Influencia de la adición de policloruro de vinilo reciclado sobre la compactación, capacidad de soporte y resistencia a la abrasión de un material granular para capa base del pavimento flexible de la Carretera Huanchaco – Santiago de Cao
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Date
2019-06
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En la presente tesis, se estudió la estabilización de un material granular de cantera mediante
la adición de policloruro de vinilo (PVC). El objetivo fue determinar la influencia de la
adición del PVC reciclado sobre la compactación, capacidad de soporte y resistencia a la
abrasión de un material granular para su uso como capa base del pavimento flexible de la
carretera Huanchaco-Santiago de Cao. Para ello, se obtuvo el material granular de una
cantera y el PVC triturado de una empresa recicladora, y dado que la carretera en estudio ya
cuenta con una capa de afirmado y de acuerdo al informe de dicho proyecto sabemos que
existen 2 sectores de tramos homogéneos, se realizó la extracción de muestras de la
subrasante y del afirmado existente mediante la excavación de 3 calicatas por cada sector
homogéneo; todos estos materiales fueron llevados al laboratorio para su análisis mediante
ensayos de caracterización (Granulometría, Contenido de humedad, Límites de Atterberg).
A continuación, se elaboraron probetas mezclando material de cantera con porcentajes
variables de PVC: 0, 2, 4, 6 y 8 % sobre el peso de la mezcla para ser sometidas a ensayos
de Próctor modificado y CBR. Luego se procedió a realizar ensayos de Abrasión Los
Ángeles con la mezcla ya mencionada. Considerando los resultados obtenidos de estos
ensayos y comparándolos con los requerimientos establecidos por el EG-2013, se determinó
que el porcentaje óptimo de adición de PVC al material granular es de 4 %, debido a que se
obtuvo un material más ligero, con una máxima densidad seca de 2.18 g/cm2, con una mayor
capacidad de soporte de 123.5 % y con un coeficiente de desgaste a la abrasión de 21.85 %.
Luego, se hizo un análisis del tráfico vial de la carretera en estudio obteniéndose un IMDA
de 577 vehículos por día, de los cuales 109 correspondían a vehículos pesados y mediante
fórmula se calculó que su ESAL era de 3.24 x106, clasificando a la vía como tipo TP7 y
mediante la metodología AASHTO 93 para el diseño de pavimento flexible para una sola
etapa de diseño de 20 años, se obtuvo espesores para el primer sector homogéneo de 0.09 y
0.20 m de carpeta asfáltica y base, respectivamente y para el segundo sector homogéneo de
0.09 y 0.25 m de carpeta asfáltica y base, respectivamente. Finalmente, se hizo un análisis
de costos, resultando que para 1 km de carretera con base modificada con PVC reciclado y
con un ancho de calzada de 6.90 m, para un periodo de diseño de 20 años, es más económico
que el pavimento flexible tradicional con un margen de diferencia de S/. 12,038.68 para el
primer sector homogéneo y de S/. 8,619.03 para el segundo sector homogéneo.
Description
In the present tesis, the stabilization of a quarry granular material by the addition of polyvinyl
chloride (PVC) was studied. The objective was to determine the influence of the addition of
recycled PVC on the compaction, bearing capacity and abrasion resistance of a granular
material for use as base layer of the flexible pavement of Huanchaco-Santiago de Cao
highway. For this end, the quarry granular material and the PVC of a recycled company were
obtained, and as the studied road already has a layer of hydrocarbonised and in accordance
with the inform from that project, we know that there are two sectors of homogeneous
sections, the extraction of samples of the subgrade and the existing hydrocarbonised were
carried out through the excavation of threes soli pits by each homogeneous sector. All these
materials were taken to the laboratory for analysis by characterization tests (Granulometry,
Humidity content, Atterberg limits). Then, samples were made by mixing quarry material
with variable percentages of PVC: 0, 2, 4, 6 and 8% on the weight of the mixture to be
examined by modified Proctor and CBR tests. After, Los Angeles abrasion tests were carried
out with the abovementioned mixture. Considering the results obtained of these tests and
comparándolos con comparing with the requirements established by the EG 2013, it was
determined that, the optimum percentage of addition of PVC to granular material is 4%, due
to lighter material has been obtained, with a maximum dry density of 2.18 g/cm2, with a
greater bearing capacity of 123.5 % and with a wear coefficient at the abrasion of 21.85 %.
Afterward, an analysis was made of the traffic on the road under study, obtaining an IMDA
of 577 vehicles per day, of which 109 corresponded to heavy vehicles and using formula its
ESAL was 3.24 x106 was calculated, classifying the road as a type TP7 and through the
AASHTO 93 methodology for the design of flexible pavement for a single stage of design
of 20 years, thickness were obtained for the first homogeneous sector of 0.09 and 0.20 m of
asphalt and base layer, respectively, and for the second homogeneous sector of 0.09 and 0.25
m of asphalt and base layer, respectively. Finally, a cost analysis was carried out, showing
that for 1 km of road with modified base with recycled PVC and with a road width of 6.90
m, for a design period of 20 years, is more economical than the traditional flexible pavement
with a margin of difference of S/. 12,038.68 for the first homogeneous sector and
S/. 8,619.03 for the second homogeneous sector.
Keywords
Policloruro de vinilo, carpeta asfáltica