de 21.6% ,24.82% y 36.3%.Estos resultados indican que tanto el polvo de piedra como la cal ofrecen un rendimiento optimo en la estabilización de la subrasante siendo la cal más efectiva , como lo evidencia los valores del CBR
Mejoramiento de las propiedades físicas y mecánicas del concreto mediante la incorporación de látex de caucho natural
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Cruz Cruz, Yefer; Ortiz Zapata, Fidel
Esta investigación tiene como propósito optimizar las propiedades del concreto (físicas y mecánicas) a través de la incorporación de latex de caucho natural. La variable independiente es este estudio es la latex de caucho natural, mientras que la variable dependiente abarca las características del concreto en su etapa de estado fresco (peso unitario, el asentamiento, contenido de aire y temperatura), y en su fase de estado endurecido (que incluye la resistencia a la compresión, tracción, flexión, módulo de elasticidad y durabilidad ante sulfatos). Para realizar la evaluación, se añadió latex de caucho natural proveniente del árbol Hevea Brasiliensis en tres porcentajes en relación al peso del cemento: 0.5%, 1% y 3%. Se fabricaron probetas, cilíndricas, vigas y prismas para examinar las propiedades mecánicas del concreto. Se concluyo que la adición del 1% de latex mejoro las propiedades concreto, logrando un asentamiento de 3.5” pulgadas, un peso unitario de 2340.3 kg/m3, temperatura de 26.4 °C, un contenido de aire de 1.70% y una resistencia a la compresión de 269.08 kg/cm2 a los 28 días. Además, la resistencia a la tracción fue de 23 kg/cm2, mientras que la resistencia a la flexión alcanzo 35. 60 kg/cm2, en el módulo de elasticidad de 142788.333 kg/cm3 y la razón poisson fue de 0.0996. y para la durabilidad frente a sulfatos, las expansiones fueron inferiores a las del concreto patrón.
Evaluación del potencial de expansión de un suelo natural con goma guar, Lambayeque, 2023
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Perez Lizana, Wilson Jair; Ludeña Gutierrez, Lucas
La presencia de suelos con características expansivas en distintas zonas de la ciudad de Lambayeque ha sido evidenciada en estudios previos, lo cual ha motivado la búsqueda de usar formas de estabilización que permitan mejorar su comportamiento geotécnico. Entre las alternativas evaluadas, se ha considerado el uso de un aditivo natural derivado de la semilla de la planta Cyamopsis tetragonoloba, conocido como goma guar. Las técnicas utilizadas para la estabilización de suelos abarcan una diversidad de alternativas, que van desde métodos basados en reacciones químicas hasta el uso de aditivos de origen natural. El propósito fundamental de estas intervenciones consiste en optimizar las características físico-mecánicas de la tierra. Siguiendo ese contexto, la investigación realizada se dirige a analizar el comportamiento de suelos con alto grado de expansividad tras la aplicación de tratamientos con goma guar. Con tal finalidad, se propone la incorporación del aditivo en proporciones variables (0.5 %, 1.0 %, 2.0 %, 3.0 % y 4.0 %) sobre muestras representativas de suelo natural. La etapa experimental contempla la realización de diversos ensayos orientados a la caracterización y evaluación geotécnica, con el fin de identificar las modificaciones producidas en las propiedades expansivas del suelo tras la aplicación del estabilizante.
Evaluación de las propiedades físico-mecánicas de la subrasante arcillosa adicionada con fibras y peletizado de polipropileno en La Victoria
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Salazar Silva, Alex Junior; Quiroz Quiñones, Luis
En el Perú, la baja calidad de muchas carreteras responde, entre otros factores, a la debilidad estructural de los suelos arcillosos, especialmente en regiones como Lambayeque, donde este tipo de suelo predomina; al mismo tiempo, la gestión inadecuada de residuos plásticos representa una amenaza ambiental creciente. Frente a esta doble problemática una de carácter técnico y otra ambiental, se propone una solución integradora: donde usar residuos plásticos reciclados, específicamente fibras y peletizado de polipropileno, como aditivo para mejorar las características de la subrasante en un suelo arcilloso. La investigación se llevó a cabo en el distrito de La Victoria, aplicando un enfoque cuantitativo-experimental. Se realizaron ensayos de laboratorio en especímenes de suelo natural y otras tratadas con dosificaciones de fibras de polipropileno (0.4%, 0.6% y 0.75%) combinados con un 8% de peletizado. Los ensayos se realizaron para clasificar el suelo y para conocer sus propiedades mecánicas con los siguientes ensayos de Proctor modificado y prueba CBR, siguiendo las normas del MTC. Los resultados revelaron que la incorporación de polipropileno, en sus dos formas, mejora de manera considerable las características del suelo. De modo que se logró reducir la plasticidad, aumentar la densidad seca máxima y optimizar la humedad para la compactación. En este sentido, el valor del CBR mejoró notablemente, permitiendo reclasificar el suelo como apto para subrasante según las exigencias de las normas técnicas nacionales. Entre las dosificaciones, el 0.6% de fibra con 8% de peletizado ofreció un balance óptimo entre resistencia, trabajabilidad y costo. Más allá de los beneficios técnicos, esta propuesta aporta una solución sustentable al problema del exceso de plásticos, ofreciendo una alternativa viable para su revalorización dentro del sector construcción. Así, se demuestra que es posible transformar residuos en recursos útiles, aportando no solo a la infraestructura vial, sino también a la protección ambiental y a la economía circular.
Evaluación comparativa del Índice de Rugosidad Internacional (IRI) de pavimento flexible usando rugosímetro Merlín, Método topográfico y aplicativo TotalPave
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Fonseca Carranza, Dante Alexander; Estrada Chunga, Ruben Eli
En este estudio se desarrolla una evaluación comparativa de la medición de IRI (Índice de Rugosidad Internacional) usando el método topográfico, rugosímetro merlín y el aplicativo móvil TotalPave para determinar cuál de los métodos es más efectivo. Se desarrollo una investigación cuantitativa, comparativa y un diseño no experimental tomando una población y muestra de 4km del pavimento flexible de la carretera LA-116 (carretera Sipan), en el tramo Pomalca – CP Casa de madera. Obteniendo que la similitud del aplicativo Totalpave con el rugosímetro tiene una correlación de R²=0.7337 (73.37%) considerado una asociación fuerte y confiable pues supera el 0.7 y que hay un 95.99% de proximidad entre el rugosímetro merlín y el método topográfico. El aplicativo TotalPave reduce hasta un 82% el costo de medición del IRI respecto a los métodos convencionales y además presenta un rendimiento de 60km/h muy superior al 0.07km/h y 0.80km/h ofrecido por el método topográfico y rugosímetro merlín respectivamente. Los resultados también indicaron que la carretera muestra un Indice de Rugosidad de 3.07 m/km que la clasifica como regular. Por último, se concluyó que el aplicativo TotalPave resulta una alternativa más efectiva para la medición del IRI por sus costos de operación bajos y su gran rendimiento.
Adición de etilvinilacetato en subrasantes arcillosas para mejorar la plasticidad, compactación y capacidad de soporte
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Miranda Roque, Carla Sofia; Castillo Velarde, Roberto Carlos
La presente investigación tiene como objetivo evaluar la plasticidad, compactación y capacidad de soporte de subrasantes arcillosas, mediante la adición del copolímero etilvinilacetato. Para llegar a validar ello, se evaluaron 5 calicatas para posteriormente trabajar con las 3 más desfavorables; llevándose a cabo 215 ensayos de laboratorio, 2 ensayos en campo y una técnica microscópica para suelo natural y suelo estabilizado con etilvinilacetato. Se registro una disminución de plasticidad al adicionar ascendentemente los porcentajes, siendo el 5% el porcentaje óptimo, respecto a su compactación llega a obtener una M.D.S de 2.08 con un óptimo contenido de humedad de 12.50% y alcanza un incremento máximo de CBR de 7% respecto al natural; resaltando la funcionalidad de haberlo incorporado de manera pulverizada. Estos resultados validan la eficacia del copolímero etilvinilacetato para mejorar las propiedades físicas y mecánicas de una subrasante arcillosa.
Evaluación del uso de catalizadores de penetración para estabilización de suelos arcillosos con alto nivel freático para fines de pavimentación
(Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, 2025) Cabrera Ramirez, Karen Jimena; Lorrén Palomino, Ángel Alberto
Los suelos de JLO carecen de características apropiadas para la construcción, específicamente, para obras de pavimentación, las subrasantes cuentan con capacidades de soporte muy bajas, por ende, se buscó mejorar las propiedades del suelo empleando catalizadores de penetración, bajo tres adiciones combinadas con el sistema consolid C444 y solidry SD, cuyo fin estuvo dirigido a aumentar el nivel de respuesta del CBR de suelos arcillosos con napa freática alta. El estudio fue experimental, cuantitativo y aplicado, determinándose concentraciones promedio de sales, cloruros y sulfatos de 13063.33 mg/kg (0.14%), 513.69 mg Cl-1/kg y 1400.20 mg SO4-2 /kg. A su vez, se halló valores de CBR promedio en estado natural de 4.97%, respecto a los valores promedioexperimentales de 7.72% (1era adición), 8.59% (2da adición) y 9.39% (3era adición). Se evidenció que la 3era adición es la que tuvo mejor desempeño experimental, cuyo CBR mayoritario se dio en la calicata N° 02 con 12.00%, presentando una densidad massica de 1.702 g/cm³ y un contenido de materia orgánica del 15.41%. Según adición óptima experimental, se efectuó el tramo de prueba en la ubicación del punto de exploración N° 2, lográndose comprobar una DMS de campo de 1.704 y 1.698 g/cm3, con un OCH de 15.30 y 15.20%, difiriendo entre sí en 0.01% y 0.16%, cuyo grado de compactación de 99.95%, cumple con la mínima especificada al 95%. El costo de estabilización experimental por m2 fue de S/.51.99, respecto a la convencional de S/.64.54. Se concluyó que los catalizadores aumentaron la capacidad de resistencia de los suelos evaluados.