UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES Facultad de Ingeniería Escuela Profesional de Ingeniería Civil TESIS APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY-APURÍMAC 2018 Línea de Investigación: Geotecnia Para optar el título de: Ingeniera Civil Presentada por: Bach. Visayda Condori Ñahuinlla Bach. Zayda Huamaní Gamarra Asesor: Ing. Hugo Virgilio Acosta Valer Abancay, Apurímac - Perú. 2018 I Dedicatoria A mis padres Freddy Jesús y Pilar quienes me dieron la vida y educación. A mis hermanos: Jhunior, Jhulmer, Leyla Xhavy y mi sobrina Miriam Ariana quienes son el motor y motivo para seguir adelante. A mis tíos: Zayda, David, Dimas, Jesús por el apoyo brindado para lograr mis metas. A mi amor Hussein por estar a mi lado apoyándome para cumplir mí objetivo. A mi abuelita Felicitas Q.P.D. que desde el cielo ilumina mi camino, a mi abuelo Jesús por su apoyo constante y a todos mis familiares y amigos Visayda A mis padres Gregorio y Adela, a quienes les debo la vida, a mis hermanos: Flor, Kenny y Jennyfer por sus consejos de hermanos mayores, a mis pequeños sobrinos Thaiz, Sofía, André, Yaret y Darién quienes hacen mis días más cortos. Zayda II Agradecimiento Primeramente doy gracias a nuestro señor Dios, por darme la bendición de cumplir una de mis metas trazadas y por guiarme día a día por el buen camino. A mis padres quienes fueron el soporte para poder lograr mi objetivo, de igual manera agradecer al Ing. Kenny por el apoyo brindado durante la ejecución de nuestra tesis, a mi mejor amigo Claudio Omar por apostar y confiar en mi persona, a mi amiga y compañera Zayda por su amistad y comprensión día a día. Visayda A Dios por ser mi guía, a mis padres por ser mi ejemplo de trabajo y esfuerzo, a mis hermanos por sus consejos bien recibidos, a mis sobrinos por sus travesuras propias de ellos, a mi amiga y compañera de tesis por su fortaleza brindada. Zayda III Índice General Dedicatoria ................................................................................................................................. I Agradecimiento ......................................................................................................................... II Resumen ................................................................................................................................... XI Abstract .................................................................................................................................. XII CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN.................. 13 1.1 Descripción de la realidad problemática ................................................................... 13 1.2 Planteamiento del problema ...................................................................................... 15 1.2.1 Problema general ............................................................................................... 15 1.2.2 Problemas específicos ........................................................................................ 15 1.3 Justificación de la investigación ................................................................................ 15 1.4 Objetivos de la investigación .................................................................................... 16 1.4.1 Objetivo general ................................................................................................. 16 1.4.2 Objetivos específicos: ........................................................................................ 16 1.5 Limitación de la investigación .................................................................................. 17 1.6 Ubicación geográfica de la vía en estudio ................................................................. 17 1.7 Ubicación geográfica de la cantera Condebamba ..................................................... 18 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO ....................................................................................... 19 2.1 Antecedentes de la investigación .............................................................................. 19 2.1.1 Antecedentes internacionales .................................................................................. 19 2.1.2 Antecedentes nacionales ........................................................................................ 21 2.2 Bases teóricas ............................................................................................................ 25 2.2.1 Ensayos de laboratorio ............................................................................................ 25 2.2.2 Análisis granulométrico de suelos por tamizado .................................................... 25 2.2.3 Contenido de humedad de un suelo ........................................................................ 26 2.2.4 Límites de Atterberg ............................................................................................... 27 2.2.5 Clasificación de suelos ............................................................................................ 32 IV 2.2.6 Compactación de suelos .......................................................................................... 37 2.2.7 CBR (California Bearing Radio) ............................................................................ 43 2.2.8 Estabilización de suelos .......................................................................................... 50 2.2.9 Afirmado ................................................................................................................. 55 2.2.10 Polímero ................................................................................................................ 56 2.3 Marco conceptual ........................................................................................................... 61 CAPÍTULO III: METODOLOGÍA ......................................................................................... 63 3.1 Formulación de la hipótesis ........................................................................................... 63 3.1.1 Hipótesis general ..................................................................................................... 63 3.1.2 Hipótesis específicas ............................................................................................... 63 3.2 Método ........................................................................................................................... 65 3.3 Tipo y nivel de investigación ......................................................................................... 65 3.3.1 Tipo de investigación .............................................................................................. 65 3.3.1 Nivel de investigación............................................................................................. 65 3.3.2 Diseño de la investigación ...................................................................................... 66 3.4 Operacionalización de variables e indicadores ......................................................... 66 3.5 Población y muestra ....................................................................................................... 68 3.5.1 Población................................................................................................................. 68 3.5.2 Muestra ................................................................................................................... 68 3.6 Técnicas e instrumentos ................................................................................................. 69 3.6.1 Técnicas .................................................................................................................. 69 3.6.2 Instrumentos ............................................................................................................ 69 3.6.3 Validación de instrumentos..................................................................................... 69 3.7 Consideraciones éticas ................................................................................................... 70 3.8 Técnicas de procesamiento y análisis de datos .............................................................. 70 CAPÍTULO IV: PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................ 71 4.1 Presentación y construcción de las variables ............................................................ 71 V 4.2 Validez ...................................................................................................................... 71 4.3 Confiabilidad ............................................................................................................ 73 4.4 Procesamiento de datos: resultados .......................................................................... 74 4.4.1 Análisis granulométrico de suelos por tamizado ............................................... 75 4.4.2 Determinación del contenido de humedad ......................................................... 76 4.4.3 Ensayos de límites de Atterberg ........................................................................ 77 4.4.4 Clasificación de suelos ....................................................................................... 77 4.4.5 Ensayo de proctor modificado ........................................................................... 78 4.4.6 Ensayo de California Bearing Ratio (CBR) ....................................................... 79 4.5 Prueba de hipótesis .................................................................................................... 81 4.5.1 Hipótesis específicas .......................................................................................... 84 4.6 Discusión ................................................................................................................... 88 CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................. 90 5.1 Conclusiones .................................................................................................................. 90 5.2 Recomendaciones .......................................................................................................... 91 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................... 92 Índice general de tablas y figuras Índice tablas Tabla 2. 1 Parámetros para elección del método ....................................................... 40 Tabla 2. 2 Resumen de elección del método ................................................................ 40 Tabla 2. 3 Resumen de elección del método para proctor modificado ........................ 40 Tabla 2. 4 Relación de unidades de penetración ......................................................... 49 Tabla 2. 5 Características de la muestra ..................................................................... 50 Tabla 2. 6 Específicaciones técnicas de tipo de estabilizadores y parámetros ........... 52 Tabla 2. 7 Específicaciones técnicas de tipo de estabilizadores y su aplicación según región ........................................................................................................................... 53 Tabla 2. 8 Estabilizadores químicos en el mercado peruano ...................................... 54 VI Tabla 3. 1 Matriz de operacionalización de variables ................................................. 67 Tabla 3. 2 Valor de nivel de confianza ......................................................................... 68 Tabla 4. 1 Estadístico de confiabilidad: variable dependiente CBR con suelo natural ...................................................................................................................................... 72 Tabla 4. 2 Estadístico de confiabilidad: variable dependiente CBR del suelo con polímero ....................................................................................................................... 72 Tabla 4. 3 Estadístico de confiabilidad: variable dependiente CBR del suelo natural ...................................................................................................................................... 73 Tabla 4. 4 Estadístico de confiabilidad: variable dependiente CBR del suelo con polímero ....................................................................................................................... 74 Tabla 4. 5 Resumen de resultados de pruebas de ensayo ............................................ 75 Tabla 4. 6 Granulometría de suelo .............................................................................. 76 Tabla 4. 7 Resumen del modelo.................................................................................... 82 Tabla 4. 8 Anovaa de la hipótesis general ................................................................... 82 Tabla 4. 9 Coeficientes de la hipótesis general........................................................... 83 Tabla 4. 10 Correlaciones hipótesis específica 1......................................................... 84 Tabla 4. 11 Correlaciones hipótesis específica 2......................................................... 85 Tabla 4. 12 Correlaciones hipótesis específica 3......................................................... 86 Tabla 4. 13 Correlaciones hipótesis específica 4......................................................... 87 Índice de Figuras Figura 1. 1 Calificación de camino departamental ...................................................... 14 Figura 1. 2 Cantera Condebamba ................................................................................ 17 Figura 1. 3 Cantera Condebamba ................................................................................ 18 Figura 2. 1 Ensayo de límite plástico ........................................................................... 30 Figura 2. 2 Utilización del sistema de clasificación AASHTO ................................... 33 Figura 2. 3 Clasificación SUCS de suelos de grano grueso ....................................... 35 Figura 2. 4 Carta de plasticidad .................................................................................. 36 Figura 2. 5 Clasificación SUCS de suelos de grano fino ............................................ 37 Figura 2. 6 Determinación de la relación de soporte CBR .......................................... 44 Figura 2. 7 Polímeros de adición de uso frecuente ...................................................... 57 Figura 2. 8 Polímeros de condensación de uso frecuente ............................................ 58 VII Figura 4. 1 Comparación de límites de Atterberg de suelo natural y suelo con polímero ....................................................................................................................... 77 Figura 4. 2 Comparación de óptimo contenido de humedad del suelo natural y suelo con polímero ................................................................................................................ 78 Figura 4. 3 Comparación de máxima densidad seca del suelo natural y suelo con polímero ....................................................................................................................... 78 Figura 4. 4 Comparación CBR al 95% y 100% del suelo natural y suelo con polímero ...................................................................................................................................... 79 Figura 4. 5 Ensayo de penetración ............................................................................... 80 Figura 4. 6 Porcentaje de hinchamiento de CBR ........................................................ 81 Índice de Anexos de Ingeniería de Investigación Anexo 01. 1 Resumen del inventario vial .................................................................... 94 Anexo 01. 2 Catálogo de deterioros en el material de afirmado ................................ 95 Anexo 01. 3 Identificación de daños: Deformación y niveles de gravedad ................ 98 Anexo 01. 4 Identificación de daños: Erosión y niveles de gravedad ......................... 99 Anexo 01. 5 Identificación de daños: Baches (huecos) y niveles de gravedad ......... 100 Anexo 01. 6 Identificación de daños: Encalaminado y nivel de gravedad ............... 101 Anexo 01. 7 Identificación de daños: Lodazal .......................................................... 101 Anexo 01. 8 Identificación de daños: Cruce de agua ................................................ 102 Anexo 01. 9 Conteo de tráfico vehicular ................................................................... 103 Anexo 01. 10 Puntos de estación del conteo vehicular ............................................. 103 Anexo 01. 11 Factor de corrección (FC) .................................................................. 104 Índice de Anexos Anexo 1: Ingeniería de la investigación ....................................................................... 94 Anexo 2: Matríz de consistencia ................................................................................ 106 Anexo 3: Matriz de operacionalización de variables ............................................... 107 Anexo 4: Resultados de potencias de la cantera de condebamba ............................ 108 Anexo 5: Resultados del ensayo de análisis granulométrico ................................... 109 Anexo 6: Resultados del ensayo de contenido de humedad ..................................... 110 Anexo 7: Resultados del ensayo de límite de consistencia en suelo natural ........... 111 VIII Anexo 8: Resultados del ensayo de límites de consistencia aplicando polímero .... 112 Anexo 9: Resultados del ensayo de proctor modificado en suelo natural ................ 113 Anexo 10: Resultados del ensayo de proctor modificado aplicando polímero ........ 114 Anexo 11: Resultados del ensayo de CBR en suelo natural ..................................... 115 Anexo 12: Curva de penetración de CBR en suelo natural ....................................... 116 Anexo 13: Resultados del ensayo de CBR con polímero .......................................... 117 Anexo 14: Curva de penetración aplicando polímero .............................................. 118 Anexo 15: Panel fotográfico de espesor de afirmado .............................................. 119 Anexo 16: Panel fotográfico de inventario vial ........................................................ 129 Anexo 17: Inventario de condición ........................................................................... 132 Anexo 18: Ensayo de laboratorio en suelo natural .................................................. 138 Anexo 19: Panel fotográfico de ensayo de laboratorio aplicando polímero .......... 144 Anexo 20: Panel fotográfico de conteo de tráfico ................................................... 148 Anexo 21: Certificado de calibración de cazuela casagrande manual .................... 150 Anexo 22: Certificado de calibración de la malla 1” para tamizado ...................... 151 Anexo 23: Certificado de calibración de horno eléctrico ....................................... 152 Anexo 24: Certificado de calibración de maquina de ensayos a comprensión ....... 153 Anexo 25: Certificado de calibración de balanza de 3000 g. ................................. 154 Anexo 26: Certificado de calibración de balanza de 15000 g. ............................... 155 Anexo 27: Formato de clasificación vehicular ......................................................... 156 Anexo 28: Plano de ubicación y localización del tramo en estudio ......................... 157 Anexo 29: Plano clave del tramo en estudio ............................................................ 158 Anexo 30: Resumen de metrados .............................................................................. 159 Anexo 31: Resumen de metrados obras preliminares .............................................. 159 Anexo 32: Sustento de metrados obras preliminares ............................................... 160 Anexo 33: Movilización y desmovilización ............................................................... 161 Anexo 34: Resumen de metrados superficie de rodadura ......................................... 162 Anexo 35: Superficie de rodadura - metrado de afirmado ........................................ 163 Anexo 36: Resumen de metrados transporte ............................................................. 165 Anexo 37: Sustento de metrados de transporte de base granular ............................ 166 Anexo 38: Sustento de metrados de agua para riego ............................................... 167 Anexo 39: Resumen de metrados impacto ambiental ............................................... 168 IX Anexo 40: Sustento de metrados de impacto ambiental ........................................... 168 Anexo 41: Cálculo del ancho promedio del camino departamental ........................ 169 Anexo 42: Espesor sectorizado de pavimento .......................................................... 171 Anexo 43: Diagrama de canteras de afirmado ........................................................ 173 Anexo 44: Diagrama de fuentes de agua ................................................................. 174 Anexo 45: Proyección de vehículos .......................................................................... 175 Anexo 46: Proyección del tráfico normal ................................................................ 176 Anexo 47: Factores de corrección promedio para vehículos ligeros (2000 – 2010) .................................................................................................................................... 177 Anexo 48: Factores de corrección promedio para vehículos pesados (2000 – 2010) .................................................................................................................................... 178 Anexo 49: Tasa de crecimiento de la población por departamento ......................... 179 Anexo 50: PBI: Tasa anual departamental del PBI 2014 ........................................ 180 Anexo 51: Trafico actual por tipo de vehículo - 2017 ............................................. 181 Anexo 52: Conteo de tráfico vehicular ..................................................................... 182 Anexo 53: Datos generales del presupuesto – tratamiento sin polímero ................. 189 Anexo 54: Presupuesto - tratamiento sin polímero .................................................. 189 Anexo 55: Análisis de precios unitarios ................................................................... 190 Anexo 56: Relación de insumos – tratamiento sin polímero .................................... 192 Anexo 57: Formula polinómica – tratamiento sin polímero .................................... 193 Anexo 58: Resumen de análisis de gastos generales – tratamiento sin polímero .... 193 Anexo 59: Gastos generales fijos – tratamiento sin polímero .................................. 194 Anexo 60: Gastos generales variables – tratamiento sin polímero .......................... 195 Anexo 61: Gastos financieros – tratamiento sin polímero ....................................... 196 Anexo 62: Gastos financieros por seguros – tratamiento sin polímero ................... 197 Anexo 63: Resumen de análisis de costos – tratamiento sin polímero ..................... 197 Anexo 64: Datos generales del presupuesto – tratamiento con polímero ................ 198 Anexo 65: Presupuesto – tratamiento con polímero ................................................ 199 Anexo 66: Análisis de precios unitarios – tratamiento con polímero ...................... 200 Anexo 67: Relación de insumos – tratamiento con polímero ................................... 202 Anexo 68: Formula polinómica – tratamiento con polímero ................................... 203 Anexo 69: Resumen de análisis de gastos generales – tratamiento con polímero ... 203 X Anexo 70: Gastos generales fijos – tratamiento con polímero .............................. 204 Anexo 71: Gastos generales variable s– tratamiento con polímero ...................... 205 Anexo 72: Gastos financieros – tratamiento con polímero ..................................... 206 Anexo 73: Gastos financieros por seguros – tratamiento con polímero ................. 207 Anexo 74: Resumen de análisis de costos – tratamiento con polímero .................... 207 Anexo 75: Cálculo de jornales para Apurímac y provincias vigente a partir del 01/06/2017 ................................................................................................................. 208 Anexo 76: Calculo de hora – hombre en edificación en Apurímac y provincias a partir del 01/06/2017 ................................................................................................. 211 Anexo 77: Programación de obra ............................................................................ 212 Anexo 78: Cronograma de ejecución de obra PERT- CPM..................................... 213 Anexo 79: Ficha técnica del polímero ...................................................................... 214 Anexo 80: Inventario vial de la carretera departamentall ....................................... 216 Anexo 81: Artículo científico .................................................................................... 217 Anexo 82: Certificado de utilización de equipos de laboratorio ............................... 232 Anexo 83: Hoja de datos de seguridad del polímero ................................................ 233 Anexo 84: Certificado de calidad del polímero ......................................................... 236 XI Resumen La estabilización de suelos es la modificación de cualquiera de sus propiedades, para mejorar su comportamiento ingenieril. Esta tesis evalúa un producto relativamente nuevo en el mercado: estabilizador Z con polímeros, el cual es fabricado por la empresa Z aditivos y distribuido por la misma empresa; el estabilizante en mención es a base de resina alemana a base de polímeros mono componente; que se vende como posible mejorador de la estabilidad de los suelos, que según se indica permitirá incrementar la resistencia de un suelo, lo que se demostró a través de la investigación. El objetivo principal que se presenta en esta tesis es determinar si la aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementa el valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP - 103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018, para el desarrollo de esta tesis de investigación primero se procedió a la obtención de la muestra de afirmado de la cantera condebamba, ubicada en la quebrada colcaque, del distrito de Abancay. posteriormente se analizó el suelo en el laboratorio según las normas del ASTM y MTC (EM-2016): contenido de humedad, granulometría, límite líquido, límite plástico, índice de plasticidad, proctor modificado, california bearing ratio, penetración y expansión en dosificación 1:4. Al concluir la tesis se logró determinar se ha demostrado mediante la experimentación que el valor del CBR, con la muestra patrón al 95% fue de 12.55%, incorporándole polímero incrementa a 13.09%, con la muestra patrón al 100% fue de 15.44%, incorporándole polímero incrementa a 18.57%, también se demostró que el polímero sintético incrementa positivamente en la curva esfuerzo penetración en vista que para 0.1 pulg. de penetración en el suelo patrón es 9.88 kg/cm2, adicionando polímero es 10.54 kg/cm2, mientras que para 0.2 pulg de penetración fue de 12.82 kg/cm2, adicionando polímero es 14.08 kg/cm2 respectivamente, lo que indica que el suelo con polímero presenta menos vacíos y se encuentra más adherido y compactado. Palabras claves: CBR, densidad máxima seca, límites de atterberg, polímero, proctor modificado. XII Abstract Soil stabilization is the modification of any of its properties, to improve its engineering behavior. This thesis evaluates a relatively new product in the market: Z stabilizer with polymers, which is manufactured by the company Z additives and distributed by the same company; the stabilizer in question is based on german resin based on mono component polymers; which is sold as a possible soil stability enhancer, which as indicated will increase the resistance of a soil, which was demonstrated through research. The main objective presented in this thesis is to determine if the application of the stabilizer Z with synthetic polymer increases the value of the CBR of the material used as claimed in the departmental road AP-103 - bridge section Ullpuhuaycco - Karkatera L = 14,050 km Abancay - Apurímac 2018, for the development of this research thesis we first proceeded to obtain the sample from the Condebamba quarry, located in the Colcaque stream, in the district of Abancay. Subsequently analyzed the soil in the laboratory according to the ASTM and MTC standards (EM-2016): moisture content, granulometry, liquid limit, plastic limit, plasticity index, modified proctor, california bearing ratio, penetration and expansion in dosage 1 :4. At the conclusion of the thesis, it was determined that experimentation has shown that the CBR value, with the 95% standard sample was 12.55%, incorporating polymer increases to 13.09%, with the standard sample at 100% was 15.44%, incorporating polymer increases to 18.57%, it was also shown that the synthetic polymer positively increases in the penetration effort curve in view that for 0.1 in. of penetration into the ground pattern is 9.88 kg / cm2, adding polymer is 10.54 kg / cm2, while for 0.2 in. of penetration was 12.82 kg / cm2, adding polymer is 14.08 kg / cm2 respectively, which indicates that the polymer soil has fewer voids and is more stuck and compacted. Keywords: CBR, maximum dry density, atterberg limits, polymer, proctor modified 13 CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN 1.1 Descripción de la realidad problemática La carretera departamental AP-103 es gestionada por el Gobierno Regional de Apurímac en convenio con Provias Descentralizado mediante el programa de caminos departamentales - PCD, quienes están encargados de realizar el mantenimiento vial para lograr la adecuada transitabilidad de la vía; actualmente, el estado de conservación es inadecuado según el inventario de condición, la presencia del desgaste prematuro de material de afirmado dificulta la comunicación entre la ciudad de Abancay y los centros poblados ubicados en el área de influencia de la vía tales como: Moyocorral, Huayllabamba, Sorcca y Karkatera, esto nos conlleva a realizar mayor cantidad de mantenimientos rutinarios mecanizados y periódicos con la reposición del espesor de afirmado. En el tramo puente Ullpuhuaycco (km 01+150) – Karkatera (km 15+200) se visualiza que la sub rasante se encuentra con diferentes tipos de daños como baches a consecuencia de la saturación del suelo, encalaminados a causa del constante flujo de agua que discurre por medio de la carretera y el aumento del flujo vehicular y erosiones a causa del lavado de finos de las aguas fluviales. La capa de afirmado existente se encuentra desgastado a causa del aumento de la transitabilidad vehicular, también existen zonas con suelos arcillosos, donde la saturación del mismo genera la presencia de lodazales impidiendo el normal tránsito peatonal y vehicular. De acuerdo al inventario de condición realizado, la carretera tiene calificación de condición promedio de 398.51 < 400 lo que indica que la carretera se encuentra en estado regular recomendando el mantenimiento periódico. El tiempo de viaje es aproximadamente de 1 hora y 10 minutos. 14 Figura 1. 1 Calificación de camino departamental Fuente: Elaboración propia En este sentido, la limitada existencia de canteras con material adecuado para utilizar en el afirmado del tramo en toda la longitud de la vía, se utiliza material de una cantera privada ubicada en el sector de Condebamba, en la quebrada del río colcaque (Abancay) lo que conlleva a realizar mayores gastos por adquisición y transporte de materiales. Otros aspectos que aportan al desgaste prematuro del material de afirmado es el aumento del IMD, obras de drenaje y alcantarillado en mal estado, la presencia de taludes inestables, la limitada capacitación a las microempresas prestadoras del servicio de mantenimiento rutinario. El mal estado de la carretera en estudio restringe la incorporación de las comunidades campesinas que se encuentran dentro del área de influencia de la vía a la economía regional, limitándose a alcanzar el uso más intensivo de sus áreas potenciales de cultivo y ganadería, postergando el desarrollo de las comunidades campesinas. Por lo tanto de acuerdo a la realidad problemática descrita, se ha visto por conveniente desarrollar el presente proyecto de investigación de la carretera departamental AP- 103, tramo comprendido entre la progresiva km 01+150 (puente Ullpuhuaycco) – km 15+200 (Karkatera). A pesar de contar con mantenimiento rutinario vial y habiéndose concluido la obra se encuentra en estado deficiente debido a que el CBR del material Tramo 1 Tramo 2 Tramo 3 Tramo 4 Tramo 5 Tramo 6 Tramo 7 Tramo 8 Tramo 9 Tramo 10 480.67 491.61 391.96 378.53 380.05 382.76 456.87 375.68 459.82 371.02 Tramo 11 Tramo 12 Tramo 13 Tramo 14 Tramo 15 Tramo 16 Tramo 17 Tramo 18 Tramo 19 Tramo 20 374.32 387.97 475.03 377.52 468.57 454.88 430.24 478.82 358.42 331.00 Tramo 21 Tramo 22 Tramo 23 Tramo 24 Tramo 25 Tramo 26 Tramo 27 Tramo 28 Tramo 29 Tramo 30 355.79 431.79 317.51 402.73 339.62 359.75 382.66 361.84 390.84 392.80 Tramo 31 Tramo 32 Tramo 39 Tramo 40 387.68 463.44 363.10 383.69 CALIFICACIÓN DE CONDICIÓN PROMEDIO DEL CV. CP = 398.66 Bueno Regular Malo 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 CALIFICACIÓN DE CAMINO DEPARTAMENTAL DE 14.05 Km (TRAMOS DE 500m) SE RECOMIENDA MANTENIMIENTO PERIÓDICO > 400 > 150 y <= 400 <= 150 REGULAR Reconstrucción - Rehabilitación Conservación periódica Conservación rutinaria TESIS: “APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS.), ABANCAY- APURÍMAC, 2018” UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 15 de afirmado colocado sobre la superficie natural del terreno (sub rasante) ha perdido sus propiedades por el desgaste prematuro debido al incremento del flujo vehicular. 1.2 Planteamiento del problema 1.2.1 Problema general ¿En qué medida la aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará el valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103, tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018?. 1.2.2 Problemas específicos  ¿En qué medida el estabilizador Z con polímero sintético incrementará en el esfuerzo - penetración a 0.1 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018?.  ¿En qué medida el estabilizador Z con polímero sintético incrementará en el esfuerzo - penetración a 0.2 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018?.  ¿En qué medida el estabilizador Z con polímero sintético incrementará en la densidad seca - CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018?.  ¿En qué medida el estabilizador Z con polímero sintético incrementará el óptimo contenido de humedad del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018?. 1.3 Justificación de la investigación La presente tesis se justifica, porque se realizó en cumplimiento con las normas existentes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, entidad del estado, define los lineamientos para la adecuada realización de ensayos de materiales EM- 2016, además con esta investigación se aporta conceptos nuevos que serán utilizados como antecedentes para las siguientes investigaciones. 16 Con el mejoramiento del CBR del material de afirmado de la cantera de Condebamba, se contribuirá en la mejora de las condiciones de la vía, garantizando la buena transitabilidad y el normal flujo vehicular, la carretera al ser mejorada será más efectiva y contínua con el desplazamiento de vehículos; transportando personas, animales, productos agrícolas y ganaderos. Incrementando grandemente en diversas actividades locales, incorporando estabilizador al material de afirmado para el mejoramiento de la transitabilidad. Este tramo tiene relevancia en la actividad productiva y turística, por constituirse en el área de influencia del Santuario Nacional del Ampay, túneles de Karkatera y catarata de Q’elloyacu. Las recopilaciones de informaciones anteriores afirman que para el mantenimiento periódico y mecanizado de la carretera departamental AP-103, se utilizan el material de afirmado de la cantera Condebamba ubicado en la quebrada colcaque de la ciudad de Abancay. 1.4 Objetivos de la investigación 1.4.1 Objetivo general Determinar si la aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementa el valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. 1.4.2 Objetivos específicos:  Constatar si el estabilizador Z con polímero sintético incrementa en el esfuerzo - penetración a 0.1 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018.  Constatar si el estabilizador Z con polímero sintético incrementa en el esfuerzo - penetración a 0.2 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018.  Verificar si el estabilizador Z con polímero sintético incrementa en la curva densidad seca - CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. 17  Constatar si el estabilizador Z con polímero sintético incrementa el óptimo contenido de humedad del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. 1.5 Limitación de la investigación En la investigación realizada se ha tenido limitaciones en el acceso a la información de los componentes químicos por el que está compuesto este polímero sintético, ya que por política del fabricante la información es restringida, también hubo limitaciones para aplicar el polímero sintético con la dosificación 1:4 en el tramo en estudio. Limitación temporal, para los ensayos de CBR, se utilizó muestras alteradas obtenidas en un mismo tiempo, no se puede realizar el mismo ensayo en otro tiempo porque las muestras no tienen las mismas condiciones. 1.6 Ubicación geográfica de la vía en estudio Figura 1. 2 Cantera Condebamba Fuente: Elaboración propia Lugar : Carretera departamental AP-103, tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera Distrito : Abancay Provincia : Abancay Departamento : Apurímac 18 1.7 Ubicación geográfica de la cantera Condebamba Figura 1. 3 Cantera Condebamba Fuente: Elaboración propia Coordenadas UTM N: 8491871.06 E: 730319.50 Z: 2449 m.s.n.m. 19 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO 2.1 Antecedentes de la investigación 2.1.1 Antecedentes internacionales De acuerdo a la revisión de la literatura encontramos estudios realizados en otros contextos, como mencionamos a continuación: Pozo, (2010), en la tesis: “Comparación de los resultados en diversos ensayos en suelos arcillosos estabilizados con el nuevo Rocamix Líquido” presentada a la facultad de Ingeniería Civil del Instituto Superior Técnico José Antonio Echevarria – La Habana – Cuba; tiene como objetivo de estudiar los resultados del ensayo compresión axial simple, ascensión capilar y CBR del suelo objeto de estudio antes y después de ser estabilizado con el nuevo Rocamix Líquido, sus objetivos específicos son: Obtener propiedades físicas del suelo objeto de estudio para su posterior clasificación, comparar los resultados de CBR del suelo natural y estabilizado, comparar los resultados del ensayo de ascensión capilar del suelo natural y estabilizado, comparar los resultados del parámetro de resistencia mediante ensayo de compresión simple del suelo natural y estabilizado” (p.7). Formula como hipótesis: “La estabilización de un suelo de baja capacidad portante con el sistema nuevo Rocamix Líquido, mejora los parámetros de resistencia a la compresión simple, disminuye la ascensión capilar y aumenta los parámetros de CBR”.(p.8). Llega a las siguientes conclusiones:  El parámetro CBR aumenta significativamente con la adición del producto y con el aumento de energía de compactación con que se confeccionan las muestras. Este parámetro es de gran importancia para el diseño de carreteras pues en los proyectos de confección de bases, subbases y subrasantes es una de las condicionantes de diseño más importante a medir.  De forma general las mejoras en las propiedades del suelo con respecto a su ascensión capilar de un suelo estabilizado con Sistema Rocamix Líquido se evidencia en la disminución del nivel de ascensión capilar que en este caso fue medido por peso de las probetas. A medida que la muestra se realiza con mayor energía de compactación menos asciende el agua, la adición del 20 producto demuestra que existe menos posibilidad de ascensión capilar y el aumento del tiempo de curado demuestra este efecto, pero en menos medida. (p.180) Fuentes, (2013), en la tesis: “Estabilización de suelos mediante el químico GT- 24X en suelos de sub rasante de la ciudad de Concepción” presentado a la Facultad de Ingeniería de la Universidad del BIO - BIO – Concepción - Chile, plantea entre otros como objetivo general analizar técnicamente la incorporación del aditivo GT-24X en suelos de sub rasante de la provincia de Concepción y como objetivos específicos: caracterizar los suelos utilizados en el presente estudio, evaluar la razón de soporte que presentan los suelos de sub rasante con el aditivo GT-24X, establecer una dosificación óptima del aditivo GT-24X en suelos de sub rasante estudiados.(p.24) Formula como hipótesis: “Prueba de hipótesis sobre la igualdad de dos medias, varianza conocidas” (Montgomery, 1996) donde se plantea una hipótesis nula llamada H0: µ1= µ2 la cual se evaluara con una hipótesis unilateral H1: µ1> µ2, donde µ1 es el valor promedio de CBR de una de las dosificaciones y µ2 es el valor promedio de CBR del suelo natural”. (p.25). Llega a la siguiente conclusión:  Considerando la cantidad de material que pasa por el tamiz #40 exhibida en la granulometría y los elevados valores de plasticidad del material, este tipo de material se ve influenciado por la acción catalizadora de las enzimas presentes en el químico GT-24X que generan un aglutinamiento de las partículas arcillosas aumentando en 50Kg/cm3 aproximadamente la DMCS, y disminuyendo en 2 puntos porcentuales la humedad óptima, a su vez, en el CBR se corrobora la acción descrita aumentando en un valor promedio de 2% en la capacidad de soporte. Zambrano y Casanova, (2016), en la tesis: “Uso de polímeros como estabilizador de suelos aplicado en vías de arcilla (CL) y grava arcillosa (GC)” presentado a la facultad de Arquitectura e Ingeniería de la Universidad de Especialidades Espíritu Santo – Samborondon - Ecuador, plantea como objetivo general estabilizar un suelo arcilloso y una grava arcillosa mediante el uso de polímeros, sus objetivos específicos son: realizar ensayos de compresión simple 21 y CBR a un suelo nativo y a un suelo mezclado con polímeros, determinar factibilidad técnica, económica y ecológica, obtener los porcentajes óptimos del producto para una buena estabilización, diseñar pavimentos con suelo en estado natural y mejorado con polímeros. (p.31). Formula como hipótesis: “En arcillas, el uso de polímeros en proporciones diferentes, mejora la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos en pavimentos (CBR) y la resistencia a la compresión (qu)”. (p.32). Llega entre otras a las siguientes conclusiones:  Se logró estabilizar ambos suelos mediante el uso de los polímeros L y M, tanto en el análisis de CBR y en la resistencia a compresión simple partiendo del estado natural.  En el caso de la arcilla, se cambió de una resistencia de CBR en estado natural de 17,44% hasta 39% utilizando el 1,25% de polímero M y 0,17% de polímero L (en relación a la masa de suelo), es decir se aumentó la resistencia en 224%.(p.147). 2.1.2 Antecedentes nacionales Núñez, (2016), en la tesis: “Análisis de la estabilización del material de cantera km 02+700 de la ruta cu-123 San Jerónimo Moyobamba, con la adición de estabilizante iónico” presentado a la Facultad de ingeniería y arquitectura de la Universidad Andina del Cusco en la ciudad de Cusco; plantea como objetivo general determinar la variación de plasticidad, grado de compactación, capacidad de soporte (CBR) y costo del material de la cantera Km 02+700 de la ruta CU-123 San Jerónimo – Mayumbamba, adicionando estabilizante iónico (CON-AID) y como objetivos específicos evaluar la plasticidad, el grado de compactación y la capacidad de soporte (CBR) del material de la cantera km 02+700 con la adición de estabilizante iónico (p.24). Formula como hipótesis: La estabilización del material de la cantera km 02+700 de la ruta CU-123 San Jerónimo - Mayumbamba, más la adición de estabilizante iónico, modificara la plasticidad, mejorara el grado de compactación, aumentara la capacidad de soporte (CBR), incrementara significativamente el costo. (p. 25). 22 Llega a las siguientes conclusiones:  Al incrementar la cantidad de aditivo iónico en los porcentajes trabajados de 15%, 30%, 45% y 60% al material de la cantera Km 02+700 del tramo San Jerónimo – Mayumbamba, los valores de límites de Atterberg disminuyeron, con este incremento de aditivo iónico los valores de grado de compactación aumentaron, por tal razón se logró demostrar que los valores de capacidad de soporte CBR también subieron.  Al incrementar aditivo iónico al material de cantera km 02+700 en los diferentes porcentajes, se obtuvo incrementos en la curva de compactación de dicho material, teniendo como resultado el promedio de densidad seca del material sin aditivo de 15.96 KN/m3, el cual comparado con el promedio de densidad seca del material con aditivo al 60% es de 16.44 KN/m3. Teniendo un incremento de 0.48 KN/m3.  Al adicionar aditivo iónico en los porcentajes del 15%, 30%, 45%, 60% se incrementó la capacidad de soporte CBR del material de cantera del Km 02+700 del tramo San Jerónimo –Mayumbamba. Palomino, (2016), en la tesis: “Capacidad portante (CBR) de un suelo arcilloso, con la incorporación del estabilizador Maxxseal 100”, en la ciudad de Cajamarca; presentado a la Facultad de ingeniería en la Universidad Privada del Norte, en la ciudad de Cajamarca, plantea como objetivo principal determinar la capacidad portante (CBR) de un suelo arcilloso con incorporación de 2%,4% y 6% del estabilizador Maxxseal 100, y como objetivos específicos: clasificar un suelo mediante los Sistemas Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y Asociación Americana de Oficiales de Carreteras Estatales y Transportes (AASHTO) que cumpla con las características de ser arcilloso, determinar la variación del índice de plasticidad de un suelo arcilloso con la incorporación de 2%,4% y 6% del estabilizador Maxxseal 100, determinar los parámetros de compactación de un suelo arcilloso arcilloso con la incorporación de 2%, 4% y 6% del estabilizador Maxxseal 100. Formula como hipótesis: La capacidad portante (CBR) de un suelo arcilloso se incrementa a medida que se incrementa el % de incorporación de Maxsseal 100. (p. 52). 23 Llega a las siguientes conclusiones:  La capacidad portante (CBR) del suelo arcilloso estabilizado con 2%, 4%, y 6% de Maxxseal 100, se obtuvo los siguientes valores para un CBR a 0.1” con la muestra patrón un CBR de 5.10%, incorporando el 2% de Maxxseal 100 un CBR de 7 %, incorporando el 4% de Maxxseal 100 un CBR de 9.60 %, incorporando 6% de Maxxseal 100 un CBR de 11%; para un CBR al 0.2”, con la muestra patrón un CBR de 5.40 %, incorporando el 2% de Maxxseal 100 un CBR de 7.30 %, incorporando el 4% de Maxxseal 100 un CBR de 10.10 %, incorporando 6% de Maxxseal 100 un CBR de 11.70%.  Se determinó la variación del índice de plasticidad, el cual fue disminuyendo al incorporarle mayor porcentaje del estabilizador Maxxseal 100, teniendo así un índice de plasticidad: con suelo natural un Índice Plástico de 19%, incorporándole 2% de Maxxseal 100 un IP de 16%, incorporándole 4% de Maxxseal 100 un IP de 13%, incorporándole 6% de Maxxseal 100 un IP de 10%.  Se determinó los parámetros de compactación de suelo los cuales fueron la densidad seca y el óptimo contenido de humedad, para la primera esta presenta una ligera disminución de 1.75 gr/cm3 (muestra patrón) a 1.705 gr/cm3 (6% de Maxxseal 100), la misma tendencia presenta el óptimo contenido de humedad, para la muestra patrón se obtuvo 18.12%, en la dosificación de 6% de Maxxseal 100 esta disminuyo a 15.04%. Saldaña, (2016) en la tesis: “Influencia de la adición de cloruro de sodio en el índice California Bearing Ratio (CBR) de un suelo arcilloso, Cajamarca 2016”; presentado a la Facultad de ingeniería en la Universidad Privada del Norte, en la ciudad de Cajamarca, plantea como objetivo principal evaluar la influencia de la adición de cloruro de sodio en 4%, 8% y 12% en el índice California Bearing Ratio (CBR) de un suelo arcilloso y como objetivos específicos clasificar un suelo mediante el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) que cumpla con las características de ser arcilloso, determinar la variación del índice de plasticidad y peso específico del suelo arcilloso tanto para muestra patrón como para las dosificaciones de 4%, 8% y 12% de cloruro de sodio, determinar los parámetros de compactación del suelo arcilloso tanto para muestra patrón como para las distintas dosificaciones de cloruro de sodio 4% 8% y 12 % de cloruro 24 de sodio, determinar el índice California Bearing Ratio CBR del suelo arcilloso tanto para muestra patrón como para las distintas dosificaciones 4%,8% y 12% de cloruro de sodio. Formula como hipótesis: La adición de cloruro de sodio en suelos arcillosos en 4% 8% y 12% aumenta el índice California Bearing Ratio (CBR). (p. 31). Llega a las siguientes conclusiones:  La adición del cloruro de sodio en porcentajes de 4%, 8% y 12% incrementa el valor del CBR hasta en un 10% en comparación a la muestra patrón. Puesto que el índice CBR para 0.1” varía un 9.48% de la muestra patrón, mientras que para 0.2” el índice CBR varia 9.69 % de la muestra patrón.  Se logró evaluar la influencia de la adición de cloruro de sodio en 4%,8% y 12 % en el índice California Bearing ratio (CBR) de un suelo arcilloso obtenido los siguientes resultados para un CBR al 0.1”: con la muestra patrón un CBR de 4.43%, adicionando 4% de cloruro de sodio un CBR de 4.50%, adicionando 8% de cloruro de sodio un CBR de 4.70%, adicionando 12% de cloruro de sodio un CBR de 4.85%; para un CBR al 0.2”, con la muestra patrón un CBR de 4.85%, adicionando 4% de cloruro de sodio un CBR de 5.01%, adicionando 8% de cloruro de sodio un CBR de 5.21%, adicionando 12% de cloruro de sodio un CBR de 4.32%.  Se determinó la variación de índice de plasticidad el cual fue disminuyendo al incorporar mayor porcentaje de cloruro de sodio. Teniendo así un índice de plasticidad par la muestra de suelos patrón de 11.00 % sin incorporar cloruro de sodio, 9.00% incorporando 4% de cloruro de sodio, 8.00% incorporando 8% de cloruro de sodio y 6.22% incorporando 12% de cloruro de sodio.  Se determinaron los parámetros de compactación de suelo los cuales fueron la densidad seca y el óptimo contenido de humedad, para la primera; esta presenta un incremento desde 1.900 gr/cm3 hasta 2.055 gr/cm3 para un 12% de cloruro de sodio, por otro lado el comportamiento del óptimo contenido de humedad es lo opuesto puesto que para la muestra patrón se obtuvo un 10.23%, en la dosificación de 4% de cloruro de sodio esta 25 aumentó hasta un 10.39% para luego reducir tanto en la dosificación de 8% y 12% de cloruro de sodio hasta 10.30% y 10.15% respectivamente. (p. 54). Los autores citados tienen coherencia con el estudio realizado, de tal manera el presente trabajo de investigación titulado: “Aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementa el valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018”, el cual contribuirá con la solución del problema, por lo tanto la presente investigación es válida. 2.2 Bases teóricas 2.2.1 Ensayos de laboratorio Con las muestras extraídas de las calicatas de la cantera de afirmado Condebamba, se realizaron los siguientes ensayos de laboratorio: - Análisis granulométrico por tamizado ASTM D-422, MTC E-107. - Determinación del contenido de humedad de un suelo, ASTM D2216, MTC E-108. - Límite líquido ASTM D-4318, MTC E-110. - Límite plástico ASTM D-4318, MTC E-111. - Clasificación SUCS ASTM D-2487. - Clasificación AASHTO. - Proctor modificado ASTM D-1557, MTC E-115. - California bearing ratio ASTM D-1883, MTC E-132. 2.2.2 Análisis granulométrico de suelos por tamizado Según la norma técnica ASTM D-422, el objetivo de este ensayo es determinar los diferentes tamaños de las partículas de por medio de tamices. Aparatos:  Balanza, con sensibilidad de 0,01g para pesar el material que pasa y queda retenido en cada malla.  Tamices, seleccionados de acuerdo al formato utilizado.  Horno capaz de mantener una temperatura uniforme de 110°C.  Agitador de tamices, manual. 26 Procedimiento del ensayo:  Cuartear la muestra extraída de la cantera, hasta obtener un peso adecuado de acuerdo al tamaño máximo.  Pesar y lavar la muestra en la malla N° 200, luego secarlo al horno a 110°C.  Seleccionar un grupo de tamices de aberturas adecuadas al formato.  Colocar los tamices de acuerdo a las aberturas de mayor a menor.  Echar la muestra ensayada en los tamices.  Agitar manualmente todos los tamices hasta lograr que pasen y se retengan en sus mallas correspondientes.  Sacar, pesar y anotar los pesos de cada tamiz.  El peso total del material después del tamizado, debe ser comparado con el peso inicial. 2.2.3 Contenido de humedad de un suelo Según Eulalio Juárez Badillo (2005), se conoce como contenido de agua o humedad de un suelo, la relación entre el peso de agua contenida en el mismo y el peso de su fase sólida. Suele expresarse como un porcentaje: 𝑤(%) = 𝑊𝑤 𝑊𝑛 𝑥100 Varía teóricamente de 0 a ∞. En la naturaleza la humedad de los suelos varía entre límites muy amplios, determinación en laboratorio del contenido de agua de un suelo, dada la muestra, se pesa para tener Wm (peso de la muestra inicial). A continuación se seca al horno y se vuelve a pesar, para tener Ws (peso seco). Ahora Ww = Wm–Ws, con lo cual la humedad queda determinada. Las necesidades de equipo para la prueba se desprenden fácilmente de la anterior descripción. Según la norma técnica ASTM D-2216, el objetivo es determinar el contenido de humedad. Los aparatos que se utilizaran para realizar el ensayo son los siguientes:  Balanza, con sensibilidad de 0,01g para pesar el material que pasa y queda retenido en cada malla. 27  Horno capaz de mantener una temperatura uniforme de 110°±5°C.  Recipiente o taras, apropiados fabricados de material resistente a la corrosión. El procedimiento para determinar el contenido de humedad es el siguiente:  Se toma la muestra extraída de la cantera y se almacena inmediatamente en una bolsa de plástica.  La determinación del contenido de humedad se realizará inmediatamente al llegar al laboratorio.  Determinar y registrar el peso de la tara.  Colocar la cantidad necesaria en la tara y pesar.  Determinar y anotar el peso de la tara más el suelo húmedo.  Poner al horno.  Al día siguiente sacar del horno y pesar la muestra seca. 2.2.4 Límites de Atterberg Según Bowles, (1981) un suelo en función de su naturaleza y de la Humedad que presenta, puede presentarse en diferentes estados de consistencia, cada uno de ellos con propiedades y comportamiento especifico, Atterberg fue un científico sueco dedicado a la agricultura quien propuso los límites de cohesión, pegajosidad, contracción, plástico y líquido, actualmente los límites líquido y plástico denominados como límites de Atterberg es utilizado mundialmente para la clasificación de suelos. Según Atterberg cuando un suelo tiene un índice de plasticidad (I.P) igual a cero el suelo es no plástico; cuando el índice plástico es menor de 7, el suelo presenta baja plasticidad; cuando el índice plástico está comprendido entre 7 y 17 se dice que el suelo es medianamente plástico, y cuando el suelo presenta un índice de plasticidad mayor de 17 se dice que es altamente plástico. Según Arthur Casagrande, comparando suelos de igual límite líquido con índice de plasticidad que aumenta, la compresibilidad es la misma, la constante de permeabilidad disminuye, la tenacidad cerca del límite plástico aumenta y también aumenta la resistencia en seco. 28 A. Límite Líquido MTC E-110, ASTM D-4318 El límite líquido se define como el contenido de humedad expresado en por ciento con respecto al peso seco de la muestra, con el cual el suelo cambia del estado líquido al plástico. De acuerdo con esta definición, los suelos plásticos tienen en el límite líquido una resistencia muy pequeña al esfuerzo de corte, pero definida, y según Atterberg es de 25 g/cm2. La cohesión de un suelo en el límite líquido es prácticamente nula. Para determinar el límite líquido en un suelo se efectúa el siguiente procedimiento: Prepare la muestra de aproximadamente 100 gr de suelo y llévelo al estado plástico añadiendo agua. Ponga una porción de la masa en la cuchara de Casagrande, se deberá tener cuidado de que no exista burbujas de aire atrapadas en la masa, con la espátula nivele el suelo de manera que su profundidad de un centímetro en el punto más grueso. El exceso del suelo se pone nuevamente en el vaso o en la lata. Haga un corte definido con la herramienta de rasgar para dividir el suelo en la cuchara de Casagrande. La línea de ranura debe pasar por la línea del centro del alabe, se puede hacer la ranura en etapas, hasta seis corte suaves con la herramienta. Dele vueltas al alabe con un ritmo aproximado de dos vueltas por segundo hasta que los dos bordes del suelo dividido se toquen de nuevo en una distancia de ½” (1.27 cm). Registre el número de impactos necesarios. Aumente la humedad de la muestra añadiendo agua, o bájela incorporando suelo seco hasta que el efecto descrito arriba se obtenga con 25 golpes. Determine la humedad en este punto. Repita el ensayo haciendo cuatro determinaciones. Algunos autores indican que “mientras más cercano alrededor de la cuenta de 25 se encuentra el intervalo de puntos experimentales, mayor será la confiabilidad” (Bowles, 1981). El objetivo es determinar el contenido de humedad expresado en porcentaje. Aparatos y materiales  Recipiente de almacenaje, vasija de porcelana de 115 mm (4”) de diámetro.  Aparato del límite líquido (o de Casagrande); consiste en una taza de bronce con sus accesorios. 29  Balanza, con sensibilidad de 0,01g para pesar el material que pasa y queda retenido en cada malla.  Horno capaz de mantener una temperatura uniforme de 110°±5°C.  Recipiente o taras, apropiados fabricados de material resistente a la corrosión.  Espátula, de hoja flexible.  Tamiz N°40.  Agua destilada. Procedimiento  Tamizar 150g material que pasa la malla N° 40.  Agregar agua 15 ml inicialmente.  Mezclar hasta que esté bien combinado.  Colocar en la copa.  Utilizar el acanalador y cortar la ranura.  Levantar y soltar la copa girando el manubrio a una velocidad de 1,9 a 2,1 golpes por segundo hasta que las dos mitades de suelo estén en contacto en la base de la ranura.  Con una espátula recoger la muestra juntada.  Colocar en la tara pesar y poner al horno.  Seguidamente aumentar agua destilada entre 1 ml a 3 ml por cada prueba. B. Límite Plástico El límite plástico se define como el contenido de humedad, expresado en por ciento con respecto al peso seco de la muestra secada al horno, para el cual los suelos cohesivos pasan de un estado semisólido a un estado plástico. Para determinar el límite plástico, generalmente se hace uso del material que, mezclado con agua, ha sobrado de la prueba el límite líquido y al cual se evapora humedad por mezclado hasta tener una mezcla plástica que sea fácilmente moldeable. Se forma luego una pequeña bola que deberá rodillarse en seguida en la palma de la mano o en una placa de vidrio aplicando la suficiente presión a efecto de formar filamentos. 30 Cuando el diámetro del filamento resultante sea de 3.17mm (1/8”) sin romperse, deberá juntarse la muestra de nuevo, mezclarse en forma de bola y volver a rodillarse. El proceso debe continuarse hasta que se produzca un rompimiento de los filamentos al momento de alcanzar 1/8” de diámetro. Los suelos que no puedan rodillarse con ningún contenido de humedad se consideran como no plásticos (N.P). Cuando al rodillar la bola de suelo se rompa el filamento al diámetro de 1/8”, se toman todos los pedacitos, se pesan, se secan al horno en un vidrio, vuelven a pesarse ya secos y se determina la humedad correspondiente al límite plástico con la siguiente formula: 𝐿. 𝑃. = 𝑃ℎ − 𝑃𝑠 𝑃𝑠 𝑥100 = 𝑃𝑤 𝑃𝑠 𝑥100 Dónde: L.P. = Humedad correspondiente al límite Plástico en %. Ph = peso de los trocitos de filamentos húmedos en gramos. Ps = peso de los trocitos de filamentos secos en gramos. Pw = Peso del agua contenida en los filamentos pesados en gramos. El límite plástico es muy afectado por el contenido orgánico del suelo, ya que eleva su valor sin aumentar simultáneamente el límite líquido. Por tal razón los suelos con contenido orgánico tienen bajo índice plástico y límites líquidos altos. Figura 2. 1 Ensayo de límite plástico Fuente: (Crespo Villalaz, 2004) 31 Aparatos y materiales  Espátula, de hoja flexible.  Balanza, con sensibilidad de 0,01g para pesar el material que pasa y queda retenido en cada malla.  Horno capaz de mantener una temperatura uniforme de 110°±5°C.  Tamiz N°40.  Superficie de rodadura, vidrio grueso esmerilado.  Muestra se toma 20 a 50 gramos de muestra. Procedimiento  Tamizar 20 a 50g material que pasa la malla N° 40.  Se amasa con agua destilada hasta que pueda formarse con facilidad una esfera con la masa del suelo.  Se toma una porción de 1,5g a 2,0g de dicha espera como muestra para el ensayo.  En seguida se realiza tiras de 6g hasta que sea fracturado, pesarlo y ponerlo al horno. C. Índice de plasticidad Se denomina índice de plasticidad (I.P.) a la diferencia numérica entre los límites líquido y plástico, e indica el margen de humedades dentro del cual se encuentra en estado plástico tal como lo definen los ensayos. Tanto el límite líquido como el límite plástico dependen de la cantidad y tipo de arcilla del suelo; sin embargo, el índice plástico depende generalmente de la cantidad de arcilla del suelo. 𝐼. 𝑃. = 𝐿. 𝐿 − 𝐿. 𝑃 Dónde: I.P. = Índice de plasticidad. L.L =Límite líquido. L.P.= Límite plástico. 32 2.2.5 Clasificación de suelos Para la clasificación de suelos se utilizan distintos métodos entre los que podemos nombrar al SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos), ASSTHO (Asociación Americana de Agencias Oficiales de Carreteras y Transportes), USDA (sistema de Departamento de Agricultura de los Estados Unidos), ASTM y el FAA (sistema de la agencia federal de Aviación); en carreteras se utiliza el método del AASTHO. Para la clasificación de suelos es necesario realizar ensayos de granulometría y los límites de Atterberg (límite líquido y plástico), además se debe acompañar el símbolo de la clasificación y la descripción del suelo, ya que el símbolo de clasificación es amplio y general. (Bowles, 1981). a) Sistema de Clasificación de Suelos AASHTO Este sistema clasifica los suelos en dos grupos generales materiales granulares (35% o menos del total pasa el tamiz Nº 200) y materiales limo arcillosos (más del 35% del total pasa el tamiz Nº 200); a la vez considera siete grupos de clasificación A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, A-7, el sistema AASHTO utiliza un índice de grupo para poder comparar distintos tipos de suelos de un mismo grupo, (Bowles, 1981) menciona en su libro que “si dos suelos de un mismo grupo tienen diferente índice de grupo, tendrá mejor comportamiento como material de carretera aquel cuyo índice de grupo sea menor; esto es, un A-2- 6(2) debe ser un mejor material de carretera que un A-2-6 (4)”. Para la determinación del índice de grupo (GI) se utiliza la siguiente ecuación: 𝐺𝐼 = 0.2𝑎 + 0.005𝑎𝑐 + 0.01𝑏𝑑 Dónde: a= Porcentaje de material más fino que el tamiz Nº 200 mayor que el 35% pero menor que el 75%, expresado como un Número positivo (1≤ a ≤ 40). b= Porcentaje de material que pasa el tamiz Nº 200 mayor que el 15% pero menor que el 55%, expresado como un Número positivo (1≤ b ≤ 40). c= Porción del límite líquido mayor que 40 pero no mayor que 60, expresada como un Número positivo entero (1≤ c ≤ 20). 33 d= Porción del índice de plasticidad mayor que 10 pero no excedente a 30, expresado como un Número positivo entero (1≤ d ≤ 20). Figura 2. 2 Utilización del sistema de clasificación AASHTO Fuente: (Bowles, 1981) b) Clasificación SUCS ASTM D-2487 Según Juárez, (2005), dijo que este sistema está basado en los aeropuertos, hasta el grado que puede decirse que es el mismo con ligeras modificaciones. El sistema cubre los suelos gruesos y los finos, distinguiendo ambos por el cribado a través de la malla 200; las partículas gruesas son mayores que dicha malla y las finas, menores. Un suelo se considera grueso si más del 50% de sus partículas son gruesas, y fino, si más de la mitad de sus partículas, en peso, son finas. Se describirán en primer lugar los diferentes grupos referentes a suelos gruesos. 34 A. Suelos gruesos El símbolo de cada grupo está formado por dos letras mayúsculas, que son las iniciales de los nombres ingleses de los suelos más típicos de este grupo. El significado se específica abajo. - Gravas y suelos gruesos se denominan con el símbolo genérico G. - Arenas y suelos arenosos se denominan con el símbolo genérico S. Las gravas y arenas se separan con la malla N° 4, de manera que un suelo pertenece al grupo genérico G, si más del 50% de su fracción gruesa (retenida en la malla 200) no pasa la malla N°4, y es de grupo genérico S, en caso contrario. Las gravas y las arenas se subdividen en cuatro tipos: - Material prácticamente limpio de finos, bien graduado. Símbolo W En combinación con los símbolos genéricos, se obtienen los grupos GW y SW. - Material prácticamente limpio de finos, mal graduado. Símbolo P En combinación con los símbolos genéricos, da lugar a los grupos GP y SP. - Material con cantidad apreciable de finos no plásticos. Símbolo M En combinación con los símbolos genéricos, da lugar a los grupos GM y SM. - Material con cantidad apreciable de finos plásticos. Símbolo C. En combinación con los símbolos genéricos, da lugar a los grupos GC y SC. A continuación se describen los grupos anteriores a fin de proporcionar criterios más detallados de identificación, tanto en el campo como en el laboratorio. 35 Figura 2. 3 Clasificación SUCS de suelos de grano grueso Fuente: (Cómite técnico permanente de geotécnia, 1999) B. Suelos finos También es este caso el sistema considera a los suelos agrupados, formándose el símbolo de cada grupo por dos letras mayúsculas, elegidas con un criterio similar al usado para los suelos gruesos, y dando lugar a las siguientes divisiones: a) Limos inorgánicos, de símbolo genérico M. b) Arcillas inorgánicas, de símbolo genérico C. c) Limos y arcillas orgánicas, de símbolo genérico O (orgánico). Cada uno de estos tres tipos se suelos se subdividen, según su límite líquido, en dos grupos. Si este es menor de 50%, es decir, si son suelos de compresibilidad baja o media, se añade al símbolo genérico la letra L, obteniéndose por esta combinación los grupos ML, CL, y OL. Los suelos finos con límite líquido mayor de 50%, o sea de alta compresibilidad, llevan tras el símbolo genérico la letra H, teniéndose así los grupos MH, CH y OH. SIMBOLO DE GRUPO NOMBRES TIPICOS GW Gravas bien gradadas, mezclas gravosas, poco o ningun fino GP Gravas pobremente gradadas, mezclas grava-arena, pocos o ningun fino GM Gravas limosas, mezcla grava- arena-limo Límites de Atteberg por debajo de la linea A o Ip < 4 GC Gravas arcillosas, mezcla gravo- areno-arcillosas Límites de Atteberg por encima de la línea A ó Ip > 7 SW Arenas bien gradadas, arenas gravosas, pocos o ningun fino SP Arenas pobremente gradadas, arenas, gravosas, pocos o ningun fino SM Arenas limosas mezcla de arena- limo Límites de Atteberg por debajo de la linea A ó Ip < 4 SC Arenas arcillosas, mezclas arena- arcilla Límites de Atteberg por encima de la linea A ó Ip > 7 G ra v a s c o n f in o s (c a n tid a d a p re - c ia b le d e f in o s ) G ra v a s L im p ia s (p o c o o n in g u n f in o ) A R E N A S (m a s d e la m ita d d e la f ra c c ió n g ru e s a e s m e n o r q u e e l t a m iz N o 4 ) No cumple todos los requisitos de gradadcion para GW Cu > 6 1 < Cc < 3 Determinar porcentaje de grava y arena en la curva granulométrica. Según el porcentaje de finos (fracción inferior al tamiz número 200). Los suelos de grano grueso se clasifican como sigue: <5%->GW,GP,SW,SP. >12%->GM,GC,SM,SC. 5 al 12%->casos límite que requieren usar doble símbolo. A los materiales sobre la linea A con 4 < Ip < 7 se considera de frontera y se les asigna doble símbolo G R A V A S (m a s d e la m ita d d e la f ra c c ió n g ru e s a e s m a y o r q u e e l t a m iz N o 4 ) A re n a s L im p ia s (p o c o o n in g u n f in o ) Cu = D60/D10> 4 1 < Cc < 3 No cumple todos los requisitos de gradadcion para SW IDENTIFICACION DE LABORATORIO A re n a s c o n f in o s (c a n tid a d a p re - c ia b le d e f in o s ) Si el material está en la zona sombreada con 4 < Ip < 7 se considera de frontera y se les asigna doble símbolo DIVISIONES PRINCIPALES S U E L O S D E G R A N O G R U E S O (m a s d e l 5 0 % d e l m a te ri a l e s m a y o r e n t a m a ñ o q u e e l t a m iz N o 2 0 0 36 Ha de notarse que las letras L y H no se refieren a baja o alta plasticidad, pues esta propiedad del suelo, como se ha dicho, ha de expresarse en función de dos parámetros (límite líquido e índice de plasticidad), mientras que en el caso actual solo el valor del límite líquido interviene. Por otra parte, ya se hizo notar que la compresibilidad de un suelo es una función directa del límite líquido, de modo que un suelo es más compresible a mayor límite líquido. También es preciso tener en cuenta que el termino compresibilidad tal como aquí se trata, se refiere a la pendiente del tramo virgen de la curva de compresibilidad y no a la condición actual del suelo inalterado, pues este puede estar seco parcialmente o preconsolidado. Los suelos altamente orgánicos, usualmente fibrosos, tales como turbas y suelos pantanosos, extremadamente compresibles, forman un grupo independiente de símbolo Pt (del inglés peat; turba). Figura 2. 4 Carta de plasticidad Fuente: (Bowles, 1981). El sistema unificado de plasticidad de suelos introdujo una modificación en la carta de plasticidad, tal como se muestra en la figura anterior. La modificación se refiere a los suelos arriba de la Línea A con índice plástico comprendido entre 4 y 7, y cambia la clasificación de los suelos 37 que caen en la zona punteada de la figura anterior. Al margen se muestra la modificación en la siguiente figura, que es la carta de plasticidad, tal como hoy suele usarse. Además en el estudio que sigue de los grupos de suelos finos se mencionara también la citada modificación. Los distintos grupos de suelos finos ya mencionados se describen a continuación en forma más detallada. Figura 2. 5 Clasificación SUCS de suelos de grano fino Fuente: (Cómite técnico permanente de geotécnia, 1999) 2.2.6 Compactación de suelos La resistencia de un suelo depende principalmente de su compacidad y en consecuencia de su densidad. Cuanto más compacto y denso es un suelo, más resistente será. La resistencia de un suelo depende también de la cantidad de agua que contiene. En efecto, el agua contenida en un suelo lubrica los granos y les permite deslizarse los unos sobre los otros más fácilmente. Pero una cierta humedad permite el movimiento de las partículas del suelo y en consecuencia su compactación. ML Limos inorgánicos y arena muy finas, polvo de roca, arenas finas limosas o arcillosas, o limos arcillosos con poca plasticidad. CL Arcillas inorganicas de plasticidad baja a media, arcillas gravosas, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas magras. OL Limos organicos, arcillas limosas orgánicas MH Limos inorganicos, suelos limosos o arenosos finos micaceos o CH Arcillas organicas de alta plasticidad, arcillas grasas. OH Arcillas organicas de plasticidad media a alta, limos orgánicos PT Turba o otros suelos altamente organicos G= Grava, S= Arena, O=Suelo Organico, P=Turba,, M=Limo, C=Arcilla, W= Bien Graduada, P=Mal Graduada, L=Baja comprensibilidad, H=Alta Comprensibilidad. S U E L O S D E G R A N O F IN O (m a s d e l 5 0 % d e l m a te ri a l p a s a e l ta m iz N o 2 0 0 lim o s y a rc ill a s (L ím it e l íq u id o w l< 5 0 lim o s y a rc ill a s (L ím it e l íq u id o w l> 5 0 S u e lo s A lt a m e n - te o rg á - n ic o s 0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Ín d ic e d e P la s ti c id a d (P I) Límite Líquido (WL) MH CH ML CL CL B A J A M A L T 38 La finalidad del ensayo proctor es determinar la cantidad optima de agua de un suelo que permite la mejor compactación para una energía dada. Está basado en el hecho d que la compacidad es proporcional a la densidad del terreno seco. La parte de una muestra de un suelo secado mediante estufa se compacta con la energía y una humedad fijas y se mide su densidad seca. Hay que realizar las mismas observaciones aumentando progresivamente la humedad y se dibujara finalmente una curva, siendo las abscisas las humedades y las ordenadas las densidades secas correspondientes. Esta curva presenta un máximo para una cierta humedad que se llama por definición óptimo proctor. Existen dos tipos de ensayos proctor: el normal y el modificado a. Proctor normal El molde utilizado es el cilíndrico, de 4” de diámetro y de 4.6” de altura. La compactación se hace en tres capas de aproximadamente 4 cm de espesor, con la ayuda de un compactador que pesa 5.5 libras (2.490 kg) que se deja caer desde una altura de 12 pulgadas. El número de golpes del compactador es de 25 por capa. Solo se utilizan elementos de suelo inferiores a 5 mm. b. Proctor modificado El molde es más grande: tiene 6” de diámetro exterior y 6” de altura. La compactación se realiza en cinco capas de 2.5 cm de espesor, utilizando un compactador de 10 libras (4.540 kg) cayendo desde una altura de 18 pulgadas. Se dan 25 golpes por capa. El ensayo se hace sobre elementos del suelo inferiores a 20 mm. Si el suelo contiene elementos más gruesos se remplazan por un peso igual de elementos comprendidos entre 5 y 20 milímetros. El ensayo Proctor Normal corresponde a una energía de compactación media, como por ejemplo la que se alcanza en un terraplén por la circulación de vehículos de transporte y por el paso repetido de una apisonadora. El ensayo Proctor Modificado corresponde a una energía de compactación más importante, como la de un asiento de calzada o la de la capa constituyente de la calzada propiamente dicha. 39 El objetivo de este ensayo es establecer el método de para la compactación del suelo en laboratorio utilizando una energía modificada (2700 Kn-m/m3 (56000 pie-lbf/pie3)). Para la elección del método se siguió lo siguiente: MÉTODO “A”  Molde: 101.6 mm de diámetro (4pulg).  Material se emplea el que pasa por el tamiz N° 4.  Número de capas: 5.  Golpes por capa: 25.  Uso: Cuando el 20% o menos del peso del material es retenido en la malla N°4. MÉTODO “B”  Molde: 101.6 mm de diámetro (4pulg).  Material se emplea el que pasa por el tamiz (3/8 pulg).  Número de capas: 5  Golpes por capa: 25  Uso: Cuando más del 20% del peso del material es retenido en el tamiz (N°4) el 20% o menos del peso del material es retenido en el tamiz (3/8 pulg). MÉTODO “C”  Molde: 152.4 mm de diámetro (6 pulg).  Material se emplea el que pasa por el tamiz (3/4 pulg).  Número de capas: 5  Golpes por capa: 56  Uso: Cuando más del 20% del peso del material es retenido en el tamiz (3/8 pulg) y menos del 30% o menos del peso del material es retenido en el tamiz (3/4 pulg).  Para Establecer el método de ensayo se utilizó una porción de 24 kg de muestra cuarteada con la que se realizó el ensayo granulométrico con las mallas Nº 3/4, 3/8 y N° 4 de acuerdo al manual de ensayos de materiales. 40 Tabla 2. 1 Parámetros para elección del método Malla Nº Método A Método B Método C 3/4 <30% 3/8 ≤20 % >20 % 4 ≤20 % >20 % Fuente: Elaboración propia con datos del EM-2016 Tabla 2. 2 Resumen de elección del método Malla Nº Peso Retenido % Retenido % Acumulado Peso Aplicado Peso Aplicado por cada muestra ¾ 2150.4 35.84% 3/8 5527.2 92.12% 110.04% 6602.4 1650.6 Nº 4 5258.4 87.64% 105.56% 6333.6 1583.4 Pasa Nº 4 11064 184.40% 184.40% 11064 2766.0 Total 24000 400.00% 400.00% 240000 6000.0 Fuente: Elaboración propia Tabla 2. 3 Resumen de elección del método para proctor modificado Malla Nº Peso retenido (gr) % Retenido Método A Método B Método C ¾ 241.5 24.15% Si cumple 3/8 288.5 28.85% No cumple Si cumple 4 154.5 15.45% Si cumple No cumple Cazuela 315.5 31.55% Peso total 1000 100.00% Fuente: Elaboración propia Para el ensayo de compactación se utilizó el Método C, tomando como referencia los resultados mostrados en la anterior tabla. 41 Aparatos y materiales  Ensamblaje del molde, deben ser de cilindros hechos de material rígido de (6pulg) de diámetro.  Ensamblaje collar.  Molde de 6 pulgadas de diámetro, una altura de 116,4.  Pisón o martillo, debe caer libremente a una distancia de 457,2 ± 1,6mm de la superficie del espécimen.  Balanza.  Horno capaz de mantener una temperatura uniforme de 110°±5°C.  Regla metálica de 10 pulg, y tara.  Tamices de diferentes aberturas.  Herramientas de mezcla cuchara, paleta y espátulas.  La masa de muestra requerida para este método C es aproximadamente de 24 kg de suelo secado a la intemperie, realizándose cuatro pruebas con 6kg cada uno. Procedimiento de suelos en laboratorio proctor modificado con suelo natural  Si la muestra está demasiado húmeda, secar a aire o en horno a una temperatura de 60°C.  Disgregar por completo los grumos de tal forma de evitar quebrar las partículas individuales.  Pasar el material por el tamiz apropiado: (Nº4); (⅜ pulg) y (¾ pulg).  Preparar mínimo cuatro especímenes.  Se selecciona el molde de compactación de 6” de diámetro apropiado para el Método C.  Se utilizó 6 kg por cada muestra.  Se añadió el 2% de agua para la primera muestra 120 ml.  Se añadió el 4% de agua para la segunda muestra 240 ml.  Se añadió el 6% de agua para la tercera muestra 360 ml.  Se añadió el 8% de agua para la cuarta muestra 480ml. Compactación  Combinar bien las muestras retenidas en la malla 3/8, n° 4 y muestras que pasaron la malla N° 4. 42  Determinar y anotar el peso del molde.  Ensamble, asegure el molde y el collar al plato base.  Mezclar hasta que toda la muestra este uniformemente húmedo.  Dividir en 5 partes iguales.  Colocar al molde ya preparado cogiendo intercaladamente.  Compactar el espécimen con 56 golpes las 5 capas.  Después de la compactación, se extrae el collar nivelar y rellenar los agujeros.  Pesar el molde más la muestra húmeda.  Retirar la muestra y coger una porción del medio y pesar en una tara para calcular la humedad.  Pesar la tara más el suelo húmedo y poner al horno.  Al día siguiente sacar del horno pesar la tara más la muestra seca. Compactación de suelos en laboratorio proctor modificado con polímero sintético. Preparación del ensayo  Si la muestra está demasiado húmeda, secar a aire o en horno a una temperatura de 60°C.  Disgregar por completo los grumos de tal forma de evitar quebrar las partículas individuales.  Pasar el material por el tamiz apropiado: (Nº4); (⅜ pulg) y (¾ pulg).  Preparar mínimos cuatro especímenes para realizar adecuadamente el ensayo.  Se selecciona el molde de compactación de 6” de diámetro apropiado para el Método C.  Se utilizó 6 kg por cada muestra.  Se mezcló 200ml de polímero más 800ml de agua de acuerdo a las especificaciones del estabilizador.  Se añadió el 2% de la solución (polímero más agua), para la primera muestra 120 ml.  Se añadió el 4% de la solución (polímero más agua), para la segunda muestra 240 ml.  Se añadió el 6% de la solución (polímero más agua), para la tercera muestra 360 ml. 43  Se añadió el 8% de la solución (polímero más agua), para la cuarta muestra 480ml. Compactación  Combinar bien las muestras retenidas en la malla 3/8, n° 4 y muestras que pasaron la malla N° 4.  Determinar y anotar el peso del molde.  Ensamble, asegure el molde y el collar al plato base.  Mezclar hasta que toda la muestra este uniformemente húmedo.  Dividir en 5 partes iguales.  Colocar al molde ya preparado cogiendo intercaladamente.  Compactar el espécimen con 56 golpes las 5 capas.  Después de la compactación, se extrae el collar nivelar y rellenar los agujeros.  Pesar el molde más la muestra húmeda.  Retirar la muestra y coger una porción del medio y pesar en una tara para calcular la humedad.  Pesar la tara más el suelo húmedo y poner al horno.  Al día siguiente sacar del horno pesar la tara más la muestra seca. 2.2.7 CBR (California Bearing Radio) Según Bowles, (1981) el ensayo de relación de soporte de California se desarrolló por parte de la División de Carreteras de California en 1929 como una forma de clasificación de la capacidad de un suelo para ser utilizado como sub-rasante o material de base en construcción de carreteras. Durante la segunda guerra mundial, el Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos adoptó este ensayo para utilizarlo en la construcción de aeropuertos. Según Osorio & Casas, (2011) “Este método fue propuesto en 1929 por los ingenieros T. E. Stanton y O. J. Porter del departamento de carreteras de California”, desde esa fecha tanto en Europa como en América, el método CBR se ha generalizado y es una forma de clasificación de un suelo para ser utilizado como sub rasante o material de base en la construcción de carreteras. 44 Según la norma ASTM (1883) “El CBR es un ensayo para evaluar la calidad de un material de suelo con base en su resistencia, medida a través de un ensayo de placa a escala. CBR significa en español relación de soporte California, por las siglas en inglés de California Bearing Radio: aunque fue desarrollado en 1925, el ensayo comienza a aparecer en los estándares norteamericanos ASTM (por American Standards for Testing and Materials) desde 1964, en su versión para laboratorio”. Según la norma ASTM D 1883, el CBR se trata de un ensayo en el que el suelo se someter a penetración de un vástago cilíndrico a una velocidad constante. El resultado, índice CBR, es la capacidad de soporte del suelo comparado con la de una grava patrón. Por cada espécimen de suelo se calculan dos valores de CBR como se muestra en la figura, uno a 0.1” (2.5 cm) de penetración y el otro a 0.2” (5 cm) de penetración. La ASTM recomienda reportar el de 0.1” mientras este sea menor que el de 0.2”. En el caso en el que el valor de CBR para 0.1” fuera mayor que el de 0.2” habría que repetir el ensayo para ese espécimen. Figura 2. 6 Determinación de la relación de soporte CBR Fuente: (Bowles, 1981) El Ensayo CBR (California Bearing Ratio: Ensayo de Relación de Soporte de California) mide la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo y para poder evaluar la calidad del terreno para subrasante, sub base y base de pavimentos. Según (Llanos Sanchez & Reyes Pérez, 2017)la calidad de un material de suelo con base en su resistencia, medida a través de un ensayo de placa a escala, CBR 45 significa en español relación de soporte California, por las siglas en inglés de California Bearing Ratio, aunque en países como México se conoce también este ensayo por las siglas VRS, de Valor Relativo del Soporte”. Para Chang 1(2014), “El CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1 y 0.2 de penetración, expresada en por ciento en su respectivo valor estándar” (Chang, 2014). “También se dice que mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controlada” (Chang, 2014). “El ensayo permite obtener un número de la relación de soporte, que no es constante para un suelo dado sino que se aplica solo al estado en el cual se encontraba el suelo durante el ensayo” (Chang, 2014). El número CBR, se obtiene de la relación de la carga unitaria (lbs/pulg2, psi) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón de penetración (19.4 cm2) dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrón (lbs/pulg2.) requerida para obtener la misma profundidad de penetración en una muestra estándar de material triturado. Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de humedad óptimo para un suelo específico, determinado utilizando el ensayo de compactación estándar o modificada del experimento” (Chang, 2014). El CBR es un ensayo para evaluar la calidad de un material de suelo con base en su resistencia, medida a través de un ensayo de placa a escala. CBR significa en español relación de soporte California, por las siglas en inglés de «California Bearing Ratio», aunque en países como México se conoce también este ensayo por las siglas VRS, de Valor Relativo del Soporte. La finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporte (CBR) de suelos y agregados compactados en laboratorio, con una humedad óptima y niveles de compactación variables. El ensayo se realiza normalmente sobre suelo preparado en el laboratorio en condiciones determinadas de humedad y 1 Ing. Luis Chang Chang: Laboratorio geotécnico Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID) 46 densidad; pero también puede operarse en forma análoga sobre muestras inalteradas tomadas del terreno, también indica: a) Este índice se utiliza para evaluar la capacidad de soporte de los suelos de subrasante y de las capas de base, sub base y afirmado. b) Este modo operativo hace referencia a los ensayos para determinación de las relaciones de Peso Unitario – Humedad, usando un equipo modificado. Equipos para la compactación y penetración  Molde de metal cilíndrico  Disco espaciador de acero  Pisón de compactación  Tres trípodes y extensómetro  Tres pesas de plomo anular  Tres placa de metal perforada  Tres diales  Pistón sección circular  Aparato para aplicar la carga: prensa hidráulica con anillo de carga  Equipos misceláneo: tachos o tinas, balanzas, horno, tamices, capsulas, probetas, espátulas, disco papel filtro de molde, cronometro y extensómetro Procedimiento del CBR con suelo natural  Se prepara la muestra necesaria, previamente anteriormente se realizó el ensayo de proctor modificado.  Se calculó una cantidad exacta y apropiada de material que pasaron las mallas: (Nº4); (⅜ pulg) y (¾ pulg).  Preparar tres especímenes.  Utilizar 5 kg por cada molde de CBR.  Los moldes se compactan con el óptimo contenido de humedad.  Se preparó los tres moldes de CBR, se colocó las placas de base, colocar un disco espaciador sobre la placa de la base de cada molde.  Después de colocar el disco espaciador se coloca el papel filtro.  Se compacta cada molde a diferente energía de compactación. 47  El primer molde M1 con óptimo contenido de humedad de 6.75 % con 56 golpes.  El segundo molde M2 con óptimo contenido de humedad de 6.75 % con 25 golpes.  El tercer molde M3 con óptimo contenido de humedad de 6.75 % con 12 golpes.  Luego del compactado se enrasa y retira la placa de la base del molde  Se gira el molde de modo que la parte superior quede abajo se retira el disco espaciado se pone el panel filtro en la base.  Luego se colocó la placa perforada con un vástago ajustable y sobre ella se coloca las pesas de sobrecarga.  El trípode con el dial debe estar bien ajustado colocar en el molde y poner a 0, se registra la primera lectura y se quita el trípode, el mismo procedimiento para las tres muestras realizadas.  Se sumergió el molde en un recipiente adecuado con agua, se dejó saturado por 4 días.  Todos los días a la misma hora se ha leído la lectura con los diales correspondientes para cada muestra.  Después de 4 días se sacó el molde se dejó drenar por 15 min. aproximadamente.  Se quitó las pesas, la placa perforada.  Se colocó el molde sobre el soporte de carga, nuevamente se colocó las pesas y la placa perforada sobre el molde y se ajustó de tal manera que quedo el pistón centrado con la muestra a ser ensayada.  Luego se coloca en 0 el indicador de presión del anillo de carga y el dial de deformación.  La velocidad de penetración del pistón en un suelo es de 0.05 pulg por minuto, la velocidad se controla por tiempo con un cronometro.  Se registran las lecturas de la presión a 0.025, 0.050, 0.075, 0.100, 0.200, 0.300, 0.400 y 0.500 pulg. de penetración.  Luego de terminar la prueba, se retira las sobre cargas, se recupera el suelo ensayado y se toma muestra para determinar la humedad final.  Se traza la curva presión – penetración en escala aritmética. 48  El CBR se calcula de 0.1 y 0.2 pulg. De penetración con las presiones correspondientes. Procedimiento del CBR con suelo con polímero  Se prepara la muestra necesaria, previamente anteriormente se realizó el ensayo de proctor modificado.  Se calculó una cantidad exacta y apropiada de material que pasaron las mallas: (Nº4); (⅜ pulg) y (¾ pulg).  Preparar tres especímenes.  Utilizar 5 kg por cada molde de CBR.  Los moldes se compactan con el óptimo contenido de humedad.  Se preparó los tres moldes de CBR y se colocó las placas de base, colocar un disco espaciador sobre la placa de la base de cada molde.  Después de poner el disco espaciador, se coloca el papel filtro.  Se compacta cada molde a diferente energía de compactación.  El primer molde M1 con óptimo contenido de humedad de 7.10 % con 56 golpes.  El segundo molde M2 con óptimo contenido de humedad de 7.10 % con 25 golpes.  El tercer molde M3 con óptimo contenido de humedad de 7.10 % con 12 golpes.  Luego del compactado, se enrasa y retira la placa de la base del molde.  Se gira el molde de modo que la parte superior quede abajo, se retira el disco espaciado y se pone el panel filtro en la base.  Luego se colocó la placa perforada con un vástago ajustable y sobre ella se coloca las pesas de sobrecarga.  El trípode con el dial debe estar bien ajustado colocar en el molde y poner a 0, se registra la primera lectura y se quita el trípode, el mismo procedimiento para las tres muestras realizadas.  Se sumergió el molde en un recipiente adecuado con agua, se dejó saturado por 4 días.  Todos los días a la misma hora, se ha leído la lectura con los diales correspondientes para cada muestra. 49  Después de 4 días, se sacó el molde se dejó drenar por 15 min. aproximadamente.  Se quitó las pesas, la placa perforada.  Se colocó el molde sobre el soporte de carga, nuevamente se colocó las pesas y la placa perforada sobre el molde y se ajustó de tal manera que quedo el pistón centrado con la muestra a ser ensayada.  Luego se coloca en 0 el indicar de presión del anillo de carga y el dial de deformación.  La velocidad de penetración del pistón en un suelo es de 0.05 pulg por minuto, la velocidad se controla por tiempo con un cronometro.  Se registran las lecturas de la presión a 0.025, 0.050, 0.075, 0.100, 0.200, 0.300, 0.400 y 0.500 pulg. de penetración.  Luego de terminar la prueba, se retira las sobre cargas, se recupera el suelo ensayado y se toma muestra para determinar la humedad final.  Se traza la curva presión – penetración en escala aritmética.  El CBR se calcula de 0.1 y 0.2 pulg. de penetración con las presiones correspondientes. Penetración Tabla 2. 4 Relación de unidades de penetración Milímetros Pulgadas 0,63 0,025 1,27 0,050 1,90 0.075 2,54 0,100 3,17 0,125 3,81 0,150 5,08 0,200 7,62 0,300 10,16 0,400 12,70 0,500 Fuente: (Bowles, 1981) Expansión La expansión se calcula por la diferencia entre las lecturas del deformímetro. Este valor se refiere en tanto por ciento con respecto a la altura de la muestra en el molde, que es de 127 mm (5”). 50 Valor de la relación de soporte (índice resistente CBR) Se llama valor de la relación de soporte (índice resistente CBR), al tanto por ciento de la presión ejercida por el pisón sobre el suelo, para una penetración determinada, en relación con la presión correspondiente a la misma penetración en una muestra patrón. Las características de la muestra patrón son las siguientes: Tabla 2. 5 Características de la muestra Penetración Presión Mm Pulgadas MN/m2 kgf/cm2 lb/plg2 2,54 0,1 6,90 70,31 1,000 5,08 0,2 10,35 105,46 1,500 Fuente: (Bowles, 1981) 2.2.8 Estabilización de suelos A. Suelo estabilizado con cemento De acuerdo con el Ministerio de transportes y comunicaciones (MTC) “La estabilización del suelo con cemento se obtiene de la mezcla entre un suelo suficientemente disgregado con cemento, agua y otras adicciones, seguida de la compactación y curado adecuado. De esta manera se obtiene un material endurecido y más resistente, pero que a comparación del concreto los granos no están envueltos si no están unidos entres sí, es por esto que la resistencia y el módulo de elasticidad de la mescla suelo - cemento es inferior al del concreto” (MTC, 2013). B. Suelo estabilizado con productos asfalticos “La estabilización de suelos con productos asfalticos tiene como fin el aumento de la estabilidad y la impermeabilización del suelo, los materiales que se utilizan son emulsiones asfálticas y los asfaltos fluidificados. La elección de la emulsión asfáltica a utilizar depende de la granulometría del suelo (los suelos más adecuados son los granulares con pocos finos), el contenido de humedad y de las condiciones climáticas, el MTC indica que para la estabilización de suelos”, los asfaltos son materiales aglutinantes que puede ser usado con diferentes materiales, sin embargo se recomienda que se emplee en suelos gruesos que no presenten un alto índice de 51 plasticidad, en el caso de los suelos arcillosos el MTC indica que los asfaltos “puede usarse también con las arcillas pero solo le procura impermeabilidad; además, para el caso de suelos plásticos, con otros productos se logra mayor eficiencia y economías” (MTC, 2013). C. Suelo estabilizado con cal La estabilización con Cal se obtiene de la mezcla entre el suelo, cal y agua. Normalmente se utiliza oxido cálcico también conocida como cal anhidra o cal viva, que es obtenida por la calcinación de materiales calizos. Una de sus propiedades que tiene la cal es el de endurecerse en el aire, una vez mezcladas con agua, por acción del anhídrido carbónico, por lo que son generalmente llamadas cales aéreas, los suelos más apropiados para este tipo de estabilización son los de granulometría fina de cierta plasticidad. Una de los efectos que produce la incorporación de cal en el suelo es el de cambiar su plasticidad, con respecto a este punto el MTC indica “Suelos de plasticidad IP<15, aumentan tanto en el LL como el LP, y también muy ligeramente su IP; en cambio, en los suelos de plasticidad con IP >15 disminuye el IP”. (Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2014). D. Suelo estabilizado con cloruro de sodio EL uso del cloruro de sodio en estabilización de carreteras es favorable en cuanto al control de polvo en bases y superficie de rodadura para transito ligero, además de que evita la rápida evaporación del agua de compactación en zonas secas. En el Manual de carreteras del MTC indica que “La sal es un estabilizante natural, compuesto por 98% de NaCl y un 2% de arcillas y limos, cuya propiedad fundamental es el de ser higroscópico, es decir, absorbe la humedad del aire y de los materiales que lo rodean, mejorando la cohesión del suelo. E. Suelo estabilizado con productos químicos La estabilización quím--ica de suelos es una tecnología que se basa en la aplicación de un producto químico (estabilizador químico), entre los que se 52 encuentran las sales, productos enzimáticos, polímeros y subproductos del petróleo. Previamente a la evaluación del comportamiento del suelo, se debe de determinar las características del suelo como tamaños de partículas, límites de consistencia y clasificación de los suelos. EL objetivo central es transferir al suelo propiedades que puedan mejorar sus propiedades de comportamiento durante la etapa de construcción y de servicio. (Ministerio de Transportes y Comunicaciones, 2004). Tabla 2. 6 Especificaciones técnicas de tipo de estabilizadores y parámetros SUELO ESTABILIZADO CON PARAMETROS Cemento Resistencia a compresión simple = 1.8 Mpa mínimo (MTC E 103) Humedecimiento – secado (MTC E 1104): Para suelos A-1; A-2-4; A-2-5; A-3 = 14 % de Perdida Máxima. Para suelos A-2-6; A-2-7; A-4; A-5 = 10 % de Perdida Máxima. Para suelos A-6; A-7 = 7 % de Perdida Máxima. Emulsión Asfáltica Estabilidad Marshall = 230 kg mínimo (MTC E 504) Perdida de estabilidad después de saturado = 50 % máximo Porcentaje de recubrimiento y trabajabilidad de la mezcla debe estar entre 50 y 100% Cal CBR = 100 % mínimo (MTC E 115, MTC E 132) Expansión ≤ 0.5 % Sales CBR = 100 % mínimo, CBR no saturado (MTC E 115, MTC E 132) Productos químicos (aceites sulfonatos, ionizadores, polímeros, enzimas, sistemas, etc.) CBR = 100 % mínimo, CBR no saturado (MTC E 115, MTC E 132) Expansión ≤ 0.5 % Fuente: (MTC, 2014) 53 Tabla 2. 7 Especificaciones técnicas de tipo de estabilizadores y su aplicación según región ZONA MATERIALES O SUELOS PREDOMINANTES ESTABILIZADOR DE SUELOS APLICABLE COSTA (Altitud: hasta 500 msnm) Suelos granulares, de nula a baja plasticidad (Clasificación AASHTO: A-1, A-2, A-3, A-4, A-5) Sales, cemento Portland, ceniza volcánica, puzolana, emulsión asfáltica, productos químicos (aceites sulfonatos, ionizadores, polímeros, enzimas, sistemas, etc.) SIERRA (Altitud: entre 500 y 4800 msnm) Suelos granulares, de nula a plasticidad media (Clasificación AASHTO: A-1, A-2, A-3, A-4, A-5) Cemento portland, ceniza volcánica, puzolana, emulsión asfáltica, productos químicos (aceites sulfonatos, ionizadores, polímeros, enzimas, sistemas, etc.) CEJA DE SELVA Y SELVA ALTA (Altitud: entre 400 y 1000 msnm) Suelos granulares, de nula a plasticidad alta (Clasificación AASHTO: A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, A-7) Cemento portland, ceniza volcánica, puzolana, emulsión asfáltica, cal, productos químicos (aceites sulfonatos, ionizadores, polímeros, enzimas, sistemas, etc.) SELVA BAJA (Altitud: MENOR A 400 msnm) Suelos limo arcillosos, arcillas, arcillas arenosas y arenas predominantemente finas (Clasificación AASHTO: A-2-4, A-3, A-6, A-7) Cemento portland, ceniza volcánica, puzolana, emulsión asfáltica, cal, productos químicos (aceites sulfonatos, ionizadores, polímeros, enzimas, sistemas, etc.) Fuente: (MTC, 2014) 54 Tabla 2. 8 Estabilizadores químicos en el mercado peruano Aditivo Ventaja Aplicación Rendimientos m2 Precio x litro (con IGV) Presentación Estabilizador Z con polímeros Es la solución intermedia ideal entre una superficie de rodaduras sueltas y polvorientas y un pavimento asfaltico. Supresor de polvo. Reduce la pérdida anual de material de afirmado. Más rápida compactación. Incorporar el Estabilizador Z, al agua del afirmado durante la construcción, de esta manera se obtiene un afirmado estabilizado y libre de polvo. 1 parte estabilizador Z con polímero sintético 1+4 partes de agua S/. 16.40 Galón Cilindros de 200 lt Sika® Dust Seal Pe Forma una superficie compacta y firmemente aglomerada. Aglomera las partículas eliminando las nubes de polvo. Aumenta el rendimiento del agua por área tratada y disminuye la frecuencia de aplicación. Incrementa el CBR de todo tipo de suelos en climas secos o húmedos. Disminuye la permeabilidad del camino reduciendo la formación de pozas y barro. Es recomendable aplicar Sika® Dust Seal PE cuando la superficie del suelo está ligeramente húmeda. Bajo condiciones normales, mejores resultados se obtienen cuando la superficie del camino es levemente humedecida con 0,5 a 1,0 Litro / m2 de agua, antes de la aplicación de Sika® Dust Seal PE. 0.80 lts. – 1.60 m2 S/. 1.57 Cilindros de 200 lt Terrazyme Alto rendimiento y bajo costo Reduce problemas generales de trabajo y mantenimiento de caminos, se puede usar material de menor calidad, lo que reduce la necesidad de importar material costoso Aumenta la Resistencia a la compresión Mejora el CBR Reduce el esfuerzo de compactación Aumenta la densidad del suelo Disminuye la permeabilidad del agua Se utiliza en diferentes tipos de climas Los requerimientos de aplicación son mínimos, es de fácil aplicación. Aplicación manual, basada en una buena mezcla de suelo, suficiente dilución en agua del producto y una adecuada compactación. Moderado PI; especificado (<20). El suelo puede contener material orgánico. 1 Lts. - 220 m2 ó 1 Lts. - 33 m3 de suelo S/.325.00 Bidón de 20 lts Fuente: Elaboración propia 55 2.2.9 Afirmado “El Afirmado consiste en una capa compactada de material granular natural o procesada, con gradación específica que soporta directamente las cargas y esfuerzos del tránsito. Debe poseer la cantidad apropiada de material fino cohesivo que permita mantener aglutinadas las partículas. Funciona como superficie de rodadura en caminos y carreteras no pavimentadas”. (MTC, 2014). Las carreteras no pavimentadas con revestimiento granular en sus capas superiores y superficie de rodadura corresponden en general a carreteras de bajo volumen de tránsito, estas carreteras no pavimentadas pueden ser clasificadas como sigue: a. Carreteras de tierra constituidas por suelo natural y mejorado con grava seleccionada por zarandeo y finos ligantes. b. Carreteras gravosas constituidas por una capa de revestimiento con material natural pétreo sin procesar, seleccionado manualmente o por zarandeo, de tamaño máximo de 75 mm. c. Carreteras afirmadas constituidas por una capa de revestimiento con materiales de cantera, dosificadas naturalmente o por medios mecánicos (zarandeo), con una dosificación especificada, compuesta por una combinación apropiada de tres tamaños o tipos de material: piedra, arena y finos o arcilla, siendo el tamaño máximo 25mm. d. Carreteras con superficie de rodadura tratada con materiales industriales: - Afirmados con superficie tratada para el control de polvo, con materiales como: cloruros, aditivos y productos asfálticos (imprimación reforzada o diferentes tipos de sello asfáltico), cemento, cal u otros estabilizadores químicos. - Suelos naturales estabilizados con: emulsión asfáltica, cemento, cal, cloruros, geo sintética y otros aditivos que mejoren las propiedades del suelo. (MTC, 2013). Según el manual de diseño de carreteas de bajo volumen de transito indica que el afirmado es una mezcla de tres tamaños o tipos de material: piedra, arena y finos o arcilla. Si no existe una buena combinación de estos tres tamaños, el 56 afirmado será pobre, también requiere de un porcentaje de piedra para soportar las cargas. Asimismo, necesita un porcentaje de arena clasificada, según tamaño, para llenar los vacíos entre las piedras y dar estabilidad a la capa y, obligatoriamente un porcentaje de finos plásticos para cohesionar los materiales de la capa de afirmado. Hay dos principales aplicaciones en el uso de afirmados: su uso como superficie de rodadura en carreteras no pavimentadas o su uso como capa inferior granular o como colchón anticontaminante. 2.2.10 Polímero Un polímero es una sustancia que consiste en grandes moléculas formadas por muchas unidades pequeñas que se repiten, llamados monómeros. El número de unidades que se repiten en una molécula grande se llama grado de polimerización. Los materiales con un grado elevado de polimerización se denominan altos polímeros. Los homopolímeros son polímeros con un solo tipo de unidad que se repite. En los copolímeros se repiten varias unidades distintas. La mayoría de las sustancias orgánicas presentes en la materia viva, como las proteínas, la madera, la quitina, el caucho y las resinas son polímeros; también lo son muchos materiales sintéticos como los plásticos, las fibras (nailon, rayón), los adhesivos, el vidrio y la porcelana (Beltran Rico & Marcilla Gomis, 2012) Los polímeros son macromoléculas formadas por la unión repetida de una o varias moléculas unidas por enlaces covalentes. El termino macromolécula significa molécula muy grande. “Polímero” y macromolécula son términos que suelen usarse indistintamente aunque estrictamente hablando no son equivalentes ya que las moléculas en principio, no requieren estar formados por unidades de repetición. (Beltran Rico & Marcilla Gomis, 2012) Dependiendo de su origen, los polímeros pueden ser naturales o sintéticos, los sintéticos contienen normalmente entre uno y tres tipos diferentes de unidades que se repiten, mientras que los naturales o biopolímeros como la celulosa, el ADN o las proteínas presentan estructuras mucho más complejas. Los polímeros sintéticos tienen hoy por hoy, mayor interés desde el punto de vista 57 comercial, por lo que en general nos referimos casi exclusivamente a ellos. (Beltran Rico & Marcilla Gomis, 2012). Las moleculas que se combinan para formar los polímeros se denominan monomeros y las reacciones a traves de las cuales se obtienen se denominan reacciones de polimerizacion. Cuando se aparte de un solo tipo de molecula se habla de homopolimerizacion y de homopolímero cuando son dos o mas polímeros diferentes las que se repiten en la cadena se habla copolimerizacion, comonomeros y copolímero. Las reacciones de polimerizacion, suele dividirse en dos grandes grupos: reacciones de adicion y de condensacion, y los polímeros obtenidos por cada una de estas vias se conocen como polímeros de adicion y polímeros de condensacion. En las siguientes tablas que se muestran a continuacion polímeros de adicion se muestran las estructuras de polietileno, polipropileno, poliestireno, poli (cloruro de vinilo), poliacrilonitrilo, poli (metil metacrilato), y pulibutadieno mientras que para los polímeros de condensacion. Figura 2. 7 Polímeros de adición de uso frecuente Fuente: (Beltran Rico & Marcilla Gomis, 2012) 58 Figura 2. 8 Polímeros de condensación de uso frecuente Fuente: (Beltran Rico & Marcilla Gomis, 2012) Estructura de los polímeros Para abordar el estudio de la estructura de los polímeros se suelen considerar dos niveles, estructura quimica y estructura fisica. La estructura quimica se refiere a la construccion de la molecula individual y la estructura fisica al ordenamiento de las moleculas respecto a las otras. Cuando se hace referencia a la estructura física de los polímeros se trata básicamente de la orientación y cristalinidad que, como veremos, dependen en gran medida de la estructura química y a su vez condicionan el comportamiento del material durante el procesado y durante su vida de servicio. Un polímero es una sustancia que consiste en grandes moléculas formadas por muchas unidades pequeñas que se repiten, llamados monómeros. Los materiales con un grado elevado de polimerización se denominan altos polímeros. Los homopolímeros son polímeros con un solo tipo de unidad que se repite. En los copolímeros se repiten varias unidades distintas. La mayoría de las sustancias orgánicas presentes en la materia viva, como las proteínas, la madera, la quitina, el caucho y las resinas son polímeros; también lo son muchos materiales sintéticos como los plásticos, las fibras (nailon, rayón), los adhesivos, el vidrio y la porcelana (Beltran Rico & Marcilla Gomis, 2012). 59 A. Polímero Z Cumple con la norma MTC 1109 – 2004 Norma Técnica de Estabilizadores Químicos.  El efecto beneficioso del Estabilizador Z en caminos se debe a sus polímeros, que incorporados a un suelo, a un firmado o regados en su superficie nos permite obtener una superficie más compacta, impermeable y no tóxico.  El Estabilizador Z se diluye 1- 4 con agua. En el afirmado o suelo mantiene unidas y compactas las partículas finas alrededor de las gruesas con lo que se obtiene estabilización.  Debe distinguirse claramente que el efecto de la aplicación del Estabilizador Z con polímero sintético, varía según se aplique sobre un afirmado debidamente graduado o sobre el suelo natural.  Cuando se aplica sobre caminos afirmados, tiene a mejorar la estabilidad del mismo, es decir mejora la cohesión, compactación y resistencia de una capa relativamente gruesa de material correctamente graduado.  El espesor del material estabilizado permite su resistencia a un tráfico relativamente alto.  Cuando la aplicación se efectúa sobre el suelo natural, el éxito depende de la clase de suelo, variando desde un resultado nulo para suelos arenosos y pedregosos, hasta un resultado óptimo para suelos arcillosos. En estos últimos, la aplicación del Estabilizador Z con polímero sintético solo penetra algunos centímetros, produciendo una costra cohexionada por la humedad, similar a la que se obtiene con un riego constante de agua. La aplicación del Estabilizador Z, sobre un suelo arcilloso permite, en ausencia de lluvias, un tráfico de vehículos cómo de peatones.  Esta aplicación está recomendada para áreas de velocidad reducida como por ejemplo, playas de estacionamiento, estaciones de servicios, talleres de reparación, o depósito de almacenaje. 60 B. Ventajas del polímero sintético Z  Los caminos afirmados tratados con Estabilizador Z, constituye la solución intermedia ideal entre una superficie de rodaduras sueltas y polvorienta y un pavimento asfáltico. Esta afirmación es válida tanto desde el punto de vista de costo como de comportamiento.  El polvo que se desprende por acción del tráfico, provoca incomodidad para los pasajeros aumenta el riesgo de accidentes así como pérdida de material del camino. Los dos primeros problemas causan repetidas quejas o reclamos, y el último significa una pérdida económica importante.  Se ha comprobado que la pérdida anual de material afirmado puede llegar algo más de 20 mts por Kilómetro de carretera de 6 mts de ancho y con tráfico de 100 vehículos diarios. El uso del estabilizador Z con polímero sintético reduce esta pérdida drásticamente y al mismo tiempo, elimina los demás problemas causados por la polvareda.  Adicionalmente a las ventajas mencionadas, cuando se usa el estabilizador Z con polímero sintético en la construcción del afirmado de caminos se consigue también: más rápida compactación, es decir que se requiere menos pasadas de rodillo para obtener una determinada compactación: mayor densidad, mejores condiciones de trabajo (Menos polvadera) durante la construcción. C. Aplicación del polímero sintético Z  Los mejores resultados se obtienen cuando se incorpora el estabilizador Z, al agua del afirmado durante la construcción ya que de esta manera se obtiene no solo un afirmado estabilizado y libre de polvo, sino que la construcción misma permite obtener mayor densidad con menor trabajo.  Se aconseja saturar con estabilizador Z con polímero sintético el suelo compactado. D. Rendimiento del polímero sintético Z  Solución: estabilizador Z con polímero sintético 1+ 4 partes de agua.  01 cil estabilizador Z con polímero sintético = 55 gal. 61 2.3 Marco conceptual 1. CBR (California Bearing Ratio): Valor relativo de soporte de un suelo o material, que se mide por la penetración de una fuerza dentro de una masa de suelo. (MTC, 2018). 2. Estabilizador de suelos: Producto químico, natural o sintético, que por su acción y/o combinación con el suelo, mejora una o más de sus propiedades de comportamiento. 3. Afirmado: Es la capa de material natural selecto procesado o semi procesado de acuerdo a diseño que se coloca sobre la sub rasante de un camino. Funciona como capa de rodadura y de soporte al tráfico en caminos no pavimentada. Estas capas pueden tener tratamiento para su estabilización. (MTC, 2018). 4. Análisis granulométrico: Procedimiento para determinar la granulometría de un material o la determinación cuantitativa de la distribución de tamaños. (MTC, 2018) 5. Base: Capa de material selecto y procesado que se coloca entre la parte superior de una subbase o de la subrasante y la capa de rodadura. Esta capa puede ser de mezcla asfáltica o con tratamientos según diseños. La base es parte de la estructura de un pavimento. (MTC, 2018). 6. Calicata: Excavación superficial que se realiza en un terreno, con la finalidad de permitir la observación de los estratos del suelo a diferentes profundidades y eventualmente obtener muestras generalmente disturbadas. (MTC, 2018). 7. Camino departamental: Camino rural destinado fundamentalmente para acceso a las poblaciones pequeñas y a chacras o predios rurales. (MTC, 2018). 8. Carretera afirmada: Carretera cuya superficie de rodadura está constituida por una o más capas de afirmado. (MTC, 2018). 9. Carretera no pavimentada: Carretera cuya superficie de rodadura está conformada por gravas o afirmado, suelos estabilizados o terreno natural. (MTC, 2018). 10. Cohesión: La resistencia al corte de un suelo, a una tensión normal. (MTC, 2018). 11. Contenido de humedad óptimo: Es el contenido de humedad al cual un suelo o material granular al ser compactado utilizando un esfuerzo especificado proporciona una máxima densidad seca. El esfuerzo puede ser estándar o modificado (MTC, 2018). 12. Contenido de humedad: Volumen de agua de un material determinado bajo ciertas condiciones y expresado como porcentaje de la masa del elemento húmedo, es decir 62 la masa original incluyendo la sustancia seca y cualquier humedad presente. (MTC, 2018). 13. Cuarteo: Procedimiento de reducción del tamaño de una muestra. 14. Curva granulométrica: Representación gráfica de la granulometría y proporciona una visión objetiva de la distribución de tamaños del agregado. Se obtiene llevando en abscisas los logaritmos de las aberturas de los tamices y en las ordenadas los porcentajes que pasan o sus complementos a 100 que son los retenidos acumulados. (MTC, 2018) 15. Granulometría: Representa la distribución de los tamaños que posee el agregado mediante el tamizado según especificaciones técnicas. (MTC, 2018) 16. Mantenimiento periódico: Conjunto de actividades programables cada cierto período, tendientes a recuperar la condición original de la carretera, que comprende la reposición a profundidad total, reconformación a todo el ancho y largo del afirmado mediante el escarificado con cuchilla, perfilado y recompactación a los efectos de conseguir la restauración requerido del afirmado reducir la rugosidad y el proceso de deterioro y mejorar el drenaje superficial y mejoras puntuales del trazo que fueran estrictamente necesarios. (MTC, 2018) 17. Mantenimiento rutinario: Conjunto de actividades que se realizan en el camino permanentemente para que conserve su estado de transitabilidad y se evite su deterioro prematuro. (MTC, 2018) 18. Material de cantera: Es aquel material de características apropiadas para su utilización en las diferentes partidas de construcción de obra, que deben estar económicamente cercanas a las obras y en los volúmenes significativos de necesidad de la misma. (MTC, 2018) 19. Subrasante (capa de): Capa superior de la plataforma a nivel de subrasante, sobre la que se construirá la estructura de la capa de rodadura. (MTC, 2018) 20. Subrasante (nivel de): Representación altimétrica (cota) del eje de la carretera, antes de la colocación de la estructura de la capa de rodadura. (MTC, 2018) 21. Tramo: Con carácter genérico, cualquier porción de un camino, comprendido entre dos puntos referenciales, localizados a lo largo del trazo o eje de la carretera. (MTC, 2018). 63 CAPÍTULO III: METODOLOGÍA 3.1 Formulación de la hipótesis 3.1.1 Hipótesis general La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará el valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ha2: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará el valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP- 103 - tramo puente Ullpuhuaycco-Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ho3: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético no incrementará el valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco-Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. 3.1.2 Hipótesis específicas Hipótesis específicas 1: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará en el esfuerzo - penetración a 0.1 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ha: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará en la Curva esfuerzo - penetración a 0.1 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco-Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ho: La aplicación del estabilizador Z con polímero no incrementará en la Curva esfuerzo - penetración a 0.1 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. 2 Hipótesis alternativa 3 Hipótesis nula 64 Hipótesis específicas 2: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará en el esfuerzo – penetración a 0.2 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ha: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará en la curva esfuerzo - penetración a 0.2 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco- Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ho: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético no incrementará en la curva esfuerzo – penetración a 0.2 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco- Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Hipótesis específicas 3: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará en la curva densidad seca - CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ha: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementa en la curva densidad seca - CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco-Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ho: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético no incrementa en la curva densidad seca - CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco-Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Hipótesis específicas 4: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará el óptimo contenido de humedad del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ha: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementa en el óptimo contenido de humedad del material utilizado como afirmado en la 65 carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ho: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético no incrementa en el óptimo contenido de humedad del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. 3.2 Método El método científico es el hipotético deductivo de un enfoque cuantitativo y que responde al paradigma positivista, es experimental, porque la investigación se apoya en la observación de fenómenos provocados o manipulados en laboratorio y es una situación de control en la que se manipulan de manera intencional, una o más variables independientes para analizar las consecuencias de tal manipulación sobre una o más variables dependientes, Hernández. et. al, (2010). A su vez el enfoque cuantitativo se caracteriza por la recolección de datos para probar la hipótesis con base en la medición numérica para establecer patrones de comportamiento y probar teorías 3.3 Tipo y nivel de investigación 3.3.1 Tipo de investigación Esta tesis utilizó el tipo de investigación aplicada o tecnológica que se define como la utilización de los conocimientos en la práctica, para aplicarlos, el nivel de investigación es explicativa la cual tiene como finalidad explicar qué se utilizó en los ensayos de laboratorio. Se caracterizan porque primero se miden las variables y luego, mediante pruebas de hipótesis explicativas y la aplicación de técnicas estadísticas, se estima la explicación. 3.3.1 Nivel de investigación Esta tesis utilizo el nivel de investigación explicativo, es decir con este estudio podemos conocer por qué un hecho o fenomeno de la realidad tiene tales y cuales caracteristicas, cualidades, propiedades, etc., en sintesis, nos dicen por qué la variable en estudio es como es. el cual tiene como finalidad establecer el grado de relación o asociación no causal existente entre dos o más variables. Se caracterizan porque primero se miden las variables y luego, mediante pruebas de 66 hipótesis correlacionales y la aplicación de técnicas estadísticas, se estima la correlación. (Hernández Sampieri, Fernández Collado , & Baptista Lucio, 2010) 3.3.2 Diseño de la investigación El diseño de investigación es experimental, según Grajales Guerra (2009); (Hernádez Sampieri, Fernández Collado , & Baptista Lucio, 2010) y Valderrama Mendoza (2010), el grupo de control son los obtenidos de los ensayos de laboratorio del suelo de afirmado sin adición de polímero sintético y post test se define como resultado a los obtenidos de los ensayos de laboratorio del suelo de afirmado con adición de polímero sintético, de acuerdo al manual de ensayo de materiales EM-2016 de la Dirección General de Caminos y Ferrocarriles, el procedimiento de aplicación se realizó adecuadamente. 3.4 Operacionalización de variables e indicadores 1. Variable independiente Aplicación del estabilizador Z con polímero sintético. 2. Variable dependiente CBR del afirmado en la carretera departamental AP-103 tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050km – Abancay - Apurímac 2018. 67 Tabla 3. 1 Matriz de operacionalización de variables Fuente: Elaboración propia Variable Tipo de variable Definición conceptual Dimensiones Indicadores Unidad de medida Indice Valor Estabilizador con polímero Independiente Cumple con la Norma MTC 1109 – 2004 NORMA TÉCNICA DE ESTABILIZADORES QUÍMICOS. El efecto beneficioso del Estabilizador Z en caminos se debe a sus polímeros, que incorporados a un suelo, a un firmado o regados en su superficie nos permite obtener una superficie más compacta, impermeable y no tóxico.se diluye 1- 4 con agua. (Z aditivos, hoja técnica - edición 18 - versión 08.16) Ensayo de CBR La relación entre el peso de agua contenida en el mismo y el peso de su fase solida % ml 1 polimero : 4 agua Contenido de Humedad % Granulometría kg Clasificación de suelos SUCS - ASSTHO Indice de plasticidad % Proctor modificado gr/cc - % CBR de suelos % Penetración Capacidad Portante CBR Dependiente CBR: Indice de resistencia de los suelos denominado valor de relacion soporte, conocido como CBR (California Bearing Ratio), este indice se utiliza para evaluar la capacidad soporte de los suelos de subrasante y las capas de base, sub base y afirrmado.(MTC E 132-2000) Al 95% Al 100% Valor de % CBR Cuantitativa - Continua 68 3.5 Población y muestra 3.5.1 Población La población constituye el volumen de material utilizable de la cantera Condebamba equivalente a 12,152 m3, cuyo material de afirmado es utilizado para aplicar en el mantenimiento periódico de la carretera departamental AP- 103 Tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera. 3.5.2 Muestra En las muestras probabilísticas todos los elementos de la población tienen la misma posibilidad de ser escogidos, la muestra se obtiene utilizando métodos estadísticos los cuales resultan en una cantidad representativa de la población y es utilizada en la investigación cuantitativa Narváez (2014), el tamaño de la muestra se calcula con la siguiente formula: 𝑛 = 𝑁 ∗ 𝑍2 ∗ 𝑝 ∗ 𝑞 𝑒2(𝑁 − 1) + (𝑍2 ∗ 𝑞 ∗ 𝑝) n = muestra N = Tamaño de la población. e = límite aceptable de error muestral, varía entre 1% y 9% p = Variación positiva, toma un valor entre 0 y 1. q = Variación negativa, q=1-p Z= contante que depende del nivel de confianza que asignemos y corresponde a una distribución Normal o de Gauss. Tabla 3. 2 Valor de nivel de confianza Z(K) 1.28 1.65 1.96 2.17 2.24 2.33 2.58 Nivel de confianza 80% 90% 95% 97% 97.5% 98% 99% Fuente: Narváez (2014) Calculando y reemplazando valores para el cálculo de la muestra en estudio 𝑛 = 12152 ∗ 1.962 ∗ 0.5 ∗ 0.5 0.052(12152 − 1) + (1.962 ∗ 0.5 ∗ 0.5) 𝑛 = 372.42 m3 69 De la muestra total calculada se utilizó 84 kg para realizar los ensayos de laboratorio de suelos como se muestra a continuación:  2 kg para límites de Atterberg  4 kg para el ensayo de granulometría  48 kg para ensayo de proctor modificado  30 kg para el ensayo de CBR 3.6 Técnicas e instrumentos 3.6.1 Técnicas Se utilizó la técnica de observación directa para recabar los datos, según Deza y Muñoz (2012) “la observación es un método fundamental de toda investigación, en ellas se apoya el investigador para obtener el mayor número de datos”, para esta tesis se utiliza la observación directa que puede definirse como la inspección que se hace directamente a un fenómeno, para contemplar todos los aspectos inherente a su comportamiento y características. 3.6.2 Instrumentos Son aquellos equipos mecánicos y electrónicos que se utilizaron durante el procedimiento de recolección de datos, para esta investigación se utilizó los siguientes equipos: balanza electrónica, horno electrónico, maquina manual para ensayos de CBR, tamices estandarizados, cuchara de casagrande, diales, probetas, fichas de apuntes, ficha de conteo de tráfico, formatos de inventario vial e inventario de condición. 3.6.3 Validación de instrumentos Para medir las variables y dimensiones de estudio, se utilizó como instrumentos de medición los siguientes equipos: balanza electrónica, horno electrónico, maquina manual para ensayos de CBR, tamices estandarizados, cuchara de casagrande, diales, probetas, fichas de apuntes, fichas de registro de datos, ficha de conteo de tráfico y formatos de inventario vial e inventario de condición. Para la validación del instrumento, se siguió los procedimientos protocolares: se utilizó como instrumento los ensayos de mecánica de suelos, del laboratorio de metrología de Piunzar en la ciudad de Lima. 70 3.7 Consideraciones éticas En la presente tesis de investigación se utilizó el aditivo químico estabilizador C. Polímero Z, que cumple con la norma MTC 1109 – 2004 NORMA TÉCNICA DE ESTABILIZADORES QUÍMICOS y es amigable para el medio ambiente. 3.8 Técnicas de procesamiento y análisis de datos Para el procesamiento de los distintos ensayos y la verificación del estado físico de la carretera, se realizó las siguientes actividades: a. El inventario vial e inventario de condición en la carretera AP-103. b. Se obtuvo los resultados del inventario de condición según la ficha del Excel de Provias Descentralizado. c. Se ubicó la cantera del sector de Condebamba el cual abastece con el material de afirmado en el mantenimiento periódico. d. Se recolecto muestras del afirmado para realizar pruebas en laboratorio de mecánica de suelos. e. Se realizó los ensayos de laboratorio en suelo natural y suelo con polímero sintético aplicando la dosificación (1 estabilizador Z con polímero+ 4 partes de agua), de acuerdo a las especificaciones recomendadas por el fabricante “Z aditivos” cuya hoja técnica se encuentra anexada en el estudio. - Análisis Granulométrico de suelos por Tamizado ASTM D-422, MTC E107 - Determinación del Contenido de Humedad de un Suelo ASTM D-2216, MTC E 108. - Límite líquido ASTM D-4318-05, MTC E110. - Límite plástico ASTM D-4318-05, MTC E111. - Proctor modificado ASTM D-1557, MTC – E115. - California Bearing Ratio ASTM D-1883, MTC – E132 71 CAPÍTULO IV: PRESENTACIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS 4.1 Presentación y construcción de las variables El trabajo de recolección de datos para el inventario vial e inventario de condición se realizó en el mes de julio del 2017, se observó que gran parte de la calzada de la carretera estaba en estado crítico con presencia de baches, erosiones, deformaciones y lodazales, por el cual se planteó un mejoramiento del material de afirmado con la utilización de un polímero estabilizador para poder mejorar la transitabilidad de la carretera, seguidamente se concretizó en los meses de enero, febrero, marzo y abril de 2018 los ensayos de laboratorios de suelos en suelo natural y suelo mejorado con polímero y así se pudo constatar el aumento del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera AP-103. Así, luego de varios días de trabajo se logró tener los resultados de laboratorio de suelos el cual mostro un aumento con respecto a la muestra patrón que ha sido realizado en suelo natural, para la realización de los ensayos se ha tomado como muestra la cantera Condebamba. A continuación, se presentan los datos sobre los resultados y percepción de las dos variables de la tesis de aplicación del estabilizador Z con polímero en el incremento del valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103, tramo puente Ullpuhuaycco – Karkatera (L= 14.050 kms) Abancay- Apurímac 2018, cuyo análisis se presenta. 4.2 Validez La validez de la tesis Aplicación del estabilizador Z con polímero sintético en el incremento del valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103, tramo puente Ullpuhuaycco – Karkatera (L= 14.050 kms) Abancay- Apurímac 2018, la validez del test fue establecida teniendo para tal fin como elemento de información al análisis de su estructura por medio de un análisis factorial exploratorio, por lo que se procedió a llevar a cabo el proceso de intercorrelación dimensión por dimensión y, para ello, se aplicó la medida de adecuación muestral KMO (Káiser –Meyer - Olkin) cuyo valor debe ser igual o superior a 0.5 y la prueba de esfericidad (Bartlett) que nos indica si existe asociación entre ítems, cuyo valor de significancia tienen que ser menores a 0.05. Esta estrategia estadística se ejecutó utilizando una muestra piloto de 6 muestras patrón que tienen similares características de la cantera a la que se sometió al laboratorio de suelos. 72 Los resultados por dimensiones se pueden apreciar en el siguiente cuadro estadístico: Tabla 4. 1 Estadístico de confiabilidad: variable dependiente CBR con suelo natural KMO y prueba de Bartlett Penetración 0.1 Pulg. Penetraci ón 0.2 Pulg. Máxima densidad seca Óptimo contenido de humedad Medida de adecuación muestral de Káiser-Meyer-Olkin. 0.500 0.500 0.500 0.500 Prueba de esfericidad de Bartlett Chi-cuadrado aproximado 9.506 9.506 3.442 3.442 Gl 1 1 1 1 Sig. 0.002 0.002 0.002 0.002 Fuente: Elaboración propia En la tabla 4.1 se muestran los resultados alcanzados, de cuyos resultados podemos observar que los valores de KMO de las cuatro dimensiones son igual a 0.50. La prueba de esfericidad de Bartlett mide la asociación entre los ítems de una sola dimensión, determina si los ítems están asociados entre sí, y la misma está asociada al estadígrafo chi-cuadrado, como es significante asociada a una probabilidad inferior a 0.05 por lo que podemos concluir que nuestra muestra es adecuada al instrumento y existe una asociación entre los ítems y están asociados hacia la medición de una sola identidad, vale decir, mide lo que pretende medir. Tabla 4. 2 Estadístico de confiabilidad: variable dependiente CBR del suelo con polímero KMO y prueba de Bartlett Penetración 0.1 Pulg. Penetraci ón 0.2 Pulg. Máxima densidad seca Óptimo contenido de humedad Medida de adecuación muestral de Káiser-Meyer-Olkin. 0.500 0.500 0.500 0.500 Prueba de esfericidad de Bartlett Chi-cuadrado aproximado 6.347 7.386 9.269 6.935 Gl 1 1 1 1 Sig. 0.012 0.007 0.002 0.008 Fuente: Elaboración propia 73 En la tabla 4.2 se muestran los resultados alcanzados, de cuyos resultados podemos observar que los valores de KMO de las cuatro dimensiones son iguales a 0.50. Por otro lado, la prueba de esfericidad de Bartlett en todas las dimensiones es menor a 0.05 por lo que podemos concluir que nuestra muestra es adecuada al instrumento y existe una asociación entre los ítems, vale decir, mide lo que pretende medir. 4.3 Confiabilidad Para establecer la confiabilidad del CBR en suelo natural se aplicó el coeficiente Alfa de Cronbach, la cual puede tomar valores entre 0 y 1 donde 0 significa confiabilidad nula y 1 representa confiabilidad total. Esta estrategia estadística se ejecutó utilizando una muestra piloto de 6 muestras que tienen similares características de la población donde se ha llevado a cabo el estudio. Su fórmula determina el grado de consistencia y precisión; la escala de valores que determina la confiabilidad está dada por los siguientes valores: Criterios de Confiabilidad 0.00 – 0.50 No aplicable 0.50 – 0.65 Moderado y modificable 0.65 – 0.75 Aplicable y confiable 0.75 – 1.00 Muy alta confiabilidad Los resultados por dimensiones se pueden apreciar en el siguiente cuadro estadístico. Estadístico de confiabilidad: variable dependiente CBR con suelo natural Tabla 4. 3 Estadístico de confiabilidad: variable dependiente CBR del suelo natural Dimensiones Alfa de cronbach N° de elementos 1 Penetración 0.1 pulg. 0.899 2 2 Penetración 0.2 pulg. 0.915 2 3 Máxima densidad seca 0.626 2 4 Óptimo contenido de humedad -0.269 2 Fuente: Elaboración propia 74 Los resultados de la tabla 4.3 fueron obtenidos al aplicar el coeficiente Alfa de Cronbach y muestran valores considerables en cada dimensión que son superiores a 0.65 y están en el rango de aplicable y confiable y de muy alta confiabilidad, excepto el óptimo contenido de humedad es decir que tiene un valor menor el cual este valor negativo no significa que está mal realizado, ya que el valor del óptimo contenido de humedad debe ser menor para tener mejores resultados los cuales mide lo que pretende medir. Tabla 4. 4 Estadístico de confiabilidad: variable dependiente CBR del suelo con polímero Dimensiones Alfa de cronbach N° de elementos 1 Penetración 0.1 pulg. 0.816 2 2 Penetración 0.2 pulg. 0.905 2 3 Máxima densidad seca 0.542 2 4 Óptimo contenido de humedad -4.104 2 Fuente: Elaboración propia Los resultados de la tabla 4.4 fueron obtenidos al aplicar el coeficiente Alfa de Cronbach y muestran valores considerables en cada dimensión que son superiores a 0.5 y están en el rango de muy alta confiabilidad, es decir, mide lo que pretende medir. 4.4 Procesamiento de datos: resultados Para la presente tesis se ha realizado el estudio de mecánica de suelos al material de afirmado de la cantera de Condebamba, que es utilizado en el mantenimiento periódico de la carretera departamental AP-103 tramo puente Ullpuhuaycco – Karkatera, con acceso de 2.410 km (Quebrada Colcaque), ya que es la principal abastecedora de este material dentro de la ciudad de Abancay, los resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla: 75 Tabla 4. 5 Resumen de resultados de pruebas de ensayo Ítem Ensayo de laboratorio Con suelo natural Con polímero 1 Análisis granulométrico de suelos por tamizado SUCS: GC AASHTO: A-2-6 (0) 2 Determinación del contenido de humedad 4.13% 3 Límite líquido 36.81% 37.30% 4 Límite plástico 22.75% 25.99% Índice de plasticidad 14.06% 11.31% 5 Proctor modificado Máxima densidad seca 2.225 gr/cc 2.205 gr/cc Óptimo contenido de humedad 6.75% 7.10% 6 7 CBR al 95% 12.55% 13.09% CBR al 100% 15.44% 18.57% Fuente: Elaboración propia 4.4.1 Análisis granulométrico de suelos por tamizado Al realizar el análisis granulométrico de suelos por tamizado, se obtuvo que el 57.97% del suelo pasa el tamiz N°4 y el 18.91% pasa el tamiz N° 200, como se muestra en la tabla 4.2, del tamaño máximo nominal (2 pulg); obtenido de la muestra cuarteada, se seleccionó 4000 g de los cuales se obtuvo que el 42.50 % es grava, el 39.04 % es arena y el 18.91% es fino, el valor de D60 (diámetro de abertura del tamiz por el que pasa el 60% de material) es 4.78 mm, de D30 (diámetro de abertura del tamiz por el que pasa el 30% de material) es 0.512 mm; mientras el D10 se considera nulo; por lo tanto, no presenta coeficiente de uniformidad y curvatura, por lo cual se ha clasificado el suelo como grava arcillosa: mezcla de grava – arena – arcillosas de mediana plasticidad. 76 Tabla 4. 6 Granulometría de suelo TAMICES ASTM ABERTURA mm PESO RETENIDO %RETENIDO PARCIAL %RETENIDO ACUMULADO % QUE PASA 3" 76.200 0.00 0.00 0.00 100.00 2" 50.600 0.00 0.00 0.00 100.00 1 1/2" 38.100 233.50 5.84 5.84 94.16 1" 25.400 94.50 2.36 8.20 91.80 3/4" 19.050 275.50 6.89 15.09 84.91 1/2" 12.700 287.50 7.19 22.28 77.73 3/8" 9.525 228.00 5.70 27.98 72.03 1/4" 6.350 322.00 8.05 36.03 63.98 No4 4.760 241.00 6.03 42.05 57.95 No10 2.000 534.50 13.36 55.41 44.59 No20 0.840 430.50 10.76 66.18 33.83 No30 0.590 116.50 2.91 69.09 30.91 No40 0.420 136.00 3.40 72.49 27.51 No60 0.250 197.00 4.93 77.41 22.59 No100 0.149 100.50 2.51 79.93 20.08 No200 0.074 46.50 1.16 81.09 18.91 BASE 1.500 0.04 81.13 18.88 W-Wo 755.000 18.88 100.00 0.00 Fuente: Elaboración propia 4.4.2 Determinación del contenido de humedad El contenido de humedad representa el porcentaje de agua existente en un cantidad dada de suelo en términos de su peso seco; para el suelo extraído de la cantera, se obtuvo un contenido de humedad de 4.13%. Imagen 4. 1 Ensayo de contenido de humedad Fuente: Elaboración propia 77 4.4.3 Ensayos de límites de Atterberg Al realizar los ensayos de límites de Atterberg, se observó que el límite líquido incrementa su valor en un 1.1% y el límite plástico incrementa su valor en 3.19% teniendo como resultado un disminución del índice de plasticidad en un valor de -2.19%. Se entiende que el comportamiento del suelo, al adicionar el polímero en estudio, tiende a ser más plástico con poca variación del límite líquido. En conclusión, se observa que existe una tendencia a disminuir el índice plástico lo que favorecería a obtener un valor que se encuentre dentro de los rangos establecidos por las especificaciones técnicas generales para la construcción EG-2013 para ser considerado como material de afirmado. Figura 4. 1 Comparación de límites de Atterberg de suelo natural y suelo con polímero Fuente: Elaboración propia 4.4.4 Clasificación de suelos Con el análisis granulométrico realizado y los ensayos de límites de Atterberg, se realiza la clasificación de suelos, el método SUCS indica que estamos frente a un suelo grava arcillosa, mezcla gravo – areno – arcillosa (GC) y el método AASHTO indica que el suelo es grava y arena limo arcillosas A-2-6 (0). Obteniendo una calificación de un material con comportamiento de excelente a bueno para la utilización como base - afirmado en carreteras. 36.24% 22.75% 13.49% 37.30% 25.99% 11.31% 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 30.00% 35.00% 40.00% Límite líquido (%) Límite plástico (%) Índice de plasticidad ( %) COMPARACIÓN DE LÍMITE DE ATTERBERG Afirmado natural Afirmado con polimero 78 4.4.5 Ensayo de proctor modificado Después de haber realizado el ensayo de proctor modificado, se obtiene que el valor del óptimo contenido de humedad en suelo natural (afirmado sin polímero) es de 6.75%, aplicando el estabilizador Z con polímero al afirmado aumenta a 7.10% y la máxima densidad seca obtenida en suelo natural es de 2.225 gr/cc y aplicando polímero es 2.205 gr/cc. Se observa el óptimo contenido de humedad con polímero aumenta respecto al terreno natural en un 0.35% y disminuye la densidad máxima seca en 0.02% respecto al suelo natural. Figura 4. 2 Comparación de óptimo contenido de humedad del suelo natural y suelo con polímero Fuente: Elaboración propia Figura 4. 3 Comparación de máxima densidad seca del suelo natural y suelo con polímero Fuente: Elaboración propia 6.75% 7.10% 6.50% 6.60% 6.70% 6.80% 6.90% 7.00% 7.10% 7.20% Suelo natural Suelo con polímero ÓPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD (%) Suelo natural Suelo con polímero 2.225 2.205 2.190 2.200 2.210 2.220 2.230 Suelo natural Suelo con polímero MÁXIMA DENSIDAD SECA (gr/cc) Suelo natural Suelo con polímero 79 4.4.6 Ensayo de California Bearing Ratio (CBR) El valor del CBR al 95% en suelo natural es de 12.55%, aplicando el estabilizador Z con polímero aumenta a 13.09%, con la aplicación del polímero el valor del CBR se incrementa en un 0.54% con referencial al valor del suelo natural. El valor del CBR al 100% en suelo natural es de 15.44%, aplicando el estabilizador Z con polímero aumenta a 18.57%, con la aplicación del polímero el valor del CBR se incrementa en un 3.13%, con referencial al valor del suelo natural. Figura 4. 4 Comparación CBR al 95% y 100% del suelo natural y suelo con polímero Fuente: Elaboración propia a) Penetración Para llegar a una penetración de 0.1 pulgadas en el molde con suelo natural, se necesitó un esfuerzo de 9.68 kg/cm2, en cambio para molde con suelo incorporado con polímero se necesitó un esfuerzo de 10.67 kg/cm2. Para llegar a una penetración de 0.2 pulgadas en el molde con suelo natural se necesitó un esfuerzo de 13.06 kg/cm2, en cambio para molde con suelo incorporado con polímero se necesitó un esfuerzo de 14.27 kg/cm2. 12.55% 13.09% 15.44% 18.57% 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% Suelo natural Suelo con polímero ENSAYO DE CBR AL 95% Y 100% CBR 95% CBR 100% 80 Figura 4. 5 Ensayo de penetración Fuente: Elaboración propia b) Expansión El día 0 se observó que el porcentaje de hinchamiento es de 0.00 % en ambos moldes El día 1 el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo natural aumentó a 0.22%, en cambio el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo con polímero aumentó a 0.17%. El día 2 el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo natural y del suelo con polímero incrementó a 0.26%. El día 3 el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo natural aumentó a 0.30%, en cambio el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo con polímero se mantuvo en 0.26 %. El día 4 el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo natural y del suelo con polímero alcanzaron un valor de 0.30%. 2.59 4.45 6.51 7.89 9.68 11.67 13.06 14.47 16.88 19.30 3.57 5.53 6.71 7.89 10.67 12.27 14.27 16.07 17.49 21.74 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.150 0.200 0.300 0.400 0.500 ES FU ER ZO K G /C M 2 PENETRACION (PULG) ENSAYO DE PENETRACIÓN Suelo natural Suelo con polímero 81 Figura 4. 6 Porcentaje de hinchamiento de CBR Fuente: Elaboración propia 4.5 Prueba de hipótesis I. Planteamiento de la hipótesis Ha: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará el valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ho: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético no incrementará el valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. II. Regla para tomar decisión estadística Si el valor p > 0.05, se aceptará la hipótesis nula (Ho) Si el valor p < 0.05, se aceptará la hipótesis alternativa (Ha) III. Estadística de contraste de hipótesis Se ha relacionado las cuatro dimensiones de óptimo contenido de humedad en muestra con aplicación de polímero, máxima densidad seca - CBR en muestra con aplicación de polímero, esfuerzo - penetración de 0.2 pulg en muestra con 0.00% 0.22% 0.26% 0.30% 0.30% 0.17% 0.26% 0.00% 0.05% 0.10% 0.15% 0.20% 0.25% 0.30% 0.35% 0 24 48 72 96 % H IN C H A M IE N TO TIEMPO SUMERGIDO EN AGUA (hrs) % DE HINCHAMIENTO DEL CBR % Suelo natural Suelo con polímero 82 aplicación de polímero, esfuerzo - penetración de 0.1 pulg en muestra con aplicación de estabilizador Z con polímero, con la variable valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018, utilizando la prueba estadística de la regresión y correlación lineal. A través de la distribución Beta que muestra sus dimensiones si son o no relaciones significativas. Tabla 4. 7 Resumen del modelo Modelo R R cuadrado R cuadrado ajustado Error estándar de la estimación 1 ,994a ,988 ,940 ,053971 a. Predictores: (constante), óptimo contenido de humedad en muestra con aplicación de polímero, máxima densidad seca – CBR en muestra con aplicación de polímero, esfuerzo - penetración de 0.2 pulg en muestra con aplicación de polímero, esfuerzo - penetración de 0.1 pulg en muestra con aplicación de polímero. Fuente: Elaboración propia La correlación de las dimensiones independientes con la variable dependiente es de 99.40 %. El coeficiente de determinación nos indica que el 98.80% de las variaciones que se produzcan en la variable CBR se explican por las dimensiones: óptimo contenido de humedad en muestra con aplicación de polímero, máxima densidad seca - cbr en muestra con aplicación de polímero, esfuerzo - penetración de 0.2 pulg en muestra con aplicación de polímero, esfuerzo - penetración de 0.1 pulg en muestra con aplicación de polímero, la diferencia, 0.60 % se debe a otros factores. Tabla 4. 8 Anovaa de la hipótesis general Modelo Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig. Valor P 1 Regresión ,239 4 ,060 20,485 ,164b Residuo ,003 1 ,003 Total ,242 5 a. Variable dependiente: CBR del afirmado en la carretera departamental AP-103 tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050km – Abancay- Apurímac 2018 b. Predictores: (constante), óptimo contenido de humedad en muestra con aplicación de polímero, máxima densidad seca - cbr en muestra con aplicación de polímero, esfuerzo - penetración de 0.2 pulg en muestra con aplicación de polímero, esfuerzo - penetración de 0.1 pulg en muestra con aplicación de polímero. Fuente: Elaboración propia 83 El análisis de varianza aplicado al modelo de regresión y correlación, nos indica que dicha relación es significativa (valor p > 0.05) Tabla 4. 9 Coeficientes de la hipótesis general Modelo Coeficientes no estandarizados Coeficientes estandarizados t Sig. Valor P B Beta Beta (Constante) 106,748 156,112 ,684 ,618 Esfuerzo - penetración de 0.1 pulg en muestra con aplicación de polímero 3,933 13,661 ,940 ,288 ,822 Esfuerzo - penetración de 0.2 pulg en muestra con aplicación de polímero -1,021 11,950 -,231 -,085 ,946 Máxima densidad seca - CBR en muestra con aplicación de polímero -39,652 65,664 -1,012 -,604 ,654 Óptimo Contenido de Humedad en muestra con aplicación de Polímero -1,287 2,635 -1,269 -,488 ,711 a. Variable dependiente: CBR del afirmado en la carretera departamental AP-103 tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050km – Abancay- Apurímac 2018 Fuente: Elaboración propia El análisis de las contribuciones de las dimensiones, mediante el coeficiente Beta, nos indica que la dimensión esfuerzo - penetración de 0.1 pulg. en muestra con aplicación de polímero contribuye de manera directa y significativa (valor p =0.822 > 0.05) en 0.94; Contribuyen de manera indirecta la dimensión esfuerzo - penetración de 0.2 pulg. en muestra con aplicación de polímero (valor p = 0.9462 > 0.05) en – 0.231; de la misma forma la dimensión máxima densidad seca - CBR en muestra con aplicación de polímero que contribuye de manera indirecta (valor p = 0.654 > 0.05) en -1.012 y la dimensión óptimo contenido de humedad en muestra con aplicación de Polímero (valor p = 0.711 > 0.05) en -1.269. IV. Interpretación El valor de p = 0.618 > 0.05, podemos afirmar que la aplicación del polímero Z no tiene una relación significativa en el incremento del valor del CBR del material utilizado como afirmado para la carretera puente Ullpuhuaycco – 84 Karkatera, con una correlación de nivel alto de 99.40 %, por lo que se acepta la hipótesis nula. 4.5.1 Hipótesis específicas Hipótesis específica 1: I. Planteamiento de hipótesis Ha: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará en la curva esfuerzo - penetración a 0.1 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ho: La aplicación del estabilizador Z con polímero no incrementará en la curva esfuerzo - penetración a 0.1 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. II. Regla para tomar decisión estadística Si el valor p > 0.05, se aceptará la hipótesis nula (Ho) Si el valor p < 0.05, se aceptará la hipótesis alternativa (Ha) III. Estadística de contraste de hipótesis Tabla 4. 10 Correlaciones hipótesis específica 1 CBR aplicando estabilizador Z con polímero en la cantera de Condebamba Esfuerzo - penetración de 0.1 pulg en muestra con aplicación de polímero CBR aplicando estabilizador Z con polímero en la cantera de Condebamba Correlación de Pearson 1 ,915* Sig. (bilateral) ,011 N 6 6 Esfuerzo - penetración de 0.1 pulg en muestra con aplicación de polímero Correlación de Pearson ,915* 1 Sig. (bilateral) ,011 N 6 6 *. La correlación es significativa en el nivel 0,05 (bilateral). Fuente: Elaboración propia 85 IV. Interpretación El valor de p = 0.011<0.05, podemos afirmar que el esfuerzo – penetración de 0.1 pulg se relaciona con el valor del CBR del material utilizado como afirmado para la carretera puente Ullpuhuaycco – Karkatera, con una correlación de nivel medio de 91.50%. Hipótesis específica 2: I. Planteamiento de hipótesis Ha: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementará en la curva esfuerzo - penetración a 0.2 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ho: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético no incrementará en la curva esfuerzo – penetración a 0.2 pulg. del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. II. Regla para tomar decisión estadística Si el valor p > 0.05, se aceptará la hipótesis nula (Ho) Si el valor p < 0.05, se aceptará la hipótesis alternativa (Ha) III. Estadística de contraste de hipótesis Tabla 4. 11 Correlaciones hipótesis específica 2 CBR aplicando estabilizador Z con polímero en la cantera de Condebamba Esfuerzo - penetración de 0.2 pulg en muestra con aplicación de polímero CBR aplicando estabilizador Z con polímero en la cantera de Condebamba Correlación de Pearson 1 ,937** Sig. (bilateral) ,006 N 6 6 Esfuerzo - penetración de 0.2 pulg en muestra con aplicación de polímero Correlación de Pearson ,937** 1 Sig. (bilateral) ,006 N 6 6 *. La correlación es significativa en el nivel 0,01 (bilateral). Fuente: Elaboración propia 86 IV. Interpretación El valor de p = 0.006<0.05, podemos afirmar que el esfuerzo – penetración de 0.2 pulg se relaciona con el del CBR del material utilizado como afirmado para la carretera puente Ullpuhuaycco – Karkatera, con una correlación de nivel medio de 91.50. %. Hipótesis específica 3: I. Planteamiento de hipótesis Ha: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementa en la curva densidad seca - CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ho: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético no incrementa en la curva densidad seca - CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. II. Regla para tomar decisión estadística Si el valor p > 0.05, se aceptará la hipótesis nula (Ho) Si el valor p < 0.05, se aceptará la hipótesis alternativa (Ha) III. Estadística de contraste de hipótesis Tabla 4. 12 Correlaciones hipótesis específica 3 CBR aplicando estabilizador Z con Polímero en la cantera de Condebamba Máxima Densidad seca - CBR en muestra con aplicación de Polímero CBR aplicando estabilizador Z con Polímero en la cantera de Condebamba Correlación de Pearson 1 ,964** Sig. (bilateral) ,002 N 6 6 Esfuerzo - penetración de 0.2 pulg en muestra con aplicación de Polímero Correlación de Pearson ,964** 1 Sig. (bilateral) ,002 N 6 6 **. La correlación es significativa en el nivel 0,01 (bilateral). Fuente: Elaboración propia 87 IV. Interpretación El valor de p = 0.002< 0.05, podemos afirmar que la máxima densidad seca se relaciona con el del CBR del material utilizado como afirmado para la carretera puente Ullpuhuaycco – Karkatera, con una correlación de nivel medio de 96.40. %. Hipótesis específica 4: I. Planteamientos de la hipótesis Ha: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementa en el óptimo contenido de humedad del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. Ho: La aplicación del estabilizador Z con polímero sintético no incrementa en el óptimo contenido de humedad del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP-103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018. II. Regla para tomar decisión estadística Si el valor p > 0.05, se aceptará la hipótesis nula (Ho) Si el valor p < 0.05, se aceptará la hipótesis alternativa (Ha) III. Estadística de contraste de Hipótesis Tabla 4. 13 Correlaciones hipótesis específica 4 CBR aplicando estabilizador Z con polímero en la cantera de Condebamba Óptimo contenido de humedad en muestra con aplicación de polímero CBR aplicando estabilizador Z con polímero en la cantera de Condebamba Correlación de Pearson 1 -,929** Sig. (bilateral) ,007 N 6 6 Esfuerzo - penetración de 0.2 pulg en muestra con aplicación de polímero Correlación de Pearson -,929** 1 Sig. (bilateral) ,007 N 6 6 **. La correlación es significativa en el nivel 0,01 (bilateral). Fuente: Elaboración propia 88 IV. Interpretación El valor de p = 0.007 < 0.05, podemos afirmar que el óptimo contenido de humedad se relaciona con el CBR del material utilizado como afirmado para la carretera puente Ullpuhuaycco – Karkatera, con una correlación de nivel medio de -92.90. %. 4.6 Discusión Los resultados obtenidos luego de realizar el ensayo granulométrico nos indica que estamos frente a un suelo grava arcillosa, mezcla gravo – areno – arcillosa (GC) (clasificación SUCS) y el método AASHTO indica que el suelo es grava y arena limo arcillosa A-2-6 (0), con la incorporación del polímero en dosificación 1:4 (polímero: agua) en el material de afirmado se ha incrementado el valor del CBR de 15.44 % a 18.57 %, significa que el estabilizador Z con polímero mejora las propiedades físicas del suelo, estos resultados son concordantes con el estudio realizado por (Zambrano Yagual & Casanova Zambrano, 2016) en donde aplicó polímeros en suelos arcilloso (CL) y grava arcillosa (GC) para lograr la estabilización y el incrementa el valor del CBR del material, también menciona que la aplicación de polímeros no implica mayor costo en comparación con una vía asfaltada o de cemento, por lo tanto, se afirma que los resultados son confiables. Por otro lado al realizar el ensayo de Proctor Modificado, se obtiene que el valor del óptimo contenido de humedad en suelo natural (afirmado sin polímero) es de 6.75 %, mientras que aplicando el estabilizador Z con polímero al afirmado aumenta a 7.10% y la máxima densidad seca obtenida en suelo natural es de 2.225 gr/cc y con polímero 2.205 gr/cc, asi mismo (Palomino Teran, 2016) en su tesis obtuvo resultados similares con respecto a la máxima densidad seca en donde presenta una ligera disminución de 1.75 gr/cm3 (muestra patrón) a 1.705 gr/cm3 (6% de aditivo Maxxseal 100) aplicado en suelos arcillosos, ambos trabajos de investigación tiene concordancia. De la misma manera, los estudios realizados por (Pozo Durruthy, 2010) (Palomino Teran, 2016) (Andres Fuentes, 2013) coinciden en que la aplicación de un estabilizante químico (polímero) aplicado a suelos arcillosos ha tenido efectos beneficiosos en el incremento del valor del CBR. 89 Por otra parte, el polímero incrementa positivamente en la curva esfuerzo penetración en vista que para 0.1 pulg de penetración en el suelo normal necesita 9.88 kg/cm2, mientras que para 0.2 pulg de penetración necesita 12.82 kg/cm2, a comparación del suelo con adición de polímero que aumenta a 10.54 kg/cm2 y 14.08 kg/cm2, respectivamente, lo que indica que el suelo con polímero presente menos vacíos y se encuentra más adherido y compactado. Ha sido demostrado que el estabilizador Z con polímero incrementa positivamente en vista de que el óptimo contenido de humedad aumenta de 6.75% a 7.10% con la aplicación de polímero. Para la validez de la hipótesis, se aplicó la medida de adecuación muestral KMO (Káiser – Meyer - Olkin) cuyo valor debe ser superior a 0.5 y la prueba de esfericidad (Bartlett) que nos indica si existe asociación entre ítems, cuyo valor de significancia tienen que ser menores a 0.05, en nuestra tesis cumple con lo indicado, a diferencia de los demás antecedentes no se realizó la prueba de validez ni se demostró la prueba de hipótesis; sin embargo, al realizar la prueba nos da como resultado la hipótesis nula, el valor del aumento del CBR no es un valor representativo. 90 CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 Conclusiones PRIMERA: El valor del CBR al 95% en suelo natural es de 12.55%, aplicando el estabilizador Z con polímero aumenta a 13.09%, con la aplicación del polímero el valor del CBR, se incrementa en un 4.30% con referencial al valor del suelo natural, mientras que el valor del CBR al 100% en suelo natural; es de 15.55%, aplicando el estabilizador Z con polímero aumenta a 18.57% con la aplicación del polímero el valor del CBR se incrementa en un 20.27%, con referencial al valor del suelo natural. El L.L. en suelo natural es menor en un 0.49% que aplicando el estabilizador Z del polímero, el cual nos indica que es más líquido al aplicar el estabilizador. El límite plástico. en suelo natural es menor en un 3.24% que aplicando el estabilizador del polímero Z. el cual nos indica que el material al aplicar el polímero se vuelve más plástico. El valor del índice de plasticidad es de 14.06% en suelo natural y disminuye a 11.31% aplicando el estabilizador Z con polímero, resultando un suelo menos plástico. SEGUNDA: El polímero incrementa positivamente en la curva esfuerzo penetración en vista que para 0.1 pulg de penetración en el suelo normal necesita 9.88 kg/cm2, a comparación del suelo con adición de polímero que aumenta a 10.54 kg/cm2 respectivamente, lo que indica que el suelo con polímero presente menos vacíos y se encuentra más adherido y compactado. TERCERA: El polímero incrementa positivamente en la curva esfuerzo penetración en vista que para 0.2 pulg de penetración necesita 12.82 kg/cm2, a comparación del suelo con adición de polímero que aumenta 14.08 kg/cm2, respectivamente, lo que indica que el suelo con polímero presente menos vacíos y se encuentra más adherido y compactado. CUARTA: El óptimo contenido de humedad con polímero aumenta respecto al terreno natural en un 0.35% y disminuye la densidad máxima seca en 0.02% respecto al suelo natural, mientras que el valor del óptimo contenido de humedad en suelo natural es de 6.75%, aplicando el estabilizador Z con polímero aumenta a 7.10% y la densidad relativa disminuye siendo en suelo natural 2.225 gr/cc y con polímero 2.205 gr/cc. 91 5.2 Recomendaciones  Se recomienda evaluar la influencia del polímero en el aumento del CBR en diferentes canteras de material de afirmado que son usados en las carreteras departamentales y vecinales de la Región Apurímac.  Se recomienda evaluar la influencia del polímero en el aumento del CBR en la sub rasante de carreteras departamentales y vecinales de la Región Apurímac.  Evaluar la influencia del polímero en el aumento del CBR del material de afirmado con estabilizadores de menor precio, para ello la universidad deberá hacer convenios con empresas productoras de estabilizadores químicos a nivel del País. 92 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Andrés Fuentes, C. F. (2013). Estabilización de suelos mediante el químico GT-24X en suelos de subrazante de la ciudad de Concepcion. Concepcion. Beltrán Rico, M., & Marcilla Gomis, A. (2012). Tecnología de Polímeros Procesado y Propiedades. Alicante, España: Publicaciones Universidad de Alicante. Bowles, J. E. (1981). Manual de laboratorio de suelos en Ingeniería Civil. México: Mc Graw - Hill de México S.A. Cómite técnico permanente de geotécnia. (1999). NTP 339.134:1999 Suelos (1ra ed.). Lima, Perú. Crespo Villalaz, C. (2004). Mecánica de suelos y cimentaciones (5TA ed.). México d.f, México: limusa noriega editores. Forsythe, W. (1985). Física de suelos: Manual de laboratorio. San Jose, Costa Rica: Instituto inteamericano de cooperacion para la agricultura. Hernández Sampieri, R., Fernández Collado , C., & Baptista Lucio, P. (2010). metodología de la investigación. México: Mc Graw Hill. Ibáñez, W. (2010). Costos y tiempos en carreteras. Lima. Llanos Sánchez, A. H., & Reyes Pérez, S. K. (2017). Estudio comparativo de los ensayos California Bearing Ratio (CBR) de laboratorio y penetración dinámica de cono (pdc) en la localidad de picsi. Pimentel, Chiclayo, Perú. Menéndez, J. R. (2003). Mantemiento rutinario de caminos con microempresa. Lima. Morales, A. A. (1996). Metodología de la Investigación Científica. Cusco: Alpha E.I.R.Ltda. Ministerio de Transportes y Comunicaciones. (2018). Glosario de terminos de uso frecuente en proyectos de infraestructura vial. Lima. - MTC. (2018). Informe Técnico N° 02: Flujo vehicular por unidad de peaje . Lima. - MTC. (2018). Manual de carreteras diseño geometrico DG-2018. Lima. - MTC. (2016). Manual de ensayos de materiales (EM 2016) DGCF. Lima. - MTC. (2016). Guia para el cumplimiento de la Meta 40. Lima. - MTC. (2014). Manual de carreteras: suelos, geología, geotécnia y pavimentos. Lima. 93 - MTC. (2014). Manual para el diseño de carreteras de bajo volumen de tránsito. Lima. - MTC. (2014). Soluciones básicas en carreteras no pavimentadas. Lima. - MTC. (2013). Manual de carreteras : Específicaciones técnicas generales para la construccion EG-2013. Lima. - MTC. (2013). Manual de carreteras "suelos, geología, geotécnia y pavimentos". Lima. - MTC. (2005). Manual para el diseño de caminos no pavimentados de bajo volumen de tránsito . Lima. Osorio Martínez, J. F., & Casas Gerena, A. N. (2011). Correlación P.D.C. con CBR para suelos en la localidad de Suba. Bogotá D.C. Palomino Terán, K. E. (2016). Capacidad portante (CBR) de un suelo arcilloso con la incorporación del estabilizador Maxxeal 100. Cajamarca. Palomino, K. E. (2016). Capacidad portante (CBR) de un suelo arcilloso con la incorporación del estabilizador Maxxeal 100. Cajamarca. Pozo Durruthy, E. (2010). Comparación de los resultados de diversos ensayos en suelos arcillosos estabilizados con el nuevo Rocamix líquido. La Habana. Reunion de ingenieros. (1975). Mecánica de suelos. Barcelona: Editores Técnicos Asociados S.A. Saldaña Palomino, Y. E. (2016). Influencia de la adicion de cloruro de sodio en el Indice California Bearing Ratio (CBR) de un suelo arcilloso. Cajamarca. Tenreiro, R. D.-R. (2001). Caminos rurales proyectos y construccion (3era ed.). España: Ediciones Mundi - Prensa. Villalaz, C. C. (2004). Vías de comunicación Caminos, ferrocarriles, aeropuertos, puentes y puertos. México: Limusa noriega editores. Zambrano Yagual , A. P., & Casanova Zambrano, M. A. (2016). Uso de polímeros como estabilizador de suelos aplicado en vías de arcilla (CL) y grava arcillosa (GC). Samborondom. 94 Anexo 1: Ingeniería de la investigación a. Inventario vial de la carretera Se elabora el Inventario Vial Georreferenciado de las principales características físicas de la carretera Departamental AP-103 Arco – Karkatera, lo que permite describir el estado situacional actual de la carretera. Elementos y características de la vía: Se consideran un total de catorce características físicas en la carretera, estas son las principales variables que sirven para determinar el estado situacional de la carretera departamental AP-103 Arco – Karkatera. Anexo 01. 1 Resumen del inventario vial Ítem Características Tramo Arco Karkatera Tramo Karkatera - Ccocha Tramo Ccocha - Huanipaca Tramo Huanipaca - Tambobamba 1 Código de la carretera AP-103 AP-103 AP-103 AP-103 2 Punto de Inicio Km 0+000 ( Arco- Tamburco) Km 23+000 Km 0+000 Huanipaca Km 0+000 Plaza de Huanipaca 3 Longitud del camino 23.000 km 23.500 km 21.025 km 17.400 km 4 Ancho de la plataforma 4.04 m 3.83m 4.07 m 4.04 m 5 Tipo de superficie de rodadura Afirmado Afirmado Afirmado Afirmado 6 Estado de transitabilidad de la carretera Regular Regular Regular Regular 7 Clasificación por orografía Ondulado, accidentado y escarpado Ondulado, accidentado y escarpado Ondulado, Plano, accidentado y escarpado Ondulado. 8 Tipos de señalización Informativa y preventiva Informativa y preventiva Informativa y preventiva Informativa y preventiva 9 Puente Pontón en quebrada de Ullpuhuaycco km 1+500. No se encontró No se encontró Pontón en Km 11+550 10 Alcantarillas, Badenes y Cunetas 29 alcantarillas 07 badenes 42 alcantarillas 06 badenes 16 alcantarillas 03 badenes 33 alcantarillas 06 badenes 11 Ciudad o Centro Poblado Moyocorral Huayllabamba Ccacsa Karkatera Ccoya Sorcca Huanipaca Limanqui Huanipaca Limanqui 12 Puntos notables Km 15+200 CP. Karkatera Km 46+500 desvío a Tacmara ----- Km 9+850 desvío a Kiunalla 13 Puntos Críticos Km 22+140 ----- ------- 14 Punto final Km 23+000 Km 46+500 KM 21+025 Dv. Tacmara Km 17+400 Fuente: Elaboración propia 95 Para realizar el inventario vial de la carretera se utilizaron los siguientes equipos:  GPSMAP 64S GARMIN  Cámara fotográfica Canon de 16.0 mega pixeles  Computadora portátil Lenovo G580  Wincha de 50 mt  Vehículo Station Wagon b. Inventario de condición Se necesitó realizar el inventario de condición para evaluar el estado físico de la carretera departamental, se realizó el trabajo de campo teniendo como referencia las fichas técnicas del MTC – Provias Descentralizado, (Guía para el cumplimiento de la meta 40” – determinación del estado de transitabilidad y nivel de intervención de los caminos rurales, las cuales fueron evaluadas en la carretera departamental: AP- 103: Emp. PE-3S (Tamburco) - Huayllabamba – Karkatera - Sorcca - Ccocha – Emp. PE-3S V (Huanipaca). La carretera departamental ha sido estudiada a detalle para identificar las fallas o deterioros existentes, el cual no permite la buena transitabilidad de vehículos en la carretera. Esta evaluación de daños se realizó adecuadamente siguiendo las fichas de la guía antes mencionada. Catálogo de deterioros en el material de afirmado En este catálogo se describen los deterioros y las fallas, cada uno en una ficha técnica incluye el nombre del deterioro y la gravedad en el que se ha clasificado; la descripción del deterioro. Anexo 01. 2 Catálogo de deterioros en el material de afirmado Código de daño Deterioros Gravedad 1 Deformación 1: Huellas/ hundimientos sensibles al usuario, pero < 5cm 2: Huellas/ hundimientos entre 5 cm y 10 cm 3: Huellas/ hundimientos >= 10 cm 2 Erosión 1: Sensible al usuario, pero profundidad < 5 cm 2: Profundidad entre 5 cm y 10 cm 3: Profundidad >= 10 cm Baches 1: Se pueden repararse por conservación rutinaria 96 3 (huecos) 2: Se necesita una capa de material adicional 3: Se necesita una reconstrucción 4 Encalaminado 1: Sensible al usuario, pero profundidad < 5 cm 2: Profundidad entre 5 cm y 10 cm 3: Profundidad >= 10 cm 5 Lodazal 1: transitabilidad baja o intransitabilidad en épocas de lluvia. No se definen niveles de gravedad. 6 Cruce de agua 1: transitabilidad baja o intransitabilidad en épocas de lluvia. No se definen niveles de gravedad. Fuente: Provias Descentralizado c. Tipos de deterioros y niveles de gravedad - Deformación Es el cambio de la forma inicial de la superficie de rodadura debido a esfuerzos transmitidos por las cargas puntuales de los vehículos. Gravedad: 1: Huellas/ hundimientos sensibles al usuario, pero < 5cm 2: Huellas/ hundimientos entre 5cm y 10 cm 3: Huellas/ hundimientos >= 10 cm - Erosión Desgaste producido por el agua en la superficie de rodadura o en otros elementos de la carretera (MTC, 2018). Desgaste producido por el agua en la superficie de rodadura o en otros elementos de la carretera (MTC P. D., 2016). Gravedad: 1: Sensible al usuario, pero profundidad < 5 cm 2: Profundidad entre 5cm y 10 cm 3: Profundidad >= 10 cm - Baches (huecos) Depresión que se forma en la superficie de rodadura producto del desgaste originado por el tránsito vehicular y la desintegración localizada (MTC, 2018). 97 Depresión que se forma en la superficie de rodadura producto del desgaste originado por el tránsito vehicular y la desintegración localizada (MTC P. D., 2016). Gravedad 1: Se pueden repararse por conservación rutinaria 2: Se necesita una capa de material adicional 3: Se necesita una reconstrucción - Encalaminado Ondulaciones u ondas a lo ancho de la superficie de rodadura de una Vía en sentido longitudinal (MTC, 2018). Ondulaciones u ondas en la superficie de rodadura de una vía, producto de un tipo de movimiento plástico en sentido longitudinal (MTC P. D., 2016). Gravedad: 1: Sensible al usuario, pero profundidad < 5 cm 2: Profundidad entre 5cm y 10 cm 3: Profundidad >= 10 cm - Lodazal Es un daño producido a la carretera por el conjunto de baches, terreno lleno de lodos. Gravedad: 1: transitabilidad baja o intransitabilidad en épocas de lluvia. No se definen niveles de gravedad. - Cruce de agua Es un daño producido por las aguas pluviales, que generados por surcos cortan transversalmente. Gravedad 1: Transitabilidad baja o intransitabilidad en épocas de lluvia. No se definen niveles de gravedad. 98 Análisis físico del estado de las vías en el tramo de estudio Tramo puente Ullpuhuaycco – Karkatera Anexo 01. 3 Identificación de daños: Deformación y niveles de gravedad Tipo de daño: Deformación Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 02+350 Nivel de gravedad: 1 huellas/ hundimiento sensible al usuario, pero < a 5 cm. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 05+900 Nivel de gravedad: 2 huellas/ hundimientos entre 5cm y 10 cm. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 02+700 Nivel de gravedad: 3 huellas/ hundimientos >= 10 cm. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas Fuente: Elaboración propia 99 Anexo 01. 4 Identificación de daños: Erosión y niveles de gravedad Tipo de daño: Erosión Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 15+200 Nivel de gravedad: 1 Sensible al usuario, pero profundidad < a 5 cm. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 09+200 Nivel de gravedad: 2 profundidades entre 5 cm y 10 cm. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 06+200 Nivel de gravedad: 3 profundidad >= 10 cm. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas Fuente: Elaboración propia 100 Anexo 01. 5 Identificación de daños: Baches (huecos) y niveles de gravedad Tipo de daño: Baches (Huecos) Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 15+000 Nivel de gravedad: 1 Se pueden repararse por conservación rutinaria. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas. Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 13+850 Nivel de gravedad: 2 Se necesita una capa de material adicional. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas. Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 10+250 Nivel de gravedad: 3 Se necesita una reconstrucción. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas. Fuente: Elaboración propia 101 Anexo 01. 6 Identificación de daños: Encalaminado y nivel de gravedad Tipo de daño: Encalaminado Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 12+300 Nivel de gravedad: 1 Sensible al usuario, pero profundidad < 5 cm. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas. Fuente: Elaboración propia Anexo 01. 7 Identificación de daños: Lodazal Tipo de daño: Lodazal Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: km 13+400 Nivel de gravedad: 1 transitabilidad baja o intransitabilidad en épocas de lluvia. No se definen niveles de gravedad. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas. Fuente: Elaboración propia 102 Anexo 01. 8 Identificación de daños: Cruce de agua Tipo de daño: Cruce de agua Carretera departamental: AP-103 Tramo: (Arco – Karkatera) Progresiva: 22+800 Nivel de gravedad: 1 transitabilidad baja o intransitabilidad en épocas de lluvia. No se definen niveles de gravedad. Tipo de intervención: Mantenimiento rutinario mecanizado. Actividad a realizar: Limpieza de cunetas. Fuente: Elaboración propia Conteo de tráfico El tránsito vehicular está constituido por el flujo de vehículos que circulan en una vía. El tránsito vehicular constituye un elemento fundamental para la determinación de la demanda de transporte de una carretera y el requerimiento que se pueda preveer para atender las futuras necesidades de rehabilitación y mantenimiento de la infraestructura vial, y así cumplir su función primordial que es la integración territorial del país, facilitando la articulación entre los centros de producción y los centros de consumo y/o de exportación. Tienen por objetivo determinar el tráfico vehicular durante las horas del día en una estación de conteo previamente determinada del camino, para la presente tesis se establece 01 punto de conteos ubicado en el desvío al C.P de Moyocorral. La información fue recogida diferenciando composición vehicular y sentido de circulación. El conteo vehicular se realizó durante 7 días, teniendo en consideración el “Formato de Clasificación Vehicular" del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Para efectos de determinar el tráfico vehicular diario también llamado Índice Medio Diario Vehicular (IMD), se debe considerar los siguientes periodos de medición: 103 Anexo 01. 9 Conteo de tráfico vehicular Conteo de Tráfico Vehicular Estación Días de Conteo Estación de cobertura 7 días de 24 horas Fuente: Elaboración propia Anexo 01. 10 Puntos de estación del conteo vehicular Estación KM Tramo x horas Fecha Días E-2: Moyocorral 2+670 C.P Moyocorral – Desvío Huayllabamba 7x24 Del 02 al 08 de setiembre De sábado a viernes Fuente: Elaboración propia Criterios para la segmentación del camino El tráfico vehicular se considera no uniforme en todo el tramo puente Ullpuhuaycco – Karkatera, a causa de las bifurcaciones existentes hacia los Centros Poblados de Moyocorral, Huayllabamba y Ccacsa, por cuanto la estación de conteo E-1 se localizó en punto de pase obligado por donde transitan los vehículos que circulan por los tramos y sirven de acceso hacia los centros poblados dentro de su área de influencia. Conteos de tráfico vehicular a) Recopilación de información Se recolecto información de fuentes primarias (conteos vehiculares y encuesta origen / destino) y fuentes secundarias de la página web del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Información requerida:  Nombre de la carretera.  Ubicación de la estación de control.  Fecha y hora del conteo.  El sentido de circulación. 104  La cantidad de vehículos por tipos de vehículos y por cada hora.  La sumatoria diaria por tipo de vehículos y por hora. b) Procesamiento de la información obtenida en campo Cálculo del índice medio diario anual Aplicar la siguiente fórmula: 𝐼𝑀𝐷𝑠 = ∑ 𝑉𝑖 7 Conteo de 7 días 𝐼𝑀𝐷𝑎 = 𝐼𝑀𝐷𝑠 𝑥 𝐹𝐶 Dónde: IMDs : Índice Medio Diario Semanal de la muestra semanal. IMDa : Índice medio Diario Anual. Vi : Volumen vehicular diario de cada uno de los 7 días de conteo. FC : Factor de Corrección Estacional. c) Factor de corrección (FC) El volumen del tráfico presenta variaciones horarias y diarias, según las estaciones del año, ocasionales factores climatológicos, épocas de cosecha, lluvias, ferias semanales, vacaciones, festividades, etc. es necesario afectar los valores obtenidos durante un período de tiempo, por un factor de corrección que lleve estos valores al Promedio Diario Anual. La aplicación del Factor de Corrección (FC), tiene por objeto eliminar el factor de estacionalidad que afecta los movimientos de carga y pasajeros. Anexo 01. 11 Factor de corrección (FC) Mes Ligeros Pesados Promedio 0.94749 1 0.91922 7 Fuente: Factores de Corrección 2000 – 2010 tomado del Peaje ubicado en Casinchihua, con código P012 - Apurímac 105 d) Proyecciones de tránsito Para proyectar el tránsito de vehículos se empleará la siguiente fórmula: )1()1(  nrToTn Tn: Tránsito proyectado al año n en vehículo/día. To: Tránsito actual (año base) en vehículo/día. N: Año futuro de proyección. R: Tasa anual de crecimiento del tránsito. Cabe indicar que la tasa de crecimiento utilizada para la proyección de los vehículos ligeros o de pasajeros, es la tasa de crecimiento de la población; mientras que la proyección de los vehículos pesados o de carga, se realiza con la tasa de crecimiento del PBI representativo de la región. La tasa de crecimiento poblacional en la Región Apurímac, es 1.00%, con el cual, se proyectó la demanda de vehículos de pasajeros. La tasa de crecimiento del PBI Departamental de Apurímac es 4.60% con el cual se proyectó la demanda de vehículos de carga (Según informe técnico del INEI al año 2014). 106 Anexo 2: Matriz de consistencia Fuente: Elaboración propia 107 Anexo 3: Matriz de operacionalización de variables Fuente: Elaboración propia Variable Tipo de variable Definición conceptual Dimensiones Indicadores Unidad de medida Indice Valor Estabilizador con polímero Independiente Cumple con la Norma MTC 1109 – 2004 NORMA TÉCNICA DE ESTABILIZADORES QUÍMICOS. El efecto beneficioso del Estabilizador Z en caminos se debe a sus polímeros, que incorporados a un suelo, a un firmado o regados en su superficie nos permite obtener una superficie más compacta, impermeable y no tóxico.se diluye 1- 4 con agua. (Z aditivos, hoja técnica - edición 18 - versión 08.16) Ensayo de CBR La relación entre el peso de agua contenida en el mismo y el peso de su fase solida % ml 1 polimero : 4 agua Contenido de Humedad % Granulometría kg Clasificación de suelos SUCS - ASSTHO Indice de plasticidad % Proctor modificado gr/cc - % CBR de suelos % Penetración Capacidad Portante CBR Dependiente CBR: Indice de resistencia de los suelos denominado valor de relacion soporte, conocido como CBR (California Bearing Ratio), este indice se utiliza para evaluar la capacidad soporte de los suelos de subrasante y las capas de base, sub base y afirrmado.(MTC E 132-2000) Al 95% Al 100% Valor de % CBR Cuantitativa - Continua 108 Anexo 4: Resultados de potencias de la cantera condebamba Ubicación: Lugar: Condebamba Provincia: Abancay Distrito:Abancay Region: Apurimac Calicata: 01 Profundidad: 1.50 m Solicitante: Tesistas Bach.Ing. Civil Visayda Condori Ñahuinlla Bach.Ing. Civil Zayda Huamani Gamarra Propiedad Cantera Privada Ubicación Comunidad : Condebamba Acceso Distrito : Abancay Progresiva : KM 02 +041 Provincia : Abancay Departamento : Apurimac Área (m2) Perímetro (m) Volumen de material Utilizable (m3) Condicion 4900 210 17150 Con Uso Periodo de Explotación: Clasificación de suelo AASHTO: CBR 95%: CBR 100%: m2 4900 ha 0.49 und 3 m 4.00 m 0.40 20% m3 17150 m3 1960 m3 15190 m3 3038 m3 12152 71% Area de la Cantera por m2 CARACTERÍSTICAS DE LA CANTERA Derechos de Explotación: RENDIMIENTO DE LA CANTERA Area de la Cantera por ha Numero de prospecciones por ha según TDR CALCULO DE POTENCIA Y RENDIMIENTO Profundidad Promedio Aprovechable Aproximado (PPAA) Top Soil (Suelo superficial que debera de eliminarse) % Material desechable Mayor a 2" - despues del desbroce. POTENCIA BRUTA EN BANCO Volumen de material desechable por Desbroce POTENCIA BRUTA, MENOS EL DESBROCE Volumen de material desechable mayor a 2" VOLUMEN DE MATERIAL UTILIZABLE CALCULO DEL VOLUMEN DE MATERIAL UTILIZABLE CALCULO DEL NUMERO DE PROSPECCIONES POR HA El propietario ha otorgado libre disponibilidad de Uso para el presente proyecto Todo el año, en forma limitada en la época de lluvias los meses de Diciembre a Marzo A-2-6 (0) 13.23% 15.38% TESIS: “INFLUENCIA DEL ESTABILIZADOR CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS.), ABANCAY-APURÍMAC, 2018” UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 109 Anexo 5: Resultados del ensayo de análisis granulométrico 110 Anexo 6: Resultados del ensayo de contenido de humedad TESIS: Ubicación: Lugar: Provincia: Fecha: 16/01/2018 Distrito: Region: Solicitante: Tesistas Calicata: 01 Profundidad: 1.50m Hecho por: 07 08 103.5 108.2 100 105.2 3.50 3.00 23.4 24.1 76.60 81.10 4.57 3.70 w (%) = 4.13 Peso neto del suelo seco ENSAYO "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY-APURIMAC 2018" Condebamba Abancay Abancay Apurímac % de Humedad Frasco N° Bach. Ing. Civil Visayda Condori Ñahuinlla Bach. Ing. Civil Zayda Huamani Gamarra Cápsula Nº Peso suelo húmedo + cápsula Peso suelo seco + cápsula Peso del agua Peso de la cápsula CONTENIDO DE HUMEDAD 111 Anexo 7: Resultados del ensayo de límite de consistencia en suelo natural TESIS: Ubicación: Lugar: Provincia: Fecha: Distrito: Region: Solicitante: Tesistas Calicata: 01 Profundidad: 1.50m Hecho por: Nro. DE CAPSULA 01 02 11 10 04 05 PESO TARA + SUELO HUMEDO (A) 44.30 38.90 42.90 44.60 32.00 33.60 PESO TARA + SUELO SECO (B) 40.10 35.60 39.00 39.70 30.70 32.60 PESO DE LA TARA (C) 27.60 25.90 28.00 28.00 25.60 27.60 PESO DEL AGUA (A-B) 4.20 3.30 3.90 4.90 1.30 1.00 PESO SUELO SECO (B-C) 12.50 9.70 11.00 11.70 5.10 5.00 HUMEDAD [W=(A-B)/(B-C)*100 33.60% 34.02% 35.45% 41.88% 25.49% 20.00% HUMEDAD PROMEDIO Nro. DE GOLPES 35 30 23 18 I II LL. : 36.81% LP. : IP. :22.75% "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KM) ABANCAY-APURIMAC 2018" 14.06% Condebamba Abancay Abancay LÍMITE LÍQUIDO LÍMITE PLÁSTICO ÍNDICE PLÁSTICO 22.75% ENSAYO LÍMITE LÍQUIDO LÍMITE PLÁSTICO 30/03/2018 Bach.Ing. Civil Visayda Condori Ñahuinlla Bach.Ing. Civil Zayda Huamani Gamarra 36.24% Apurímac NÚMERO DE GOLPES P O R C E N T A J E D E H U M E D A D y = -0.0045x + 0.4806 20.00% 25.00% 30.00% 35.00% 40.00% 45.00% 10 15 20 25 30 35 40 LIMITE LÍQUIDO ENSAYO DE LÍMITES DE ATTERBERG (MTC E 110 - 2016) Límite Plástico (MTC E 111 - 2016) Límite Líquido 112 Anexo 8: Resultados del ensayo de límites de consistencia aplicando polímero TESIS: Ubicación: Lugar: Provincia: Fecha: Distrito: Region: Aditivo: Solicitante: Tesistas Calicata: 01 Profundidad: 1.50m Hecho por: Nro. DE CAPSULA 06 07 17 08 09 10 PESO TARA + SUELO HUMEDO (A) 44.20 35.00 44.10 45.20 33.80 34.90 PESO TARA + SUELO SECO (B) 39.60 29.50 39.30 39.60 32.50 33.50 PESO DE LA TARA (C) 26.50 15.00 26.90 25.40 27.60 28.00 PESO DEL AGUA (A-B) 4.60 5.50 4.80 5.60 1.30 1.40 PESO SUELO SECO (B-C) 13.10 14.50 12.40 14.20 4.90 5.50 HUMEDAD [W=(A-B)/(B-C)*100 35.11% 37.93% 38.71% 39.44% 26.53% 25.45% HUMEDAD PROMEDIO Nro. DE GOLPES 30 26 21 15 I II LL. : 37.30% LP. : IP. :25.99% "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY-APURIMAC 2018" 11.31% Condebamba Abancay Abancay LÍMITE LÍQUIDO LÍMITE PLÁSTICO ÍNDICE PLÁSTICO 25.99% ENSAYO LÍMITE LÍQUIDO LÍMITE PLÁSTICO 05/04/2018 Bach.Ing. Civil Visayda Condori Ñahuinlla Bach.Ing. Civil Zayda Huamani Gamarra 37.80% Apurímac Estabilizador con Polimero Z NÚMERO DE GOLPES P O R C E N T A J E D E H U M E D A D y = -0.0026x + 0.4388 33.00% 34.00% 35.00% 36.00% 37.00% 38.00% 39.00% 40.00% 41.00% 0 5 10 15 20 25 30 35 40 LIMITE LÍQUIDO ENSAYO DE LÍMITES DE ATTERBERG (MTC E 110 - 2016) Límite plástico (MTC E 111 - 2016) Límite líquido 113 Anexo 9: Resultados del ensayo de proctor modificado en suelo natural TESIS : Ubicación: Lugar: Provincia: Fecha = 29/03/2018 Distrito: Región: Solicitante: Tesistas Calicata: 1 Profundidad: 1.50 m Hecho por: Bach.Ing. Civil Visayda Condori Ñahuinlla Bach.Ing. Civil Zayda Huamani Gamarra MOLDE No 1 VOLUMEN DEL MOLDE 2105 cc No DE CAPAS 5 GOLPES POR CAPA 56 P eso Suelo H úmedo + M o lde gr. P eso del M o lde gr. P eso del Suelo H úmedo gr/cc. D ensidad del Suelo H úmedo gr/cc C ápsula N o N o 15 16 3A 4A 17 18 6A 2A Suelo H umedo + C ápsula gr. 94.50 82.30 73.20 77.40 67.30 79.50 87.60 88.50 P eso del Suelo Seco + C ápsula gr. 92.40 79.70 70.50 74.20 64.00 75.30 81.90 83.40 P eso del A gua gr. 2.10 2.60 2.70 3.20 3.30 4.20 5.70 5.10 P eso de la C ápsula gr. 26.70 23.50 23.80 23.90 23.50 23.80 23.90 23.20 P eso del Suelo Seco gr. 65.70 56.20 46.70 50.30 40.50 51.50 58.00 60.20 % de H umedad % 3.2% 4.6% 5.8% 6.4% 8.1% 8.2% 9.8% 8.5% Promedio de Humedad % Densidad del Suelo Seco % MÉTODO: ASTM D-1557-91 MÁXIMA DENSIDAD SECA : 2.225 gr/cc MODIFICADO C HUMEDAD ÓPTIMA : 6.75% 10744 Abancay Apurímac Condebamba Abancay 2.126 2.218 8.2% 2.206 2.209 3.9% 9.1%6.1% 2.126 4953.5 2.386 2.3202.353 5023 "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KM) ABANCAY-APURIMAC 2018" 10675.5 4885 5790.5 10813.5 5790.55790.5 4650.5 10441 5790.5 2.126 2.218 2.206 2.126 2.10 2.15 2.20 2.25 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% D EN SI D A D S EC A g r/ cc . CONTENIDO DE HUMEDAD RELACIÓN HUMEDAD DENSIDAD RELACIÓN HUMEDAD - DENSIDAD: PROCTOR (MODIFICADO) (Método MTC E 115-2016) 114 Anexo 10: Resultados del ensayo de proctor modificado aplicando polímero TESIS : Ubicación: Lugar: Provincia: Fecha = 02/04/2018 Distrito: Region: Solicitante: Tesistas Calicata: 1 Aditivo Profundidad: 1.50 m Hecho por: Bach.Ing. Civil Visayda Condori Ñahuinlla Bach.Ing. Civil Zayda Huamani Gamarra MOLDE No 1 VOLUMEN DEL MOLDE 2105 cc No DE CAPAS 5 GOLPES POR CAPA 56 P eso Suelo H umedo + M o lde gr. P eso del M o lde gr. P eso del Suelo H umedo gr/cc. D ensidad del Suelo H umedo gr/cc C apsula N o N o 3 6 7 8 9 12 4A 5 Suelo H umedo + C apsula gr. 70.30 81.60 125.60 127.90 97.30 90.10 89.40 92.50 P eso del Suelo Seco + C apsula gr. 68.60 79.70 120.30 122.20 93.40 85.00 84.20 86.90 P eso del A gua gr. 1.70 1.90 5.30 5.70 3.90 5.10 5.20 5.60 P eso de la C apsula gr. 26.40 26.50 26.90 25.40 27.60 24.50 23.90 24.20 P eso del Suelo Seco gr. 42.20 53.20 93.40 96.80 65.80 60.50 60.30 62.70 % de H umedad % 4.0% 3.6% 5.7% 5.9% 5.9% 8.4% 8.6% 8.9% Promedio de Humedad % Densidad del Suelo Seco % MÉTODO: ASTM D-1557-91 MAXIMA DENSIDAD SECA : 2.205 gr/cc MODIFICADO C HUMEDAD ÓPTIMA : 7.10% 10601 Abancay Apurimac Condebamba Abancay Estabilizador con polímero 2.118 2.160 7.2% 2.204 2.199 3.8% 8.8%5.8% 2.140 4810.5 2.362 2.3282.285 4973.5 "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY-APURIMAC 2018" 10692 4901.5 5790.5 10764 5790.55790.5 4629.5 10420 5790.5 2.118 2.160 2.204 2.140 2.10 2.15 2.20 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% D EN SI D A D S EC A g r/ cc . CONTENIDO DE HUMEDAD RELACIÓN HUMEDAD DENSIDAD RELACIÓN HUMEDAD - DENSIDAD: PROCTOR (MODIFICADO) (Método MTC E 115-2016) 115 Anexo 11: Resultados del ensayo de CBR en suelo natural 116 Anexo 12: Curva de penetración de CBR en suelo natural TESIS: SOLICITANTE : ZAYDA HUAMANI Y VISAYDA CONDORI UBICACION : CANTERA CONDEBAMBA N° MUESTRA : 01 MUESTRA DE CANTERA PROFUNDIDAD : 1.50 m. FECHA : PENTRC. 0.1 (*) 0.2 (*) DENS 0.1 0.2 CBR MOLDE 1 9.88 12.82 MOLDE 1 2.188 14.06 12.15 14.06 MOLDE 2 8.74 11.28 MOLDE 2 2.078 12.43 10.69 12.43 MOLDE 3 8.83 10.69 MOLDE 3 2.053 12.56 10.14 12.56 Maxima Densidad Seca (kg/cm3) 2.225 C.B.R. Para el 100% de la M.D.S. = Humedad Optima(%) 6.75% C.B.R. Para el 95% de la M.D.S. = 15.44 12.55 03/04/2018 "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY-APURIMAC 2018" y = -1408.1x4 + 1782.4x3 - 783.62x2 + 160.78x y = 2210.5x5 - 3814.4x4 + 2584.6x3 - 851.27x2 + 150.24x y = -430.25x5 - 272.26x4 + 842.95x3 - 470.85x2 + 110.29x + 1.1493 0.00 10.00 20.00 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 E S F U E R Z O (K g /c m 2 ) PENETRACION (pulg) CURVA ESFUERZO-PENETRACION (California Bearing Ratio CBR) y = 150.67x2 - 627.79x + 666.36 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 C B R % DENSIDAD SECA (gr/cc) CURVA: DENSIDAD-CBR (California Bearing Ratio CBR ) 117 Anexo 13: Resultados del ensayo de CBR con polímero 118 Anexo 14: Curva de penetración aplicando polímero TESIS: SOLICITANTE : ZAYDA HUAMANI Y VISAYDA CONDORI UBICACION : CANTERA CONDEBAMBA N° MUESTRA : 01 MUESTRA DE CANTERA PROFUNDIDAD : 1.50 m. FECHA : PENTRC. 0.1 (*) 0.2 (*) DENS 0.1 0.2 CBR MOLDE 1 10.54 14.08 MOLDE 1 2.141 14.99 13.35 14.99 MOLDE 2 9.11 11.83 MOLDE 2 2.091 12.96 11.22 12.96 MOLDE 3 9.02 10.68 MOLDE 3 1.988 12.83 10.13 10.96 Maxima Densidad Seca (kg/cm3) 2.205 C.B.R. Para el 100% de la M.D.S. = Humedad Optima(%) 7.10% C.B.R. Para el 95% de la M.D.S. = 03/04/2018 "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY-APURIMAC 2018" 18.57 13.09 y = -885.17x4 + 1357.1x3 - 695.03x2 + 162.18x y = 4156.7x5 - 5944.9x4 + 3393x3 - 984.07x2 + 161.15x y = -5251.8x5 + 5642.3x4 - 1685.7x3 - 24.044x2 + 78.865x + 1.95 0.00 10.00 20.00 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 E S F U E R Z O (K g /c m 2 ) PENETRACION (pulg) CURVA ESFUERZO-PENETRACION (California Bearing Ratio CBR) y = 137x2 - 539.34x + 541.72 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00 16.00 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 C B R % DENSIDAD SECA (gr/cc) CURVA: DENSIDAD-CBR (California Bearing Ratio CBR ) 119 Anexo 15: Panel fotográfico de espesor de afirmado Km 1+250 : ancho de la via = 4.10 m, espesor de afirmado 0.20m Km 1+500 : ancho de la via = 3.90 m, espesor de afirmado 0.21m Km 1+750 : ancho de la via = 3.50 m, espesor de afirmado 0.20m Km 2+000 : ancho de la via = 3.70 m, espesor de afirmado 0.20m Km 2+250 : ancho de la via = 4.20 m, espesor de afirmado 0.27m Km 2+500 : ancho de la via = 4.50 m, espesor de afirmado 0.27m ESPESOR DE AFIRMADO 120 Continúa Anexo N° 15 Km 2+250 : ancho de la via = 4.20 m, espesor de afirmado 0.27m Km 2+500 : ancho de la via = 4.50 m, espesor de afirmado 0.27m Km 2+500 : ancho de la via = 4.50 m, espesor de afirmado 0.27m Km 2+750 : ancho de la via = 3.80 m, espesor de afirmado 0.22 m Km 3+000 : ancho de la via = 3.10 m, espesor de afirmado 0.28m Km 3+000 : Hito kilometrico Km 3+250 : ancho de la via = 3.60 m, espesor de afirmado 0.25m Km 3+500 : ancho de la via = 4.30 m, espesor de afirmado 0.27 m 121 Continúa Anexo N° 15 Km 3+750 : ancho de la via = 4.40 m, espesor de afirmado 0.32m Km 4+000 : ancho de la via = 4.80 m, espesor de afirmado 0.28m Km 3+750 : ancho de la via = 4.40 m, espesor de afirmado 0.32m Km 4+000 : ancho de la via = 4.80 m, espesor de afirmado 0.28m Km 4+500 : ancho de la via = 4.00 m, espesor de afirmado 0.16m Km 4+750 : ancho de la via = 4.00 m, espesor de afirmado 0.11m 122 Continúa Anexo N° 15 Km 5+000 : ancho de la via = 4.00 m, espesor de afirmado 0.25m Km 5+250 : ancho de la via = 3.80 m, espesor de afirmado 0.21m Km 5+500 : ancho de la via = 3.90 m, espesor de afirmado 0.24m Km 5+750 : ancho de la via = 3.80 m, espesor de afirmado 0.11m Km 6+000 : ancho de la via = 3.00 m, espesor de afirmado 0.16 m Km 6+250 : ancho de la via = 3.20 m, espesor de afirmado 0.14m 123 Continúa Anexo N° 15 Km 6+500 : ancho de la via = 4.40 m, espesor de afirmado 0.32m Km 6+750 : ancho de la via = 2.60 m, espesor de afirmado 0.14m Km 7+000 : ancho de la via = 3.60 m, espesor de afirmado 0.11m Km 7+250 : ancho de la via = 3.10 m, espesor de afirmado 0.16m Km 7+500 : ancho de la via = 4.10 m, espesor de afirmado 0.15 m Km 7+750 : ancho de la via = 4.30 m, espesor de afirmado 0.11m 124 Continúa Anexo N° 15 Km 8+000 : ancho de la via = 4.20 m, espesor de afirmado 0.10m Km8+750 : ancho de la via = 3.60 m, espesor de afirmado 0.14m Km 9+000 : ancho de la via = 2.90 m, espesor de afirmado 0.08 m Km 9+250 : ancho de la via = 3.70 m, espesor de afirmado 0.19 m Km 9+750 : ancho de la via = 2.80 m, espesor de afirmado 0.16m Km10+000 : ancho de la via = 4.10 m, espesor de afirmado 0.15m 125 Continúa Anexo N° 15 Km 10+250 : ancho de la via = 3.40 m, espesor de afirmado 0.09m Km10+500 : ancho de la via = 3.10 m, espesor de afirmado 0.14m Km 10+750 : ancho de la via = 3.30 m, espesor de afirmado 0.21m Km11+000 : ancho de la via = 3.90 m, espesor de afirmado 0.13 m Km 11+250 : ancho de la via = 4.20 m, espesor de afirmado 0.20m Km11+500 : ancho de la via = 3.20 m, espesor de afirmado 0.18m 126 Continúa Anexo N° 15 Km 11+750 : ancho de la via = 3.00 m, espesor de afirmado 0.16 m Km12+000 : ancho de la via = 3.10 m, espesor de afirmado 0.18m Km 12+250 : ancho de la via = 3.60 m, espesor de afirmado 0.09 m Km12+500 : ancho de la via = 3.50 m, espesor de afirmado 0.18m Km 12+750 : ancho de la via = 3.40 m, espesor de afirmado 0.23 m Km13+000 : ancho de la via = 3.20 m, espesor de afirmado 0.21 m 127 Continúa Anexo N° 15 Km 13+250 : ancho de la via = 3.50 m, espesor de afirmado 0.12m Km13+750 : ancho de la via = 4.00 m, espesor de afirmado 0.14 m Km 14+000 : ancho de la via = 4.20 m, espesor de afirmado 0.21m Km14+250 : ancho de la via = 3.80 m, espesor de afirmado 0.23m Km 14+500 : ancho de la via = 3.20 m, espesor de afirmado 0.18m Km14+750 : ancho de la via = 3.20 m, espesor de afirmado 0.18m 128 Continúa Anexo N° 15 Km 15+000 : ancho de la via = 3.60 m, espesor de afirmado 0.16m Km15+250 : ancho de la via = 4.30 m, espesor de afirmado 0.27 m Km 15+500 : ancho de la via = 3.80 m, espesor de afirmado 0.10m Km15+750 : ancho de la via = 3.80 m, espesor de afirmado 0.10m Km 16+000 : ancho de la via = 3.80 m, espesor de afirmado 0.10m 129 Anexo 16: Panel fotográfico de inventario vial FOTO Nº1: Inicio de tramo Puente Hullpuhuaycco - Karkatera Km 1+150 FOTO Nº 2: km 2+700, señal informativa C.P Moyocorral FOTO Nº 3: HITO Km 4+000 FOTO Nº 4: Alcantarilla Km 4+150 INVENTARIO VIAL 130 Continúa Anexo N° 16 FOTO Nº 7: HITO Km 7+000 FOTO Nº 8: HITO Km 10+000 FOTO Nº 9: km 10+800, Alcantarilla. FOTO Nº 10: HITO Km 11+000 FOTO Nº 11: HITO Km 12+000 FOTO Nº 12: HITO Km 13+000 131 Continúa Anexo N° 16 FOTO Nº 13: HITO Km 14+000 FOTO Nº 14: Alcantarilla obstruida con tierra y basura. FOTO Nº 15: km 15+300, Baden en regular estado de conservacion. FOTO Nº 16: HITO Km 16+000 132 Anexo 17: Inventario de condición foto 01: Kilómetro 0+000 (El Arco) Inicio de la Carretera departamental AP 103 . foto 02: km 1+000 plataforma con visible perdida de material de afirmado. foto 03: km 1+150 desvio puente Leonpampa Foto 04: erosion en la plataforma por falta de cunetas laterales Foto 05: Curva de volteo, terreno con presencia de material arcilloso . Foto 06: Baden en mal estado, visible formacion de charcos de agua. 133 Continúa Anexo N° 17 Foto 07: Erocion de la calzada, no existe cunetas laterales Foto 08: Erocion de la calzada, no existe cunetas laterales Foto 09: Ingreso a Huayllabamba, se nota la plasticidad del suelo en curva. Foto 10: Deformacion de la calzada, presencia de lodasal por falta de cunetas laterales y alcantarillas . Foto 11: Daños a la calzada ocacionado por canales de riego . Foto 12: Baches en la calzada. 134 Continúa Anexo N° 17 Foto 13 : Erocion de la calzada ocasionada por ausencia de cunetas laterales. Foto 14 : Km 10+000 se observa la calzada con numerosos baches. foto 15: baches y lodasales en calzada, no hay cunetas laterales. foto 16: Zona rocosa con pendiente pronunciada, se observa un lodazal a pesar de que esxiste una alcantarilla. Foto 17: el material de afirmado saturado tiene un comportamiento parecido al de la arcilla, ocacionando ahuellamientos en la calzada. Foto 18 : zona rocosa. Calzada con perdida de materila de afirmado. 135 Continúa Anexo N° 17 foto 19:quebrada con baden, sin embargo existe lodasal. foto 20: km 08+160. Alcantarilla de concreto tipo cajon 80cm x 80cm, y zocavacion de la calzada foto 21: tramo en zona rocosa. Foto 22: calzada erocianada por el curso de agua supeficial. Foto 23: baches en tramos de la carretera, falta cunetas y alcantarillas. Foto 24: baches en tramos de la carretera, a pesar de existencia de cunetas. 136 Continúa Anexo N° 17 foto 31: . Formación de lodazales. foto 32: alcantarilla obstruida, foto 33: Pontón con daños en la superficie Foto 34: pequeños cursos de agua al acumularse en agrandan mas los baches. Foto 35: C. P Karkatera Foto 36: Badén en mal estado. 137 Continúa Anexo N° 17 foto 25: calzada totalmente con baches. foto 26: curva de volteo, acumulación de agua superficial por cuneta con pendiente inadecuada. foto 27: deformación y erosión de la calzada. Foto 28: erosión y baches. Foto 29: falta cunetas laterales. Foto 30: deslizamiento de talud, es necesario realizar banquetas. 138 Anexo 18: Ensayo de laboratorio en suelo natural Taras pesadas para realizar ensayo de contenido de humedad en suelos alterados. Colocacion de muestra en tara para realizar ensayo de contenido de humedad en suelos alterados. Peso de tara on suelo humedo para determinar contenido de humedad. Tesista poniendo al horno muestras para determinar el contenido de Humedad a una temperatura de 110 Cº. Secado de muestras en horno. Secado a temperatura natral de muestra extraida de cantera para realizar ensayos de granulometria, Proctor y CBR 139 Continúa Anexo N° 18 Realizando el cuarteo para selección de material. Equipos y herramientas para realizar ensayo de limite liquido de suelo natural Tesista realizando ensayo de limite liquido en suelo natural. Cuchara de casagrande con muestra que cerro en 18 golpes. Ensayo de limite plastico con suelo natural. Tesista realizando el ensayo de limite plastico con suelo natural. 140 Continúa Anexo N° 18 Cuarteo de muestra para realizar ensayo granulometrico Calculando el tamaño nominal maximo del suelo para determinar la cantidad de muestra para granulometria. Lavado muestra de suelo para luego ser secado al horno Sulo lavado y secado al horno para realizar ensayo granulometrico. Tamisado manual de suelo Peso de suelo retenido en los diferentes Nº de mallas. 141 Continúa Anexo N° 18 Seleccionando 6 kg de muestra de suelo para eleccion del tipo de metodo a utilizar en el Proctor Modificado. Muestras que pasan las mallas 3/4", 3/8" y Nº 04, se reaiza el ensayo de Proctor Modificado utilizando el metodo C. Pesando molde de proctor modificado Mescla de suelo con 2% de contenido de agua, posterior a 4%, 6% y 8%. Dividiendo muestras en 5 partes iguales para realizar el proctor modificado. Mescla de suelo con 8% de contenido de agua, dividido en 5 partes para compactar en molde de proctor modificado. 142 Continúa Anexo N° 18 Compactacion de suleo cada 5 capas a 56 golpes cada una con pison manual. Muestra con 2% de agua compactada. Corte y nivelacion con regla metalica de muestra sobrante. Pesado de molde con muestra compactada para determinar la desnsidad del suelo. Muestra de 5 kg mesclado con 6.1 % de agua(OCH) para realizar el ensayo de CBR. Peso de molde de CBR. 143 Continúa Anexo N° 18 Compactacion de suelo cada 5 capas a 56 golpes cada una con pison manual. Corte y nivelacion con regla metalica de muestra sobrante. Colocando dial para lectura de expansión del suelo. Muestra puesta en agua durante 4 dias para poder realizar lectura de expansión. Realizando lectura de penetracion con maquina de presiones, con el apoyo de personal tecnico de laboratorio. Vista de tesistas luego de haber realizado los ensayos de presion en muestras compactadas a 56, 25 y 12 golpes para determinar el CBR. 144 Anexo 19: Panel fotográfico de ensayo de laboratorio aplicando polímero Dosificacion de 200 ml de estabilizador C. Polimero Z con 800 ml de agua Mescla 1 polimero con 4 de H2O, para utilizar en esayos de laboratorio. Equipo y herramientas para realizar el ensayo de limite liquido aplicando polimero. Tesista realizando limite liquido de suelo aplicando polimero. Muestras de suelo preparado para realizar el ensayo de Proctor Modificado. Muestra de suelo y mezcla de polimero con agua para ensayo de proctor modificado. 145 Continúa Anexo N° 19 Tesista mezclando suelo con polimero Compactacion de suleo cada 5 capas a 56 golpes cada una con pison manual. Tesista quitando anillo de molde para luego realizar elcorte y nivelado. Pesando Molde con suelo compactado para determinar la densidad. Pesando molde para realizar ensayo de CBR aplicando polimero. Muestra de 5 kg mezclado con 7.1 % de agua + polimero (OCH) para realizar el ensayo de CBR. 146 Continúa Anexo N° 19 Colocando 1era capa de suelo mezclado con polimero en molde para CBR. Compactacion de suleo cada 5 capas a 56, 25 y 12 golpes con pison manual. Corte y nivelacion con regla metalica de muestra sobrante. Muestra despues de corte y nivelado para luego pesar. Muestra con dial para lectura de expansión Muestras compactadas a 56, 25 y 12 golpes, con sus diales respectivos para realizar lecturas de expansión. 147 Continúa Anexo N° 19 Muestra con polimero puesta en agua durante 4 dias para poder realizar lectura de expansión. Realizando lectura de penetracion con maquina de presiones, con el apoyo de personal tecnico de laboratorio. 148 Anexo 20: Panel fotográfico de conteo de tráfico foto 01: Vehiculo de transporte particular . foto 02: Vehiculo Station Wagon. foto 03: Vehiculo Combi Rural, recogiendo a niños en Moyocorral. foto 04: Camioneta Pick UP foto 05: Camion de dos ejes Foto 06: Camion 3 ejes 149 Continúa Anexo N° 20 Foto 07: vehiculo de transporte de pasajeros "Chucchuruna" regresando de Karkatera hacia Abancay. Foto 08: Vehiculo de 3 ejes (Volvo). Foto 09: vehiculo Station Wagon (de la derecha saliendo de CP. Moyocorral, de la izquierda se dirige hacia Karkatera). Foto 10: Vehiculo de tranporte de pasajeros CHUCCHURUNA. Foto 11: Vehiculo Station Wagon. Foto 12: Tesistas ralizando conteo de trafico vehicular en Puente Ullpuhuaycco. 150 Anexo 21: Certificado de calibración de cazuela casagrande manual 151 Anexo 22: Certificado de calibración de la malla 1” para tamizado 152 Anexo 23: Certificado de calibración de horno eléctrico 153 Anexo 24: Certificado de calibración de máquina de ensayos a comprensión 154 Anexo 25: Certificado de calibración de balanza de 3000 g. 155 Anexo 26: Certificado de calibración de balanza de 15000 g. 156 Anexo 27: Formato de clasificación vehicular FORMATO Nº 1 TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION UBICACIÓN DIA Y FECHA DIA 1 PICK UP PANEL RURAL Combi 2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3 00-01 E S 01-02 E S 02-03 E S 03-04 E S 04-05 E S 05-06 E S 06-07 E S 07-08 E S 08-09 E S 09-10 E S 10-11 E S 11-12 E S 12-13 E S 13-14 E S 14-15 E S 15-16 E S 16-17 E S 17-18 E S 18-19 E S 19-20 E S 20-21 E S 21-22 E S 22-23 E S 23-24 E S 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ENCUESTADOR : ______________________ JEFE DE BRIGADA : ____________________ ING.RESPONS: __________________ SUPERV.MTC : ________________________ DIAGRA. VEH. PARCIAL: FORMATO DE CLASIFICACION VEHICULAR ESTUDIO DE TRAFICO HORA SENTI DO AUTO STATION WAGON CAMIONETAS MICRO BUS CAMION SEMI TRAYLER TRAYLER 157 Anexo 28: Plano de ubicación y localización del tramo en estudio 158 Anexo 29: Plano clave del tramo en estudio 159 Anexo 30: Resumen de metrados Anexo 31: Resumen de metrados obras preliminares Item Descripción Und. Metrado 01 OBRAS PRELIMINARES 01.01 MOVILIZACIÓN Y DESMOVILIZACIÓN DE EQUIPO GLB 1.00 01.02 NIVELACIÓN Y REPLANTEO KM 14.05 02 PAVIMENTOS 02.01 REPOSICIÓN DE AFIRMADO E=0.10M M3 5,550.87 03 TRANSPORTES 03.01 TRANSPORTE DE MAT. GRANULAR HASTA 1KM M3K 5,956.80 03.02 TRANSPORTE DE MAT. GRANULAR > 1KM M3K 64,749.18 04 IMPACTO AMBIENTAL 04.01 RESTAURACION DE PATIO DE MAQUINAS M2 300.00 RESUMEN DE METRADOS TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL ACTIVIDAD : 01.00 OBRAS PRELIMINARES FECHA : ENERO DEL 2018 01.01 : Movilización y Desmovilización GLB 1.00 1.00 01.02 : Nivelación y replanteo KM 14.05 14.05 TOTAL RESUMEN DE METRADOS OBRAS PRELIMINARES ITEM PARTIDA UNIDAD METRADO TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 160 Anexo 32: Sustento de metrados obras preliminares ACTIVIDAD : 01.00 OBRAS PRELIMINARES FECHA : ENERO DEL 2018 01.01 : Movilización y Desmovilización 1.00 Glb Unidad Parcial Movilización y desmovilización Glb 1.00 1.00 1.00 Glb 01.02 : Nivelación y replanteo 14.050 km Inicio Fin 1+150.00 15+200.00 14,050.00 14,050.00 14.050 km SUSTENTO DE METRADOS Longitud km Progresiva * El detalle de la movilización de equipos se encuentra detallado en la hoja adjunta. Descripción TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 161 Anexo 33: Movilización y desmovilización 1.0 EQUIPO TRANSPORTADO ITEM CANTIDAD PESO EN KG OBSERVACIÓN 1.00 CAMION CISTERNA 4X2 (AGUA) 122 HP 2,000 GAL. 1.00 13000.00 (3) 2.00 CAMION VOLQUETE 15 M3. 3.00 20000.00 (3) 3.00 CAMIONETA PICK-UP 4x2 90HP 2 TON. 1.00 3000.00 (3) 4.00 CARGADOR S/LLANTAS 125-155 HP 3 YD3 1.00 18390.00 (2) 5.00 MOTONIVELADORA DE 125 HP 1.00 11520.00 (2) 6.00 RODILLO LISO VIBR AUTOP 70-10 HP 7-9 T. 1.00 12000.00 (2) 7.00 TRACTOR DE ORUGAS DE 190-240 HP 1.00 14900.00 (2) 8.00 ZARANDA MECANICA DE 2 1/2" 1.00 3000.00 (1) COSTO EN SOLES COSTO Nº Viajes VEHÍCULO PESO TIEMPO VIAJE ALQUILER SUB TOTAL KG HR HM 2 CAMION PLATAFORMA, 280-330HP, 15-30 TON52,110.00 0.28 233.33 130.66 MOV Y DESMV. INCLUIDO FALSO FLETE(40% ) TOTAL = 182.93S/. COTIZACIÓN SEGÚN REVISTA COSTOS NOTA : (1) EQUIPO TRANSPORTADO EN VOLQUETES (2) EQUIPO TRANSPORTADO EN CAMIÓN PLATAFORMA (3) EQUIPO AUTOTRANSPORTADO A - Distancia entre ejes: 4.800 + 1.350 B - Largo Total: 9.840 G - Voladizo delantero: 1.440 H - Voladizo trasero: 2.250 P - A ltura techo de la cabina/ Distancia Factor de Distancia real Velocidad TOTAL KM corrección KM KM /HR Tiempo (hr) Abancay (P.M.) - Arco Maucacalle 0.00 1.20 0.00 30.00 0.00 Arco Maucacalle - Karcatera (P.M.=1+500) 1.50 2.80 4.20 30.00 0.14 1.50 0.14 IDA VUELTA 1.00 CAMION CISTERNA 4X2 (AGUA) 122 HP 2,000 GAL. 0.14 0.14 158.19 44.29S/. 4.00 CAMION VOLQUETE 15 M3. 0.14 0.14 137.29 153.76S/. 1.00 CAMIONETA PICK-UP 4x2 90HP 2 TON. 0.14 0.14 31.57 8.84S/. TOTAL 206.90S/. RESUMEN 1.0 EQUIPO TRANSPORTADO 182.93S/. 2.0 EQUIPO AUTOTRANSPORTADO 206.90S/. TOTAL MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION 389.83S/. CÁLCULO DE HORAS DE VIAJE DE CAMION PLATAFORMA MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION 2.0 EQUIPO AUTOTRANSPORTADO CANTIDAD VEHÍCULO TIEMPO DE VIAJE ALQ / HOR SUB TOTAL DESCRIPCIÓN DE MAQUINARIA chasis (techo bajo): 1.875 COSTO EN SOLES CAMION PLATAFORMA TRANSPORTE DE MAQUINARIA PESADA (PBM: 20-28 TON) Distancia Factor de Distancia real Velocidad TOTAL KM corrección KM KM /HR Tiempo (hr) Abancay (P.M.) - Arco Maucacalle 0.00 1.20 0.00 30.00 0.00 Arco Maucacalle - Karcatera (P.M.=1+500) 1.50 2.80 4.20 30.00 0.14 1.50 0.14 CÁLCULO DE HORAS DE VIAJE DE CAMION PLATAFORMA TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 162 Anexo 34: Resumen de metrados superficie de rodadura ACTIVIDAD : 02.00 SUPERFICIE DE RODADURA FECHA : ABRIL DEL 2018 02.01 m3 5,550.87 5,550.87: Reposición de afirmado E=0,10 m. TOTAL RESUMEN DE METRADOS SUPERFICIE DE RODADURA ITEM PARTIDA UNIDAD METRADO TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 163 Anexo 35: Superficie de rodadura - metrado de afirmado ACTIVIDAD : 02.00 SUPERFICIE DE RODADURA FECHA : ABRIL DEL 2018 02.01 : Reposicion de Afirmado E=0,1 M. 5,550.87 m3 Longitud Ancho Promedio Espesor Area Area S/A Area Total Vol. Total Inicio Final m m m m2 m2 m2 m3 1+000.00 1+250.00 250.00 4.10 0.10 1,025.00 20.50 1,045.50 104.55 1+250.00 1+500.00 250.00 4.10 0.10 1,025.00 20.50 1,045.50 104.55 1+500.00 1+750.00 250.00 4.10 0.10 1,025.00 20.50 1,045.50 104.55 1+750.00 2+000.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 2+000.00 2+250.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 2+250.00 2+500.00 250.00 4.30 0.10 1,075.00 21.50 1,096.50 109.65 2+500.00 2+750.00 250.00 4.30 0.10 1,075.00 21.50 1,096.50 109.65 2+750.00 3+000.00 250.00 4.30 0.10 1,075.00 21.50 1,096.50 109.65 3+000.00 3+250.00 250.00 3.50 0.10 875.00 17.50 892.50 89.25 3+250.00 3+500.00 250.00 3.50 0.10 875.00 17.50 892.50 89.25 3+500.00 3+750.00 250.00 4.50 0.10 1,125.00 22.50 1,147.50 114.75 3+750.00 4+000.00 250.00 4.50 0.10 1,125.00 22.50 1,147.50 114.75 4+000.00 4+250.00 250.00 4.50 0.10 1,125.00 22.50 1,147.50 114.75 4+250.00 4+500.00 250.00 4.50 0.10 1,125.00 22.50 1,147.50 114.75 4+500.00 4+750.00 250.00 4.50 0.10 1,125.00 22.50 1,147.50 114.75 4+750.00 5+000.00 250.00 4.50 0.10 1,125.00 22.50 1,147.50 114.75 5+000.00 5+250.00 250.00 4.50 0.10 1,125.00 22.50 1,147.50 114.75 5+250.00 5+500.00 250.00 4.50 0.10 1,125.00 22.50 1,147.50 114.75 5+500.00 5+750.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 5+750.00 6+000.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 6+000.00 6+250.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 6+250.00 6+500.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 6+500.00 6+750.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 6+750.00 7+000.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 7+000.00 7+250.00 250.00 3.30 0.10 825.00 16.50 841.50 84.15 7+250.00 7+500.00 250.00 3.30 0.10 825.00 16.50 841.50 84.15 7+500.00 7+750.00 250.00 4.40 0.10 1,100.00 22.00 1,122.00 112.20 7+750.00 8+000.00 250.00 4.40 0.10 1,100.00 22.00 1,122.00 112.20 8+000.00 8+250.00 250.00 4.40 0.10 1,100.00 22.00 1,122.00 112.20 8+250.00 8+500.00 250.00 3.60 0.10 900.00 18.00 918.00 91.80 8+500.00 8+750.00 250.00 3.60 0.10 900.00 18.00 918.00 91.80 8+750.00 9+000.00 250.00 3.60 0.10 900.00 18.00 918.00 91.80 9+000.00 9+250.00 250.00 3.60 0.10 900.00 18.00 918.00 91.80 9+250.00 9+500.00 250.00 3.60 0.10 900.00 18.00 918.00 91.80 Progresiva METRADO AFIRMADO TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 164 Continua anexo 35 ACTIVIDAD : 02.00 SUPERFICIE DE RODADURA FECHA : ABRIL DEL 2018 02.01 : Reposicion de Afirmado E=0,1 M. 5,550.87 m3 Longitud Ancho Promedio Espesor Area Area S/A Area Total Vol. Total Inicio Final m m m m2 m2 m2 m3 9+500.00 9+750.00 250.00 3.60 0.10 900.00 18.00 918.00 91.80 9+750.00 10+000.00 250.00 3.60 0.10 900.00 18.00 918.00 91.80 10+000.00 10+250.00 250.00 3.60 0.10 900.00 18.00 918.00 91.80 10+250.00 10+500.00 250.00 3.40 0.10 850.00 17.00 867.00 86.70 10+500.00 10+750.00 250.00 3.40 0.10 850.00 17.00 867.00 86.70 10+750.00 11+000.00 250.00 3.40 0.10 850.00 17.00 867.00 86.70 11+000.00 11+250.00 250.00 4.20 0.10 1,050.00 21.00 1,071.00 107.10 11+250.00 11+500.00 250.00 4.20 0.10 1,050.00 21.00 1,071.00 107.10 11+500.00 11+750.00 250.00 3.50 0.10 875.00 17.50 892.50 89.25 11+750.00 12+000.00 250.00 3.50 0.10 875.00 17.50 892.50 89.25 12+000.00 12+250.00 250.00 3.50 0.10 875.00 17.50 892.50 89.25 12+250.00 12+500.00 250.00 3.50 0.10 875.00 17.50 892.50 89.25 12+500.00 12+750.00 250.00 3.50 0.10 875.00 17.50 892.50 89.25 12+750.00 13+000.00 250.00 3.50 0.10 875.00 17.50 892.50 89.25 13+000.00 13+250.00 250.00 3.50 0.10 875.00 17.50 892.50 89.25 13+250.00 13+500.00 250.00 3.50 0.10 875.00 17.50 892.50 89.25 13+500.00 13+750.00 250.00 4.30 0.10 1,075.00 21.50 1,096.50 109.65 13+750.00 14+000.00 250.00 4.30 0.10 1,075.00 21.50 1,096.50 109.65 14+000.00 14+250.00 250.00 4.30 0.10 1,075.00 21.50 1,096.50 109.65 14+250.00 14+500.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 14+500.00 14+750.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 14+750.00 15+000.00 250.00 3.80 0.10 950.00 19.00 969.00 96.90 15+000.00 15+200.00 200.00 3.80 0.10 760.00 15.20 775.20 77.52 LONGITUD 4.90 18.00 88.20 -88.20 -88.20 TOTAL 14,200.00 55,373.20 1,105.70 56,302.50 5,550.87 KM. 1+150 PUENTE DE CONCRETO ARMADO Progresiva METRADO AFIRMADO 165 Anexo 36: Resumen de metrados transporte ACTIVIDAD : 03.00 TRANSPORTES FECHA : ENERO DEL 2018 ITEM PARTIDA UNIDAD METRADO 03.01 TRANSPORTE DE MATERIAL GRANULAR HASTA 1 KM m³-km 5,956.80 03.02 TRANSPORTE DE MATERIAL GRANULAR D> 1 KM m³-km 64,749.18 RESUMEN DE METRADOS 03.00 TRANSPORTE TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 166 Anexo 37: Sustento de metrados de transporte de base granular 03.01 TRANSPORTE DE MATERIAL GRANULAR HASTA 1 KM 5,956.80 m 3 -km 03.02 TRANSPORTE DE MATERIAL GRANULAR D> 1 KM 64,749.18 m 3 -km PAVIMENTOS INICIO (km) FIN (km) Ecuación Empalme (m) Código Cantera Ubicación de Canteras (km) Participación % Acceso (km) D.L.P. 120.00 m (km) Distancia (km) Longitud (m) Ancho (m) Área (m 2) SA (m 2) Espesor (m) Volumen (m 3) Momento (m 3-km) D<=1km (m 3-km) D>1km (m 3-km) 1+000.00 2+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 4.94 1,000.00 4.100 4,100.00 82.00 0.10 418.20 2,065.91 418.20 1,647.71 2+000.00 3+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 5.94 1,000.00 3.800 3,800.00 76.00 0.10 387.60 2,302.34 387.60 1,914.74 3+000.00 4+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 6.94 1,000.00 3.500 3,500.00 70.00 0.10 357.00 2,477.58 357.00 2,120.58 4+000.00 5+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 7.94 1,000.00 4.500 4,500.00 90.00 0.10 459.00 3,644.46 459.00 3,185.46 5+000.00 6+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 8.94 1,000.00 4.500 4,500.00 90.00 0.10 459.00 4,103.46 459.00 3,644.46 6+000.00 7+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 9.94 1,000.00 3.800 3,800.00 76.00 0.10 387.60 3,852.74 387.60 3,465.14 7+000.00 8+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 10.94 1,000.00 3.300 3,300.00 66.00 0.10 336.60 3,682.40 336.60 3,345.80 8+000.00 9+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 11.94 1,000.00 4.400 4,400.00 88.00 0.10 448.80 5,358.67 448.80 4,909.87 9+000.00 10+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 12.94 1,000.00 3.600 3,600.00 72.00 0.10 367.20 4,751.57 367.20 4,384.37 10+000.00 11+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 13.94 1,000.00 3.600 3,600.00 72.00 0.10 367.20 5,118.77 367.20 4,751.57 11+000.00 12+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 14.94 1,000.00 4.200 4,200.00 84.00 0.10 428.40 6,400.30 428.40 5,971.90 12+000.00 13+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 15.94 1,000.00 3.500 3,500.00 70.00 0.10 357.00 5,690.58 357.00 5,333.58 13+000.00 14+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 16.94 1,000.00 3.500 3,500.00 70.00 0.10 357.00 6,047.58 357.00 5,690.58 14+000.00 15+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 17.94 1,000.00 4.300 4,300.00 86.00 0.10 438.60 7,868.48 438.60 7,429.88 15+000.00 16+000.00 - C-1 - 100.00% 3.56 0.12 18.94 1,000.00 3.800 3,800.00 76.00 0.10 387.60 7,341.14 387.60 6,953.54 5,956.80 70,705.98 5,956.80 64,749.18 Se considera la ubicación de la cantera en el km.1+150; con un acceso de 3.56 km. Dist.Media (km): 11.87 Sustento de metrados de transporte de Base Granular 167 Anexo 38: Sustento de metrados de agua para riego PAVIMENTOS INICIO (km) FIN (km) Código Fuente de Agua Ubicación de Fuente de Agua (km) Participación % Acceso (km) D.L.P. 120.00 m (km) Distancia (km) Longitud (m) Ancho (m) Área (m 2) SA (m 2) Espesor (m) Volumen (m 3) Momento (m 3-km) D<=1km (m 3-km) D>1km (m 3-km) 1+000.00 2+000.00 F-1 0.40 100.00% - 0.00 1.10 1,000.00 4.100 4,100.00 82.00 0.10 418.20 460.02 418.20 41.82 2+000.00 3+000.00 F-1 0.40 100.00% - 0.00 2.10 1,000.00 3.800 3,800.00 76.00 0.10 387.60 813.96 387.60 426.36 3+000.00 4+000.00 F-1 0.40 100.00% - 0.00 3.10 1,000.00 3.500 3,500.00 70.00 0.10 357.00 1,106.70 357.00 749.70 4+000.00 5+000.00 F-2 4.70 100.00% 1.00 1.00 0.20 1,000.00 4.500 4,500.00 90.00 0.10 459.00 91.80 91.80 - 5+000.00 6+000.00 F-2 4.70 100.00% 1.00 2.00 -0.20 1,000.00 4.500 4,500.00 90.00 0.10 459.00 91.80 - 91.80 - - 6+000.00 7+000.00 F-3 9.25 100.00% 1.00 3.00 0.75 1,000.00 3.800 3,800.00 76.00 0.10 387.60 290.70 290.70 - 7+000.00 8+000.00 F-3 9.25 100.00% 1.00 4.00 -1.25 1,000.00 3.300 3,300.00 66.00 0.10 336.60 420.75 - 420.75 - - 8+000.00 9+000.00 F-3 9.25 100.00% 1.00 5.00 -3.25 1,000.00 4.400 4,400.00 88.00 0.10 448.80 1,458.60 - 1,458.60 - - 9+000.00 10+000.00 F-3 9.25 100.00% 1.00 6.00 -4.75 1,000.00 3.600 3,600.00 72.00 0.10 367.20 1,744.20 - 1,744.20 - - 10+000.00 11+000.00 F-3 9.25 100.00% 1.00 7.00 -4.75 1,000.00 3.600 3,600.00 72.00 0.10 367.20 1,744.20 - 1,744.20 - - 11+000.00 12+000.00 F-4 11.30 100.00% 1.00 8.00 -6.80 1,000.00 4.200 4,200.00 84.00 0.10 428.40 2,913.12 - 2,913.12 - - 12+000.00 13+000.00 F-4 11.30 100.00% 1.00 9.00 -6.80 1,000.00 3.500 3,500.00 70.00 0.10 357.00 2,427.60 - 2,427.60 - - 13+000.00 14+000.00 F-5 15.30 100.00% 1.00 10.00 -7.20 1,000.00 3.500 3,500.00 70.00 0.10 357.00 2,570.40 - 2,570.40 - - 14+000.00 15+000.00 F-5 15.30 100.00% 1.00 11.00 -9.20 1,000.00 4.300 4,300.00 86.00 0.10 438.60 4,035.12 - 4,035.12 - - 15+000.00 16+000.00 F-5 15.30 100.00% 1.00 12.00 -10.80 1,000.00 3.800 3,800.00 76.00 0.10 387.60 4,186.08 - 4,186.08 - - 1,570.80 2,421.48 1,203.60 1,217.88 Dist.Media (km): 1.54 Sustento de metrados de transporte de Agua para riego 168 Anexo 39: Resumen de metrados impacto ambiental Anexo 40: Sustento de metrados de impacto ambiental ACTIVIDAD : 04.00 IMPACTO AMBIENTAL FECHA : MARZO DEL 2018 04.01 Restauración de cantera m2 0.00 0.00 04.02 Restauración de patio de maquinas m2 300.00 300.00 TOTAL RESUMEN DE METRADOS IMPACTO AMBIENTAL ITEM PARTIDA UNIDAD METRADO TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL ACTIVIDAD : 04.00 IMPACTO AMBIENTAL FECHA : MARZO DEL 2018 04.01 Restauración de cantera 0.00 Descripción largo ancho Unidad Parcial km. 2+041 0 0 m2 0 m2 0 m2 0 Restauración de cantera m 2 - No se considera por ser cantera privada 0.00 04.02 Restauración de patio de maquinas 300.00 m² Descripción largo ancho Unidad Parcial km. 2+660 20 15 m 2 300 m 2 0 m 2 0 Restauración de patio de maquinas m 2 300.00 300.00 m² SUSTENTO DE METRADOS 169 Anexo 41: Cálculo del ancho promedio del camino departamental Del Km. Al Km. 1+000.00 1+250.00 4.10 0.10 1.50 1+250.00 1+500.00 4.10 0.10 1.50 1+500.00 1+750.00 3.90 0.10 1.50 1+750.00 2+000.00 3.50 0.10 1.50 2+000.00 2+250.00 3.70 0.10 1.50 2+250.00 2+500.00 4.20 0.10 1.50 2+500.00 2+750.00 4.50 0.10 1.50 2+750.00 3+000.00 3.80 0.10 1.50 3+000.00 3+250.00 3.10 0.10 1.50 3+250.00 3+500.00 3.60 0.10 1.50 3+500.00 3+750.00 4.30 0.10 1.50 3+750.00 4+000.00 4.40 0.10 1.50 4+000.00 4+250.00 4.80 0.10 1.50 4+250.00 4+500.00 4.60 0.10 1.50 4+500.00 4+750.00 4.00 0.10 1.50 4+750.00 5+000.00 4.00 0.10 1.50 5+000.00 5+250.00 4.00 0.10 1.50 5+250.00 5+500.00 3.80 0.10 1.50 5+500.00 5+750.00 3.90 0.10 1.50 5+750.00 6+000.00 3.80 0.10 1.50 6+000.00 6+250.00 3.00 0.10 1.50 6+250.00 6+500.00 3.20 0.10 1.50 6+500.00 6+750.00 4.00 0.10 1.50 6+750.00 7+000.00 2.60 0.10 1.50 7+000.00 7+250.00 3.60 0.10 1.50 7+250.00 7+500.00 3.10 0.10 1.50 7+500.00 7+750.00 4.10 0.10 1.50 7+750.00 8+000.00 4.30 0.10 1.50 8+000.00 8+250.00 4.20 0.10 1.50 3.3 4.44.20 4.1 3.8 4.3 3.5 4.5 3.8 3.93 3.60 4.17 4.30 3.35 3.62 3.10 Espesor considerado a lo largo de la via e (mtrs) CALCULO DEL ANCHO PROMEDIO DEL CAMINO DEPARTAMENTAL talud afirmado V:H Z Progresiva Ancho Promedio superficie rodadura c/250 Ancho superficie rodadura promedio considerado en el expediente. AP Ancho inicial existente promedio / kilometro a(mtrs) TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 170 Continúa Anexo 41 Del Km. Al Km. 8+250.00 8+500.00 3.00 0.10 1.50 8+500.00 8+750.00 3.30 0.10 1.50 8+750.00 9+000.00 3.60 0.10 1.50 9+000.00 9+250.00 2.90 0.10 1.50 9+250.00 9+500.00 3.70 0.10 1.50 9+500.00 9+750.00 2.80 0.10 1.50 9+750.00 10+000.00 3.80 0.10 1.50 10+000.00 10+250.00 4.10 0.10 1.50 10+250.00 10+500.00 3.40 0.10 1.50 10+500.00 10+750.00 3.10 0.10 1.50 10+750.00 11+000.00 3.30 0.10 1.50 11+000.00 11+250.00 3.90 0.10 1.50 11+250.00 11+500.00 4.20 0.10 1.50 11+500.00 11+750.00 3.20 0.10 1.50 11+750.00 12+000.00 3.00 0.10 1.50 12+000.00 12+250.00 3.10 0.10 1.50 12+250.00 12+500.00 3.60 0.10 1.50 12+500.00 12+750.00 3.50 0.10 1.50 12+750.00 13+000.00 3.40 0.10 1.50 13+000.00 13+250.00 3.20 0.10 1.50 13+250.00 13+500.00 3.50 0.10 1.50 13+500.00 13+750.00 4.00 0.10 1.50 13+750.00 14+000.00 4.10 0.10 1.50 14+000.00 14+250.00 4.20 0.10 1.50 14+250.00 14+500.00 3.80 0.10 1.50 14+500.00 14+750.00 3.20 0.10 1.50 14+750.00 15+000.00 4.10 0.10 1.50 15+000.00 15+200.00 3.60 0.10 1.50 4.3 3.8 3.6 3.4 4.2 3.5 3.40 4.05 3.27 4.10 3.68 3.31 Espesor considerado a lo largo de la via e (mtrs) CALCULO DEL ANCHO PROMEDIO DEL CAMINO DEPARTAMENTAL talud afirmado V:H Z Progresiva Ancho Promedio superficie rodadura c/250 Ancho superficie rodadura promedio considerado en el expediente. AP Ancho inicial existente promedio / kilometro a(mtrs) 171 Anexo 42: Espesor sectorizado de pavimento 1+000 0.16 1+250 0.17 1+500 0.15 1+750 0.17 2+000 0.14 2+250 0.18 2+500 0.17 2+750 0.19 3+000 0.17 3+250 0.14 3+500 0.16 3+750 0.12 4+000 0.23 4+250 0.15 4+500 0.16 4+750 0.11 5+000 0.15 5+250 0.11 5+500 0.14 5+750 0.11 6+000 0.16 6+250 0.14 6+500 0.14 6+750 0.14 7+000 0.11 7+250 0.16 7+500 0.15 7+750 0.11 8+000 0.10 8+250 0.12 8+500 0.12 8+750 0.14 9+000 0.08 ESPESOR SECTORIZADO DE PAVIMENTO PROMEDIO EXISTENTE A REPONER (e para llegar a 20 cm) PROMEDIO SECTORIZADO 0.16 0.13 0.13 0.16 0.04 0.10 TRAMO: PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARCATERA Espesor (m)Progresiva ESPESOR A REPONER 0.16 0.04 0.10 0.10 0.07 0.07 0.04 0.10 0.10 TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 172 Continua anexo 42: 9+250 0.13 9+500 0.15 9+750 0.16 10+000 0.15 10+250 0.09 10+500 0.14 10+750 0.18 11+000 0.13 11+250 0.19 11+500 0.18 11+750 0.16 12+000 0.16 12+250 0.09 12+500 0.17 12+750 0.17 13+000 0.18 13+250 0.12 13+500 0.14 13+750 0.13 14+000 0.17 14+250 0.17 14+500 0.17 14+750 0.14 15+000 0.15 15+250 0.16 15+500 0.14 15+750 0.18 16+000 0.16 15+250 0.15 15+500 0.15 15+750 0.16 16+000 0.15 PROMEDIO EXISTENTE A REPONER (e para llegar a 20 cm) PROMEDIO SECTORIZADO 0.15 0.15 0.13 0.15 0.16 0.16 0.15 Espesor (m)Progresiva ESPESOR A REPONER 0.05 0.10 0.10 0.10 0.10 0.07 0.04 0.04 0.05 0.05 0.05 0.10 0.10 0.10 173 Anexo 43: Diagrama de canteras de afirmado 0+000 La partida Repos ición de Afi rmado en e=0,10m, se ejecutará desde el km 1+000 a l km 24+000 La partida Escari ficado, Reconformacion y Compactado de la Rasanten, se ejecutará desde el km 0+000 a l km 1+000 DIAGRAMA DE CANTERAS DE AFIRMADO CANTERA N 3 KM 20+300 CANTERA N 1 KM 12+350 CANTERA N 2 KM 16+150 INICIO DE TRAMO KM 0+000 ARCO MAUCACALLE FIN DE TRAMO KM 24+000 KARCATERA Km 6+00 Km 12+00 Km 18+00 TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 174 Anexo 44: Diagrama de fuentes de agua 0+000 1+150 15+200 Reposición de Afirmado en e=0,10m DIAGRAMA DE FUENTES DE AGUA FUENTE DE AGUA N 3 KM 9+250 INICIO DE TRAMO KM 1+150 PUENTE ULLPUHUAYCCO FIN DE TRAMO KM 15+200 KARCATERA Km 15+000 Km 1+000 Km 7+600 FUENTE DE AGUA N 1 KM 0+400 FUENTE DE AGUA N 2 KM 4+700 FUENTE DE AGUA N 4 KM 11+300 FUENTE DE AGUA N 5 KM 15+300 TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 175 Anexo 45: Proyección de vehículos TRAMO ESTACION DE CONTROL MOYOCORRAL LUN ES M A R T ES M IÉR C OLES JUEVES VIER N ES SÁ B A D O D OM IN GO AUTO 5 8 2 5 14 14 21 69 10 0.94749 9 STATION WAGON 36 34 25 33 55 35 58 276 39 0.94749 37 PICK UP 12 9 11 12 14 11 14 83 12 0.94749 11 PANEL 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.94749 0 RURAL Combi 52 38 44 44 47 45 47 317 45 0.94749 43 BUS 2 EJES 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.91923 0 CAMION 2 E 7 0 7 7 5 5 5 36 5 0.91923 5 CAMION 3 E 0 6 0 0 3 0 3 12 2 0.91923 2 TOTAL 112 95 89 101 138 110 148 793 113 - 107 9 8.72% 37 34.87% 11 10.49% 0 0.00% 1.00% 0.94749 DICIEMBRE 43 40.05% 4.60% 0.91923 DICIEMBRE 0 0.00% 5 4.41% TASA DE CRECIMIENTO POBLACIONAL - REGION APURIMAC 1.00% 2 1.47% TASA DE CRECIMIENTO ANUAL DEL PBI REGIONAL 4.60% 107 100.00%IMDs PANEL Pasajeros FACTOR INTERPOLADO AL MES DE RURAL Combi Carga PBI BUS 2 EJES CAMION 2 E DESCRIPCION CAMION 3 E TASA (%) FCSTATION WAGON Fc Tráfico actual por tipo de Vehículo - 2017 TIPO DE VEHÍCULO IMD % AUTO PICK UP IMDa= IMDS x Fc TIPO DE VEHICULO TRAFICO VEHICULAR EN DOS SENTIDOS POR DIA TOTAL SEMANA IMDs PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 176 Anexo 46: Proyección del tráfico normal 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 AUTO 9 9 10 10 10 10 10 10 10 10 10 STATION WAGON 37 38 38 38 39 39 40 40 40 41 41 PICK UP 11 11 11 12 12 12 12 12 12 12 12 PANEL 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 RURAL Combi 43 43 44 44 45 45 46 46 46 47 47 BUS 2 EJES 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 CAMION 2 E 5 5 5 5 6 6 6 6 7 7 7 CAMION 3 E 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 TOTAL 107 108 110 111 112 114 115 117 118 120 121 TASA DE CRECIMIENTO % 1.00% 1.00% TIPO DE VEHICULO 1.00% 1.00% 4.60% 4.60% 4.60% PROYECCION DEL TRAFICO NORMAL 1.00% 177 Anexo 47: Factores de corrección promedio para vehículos ligeros (2000 – 2010) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Ligeros Ligeros Ligeros Ligeros Ligeros Ligeros Ligeros Ligeros Ligeros Ligeros Ligeros Ligeros P001 Aguas Calientes 0.992382 0.920195 1.068743 1.075160 1.169200 1.184254 0.936857 0.879831 0.867443 1.050135 1.040737 1.010235 P002 Aguas Claras 1.120729 1.160006 1.095403 1.045593 0.973398 0.953971 0.890315 0.923189 1.050493 1.033557 1.008857 0.932598 P003 Ambo 1.035571 1.102719 1.094765 1.028035 1.011158 1.047825 1.020222 0.979908 1.031114 0.982223 0.952948 0.861338 P004 Atico 0.934263 0.764183 1.000100 1.047885 1.162355 1.221341 1.023835 0.999045 1.141732 1.095546 1.105757 0.864690 P005 Ay av iri 1.036650 0.967293 1.509918 1.121253 1.191289 1.173181 0.957975 0.883276 0.880329 0.996700 0.985409 0.865891 P006 Bagua 1.056196 1.109595 1.169597 1.102517 1.074476 1.024215 0.969664 0.949647 0.955497 1.009393 1.038757 0.876256 P007 Bujama 0.619687 0.582335 0.689777 1.018653 1.661345 1.793992 1.366112 1.514720 1.653584 1.297168 1.217959 1.012960 P012 Casinchihua 1.169165 1.138535 1.100933 1.093872 1.055809 1.021969 0.897320 0.884660 0.989000 0.994786 0.997694 0.947491 P039 Mocce 0.988368 0.962589 1.015888 1.097568 1.088704 1.041461 1.020978 0.914061 1.042163 1.045342 1.020761 0.906705 P040 Montalv o 0.952951 0.982183 1.081383 1.089070 1.116355 1.120768 0.979418 0.915982 1.020771 1.048732 1.025820 0.868989 P041 Mórrope 0.882757 0.924620 1.070067 1.124741 1.150790 1.169035 0.882586 0.979860 1.183850 1.101693 1.140363 0.785395 P042 Moy obamba 1.178276 1.138916 1.113240 1.051469 1.033499 0.926456 0.937374 0.928181 0.968301 0.971935 0.942950 0.938618 P043 Nazca 0.998482 0.968412 1.029348 1.054918 1.108427 1.123463 0.924936 0.902211 1.026323 1.026347 1.095925 0.896682 P044 Pacanguilla 0.951242 0.972866 1.068221 1.033149 1.067478 1.103852 0.890865 0.949958 1.131137 1.130123 1.126137 0.839516 P045 Pacra 1.110540 1.116333 1.032097 0.874611 1.126100 1.055529 0.916323 0.999696 1.066166 1.025252 1.005852 0.966826 P046 Paita 0.888620 0.846215 0.955639 1.036748 1.152649 1.146220 1.350730 1.066184 1.026845 1.105145 1.089163 0.791592 P047 Pampa Cuéllar 1.049977 0.941641 1.121317 1.130921 1.165483 1.203320 0.967152 0.740558 1.051413 1.022972 1.039633 0.914584 P048 Pampa Galera 1.049449 1.115322 1.189206 1.141811 0.953547 1.044147 0.968588 0.820661 1.029797 1.005944 1.030903 0.927163 P049 Patahuasi 1.154511 0.945466 1.168618 1.091643 1.128276 1.126704 0.924874 0.767332 0.989006 0.952423 1.006260 0.952658 P050 Pedro Ruiz 0.993233 1.029596 1.080265 1.209410 1.101453 1.037956 0.924837 0.913536 0.982339 1.028582 1.004107 0.997269 P051 Piura Sullana 0.920508 0.918587 1.012812 1.067426 1.079278 1.051401 0.996521 0.994501 1.034053 1.082971 1.066464 0.939187 P052 Pomalca 0.769321 0.749243 0.782892 0.831381 0.786013 1.014466 1.793785 0.974946 0.991258 1.017340 1.051915 0.998837 P053 Pomahuanca 0.906348 1.043085 1.080231 P054 Pozo Redondo 0.918618 0.883502 0.989741 1.057258 1.050785 1.191273 1.046164 1.000733 1.103416 1.048364 1.036116 0.848653 P055 Pucará 0.929663 0.968912 1.081974 1.106895 1.118226 1.060810 0.923353 0.909883 1.036513 1.071227 1.030331 0.937501 P056 Punta Perdida 1.016504 0.741978 1.141825 1.231290 1.206355 1.190819 0.886978 0.597177 1.158515 1.107127 1.283573 1.123881 P057 Quiulla 1.054813 1.085522 1.094876 0.922164 1.007071 1.060803 0.857949 0.958452 1.045872 1.058378 1.023853 0.930233 P058 Ramiro Prialé 0.993362 0.998265 1.019429 1.028051 1.032356 1.019612 0.965779 0.941970 1.024400 0.996099 1.016927 0.965203 P059 Rumichaca 1.313437 1.023745 0.995061 0.826767 1.198725 1.183175 0.864668 0.951512 1.214331 1.028613 1.086110 1.047318 P060 Santa Lucía 1.265383 0.949992 1.293140 1.239950 1.301753 1.048459 1.093066 0.840069 1.165849 1.130071 1.155767 0.847905 P061 Say lla 1.012254 0.962672 1.064325 1.292215 1.179586 1.171810 1.045055 0.979378 0.931480 1.056679 1.067440 0.987959 P062 Serpentín de Pasamay o 1.095463 1.007880 1.022644 1.013634 0.978524 0.993843 0.984806 1.037533 1.080017 0.895230 0.886778 0.852263 P063 Sicuy ani 0.971417 0.758596 1.068523 1.111396 1.229779 1.311310 1.031490 0.683282 1.384191 1.019804 1.119919 0.978667 P064 Simbila P065 Socos 1.208747 1.059142 0.999469 0.877132 1.075259 1.064181 0.972343 0.965082 1.033340 0.996466 1.008091 0.997567 P066 Tambo Grande 0.883966 0.939828 1.044692 1.119472 1.138508 1.082810 1.093651 1.062226 1.074473 0.953255 0.961313 0.829641 P067 Tomasiri 1.040521 1.044316 1.084451 1.073745 1.064572 1.071234 1.333246 0.957206 0.855623 1.033469 1.028658 0.844004 P068 Tunan 1.010867 1.060881 1.108091 0.966025 1.086967 1.037544 0.817707 0.878406 0.969556 0.927743 1.001607 0.880768 P069 Variante de Pasamay o 0.958010 0.941581 0.982048 0.963565 1.072566 1.124447 0.939651 1.019935 1.135207 1.051909 1.075789 0.877645 P070 Variante de Uchumay o 0.806582 0.620889 0.956525 1.121810 1.146576 1.198611 1.096166 1.089260 1.171095 1.233508 1.129518 0.938597 P071 Vesique 0.814895 0.841455 0.958830 1.068780 1.118806 1.523528 1.020828 1.066687 1.146105 1.100048 1.096971 0.875895 P072 Virú 0.944645 0.927037 0.998822 1.021412 1.100525 1.062779 0.964774 1.053462 1.140958 1.072133 1.092897 0.861916 P073 Yauca 0.920191 0.837839 1.027747 1.055378 1.212323 1.080176 1.007029 1.015024 1.119397 1.099244 1.177167 0.866008 P074 Zarumilla 1.065796 0.985743 1.057975 1.062092 1.208126 1.037788 0.997303 0.955574 0.976400 0.987004 1.011604 1.555471 Fuente: Unidades Peaje PVN Factores de corrección promedio para vehículos ligeros (2000-2010) Código Peaje 178 Anexo 48: Factores de corrección promedio para vehículos pesados (2000 – 2010) Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre Pesados Pesados Pesados Pesados Pesados Pesados Pesados Pesados Pesados Pesados Pesados Pesados P001 Aguas Calientes 1.152056 0.983990 1.013858 1.017953 1.070015 1.106987 1.066392 0.916331 0.917894 0.969064 0.893941 0.936015 P002 Aguas Claras 1.115155 1.063206 1.013084 1.026083 0.960271 0.922331 0.937617 0.980422 1.028749 1.038681 1.028577 1.013063 P003 Ambo 0.975396 1.001856 0.990894 1.022654 1.064697 1.062693 1.084708 1.012073 1.023322 0.979103 0.967478 0.903952 P004 Atico 1.002637 0.967990 1.001283 1.003859 1.053150 1.101172 1.037379 0.991104 1.041947 1.015129 0.997863 0.893016 P005 Ay av iri 1.111406 1.020008 1.264724 1.017185 1.063508 1.094743 1.004545 0.957472 0.973269 0.988975 0.952043 0.872650 P006 Bagua 1.037192 1.038676 1.064756 1.480583 1.035709 0.969377 0.989694 0.951046 1.010844 1.004341 1.005912 0.935287 P007 Bujama 1.023799 0.990646 1.008912 1.029835 1.062501 1.084767 1.057903 1.020938 1.063802 1.008891 1.009929 1.060760 P008 Camaná 0.987878 0.918781 0.980818 1.024526 1.076158 1.138937 1.059435 0.986145 1.048190 1.025378 1.012327 0.919004 P009 Cancas 1.003327 0.966822 0.999436 1.052351 1.154232 1.039043 1.003725 1.005452 1.017838 1.003000 0.978151 0.923694 P010 Caracoto 1.088225 0.962206 1.025379 1.037511 1.060026 1.058077 1.033234 0.913116 1.006702 0.981624 1.016104 0.935704 P011 Casaracra 1.017211 0.989811 0.972089 1.014503 0.975861 1.016677 1.024040 1.012504 1.055118 1.014133 1.018031 0.969961 P012 Casinchihua 1.228084 1.107520 1.095992 1.081502 1.052918 1.013756 0.956503 0.892909 0.951161 0.933450 0.951626 0.919227 P013 Catac 1.004148 1.032875 1.148238 1.065226 1.068467 0.997205 0.974436 0.926999 0.998365 0.955673 0.978974 0.921448 P014 Cerro de Pasco 1.566990 0.900925 0.978369 1.147177 P015 Chalhuanca 1.112331 1.074472 1.080783 1.114410 1.118050 0.986149 0.983858 0.938133 0.953677 0.948843 0.983575 0.948397 P016 Chalhuapuquio (El Pedregal) 1.070696 1.105668 1.127595 1.025655 0.950560 0.942942 0.920036 0.948340 0.981226 0.956729 1.027332 1.008267 P017 Chicama 0.995423 0.990930 1.050979 1.071837 1.069606 1.027862 0.998617 0.971290 1.014403 1.045753 1.027710 0.936320 P018 Chilca 0.924254 0.893745 0.965260 1.010401 1.138275 1.170316 1.112000 1.104425 1.085696 1.019542 1.000055 0.947991 P019 Chullqui 0.968934 1.020285 1.016843 1.072139 1.119779 1.066516 1.079471 0.974897 0.974932 0.946290 0.932717 0.873061 P020 Chulucanas 0.999638 1.010383 1.157890 1.160212 1.091797 1.031974 0.991163 0.942327 0.967505 0.969838 0.956877 0.879145 P021 Ciudad de Dios 1.008812 0.960739 1.080950 1.057941 1.106456 1.087975 1.097579 0.958345 0.940683 0.943467 0.968021 0.974525 P022 Corcona 1.051301 1.018810 1.012837 0.949320 0.967974 1.005690 1.066033 0.989782 1.044532 1.011459 1.034433 0.977987 P023 Cruce Bay óv ar 0.937815 0.951394 1.025536 1.141136 1.061117 1.037478 1.013926 0.996825 1.027720 1.051864 1.039579 0.923090 P024 Cuculí 0.950059 0.984751 1.402962 1.517595 1.246496 0.969531 1.009785 1.004337 0.920463 0.986391 0.907746 0.880555 P025 Desv ío Olmos 1.017454 1.033046 1.049123 2.271120 1.097925 1.035464 0.990143 0.934863 0.987011 0.981228 0.964788 0.990910 P026 Desv ío Talara 1.048883 1.003056 1.019170 1.030528 1.033714 1.021900 1.026971 1.017993 1.042366 0.992930 0.957055 0.895397 P027 El Fiscal 1.038485 0.906822 1.083871 1.080024 1.066607 1.184776 1.103372 1.061418 1.105289 1.083050 1.068755 0.950544 P028 El Paraíso 0.973067 0.994277 1.057835 1.057798 1.059652 1.044482 1.006399 1.002848 1.044331 0.992956 0.977690 0.881354 P029 Huacrapuquio 1.152575 1.115503 1.029777 1.001784 0.947483 0.960152 0.961270 0.955024 0.957631 0.972342 1.050900 0.991492 P030 Huarmey 0.933535 0.942690 1.010130 1.088803 1.123693 1.087517 1.029852 1.007590 1.065906 1.008860 1.010062 0.894778 P031 Huillque 1.078885 1.082401 1.122024 1.134512 1.072256 0.904700 0.988543 0.962398 0.960562 0.968604 0.946657 0.927700 P032 Ica 1.024076 1.011173 1.029908 1.022044 1.068010 1.079791 1.043697 1.002446 0.991907 0.944277 0.997216 0.891610 P033 Ilav e 1.098290 1.036475 1.042219 1.643594 1.074546 1.072822 0.974334 0.861489 1.014579 0.989874 0.999383 0.886819 P034 Ilo 1.014983 0.977024 0.976785 1.069421 1.036196 1.093447 1.019384 1.045911 0.991919 1.027302 0.989154 0.883206 P035 Jahuay Chincha 1.044326 1.016959 1.028146 1.000172 1.035235 1.059892 1.016620 1.004540 1.012376 0.970028 1.011518 0.897131 P036 Lunahuaná 1.117705 1.074653 1.072419 1.064922 0.861465 1.070093 1.031545 1.036390 0.998830 0.907237 0.935730 1.045576 P037 Marcona 1.049281 0.999218 0.968928 1.065838 1.084418 1.012221 1.025558 1.108298 0.974742 0.978969 0.932855 1.025148 P038 Matarani 0.844686 0.760509 0.932370 1.136254 1.155390 1.188635 1.161362 1.144690 1.132786 1.090607 1.133596 1.338546 P039 Mocce 0.999739 1.029667 1.110047 1.122763 1.035493 0.963260 0.993512 0.915971 1.082418 1.019173 1.003934 0.917786 P040 Montalv o 1.018973 0.986837 1.004121 1.020575 1.025752 1.081602 1.033640 0.996394 1.049480 1.025485 1.010318 0.880087 P041 Mórrope 0.949054 0.951983 1.014531 1.078873 1.068757 1.029589 1.013005 0.994290 1.043866 1.056761 1.045365 0.906838 P042 Moy obamba 1.100681 0.996518 1.015998 1.076312 1.055468 0.988711 0.990681 0.944552 0.961954 0.980645 0.964170 0.987785 P043 Nazca 0.956162 1.083271 1.105598 1.098732 1.134869 1.145323 1.086919 1.031972 1.094248 1.058282 1.052412 0.971032 P044 Pacanguilla 0.949198 0.953274 1.018721 1.338946 1.173096 1.019806 0.993534 0.963591 1.027556 1.056321 1.032569 0.924794 P045 Pacra 1.118314 1.067730 1.065327 0.948125 0.990753 0.959127 0.958425 0.980288 1.021957 1.005330 1.031313 0.976288 P046 Paita 1.018951 0.952383 0.942930 1.041141 1.032175 1.028817 1.379026 1.027868 0.995480 1.018765 0.990450 0.904840 P047 Pampa Cuéllar 1.112577 1.075219 1.080287 1.072265 1.018126 1.112320 0.965437 0.914365 1.024142 0.999119 0.963115 0.886168 P048 Pampa Galera 1.104728 1.114355 1.130416 1.078073 0.945893 1.034742 1.067603 0.916792 0.963632 0.943888 0.936628 0.941910 P049 Patahuasi 1.089206 1.044719 1.059195 1.025297 1.062170 1.085018 1.026730 0.916007 0.971307 0.926516 0.941959 0.945931 P050 Pedro Ruiz 1.003620 0.964426 1.013598 3.570378 1.043144 1.114995 0.956615 0.944312 0.988379 1.017231 0.987071 1.136902 P051 Piura Sullana 0.971908 0.945697 1.017677 1.050156 1.041486 0.998695 0.991567 1.005043 1.029725 1.076486 1.047890 0.961201 P052 Pomalca 1.028688 0.984591 0.915422 0.911452 0.875076 0.853631 1.121234 1.174516 1.012305 0.999812 1.069298 1.056931 P053 Pomahuanca 0.979519 1.011112 1.012354 P054 Pozo Redondo 0.965093 0.959281 1.000901 1.017464 0.993529 1.123378 1.026023 0.989466 1.049956 1.021359 1.014444 0.935085 P055 Pucará 1.067441 1.057953 1.116125 1.051319 1.066838 1.004507 0.951360 0.946114 0.972668 1.003390 0.970048 0.959383 P056 Punta Perdida 1.123175 0.974032 1.114108 1.100241 1.054507 1.150030 0.912521 0.824565 0.999358 0.996328 1.036562 1.009794 P057 Quiulla 1.094620 1.028769 0.994728 0.898368 0.932131 0.980860 0.969740 1.010022 1.032476 1.041747 1.038144 1.036301 P058 Ramiro Prialé 1.292422 0.939355 0.907594 1.086915 1.034067 0.973959 1.026707 0.935233 0.971744 0.907958 0.997630 1.055491 P059 Rumichaca 1.162753 1.022717 1.033297 0.941196 0.983642 0.934395 0.918484 0.947720 1.154767 0.990122 1.044174 1.052340 P060 Santa Lucía 1.089248 1.031527 1.091317 1.097922 1.103856 0.987479 1.049061 0.923008 0.988300 0.979695 0.951238 0.898871 P061 Say lla 1.033154 1.002258 1.048227 1.197009 1.087123 1.085906 1.026910 0.967106 0.969674 0.996550 0.959322 0.913599 P062 Serpentín de Pasamay o 0.984569 1.000589 1.044372 1.053622 1.046078 1.026596 1.012132 1.011370 1.030776 0.984974 0.975315 0.911831 P063 Sicuy ani 1.062581 0.970722 1.036539 1.034068 1.039184 1.279381 1.026615 0.894581 1.453616 0.980164 0.945178 0.905259 P064 Simbila P065 Socos 1.146400 1.017059 1.019566 0.938151 0.980499 0.950679 0.981700 0.975897 1.036117 1.011057 1.063374 1.020175 P066 Tambo Grande 0.679286 0.793920 1.111716 1.336768 1.248861 1.105966 1.196294 1.225046 1.254410 1.069327 1.005585 0.729283 P067 Tomasiri 1.028449 0.994837 1.008505 1.027927 1.032552 1.091474 1.378336 0.981490 0.928631 1.005755 1.004334 0.878170 P068 Tunan 0.931964 1.004743 1.110132 1.079956 1.030331 0.962541 0.954718 0.958826 0.934054 0.903903 0.924840 0.848276 P069 Variante de Pasamay o 1.547650 1.297654 1.613231 1.442094 1.176629 1.026730 0.966506 0.998111 1.022116 0.857908 0.931199 0.984059 P070 Variante de Uchumay o 0.991809 0.957938 1.049206 1.109913 1.136320 0.982197 1.096105 1.041322 1.076587 1.025323 1.035436 0.976793 P071 Vesique 0.935848 0.938301 0.989097 1.093545 1.098104 1.454017 1.045259 1.008173 1.062021 1.020666 0.998231 0.906764 P072 Virú 0.965911 0.947022 1.001504 1.074519 1.095366 1.012392 1.042734 1.006210 6.945909 0.999724 0.998837 0.906233 P073 Yauca 1.028696 0.991589 1.031376 1.028534 1.081314 1.020634 1.048597 0.993168 1.040947 1.005764 0.996853 0.892818 P074 Zarumilla 0.951598 0.871844 0.961710 0.977700 1.136449 0.959047 0.988594 1.046416 1.012343 1.085088 1.196038 1.754950 Fuente: Unidades Peaje PVN_OGPP Factores de corrección promedio para vehículos pesados (2000-2010) Código Peaje 179 Anexo 49: Tasa de crecimiento de la población por departamento DEPARTAMENTO 1995-2000 2000-2005 2005-2010 2010-2015 PERU 1.70 1.60 1.50 1.30 COSTA Callao 2.60 2.30 2.10 1.80 Ica 1.70 1.50 1.30 1.20 La Libertad 1.80 1.70 1.50 1.30 Lima 1.90 1.70 1.50 1.30 Moquegua 1.70 1.60 1.40 1.30 Piura 1.30 1.20 1.10 0.90 Tacna 3.00 2.70 2.40 2.10 Tumbes 2.80 2.60 2.30 2.00 SIERRA Ancash 1.00 0.90 0.80 0.70 Apurímac 0.90 1.00 1.00 1.00 Arequipa 1.80 1.70 1.50 1.30 Ayacucho 0.10 0.30 0.40 0.40 Cajamarca 1.20 1.20 1.10 0.90 Cusco 1.20 1.20 1.10 1.00 Huancavelica 0.90 1.00 0.90 0.90 Huanuco 2.00 1.80 1.70 1.60 Junín 1.20 1.20 1.00 0.90 Pasco 0.40 0.60 0.50 0.40 Puno 1.20 1.20 1.10 1.00 SELVA Amazonas 1.90 1.80 1.70 1.50 Loreto 2.50 2.20 2.00 1.90 Madre de Dios 3.30 2.90 2.60 2.30 San Martín 3.70 3.30 2.90 2.60 Ucayali 3.70 3.30 2.90 2.50 Fuente: Instituto Nacional de Estadistica e Informática - INEI TASA DE CRECIMIENTO DE LA POBLACION POR DEPARTAMENTO AÑOS 180 Anexo 50: PBI: Tasa anual departamental del PBI 2014 Departamentos 2014 PERU 2.40 Cusco 0.50 Ica 3.20 La Libertad 1.40 Ucayali 0.80 Moquegua -2.60 Arequipa 8.00 Apurímac 4.60 Piura 4.20 San Martín 6.40 Ayacucho 2.30 Amazonas 5.10 Madre de Dios -13.50 Cajamarca -0.90 Ancash -12.20 Tumbes 4.70 Lima 3.90 Puno 2.80 Lambayeque 2.20 Junín 11.80 Loreto 3.30 Huánuco 4.50 Pasco 3.10 Tacna 5.70 Huancavelica 4.10 Fuente: INEI. Informe Técnico 2014. Link: www.inei.gob.pe PBI: Tasa Anual Departamental del PBI 2014 181 Anexo 51: Trafico actual por tipo de vehículo - 2017 9 8.72% 37 34.87% 11 10.49% 0 0.00% 43 40.05% 0 0.00% 5 4.41% 2 1.47% 107 100.00% 69 65 276 262 83 79 0 0 317 300 0 0 36 34 12 11 793 751 745 93.95% 48 6.05% 9 9 37 35 11 11 0 0 43 41 0 0 5 4 106 100TOTAL AUTO STATION WAGON PICK UP PANEL TIPO DE VEHÍCULO Veh/dia. RURAL Combi BUS 2 EJES CAMION 2 E TIPO DE VEHÍCULO AUTO CAMION 3 E VEH. LIGEROS VEH. PESADOS TOTAL STATION WAGON PICK UP PANEL RURAL Combi BUS 2 EJES CAMION 2 E Veh/dia. * Fc Veh/Sem. Veh/Sem. * Fc Tráfico actual por tipo de Vehículo - 2017 PICK UP PANEL RURAL Combi TIPO DE VEHÍCULO IMD % BUS 2 EJES CAMION 2 E IMDs AUTO STATION WAGON CAMION 3 E 182 Anexo 52: Conteo de tráfico vehicular TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION MOYOCORRAL SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION 1 UBICACIÓN DISTRITO : ABANCAY PROVINCIA : ABANCAY DIA Y FECHA LUNES 4 9 17 PICK UP PANEL RURAL TIPO COMBI 2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3 E S E S E S E 2 S E 1 1 2 S E 1 1 S E S 2 E 1 1 S 1 E 1 2 1 S 4 E 2 S 1 1 E 1 2 2 S 1 E 1 1 1 4 S 2 1 2 E 1 2 S 2 E 2 5 S 3 2 1 E S 1 E 1 S 3 1 E 2 S E 1 S 2 E S 2 E S 2 E S 1 E S E S E S ENCUESTADOR : TESISTAS 05 A06 FORMATO DE CLASIFICACION VEHICULAR PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA HORA SENTI DO AUTO STATION WAGON CAMIONETAS MICRO BUS KARKATERAMOYOCORRAL CAMION SEMI TRAILER TRAILER DIAGRA. VEH. 00 A 01 01 A 02 02 A 03 03 A 04 04 A 05 06 A 07 07 A 08 08 A 09 09 A 10 10 A 11 11 A 12 12 A 13 13 A 14 14 A 15 15 A 16 21 A 22 22 A 23 23 A 24 16 A 17 17 A 18 18 A 19 19 A 20 20 A 21 183 Continua anexo 52: TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION MOYOCORRAL SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION 1 UBICACIÓN DISTRITO : ABANCAY PROVINCIA : ABANCAY DIA Y FECHA MARTES 5 9 17 PICK UP PANEL RURAL TIPO COMBI 2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3 E S E S E 1 S E 2 2 S E 2 1 2 S E 1 1 S E S 2 E 1 1 S 1 E 1 1 1 S E 2 S 1 1 E 1 2 2 S 1 E 1 1 1 S 2 1 2 E 1 1 S 1 E 1 2 S 3 2 1 E S 1 E 1 S 1 E 2 S E 1 S 2 E S 1 E 1 S 1 E S 2 E S 2 1 E S E S ENCUESTADOR : TESISTAS 09 A 10 10 A 11 04 A 05 05 A 06 06 A 07 07 A 08 08 A 09 DIAGRA. VEH. 00 A 01 01 A 02 02 A 03 03 A 04 FORMATO DE CLASIFICACION VEHICULAR PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA HORA SENTI DO AUTO STATION WAGON CAMIONETAS MICRO BUS MOYOCORRAL KARKATERA CAMION SEMI TRAILER TRAILER 11 A 12 12 A 13 13 A 14 14 A 15 15 A 16 21 A 22 22 A 23 23 A 24 16 A 17 17 A 18 18 A 19 19 A 20 20 A 21 184 Continua anexo 52: TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION MOYOCORRAL SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION 1 UBICACIÓN DISTRITO : ABANCAY PROVINCIA : ABANCAY DIA Y FECHA MIERCOLES 6 9 17 PICK UP PANEL RURAL TIPO 2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3 E S E S E S E 2 2 S E 1 1 2 S E 1 1 S E S 1 2 E 1 1 S 1 E 1 2 1 S 2 E 2 S 1 1 E 1 2 S 1 E 1 1 1 2 S 1 1 2 E 1 2 S 1 E S 1 2 1 E S 1 1 E 1 S 2 1 E 2 S E 1 S 2 E S 1 E S 1 E S 1 E S E S E S ENCUESTADOR : TESISTAS FORMATO DE CLASIFICACION VEHICULAR PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA HORA SENTI DO AUTO STATION WAGON CAMIONETAS MICRO BUS MOYOCORRAL KARKATERA 06 A 07 07 A 08 08 A 09 09 A 10 10 A 11 01 A 02 02 A 03 03 A 04 04 A 05 05 A06 CAMION SEMI TRAILER TRAILER DIAGRA. VEH. 00 A 01 11 A 12 12 A 13 13 A 14 14 A 15 15 A 16 21 A 22 22 A 23 23 A 24 16 A 17 17 A 18 18 A 19 19 A 20 20 A 21 185 Continua anexo 52: TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION MOYOCORRAL SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION 1 UBICACIÓN DISTRITO : ABANCAY PROVINCIA : ABANCAY DIA Y FECHA JUEVES 7 9 17 PICK UP PANEL RURAL TIPO COMBI 2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3 E S E S E S E 2 S E 1 1 2 S E 1 1 S E S 2 E 1 1 S 1 E 1 2 1 S 3 E S E 1 2 2 S 1 E 1 1 1 2 S 2 1 2 E 1 2 S 2 E 2 5 S 3 2 1 E S 1 E 1 S 3 1 E 2 S E 1 S 2 E S 1 E S 2 E S 1 E 1 S E S E S ENCUESTADOR : TESISTAS DIAGRA. VEH. FORMATO DE CLASIFICACION VEHICULAR HORA SENTI DO AUTO STATION WAGON CAMIONETAS MICRO BUS CAMION PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA SEMI TRAILER TRAILER MOYOCORRAL KARKATERA 00 A 01 01 A 02 02 A 03 03 A 04 04 A 05 05 A06 06 A 07 07 A 08 08 A 09 09 A 10 10 A 11 11 A 12 12 A 13 13 A 14 14 A 15 20 A 21 21 A 22 22 A 23 23 A 24 15 A 16 16 A 17 17 A 18 18 A 19 19 A 20 186 Continua anexo 52: TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION MOYOCORRAL SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION 1 UBICACIÓN DISTRITO : ABANCAY PROVINCIA : ABANCAY DIA Y FECHA VIERNES 8 9 17 PICK UP PANEL RURAL TIPO COMBI 2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3 E S E S E S E 2 S E 1 2 S E 1 1 S E 1 S 2 E 2 5 2 4 S 1 3 1 1 E 2 3 1 S 2 1 E 1 1 2 1 1 S 1 1 E 1 2 1 2 S 1 1 E 1 3 1 4 S 2 1 2 1 E 1 S 2 2 E 5 S 3 2 1 E S 1 E 1 S 3 1 E 2 S E 1 S 2 E S 2 E S E S E S E S E S ENCUESTADOR : TESISTAS TRAILER DIAGRA. VEH. FORMATO DE CLASIFICACION VEHICULAR PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA HORA SENTI DO AUTO STATION WAGON CAMIONETAS MICRO BUS MOYOCORRAL KARKATERA CAMION SEMI TRAILER 00 A 01 01 A 02 02 A 03 03 A 04 04 A 05 05 A06 06 A 07 07 A 08 08 A 09 09 A 10 10 A 11 11 A 12 12 A 13 13 A 14 14 A 15 15 A 16 16 A 17 17 A 18 18 A 19 19 A 20 20 A 21 21 A 22 22 A 23 23 A 24 187 Continua anexo 52: TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION MOYOCORRAL SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION 1 UBICACIÓN DISTRITO : ABANCAY PROVINCIA : ABANCAY DIA Y FECHA SABADO 9 9 17 PICK UP PANEL RURAL TIPO COMBI 2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3 E S E S E S E 2 S E 1 2 S E 1 1 S E 1 S 2 E 2 2 2 2 S 1 1 1 1 E 2 3 1 S 2 1 E 1 1 2 1 S 1 2 E 1 1 2 S 1 1 E 1 1 2 S 1 2 E 1 S 2 2 E 2 S 3 2 1 E S 1 E 1 S 1 1 E 2 S E 1 S 2 E S 2 E S E S E S E S E S ENCUESTADOR : TESISTAS TRAILER DIAGRA. VEH. FORMATO DE CLASIFICACION VEHICULAR PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA HORA SENTI DO AUTO STATION WAGON CAMIONETAS MICRO BUS MOYOCORRAL KARKATERA CAMION SEMI TRAILER 00 A 01 01 A 02 02 A 03 03 A 04 04 A 05 05 A06 06 A 07 07 A 08 08 A 09 09 A 10 10 A 11 11 A 12 12 A 13 13 A 14 14 A 15 15 A 16 16 A 17 17 A 18 18 A 19 19 A 20 20 A 21 21 A 22 22 A 23 23 A 24 188 Continua anexo 52: TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION MOYOCORRAL SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION 1 UBICACIÓN DISTRITO : ABANCAY PROVINCIA : ABANCAY DIA Y FECHA DOMINGO 10 9 17 PICK UP PANEL RURAL TIPO COMBI 2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3 E S E S E S E 2 S E 1 2 S E 1 1 S E 1 S 2 E 2 2 2 4 S 1 3 1 1 E 2 1 1 S 2 1 E 1 1 2 1 1 S 1 1 E 1 2 1 2 S 1 1 E 1 1 1 4 S 2 1 2 1 E 1 S 2 2 E 1 4 S 3 2 1 E 2 S 1 1 E 1 S 3 1 E 1 2 S 2 E 1 S 2 2 2 E S 2 E S E S E S E S E S ENCUESTADOR : TESISTAS FORMATO DE CLASIFICACION VEHICULAR PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA HORA SENTI DO AUTO STATION WAGON CAMIONETAS MICRO BUS MOYOCORRAL KARKATERA CAMION SEMI TRAILER TRAILER 00 A 01 01 A 02 02 A 03 DIAGRA. VEH. 03 A 04 04 A 05 05 A06 06 A 07 07 A 08 08 A 09 09 A 10 10 A 11 11 A 12 12 A 13 13 A 14 14 A 15 15 A 16 16 A 17 17 A 18 23 A 24 18 A 19 19 A 20 20 A 21 21 A 22 22 A 23 189 Anexo 53: Datos generales del presupuesto – tratamiento sin polímero Anexo 54: Presupuesto - tratamiento sin polímero horas 001 Datos Generales del Presupuesto Obra 0403002 "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLIMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS), ABANCAY - APURIMAC, 2018." Propietario 02100001 S10 S.A. Lugar 030109 APURIMAC - ABANCAY - TAMBURCO Fecha 15/04/2018 Jornad a 8.00 Moneda principal 01 NUEVOS SOLES Presupuesto (S/.) Costo directo 414,202.96 Costo indirecto 144,830.75 Total 559,033.71 Subpre supue stos: Códig De sc ripc ión Ca ntida Precio (S/.) Parcial (S/.) TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS) - TRATAMIENTO SIN POLIMERO 1.00 559,033.71 559,033.71 0403002 001 Und. glb km m3 m3k m3k m2 Presupuesto Presupuesto "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLIMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS), ABANCAY - APURIMAC, 2018." Subpresupuesto TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS) - TRATAMIENTO SIN POLIMERO Cliente S10 S.A. Costo al 15/04/2018 Lugar APURIMAC - ABANCAY - TAMBURCO Item Descripción Metrado Precio S/. Parcial S/. 01 OB R A S P R ELIM IN A R ES 5,489.82 01.01 M OVILIZACION Y DESM OVILIZACION DE EQUIPO 1.00 601.68 601.68 01.02 NIVELACION Y REPLANTEO 14.05 347.91 4,888.14 02 P A VIM EN T OS 303,244.03 02.01 REPOSICION DE AFIRM ADO E=0.1M 5,550.87 54.63 303,244.03 03 T R A N SP OR T E 105,385.11 03.01 TRANSPORTE DE M AT. GRANULAR HASTA 1KM 5,956.80 5.30 31,571.04 03.02 TRANSPORTE DE M AT. GRANULAR > 1KM 64,749.18 1.14 73,814.07 04 IM P A C T O A M B IEN T A L 84.00 04.01 RESTAURACION DE PATIO DE M AQUINAS 300.00 0.28 84.00 C OST O D IR EC T O 414,202.96 GA ST OS GEN ER A LES 9.38 % 38,844.27 UT ILID A D 5% 20,710.15 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - SUB T OT A L 473,757.38 IGV 18% 85,276.33 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - T OT A L 559,033.71 190 Anexo 55: Análisis de precios unitarios Análisis de precios unitarios Presupuesto 0403002 "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLIMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS), ABANCAY - APURIMAC, 2018." Subpresupuesto 001 TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS) - TRATAMIENTO SIN POLIMEROFecha presupuesto 15/04/2018 Partida 01.01 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO Rendimiento glb/DIA 1.0000 EQ. 1.0000 Costo unitario directo por : glb 601.68 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Materiales 0232970003 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO glb 1.0000 389.83 389.83 389.83 Subpartidas 909701010306 MONTAJE Y DESMONTAJE DE ZARANDA glb 1.0000 211.85 211.85 211.85 Partida 01.02 NIVELACION Y REPLANTEO Rendimiento km/DIA 1.0000 EQ. 1.0000 Costo unitario directo por : km 347.91 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Mano de Obra 0147000032 TOPOGRAFO hh 1.0000 8.0000 21.77 174.16 0147010004 PEON hh 1.0000 8.0000 15.86 126.88 301.04 Materiales 0244010001 ESTACA DE MADERA pza 3.0000 1.27 3.81 0254170008 PINTURA ESMALTE gal 0.2500 38.00 9.50 13.31 Equipos 0337010001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 301.04 9.03 0337020037 WINCHA DE 30 m u 0.0250 33.00 0.83 0349880016 NIVEL OPTICO hm 0.1250 1.0000 3.20 3.20 0349880017 ESTACION TOTAL hm 0.1250 1.0000 20.50 20.50 33.56 Partida 02.01 REPOSICION DE AFIRMADO E=0.1M Rendimiento m3/DIA 380.0000 EQ. 380.0000 Costo unitario directo por : m3 54.63 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Mano de Obra 0147010002 OPERARIO hh 0.2000 0.0042 21.77 0.09 0147010004 PEON hh 3.0000 0.0632 15.86 1.00 1.09 Equipos 0337010001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 1.09 0.03 0349030013 RODILLO LISO VIBRATORIO AUTOPROPULSADO 70-100 HP 7-9 tonhm 1.0000 0.0211 197.18 4.16 0349090000 MOTONIVELADORA DE 125 HP hm 1.0000 0.0211 202.97 4.28 8.47 Subpartidas 909701031353 MATERIAL GRANULAR DE CANTERA m3 1.0000 37.17 37.17 909701031354 AGUA PARA RIEGO m3 0.1000 16.02 1.60 909701031355 ESCARIFICADO m2 10.0000 0.63 6.30 45.07 191 Continua anexo 55: Partida 03.01 TRANSPORTE DE MAT. GRANULAR HASTA 1KM Rendimiento m3k/DIA 317.6000 EQ. 317.6000 Costo unitario directo por : m3k 5.30 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Mano de Obra 0147010003 OFICIAL hh 0.2500 0.0063 17.63 0.11 0.11 Equipos 0348040035 CAMION VOLQUETE 15 m3 hm 1.0000 0.0252 137.29 3.46 0349040010 CARGADOR SOBRE LLANTAS 125-155 HP 3 y d3 hm 0.3538 0.0089 194.50 1.73 5.19 Partida 03.02 TRANSPORTE DE MAT. GRANULAR > 1KM Rendimiento m3k/DIA 1,000.0000 EQ. 1,000.0000 Costo unitario directo por : m3k 1.14 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Mano de Obra 0147010003 OFICIAL hh 0.2500 0.0020 17.63 0.04 0.04 Equipos 0348040035 CAMION VOLQUETE 15 m3 hm 1.0000 0.0080 137.29 1.10 1.10 Partida 04.01 RESTAURACION DE PATIO DE MAQUINAS Rendimiento m2/DIA 10,000.0000 EQ. 10,000.0000 Costo unitario directo por : m2 0.28 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Mano de Obra 0147010001 CAPATAZ hh 1.0000 0.0008 21.77 0.02 0147010004 PEON hh 4.0000 0.0032 15.86 0.05 0.07 Equipos 0337010001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 0.07 0349040034 TRACTOR DE ORUGAS DE 190-240 HP hm 1.0000 0.0008 256.50 0.21 0.21 192 Anexo 56: Relación de insumos – tratamiento sin polímero 0403002 001 15/04/2018 030109 Unida d hh hh hh hh hh glb pza gal m3 %MO u hm hm hm hm hm hm hm hm hm Precios y cantidades de recursos requeridos por tipo Obra "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLIMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS), ABANCAY - APURIMAC, 2018."Subpresupuesto TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS) - TRATAMIENTO SIN POLIMERO Fecha Lugar APURIMAC - ABANCAY - TAMBURCO Código Re c urso Ca ntida d P recio S/ . P arcial S/ . MANO DE OBRA 0147000032 TOPOGRAFO 112.4000 21.77 2,446.95 0147010001 CAPATAZ 20.7782 21.77 452.34 0147010002 OPERARIO 114.1276 21.77 2,484.56 0147010003 OFICIAL 241.1880 17.63 4,252.14 0147010004 PEON 1,228.2035 15.86 19,479.31 29,115.30 MATERIALES 0232970003 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO 1.0000 389.83 389.83 0244010001 ESTACA DE MADERA 42.1500 1.27 53.53 0254170008 PINTURA ESMALTE 3.5125 38.00 133.48 0255010001 MATERIAL DE AFIRMADO 6,383.5005 25.00 159,587.51 160,164.35 284.20 EQUIPOS 0337010001 HERRAMIENTAS MANUALES 751.50 0337020037 WINCHA DE 30 m 0.3513 33.00 11.59 23,094.39 0348040035 CAMION VOLQUETE 15 m3 668.1047 137.29 91,724.09 0348090011 ZARANDA METALICA 2 1/2" 88.8139 3.20 19,994.74 0348120002 CAMION CISTERNA 4 X 2 (AGUA) 2,000 gl 50.5129 158.19 7,990.64 0349030013 RODILLO LISO VIBRATORIO AUTOPROPULSADO 70-100 HP 7-9 ton 117.1234 197.18 44.96 0349040010 CARGADOR SOBRE LLANTAS 125-155 HP 3 y d3 141.8294 194.50 27,585.82 0349040034 TRACTOR DE ORUGAS DE 190-240 HP 77.9522 256.50 224,835.65 0349090000 MOTONIVELADORA DE 125 HP 261.4460 202.97 53,065.69 0349880016 NIVEL OPTICO 14.0500 3.20 Total S/. 414,115.30 0349880017 ESTACION TOTAL 14.0500 20.50 288.03 193 Anexo 57: Formula polinómica – tratamiento sin polímero Anexo 58: Resumen de análisis de gastos generales – tratamiento sin polímero 001 K = Factor (%) Indice 0.054 100.000 47 0.180 100.000 48 0.222 100.000 49 0.285 100.000 38 0.259 100.000 39 Fórmula Polinómica Presupuesto 0403002 "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLIMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS), ABANCAY - APURIMAC, 2018." Subpresupuesto TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS) - TRATAMIENTO SIN POLIMERO Fecha Presupuesto 15/04/2018 Moneda NUEVOS SOLES Ubicación Geográfica 030109APURIMAC - ABANCAY - TAMBURCO 0.054*(Mr / Mo) + 0.180*(Mr / Mo) + 0.222*(Mr / Mo) + 0.285*(Hr / Ho) + 0.259*(Ir / Io) Monom io Símbolo Descripción 1 M MANO DE OBRA 2 M MAQUINARIA Y EQUIPO NACIONAL 3 M MAQUINARIA Y EQUIPO IMPORTADO 4 H HORMIGON 5 I INDICE GENERAL DE PRECIOS AL CONSUMIDOR PORCENTAJE CD MONTO DEL COSTO DIRECTO DEL PRESUPUESTO BASE: S/. 414,202.96 100% Item Descripción Und. Cantidad Precio Unitario S/. Valor Total S/. I 1 Análisis de Gastos Generales Fijos Glb. 1.00 6,638.83 6,638.83 I I 1 Análisis de Gastos Generales Variables Glb. 1.00 32,205.44 32,205.44 38,844.27 9.38% * Costo Directo S/. 414,202.96 * Costo Indirecto S/. 38,844.27 Relación de Costo Directo/Costo Indirecto % 9.38% 5.00% * Costo Utilidad S/. 20,710.15 Relación de Utilidad/Costo Indirecto % 5.00 Total de Gastos Generales S/. Relación de Costo Directo y Costo Indirecto Utilidad Resúmen de Análisis de Gastos Generales Gastos Generales Fijos Gastos Generales Variables 194 Anexo 59: Gastos generales fijos – tratamiento sin polímero I tem Descripción Und. Cant. Descripción Cant. Unidad Precio Unitario S/. Valor Total S/. I 1 Alquiler de Terreno para Oficinas y Campamento de Obra Mes 1.00 1.50 1,000.00 1,500.00 2 Pruebas de Control de materiales Glb 2,360.00 Granulometría 1.00 100.00 100.00 Ensayo Compactación proctor modificado 1.00 160.00 160.00 Densidad de Campo (Metodo cono de arena) 14.00 150.00 2,100.00 3 Cartel de Obra Und 1.00 1.00 500.00 500.00 I I 1 Copias Varias est. 1.00 1.00 500.00 500.00 2 Comunicaciones est. 1.00 1.00 150.00 150.00 3 Servicios para oficina est. 1.00 1.00 300.00 300.00 I I I 1 Impuesto a las Transacciones Financieras I.T.F. Glb. 1.00 0.005% 589,615.26 29.48 2 Sencico (del Total sin I.G.V.) Glb. 1.00 0.20% 499,673.95 999.35 IV 1 Gastos de Licitacion Glb. 1.00 100.00% 100.00 100.00 2 Gastos Legales Glb. 1.00 100.00% 100.00 100.00 3 Gastos Firma de Contrato Glb. 1.00 100.00% 100.00 100.00 6,638.83Total de Gastos Generales Fijos S/. Análisis de Gastos Generales Gastos Generales Fijos Campamento Liquidación de Obra Impuestos Gastos Diversos 195 Anexo 60: Gastos generales variables – tratamiento sin polímero Item Descripción Und. Cant. Descripción Cant. Unidad Precio Unitario S/. Valor Total S/. I Mano de Obra Indirecta A Área de Producción y Administracion. 1 Ing. Residente de Obra (Inc. Leyes Sociales) Mes 1.00 1.50 5000.00 7,500.00 Asintente de Resisdencia (Inc. Leyes Sociales) Mes 1.00 1.50 2500.00 3,750.00 Asistente Administrativo (Inc. Leyes Sociales) Mes 1.00 1.50 1500.00 2,250.00 4 Guardian (Incl. Leyes Sociales) Mes 1.00 1.50 1500.00 2,250.00 B Materiales, Servicios y Equipos de Oficinas 1 Movilidad en la Obra. (Camioneta 4x4 2Ton.) Mes 1.00 1.00 1,500.00 1,500.00 2 Combustible Mes 1.00 1.00 1,100.00 1,100.00 3 Alimentacion Mes 1.00 1.00 850.00 850.00 4 Materiales de Oficina Mes 1.00 1.00 300.00 300.00 C Gastos Financieros 1 Garantía de Fiel Cumplimiento de Contrato (Carta Fianza MC) Mes 1.00 0.89 11,055.29 9,883.43 2 Garantía del Adelanto en Efectivo (Carta Fianza MC) Mes 1.00 1.00 451.78 451.78 3 Garantía por Beneficios Sociales (Carta Fianza=MO) Mes 1.00 1.00 59.43 59.43 D Seguros 1 Accidentes Personales glb 1.00 901.85 901.85 2 Riesgo de Ingeniería glb 1.00 1,214.61 1,214.61 3 Responsabilidad contra Terceros glb 1.00 194.34 194.34 32,205.44 Análisis de Gastos Generales Gastos Generales Variables Total de Gastos Generales Variables S/. 196 Anexo 61: Gastos financieros – tratamiento sin polímero 1 GARANTIA DE FIEL CUMPLIMIENTO DEL CONTRATO Tasa: 10.00% Comisión del Banco : 0.38% Período (Dias) : 50.00 Monto de la Carta Fianza 58,961.53 0.375% Comisión del Banco 11,055.29 Garantía Bancaria 20.00% 11,792.31 Monto Aplicable: S/. 589,615.26 Costo Financiero : 11,055.29 2 GARANTIA DEL ADELANTO EN EFECTIVO Tasa: 20.00% Comisión del Banco : 0.38% Período Neto : 20.00 Dias Monto de la Carta Fianza 117,923.05 Comisión del Banco 8,844.23 Garantía Bancaria 20.00% 23,584.61 Carta Fianza renovable cada : 1 Meses Monto Aplicable: S/. 589,615.26 Costo Financiero : 8,844.23 3 GARANTIA DE LOS BENEFICIOS SOCIALES DE LOS TRABAJADORES Porc: 24.00% Comisión del Banco : 0.38% Período (Meses) : 0.70 Monto de la Carta Fianza 22,641.23 Comisión del Banco 59.43 Garantía Bancaria 20.00% 4,528.25 Monto Aplicable: S/. 94,338.44 Costo Financiero : 59.43 ------------------- Sub-Total : S/. 19,958.95 GASTOS FINANCIEROS 197 Anexo 62: Gastos financieros por seguros – tratamiento sin polímero Anexo 63: Resumen de análisis de costos – tratamiento sin polímero 1 SEGUROS DE ACCIDENTES PERSONALES Tasa: 0.99% Período (Meses) : 1.00 COBERTURA S/. 88,442.29 Costo Financiero : 875.58 2 RIESGO DE INGENIERIA Tasa: 0.20% Período(Meses) : 1.00 Monto Aplicable: S/. 589,615.26 Costo Financiero : 1,179.23 3 RESPONSABILIDAD CIVIL CONTRA TERCEROS Tasa: 0.20% COBERTURA (U.S.$) : 753,001 Período (Meses) : 1.00 COBERTURA S/. 94,338.44 Costo Financiero : 188.68 ---------------- Sub-Total A.5 : 2,243.49 COSTO POR EMISION DE POLIZA : 3.00% Del Sub-Total 67.30 TOTAL GASTOS FINANCIEROS POR SEGUROS : S/. 2,310.79 GASTOS FINANCIEROS POR SEGUROS DESCRIPCIÓN MONTO CD COSTO DIRECTO Porcentaje (%) Nuevos Soles (S/.) 414,202.96 GG GASTOS GENERALES 9.38% 38,844.27 UTI UTILIDAD 5.00% 20,710.15 S_T SUB TOTAL 473,757.38 IGV I.G.V. 18.00% 85,276.33 T_P VALOR REFERENCIAL (TOTAL DEL PRESUPUESTO) S/. 559,033.71 Total S/. 559,033.71 SON: QUINIENTOS CINCUENTA Y NUEVE MIL TREINTA Y TRES CON 71/100 SOLES R e s ú m e n d e A n á l i s i s d e C o s t o s 198 Anexo 64: Datos generales del presupuesto – tratamiento con polímero horas 001 Datos Generales del Presupuesto Obra 0403003 "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLIMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS), ABANCAY - APURIMAC, 2018" Propietario 02100001 S10 S.A. Lugar 030109 APURIMAC - ABANCAY - TAMBURCO Fecha 15/04/2018 Jornad a 8.00 Moneda principal 01 NUEVOS SOLES Presupuesto (S/.) Costo directo 1,265,730.57 Costo indirecto 348,345.85 Total 1,614,076.42 Subpre supue stos: Códig De sc ripc ión Ca ntida Precio (S/.) Parcial (S/.) TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS) - TRATAMIENTO CON POLIMERO 1.00 1,614,076.42 1,614,076.42 199 Anexo 65: Presupuesto – tratamiento con polímero 0403003 001 Und. glb km m3 m3k m3k m2 Presupuesto Presupuesto "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLIMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS), ABANCAY - APURIMAC, 2018" Subpresupue TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS) - TRATAMIENTO CON POLIMERO Cliente S10 S.A. Costo al 15/04/2018 Lugar APURIMAC - ABANCAY - TAMBURCO Item Descripción Metrado Precio S/. Parcial S/. 01 OB R A S P R ELIM IN A R ES 5,569.48 01.01 M OVILIZACION Y DESM OVILIZACION DE EQUIPO 1.00 601.68 601.68 01.02 NIVELACION Y REPLANTEO 14.05 353.58 4,967.80 02 P A VIM EN T OS 02.01 REPOSICION DE AFIRM ADO E=0.1M 5,550.87 208.02 1,154,691.98 03 T R A N SP OR T E 105,469.11 03.01 TRANSPORTE DE M AT. GRANULAR HASTA 1KM 5,956.80 5.30 31,571.04 03.02 TRANSPORTE DE M AT. GRANULAR > 1KM 64,749.18 1.14 73,814.07 03.03 IM P A C T O A M B IEN T A L 03.04 RESTAURACION DE PATIO DE M AQUINAS 300.00 0.28 84.00 C OST O D IR EC T O 1,265,730.57 GA ST OS GEN ER A LES 3.07 % 38,844.27 UT ILID A D 5% 63,286.53 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - SUB T OT A L 1,367,861.37 IGV 18 % 246,215.05 -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - T OT A L P R ESUP UEST O 1,614,076.42 SON : UN M ILLON SEISC IEN T OS C A T OR C E M IL SET EN T ISEIS Y 42/ 100 N UEVOS SOLES 200 Anexo 66: Análisis de precios unitarios – tratamiento con polímero Análisis de precios unitarios Presupuesto 0403003 "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLIMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS), ABANCAY - APURIMAC, 2018" Subpresupuesto 001 TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS) - TRATAMIENTO CON POLIMERO Partida 01.01 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO Fecha presupuesto 15/04/2018 Rendimiento glb/DIA 1.0000 EQ. 1.0000 Costo unitario directo por : glb 601.68 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Materiales 0232970003 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO glb 1.0000 389.83 389.83 389.83 Subpartidas 909701010306 MONTAJE Y DESMONTAJE DE ZARANDA glb 1.0000 211.85 211.85 211.85 Partida 01.02 NIVELACION Y REPLANTEO Rendimiento km/DIA 1.0000 EQ. 1.0000 Costo unitario directo por : km 353.58 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Mano de Obra 0147000032 TOPOGRAFO hh 1.0000 8.0000 21.77 174.16 0147010004 PEON hh 1.0000 8.0000 15.86 126.88 301.04 Materiales 0244010001 ESTACA DE MADERA pza 3.0000 3.16 9.48 0254170008 PINTURA ESMALTE gal 0.2500 38.00 9.50 18.98 Equipos 0337010001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 301.04 9.03 0337020037 WINCHA DE 30 m u 0.0250 33.00 0.83 0349880016 NIVEL OPTICO hm 0.1250 1.0000 3.20 3.20 0349880017 ESTACION TOTAL hm 0.1250 1.0000 20.50 20.50 33.56 Partida 02.01 REPOSICION DE AFIRMADO E=0.1M Rendimiento m3/DIA 380.0000 EQ. 380.0000 Costo unitario directo por : m3 208.02 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Mano de Obra 0147010002 OPERARIO hh 0.2000 0.0042 21.77 0.09 0147010004 PEON hh 3.0000 0.0632 15.86 1.00 1.09 Materiales 0254170011 ADITIVO ESTABILIZADOR CON POLIMEROS L 11.0000 13.90 152.90 152.90 Equipos 0337010001 HERRAMIENTAS MANUALES %MO 3.0000 1.09 0.03 0349030013 RODILLO LISO VIBRATORIO AUTOPROPULSADO 70-100 HP 7-9 ton hm 1.0000 0.0211 197.18 4.16 0349090000 MOTONIVELADORA DE 125 HP hm 1.0000 0.0211 202.97 4.28 8.47 Subpartidas 909701031354 AGUA PARA RIEGO m3 0.1000 20.91 2.09 909701031355 ESCARIFICADO m2 10.0000 0.63 6.30 909701031360 MATERIAL GRANULAR DE CANTERA m3 1.0000 37.17 37.17 45.56 201 Continua anexo 66: Partida 03.01 TRANSPORTE DE MAT. GRANULAR HASTA 1KM Rendimiento m3k/DIA 317.6000 EQ. 317.6000 Costo unitario directo por : m3k 5.30 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Mano de Obra 0147010003 OFICIAL hh 0.2500 0.0063 17.63 0.11 0.11 Equipos 0348040035 CAMION VOLQUETE 15 m3 hm 1.0000 0.0252 137.29 3.46 0349040010 CARGADOR SOBRE LLANTAS 125-155 HP 3 y d3 hm 0.3538 0.0089 194.50 1.73 5.19 Partida 03.02 TRANSPORTE DE MAT. GRANULAR > 1KM Rendimiento m3k/DIA 1,000.0000 EQ. 1,000.0000 Costo unitario directo por : m3k 1.14 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Mano de Obra 0147010003 OFICIAL hh 0.2500 0.0020 17.63 0.04 0.04 Equipos 0348040035 CAMION VOLQUETE 15 m3 hm 1.0000 0.0080 137.29 1.10 1.10 Partida 03.04 RESTAURACION DE PATIO DE MAQUINAS Rendimiento m2/DIA 10,000.0000 EQ. 10,000.0000 Costo unitario directo por : m2 0.28 Código Descripción Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S/. Parcial S/. Mano de Obra 0147010001 CAPATAZ hh 1.0000 0.0008 21.77 0.02 0147010004 PEON hh 4.0000 0.0032 15.86 0.05 0.07 Equipos 0349040034 TRACTOR DE ORUGAS DE 190-240 HP hm 1.0000 0.0008 256.50 0.21 0.21 202 Anexo 67: Relación de insumos – tratamiento con polímero 0403003 001 15/04/2018 030109 Unida d hh hh hh hh hh glb pza gal L m3 %MO u hm hm hm hm hm hm hm hm hm Precios y cantidades de recursos requeridos por tipo Obra "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLIMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS), ABANCAY - APURIMAC, 2018"Subpresupuesto TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS) - TRATAMIENTO CON POLIMERO Fecha Lugar APURIMAC - ABANCAY - TAMBURCO Código Re c urso Ca ntida d P recio S/ . P arcial S/ . MANO DE OBRA 0147000032 TOPOGRAFO 112.4000 21.77 2,446.95 0147010001 CAPATAZ 109.5921 21.77 2,385.82 0147010002 OPERARIO 25.3137 21.77 551.08 0147010003 OFICIAL 241.1880 17.63 4,252.14 0147010004 PEON 1,243.7459 15.86 19,725.81 133.48 29,361.80 MATERIALES 0232970003 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO 1.0000 389.83 389.83 159,587.51 0244010001 ESTACA DE MADERA 42.1500 3.16 133.19 0254170008 PINTURA ESMALTE 3.5125 38.00 11.59 0254170011 ADITIVO ESTABILIZADOR CON POLIMEROS 61,059.5700 13.90 848,728.02 0255010001 MATERIAL DE AFIRMADO 6,383.5005 25.00 284.20 1,008,972.03 EQUIPOS 0337010001 HERRAMIENTAS MANUALES 750.87 0337020037 WINCHA DE 30 m 0.3513 33.00 23,094.39 0348040035 CAMION VOLQUETE 15 m3 668.1047 137.29 91,724.09 0348090011 ZARANDA METALICA 2 1/2" 88.8139 3.20 19,994.74 0348120002 CAMION CISTERNA 4 X 2 (AGUA) 2,000 gl 66.0554 158.19 10,449.30 0349030013 RODILLO LISO VIBRATORIO AUTOPROPULSADO 70-100 HP 7-9 ton 117.1234 197.18 44.96 0349040010 CARGADOR SOBRE LLANTAS 125-155 HP 3 y d3 141.8294 194.50 27,585.82 0349040034 TRACTOR DE ORUGAS DE 190-240 HP 77.9522 256.50 227,293.68 0349090000 MOTONIVELADORA DE 125 HP 261.4460 202.97 53,065.69 0349880016 NIVEL OPTICO 14.0500 3.20 Total S/. 1,265,627.51 0349880017 ESTACION TOTAL 14.0500 20.50 288.03 203 Anexo 68: Formula polinómica – tratamiento con polímero Anexo 69: Resumen de análisis de gastos generales – tratamiento con polímero 001 K = Factor (%) Indice 0.054 100.000 47 0.180 100.000 48 0.222 100.000 49 0.285 100.000 38 0.259 100.000 39 Fórmula Polinómica Presupuesto 0403002 "APLICACION DEL ESTABILIZADOR Z CON POLIMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS), ABANCAY - APURIMAC, 2018." Subpresupuesto TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO - KARKATERA (L=14.05 KMS) - TRATAMIENTO SIN POLIMERO Fecha Presupuesto 15/04/2018 Moneda NUEVOS SOLES Ubicación Geográfica 030109APURIMAC - ABANCAY - TAMBURCO 0.054*(Mr / Mo) + 0.180*(Mr / Mo) + 0.222*(Mr / Mo) + 0.285*(Hr / Ho) + 0.259*(Ir / Io) Monom io Símbolo Descripción 1 M MANO DE OBRA 2 M MAQUINARIA Y EQUIPO NACIONAL 3 M MAQUINARIA Y EQUIPO IMPORTADO 4 H HORMIGON 5 I INDICE GENERAL DE PRECIOS AL CONSUMIDOR PORCENTAJE CD MONTO DEL COSTO DIRECTO DEL PRESUPUESTO BASE: S/. 1,265,730.57 100% Item Descripción Und. Cantidad Precio Unitario S/. Valor Total S/. I 1 Análisis de Gastos Generales Fijos Glb. 1.00 6,638.83 6,638.83 I I 1 Análisis de Gastos Generales Variables Glb. 1.00 32,205.44 32,205.44 38,844.27 3.0689% * Costo Directo S/. 1,265,730.57 * Costo Indirecto S/. 38,844.27 Relación de Costo Directo/Costo Indirecto % 3.07% 5.00% * Costo Utilidad S/. 63,286.53 Relación de Utilidad/Costo Indirecto % 5.00 Total de Gastos Generales S/. Relación de Costo Directo y Costo Indirecto Utilidad Resúmen de Análisis de Gastos Generales Gastos Generales Fijos Gastos Generales Variables 204 Anexo 70: Gastos generales fijos – tratamiento con polímero I tem Descripción Und. Cant. Descripción Cant. Unidad Precio Unitario S/. Valor Total S/. I 1 Alquiler de Terreno para Oficinas y Campamento de Obra Mes 1.00 1.50 1,000.00 1,500.00 2 Pruebas de Control de materiales Glb 2,360.00 Granulometría 1.00 100.00 100.00 Ensayo Compactación proctor modificado 1.00 160.00 160.00 Densidad de Campo (Metodo cono de arena) 14.00 150.00 2,100.00 3 Cartel de Obra Und 1.00 1.00 500.00 500.00 I I 1 Copias Varias est. 1.00 1.00 500.00 500.00 2 Comunicaciones est. 1.00 1.00 150.00 150.00 3 Servicios para oficina est. 1.00 1.00 300.00 300.00 I I I 1 Impuesto a las Transacciones Financieras I.T.F. Glb. 1.00 0.005% 589,615.26 29.48 2 Sencico (del Total sin I.G.V.) Glb. 1.00 0.20% 499,673.95 999.35 IV 1 Gastos de Licitacion Glb. 1.00 100.00% 100.00 100.00 2 Gastos Legales Glb. 1.00 100.00% 100.00 100.00 3 Gastos Firma de Contrato Glb. 1.00 100.00% 100.00 100.00 6,638.83Total de Gastos Generales Fijos S/. Análisis de Gastos Generales Gastos Generales Fijos Campamento Liquidación de Obra Impuestos Gastos Diversos 205 Anexo 71: Gastos generales variable s– tratamiento con polímero Item Descripción Und. Cant. Descripción Cant. Unidad Precio Unitario S/. Valor Total S/. I Mano de Obra Indirecta A Área de Producción y Administracion. 1 Ing. Residente de Obra (Inc. Leyes Sociales) Mes 1.00 1.50 5000.00 7,500.00 Asintente de Resisdencia (Inc. Leyes Sociales) Mes 1.00 1.50 2500.00 3,750.00 Asistente Administrativo (Inc. Leyes Sociales) Mes 1.00 1.50 1500.00 2,250.00 4 Guardian (Incl. Leyes Sociales) Mes 1.00 1.50 1500.00 2,250.00 B Materiales, Servicios y Equipos de Oficinas 1 Movilidad en la Obra. (Camioneta 4x4 2Ton.) Mes 1.00 1.00 1,500.00 1,500.00 2 Combustible Mes 1.00 1.00 1,100.00 1,100.00 3 Alimentacion Mes 1.00 1.00 850.00 850.00 4 Materiales de Oficina Mes 1.00 1.00 300.00 300.00 C Gastos Financieros 1 Garantía de Fiel Cumplimiento de Contrato (Carta Fianza MC) Mes 1.00 0.89 11,055.29 9,883.43 2 Garantía del Adelanto en Efectivo (Carta Fianza MC) Mes 1.00 1.00 451.78 451.78 3 Garantía por Beneficios Sociales (Carta Fianza=MO) Mes 1.00 1.00 59.43 59.43 D Seguros 1 Accidentes Personales glb 1.00 901.85 901.85 2 Riesgo de Ingeniería glb 1.00 1,214.61 1,214.61 3 Responsabilidad contra Terceros glb 1.00 194.34 194.34 32,205.44 Análisis de Gastos Generales Gastos Generales Variables Total de Gastos Generales Variables S/. 206 Anexo 72: Gastos financieros – tratamiento con polímero 1 GARANTIA DE FIEL CUMPLIMIENTO DEL CONTRATO Tasa: 10.00% Comisión del Banco : 0.38% Período (Dias) : 50.00 Monto de la Carta Fianza 58,961.53 0.375% Comisión del Banco 11,055.29 Garantía Bancaria 20.00% 11,792.31 Monto Aplicable: S/. 589,615.26 Costo Financiero : 11,055.29 2 GARANTIA DEL ADELANTO EN EFECTIVO Tasa: 20.00% Comisión del Banco : 0.38% Período Neto : 20.00 Dias Monto de la Carta Fianza 117,923.05 Comisión del Banco 8,844.23 Garantía Bancaria 20.00% 23,584.61 Carta Fianza renovable cada : 1 Meses Monto Aplicable: S/. 589,615.26 Costo Financiero : 8,844.23 3 GARANTIA DE LOS BENEFICIOS SOCIALES DE LOS TRABAJADORES Porc: 24.00% Comisión del Banco : 0.38% Período (Meses) : 0.70 Monto de la Carta Fianza 22,641.23 Comisión del Banco 59.43 Garantía Bancaria 20.00% 4,528.25 Monto Aplicable: S/. 94,338.44 Costo Financiero : 59.43 ------------------- Sub-Total : S/. 19,958.95 GASTOS FINANCIEROS 207 Anexo 73: Gastos financieros por seguros – tratamiento con polímero Anexo 74: Resumen de análisis de costos – tratamiento con polímero 1 SEGUROS DE ACCIDENTES PERSONALES Tasa: 0.99% Período (Meses) : 1.00 COBERTURA S/. 88,442.29 Costo Financiero : 875.58 2 RIESGO DE INGENIERIA Tasa: 0.20% Período(Meses) : 1.00 Monto Aplicable: S/. 589,615.26 Costo Financiero : 1,179.23 3 RESPONSABILIDAD CIVIL CONTRA TERCEROS Tasa: 0.20% COBERTURA (U.S.$) : 753,001 Período (Meses) : 1.00 COBERTURA S/. 94,338.44 Costo Financiero : 188.68 -------------- Sub-Total A.5 : 2,243.49 COSTO POR EMISION DE POLIZA : 3.00% Del Sub-Total 67.30 TOTAL GASTOS FINANCIEROS POR SEGUROS : S/. 2,310.79 GASTOS FINANCIEROS POR SEGUROS Monto Presupuestado MONTO DEL COSTO DIRECTO DEL PRESUPUESTO BASE: S/. 1,265,730.57 DESCRIPCIÓN MONTO CD COSTO DIRECTO Porcentaje (%) Nuevos Soles (S/.) 1,265,730.57 GG GASTOS GENERALES 3.07% 38,844.27 UTI UTILIDAD 5.00% 63,286.53 S_T SUB TOTAL 1,367,861.37 IGV I.G.V. 18.00% 246,215.05 T_P VALOR REFERENCIAL (TOTAL DEL PRESUPUESTO) S/. 1,614,076.42 1C- Total S/. 1,614,076.42 SON: UN MILLON SEISCIENTOS CATORCE MIL SETENTA Y SEIS CON 42/100 SOLES Nota: 8,000 - 9,800 Us$/km. R e s ú m e n d e A n á l i s i s d e C o s t o s 208 Anexo 75: Cálculo de jornales para Apurímac y provincias vigente a partir del 01/06/2017 OPERARIO 64.30S/ OFICIAL 52.00S/ PEON 46.50S/ OPERARIO 3.17 % OFICIAL 0.69 % PEON 3.44 % TOTAL (A) 7.31 % Bonificacion por movilidad OPERARIO 5.71 % OFICIAL 1.25 % PEON 6.19 % TOTAL (B) 13.15 % TOTAL (A+B) 20.46 % DIAS FERIADO SALARIO DOMINICAL DIAS FERIADO DIAS TRABAJADO SEMANA INCIDENCIA 1º de Enero 1 1 5 20.00 Jueves y Viernes Santo 1 2 4 25.00 28 de Abril 1 1 5 20.00 1º de Mayo 1 1 5 20.00 29 de Junio 1 1 5 20.00 28 de Julio 1 1 5 20.00 30 de Agosto 1 1 5 20.00 8 de Octubre 1 1 5 20.00 1º y 3° de Noviembre 1 2 4 25.00 8 de Diciembre 1 1 5 20.00 25 de Diciembre 1 1 5 20.00 13 230.00 * Dia Jubilar de las Provincias DESGASTE DE HERRAMIENTAS PASAJES SALARIOS BASICOS CALCULO DE JORNALES PARA APURIMAC Y PROVINCIAS VIGENTE A PARTIR DEL 01-06-2017 INCIDENCIA DE LAS BONIFICACIONES PARA APURIMAC A PARTIR DEL 01-06-2017 (TABLA Nº 1) S/7.20 PORCENTAJES DEDUCIDOS PARA 2018 209 Continua anexo 75: SALARIO DOMINICAL 41 semanas corrientes 230.00 1 día 16.67% * 41 683.47 913.47 El año tiene 52 semanas, la incidencia promedio será 17.57 % (Salario Dominical) VACACIONES RECORD (30 X 100)7 (41 X 6) 12.20 % GRATIFICACIONES POR FIESTAS PATRIAS Y NAVIDAD Días del año 365.00 Días Feriados (-) -13 Domingos (-) -52.00 300.00 (50 x 100)/300 16.67 % JORNALES POR DIAS FERIADOS NO LABORABLES (13 X 100)/300 4.33 % ASIGNACION ESCOLAR (28 X 100)/300 9.33 % ITEM SOBRE SALARIO BASICO DESDE 01/06/2017 SOBRE BONIFICACIONES COSTO DE VIDA 1.00 PORCENTAJES FIJOS 1.01 Indemnización Por tiempo de serv icios 12.00 Por Participación de Utilidades 3.00 1.02 Seguro Social de Accidentes de Trabajo De accidentes 4.00 De responsabilidad civ il (20% de 4) 0.80 1.03 Régimen de Prestaciones de Salud 6.00 6.00 1.04 Sistema Nacional de Pensiones 13.00 6.00 1.05 Impuesto a las Remuneraciones 10.00 2.00 PORCENTAJES DEDUCIDOS 2.01 Salario Dominical 17.59 2.02 Vacaciones Récord 12.50 2.03 Compensación Vacacional Sobre las Bonificacio- nes por alza de Transporte ( 12.5 % de 2.98) 0.37 2.04 Gratificaciones por Fiestas Patrias y Navidad 16.69 2.05 Jornales por Días Feriados no Laborables 4.46 2.06 Asignación Escolar 9.34 PORCENTAJES DE LEYES SOCIALES EN EDIFICACIONES A CARGO DEL PATRONO APLICABLE SOBRE SALARIO BASICO CONCEPTO 210 Continua anexo 75: 3.00 REGIMEN DE PRESTACIONES DE SALUD 3.01 Sobre Salario Dominical (6% de 17.59) 1.06 3.02 Sobre Vacaciones Récord (6% de 12.5) 0.75 3.03 Sobre Gratificaciones por Fiestas Patrias y Navi- dad (6% de 16.69) 1.00 3.04 Sobre Jornales por Días Feriados no laborables (6% de 4.46) 0.27 3.05 Sobre Asignación Escolar (6% de 9.34) 0.56 4.00 SISTEMA NACIONAL DE PENSIONES 4.01 Sobre Salario Dominical (6% de 17.59) 1.06 4.02 Sobre Vacaciones Récord (6% de 12.5) 0.75 4.03 Sobre Gratificaciones por Fiestas Patrias y Navi- dad (6% de 16.69) 1.00 4.04 Sobre Jornales por Días Feriados no laborables (6% de 4.46) 0.27 4.05 Sobre Asignación Escolar (6% de 9.34) 0.56 5.00 SEGURO SOCIAL OBLIGATORIO DE ACCIDENTES DE TRABAJO 5.01 Sobre Salario Dominical (4% de 17.59) 0.70 5.02 Sobre Vacaciones Récord (4% de 12.5) 0.50 5.03 Sobre Gratificaciones por Fiestas Patrias y Navi- dad (4% de 16.69) 0.67 5.04 Sobre Jornales por Días Feriados no laborables (4% de 4.46) 0.18 5.05 Sobre Asignación Escolar (4% de 9.34) 0.37 6.00 IMPUESTO A LAS REMUNERACIONES 6.01 Sobre Salario Dominical (10% de 17.59) 1.76 6.02 Sobre Vacaciones Récord (10% de 12.5) 1.25 6.03 Sobre Jornales por Días Feriados no laborables (10% de 4.46) 0.45 6.04 Sobre Asignación Escolar (10% de 9.34) 0.93 SUB TOTAL 123.83 12.00 Incidencia de Leyes Sociales sobre Remuneración Básica y Bonificación Unificada de Construcción Operario 0.038 Oficial 0.036 Peon 0.036 TOTAL OPERARIO 123.873 OFICIAL 123.870 PEON 123.870 211 Continua anexo 75: Anexo 76: Calculo de hora – hombre en edificación en Apurímac y provincias a partir del 01/06/2017 CUADRO DE JORNALES PARA APURIMAC Y PROVINCIAS VIGENTE A PARTIR DEL 01-06-17 LEYES SOCIALES SOBRE BONIFICACION 12.00% OPERARIO 64.30 0.0247 0.0384 OFICIAL 52.00 0.0187 0.0360 PEON 46.50 0.0167 0.0360 COSTO DE VIDA: PONDERACION PARA EDIFICACION OPERARIO 51 % X 12.00 6.12 OFICIAL 9 % X 12.00 1.08 PEON 40 % X 12.00 4.80 TOTAL INCIDENCIA 12.00 % 20.58 15.60 13.95 BONIFICACION UNIFICADA DE CONSTRUCCION (BUC) SALARIO BASICO A PARTIR DEL 01/06/2017 CATEGORIA INCIDENCIA DE LEYES SOCIALES DE BONIFICACION UNIFICADA DE CONSTRUCCION OPERARIO 64.30 79.62 7.20 20.58 2.47 174.17 21.77 OFICIAL 52.00 64.39 7.20 15.60 1.87 141.06 17.63 PEON 46.50 57.58 7.20 13.95 1.67 126.90 15.86 CALCULO DE HORA - HOMBRE EN EDIFICACION EN APURIMAC Y PROVINCIAS A PARTIR DEL 01 - 06 - 2017 IN C ID E N C IA D E L A S L E Y E S S O C IA L E S S O B R E ( B U C ) 12 % T O T A L P O R D IA T O T A L H O R A - H O M B R E C A T E G O R I A JO R N A L B A S IC O D IA R IO L E Y E S S O C IA L E S S O B R E S A L A R IO S B A S IC O S V IG E N T E S ( 12 3. 83 % ) BONIFICACIONES B O N IF IC A C IO N U N IF IC A D A D E C O N S T R U C C IO N ( B U C ) D E S G A S T E D E H E R R A M IE N T A S P A S A JE ( M O V IL ID A D ) 212 Anexo 77: Programación de obra 213 Anexo 78: Cronograma de ejecución de obra PERT- CPM 19 días calendario 15 H = -7 H = -7 H = -14 H = 0 0 -7 1 -6 23 9 24 24 1 4 TRANSPORTE DE MAT. GRANULAR HASTA 1KM 4 10 TRANSPORTE DE MAT. GRANULAR MAYOR 1KM 3 22 A Tiempo de Ida B Tiempo de Vuelta C Nº Evento A B D Duracion de la Actividad H Holgura F Fecha de Inicio de Actividad D Actividad con Holgura Actividad sin Holgura (Ruta Critica) Actividad Ficticia LEYENDA NIVELACION Y REPLANTEO H C F MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO 07/05/2018 1 1 2 15 30/05/2018 REPOSICION DE AFIRMADO E=0.1M 07/05/2018 3 29/05/2018 RESTAURACION DE PATIO DE MAQUINAS lunes, 07 de mayo de 2018 miércoles, 30 de mayo de 2018Fecha Fin: Plazo: Fecha de Inicio: MANTENIMIENTO PERIODICO TESIS: "APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS) ABANCAY- APURIMAC 2018" UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 214 Anexo 79: Ficha técnica del polímero 215 Continua Anexo N°79 216 Anexo 80: Inventario vial de la carretera departamentall Progresiva Kilómetro 0+000.00 Afirmado Regular 7.40 Inicio de tramo Hito Km 0+000 0+250.00 Afirmado Regular 7.40 Señal Informativa 0+300.00 Afirmado Regular 7.40 Señal Preventiva "Baden" 0+400.00 Afirmado Regular 5.30 Señal Informativa "Puente peatonal" 0+400.00 Afirmado Regular 5.30 Baden 0+500.00 Afirmado Regular 5.30 Señal preventiva " Baden" 1+000.00 Afirmado Regular 5.30 HITO Km 1+000, 1+100.00 Afirmado Regular 5.30 Señal preventiva " Curva pronunciada a la izquierda" 1+150.00 Afirmado Regular 5.30 Puente y Señal Preventiva " Puente Angosto" 1+750.00 Afirmado Regular 3.80 Alcantaril la 1+800.00 Afirmado Regular 3.80 Alcantaril la tapada 2+000.00 Afirmado Regular 3.80 Reposicion de HITO Km 2+000 2+350.00 Afirmado Regular 3.80 Alcantaril la 2+650.00 Afirmado Regular 3.80 Alcantaril la 2+800.00 Afirmado Regular 3.80 Alcantaril la 3+000.00 Afirmado Regular 3.80 Reposicion de HITO Km 3+000 4+000.00 Afirmado Regular 4.30 HITO Km 4+000 4+200.00 Afirmado Regular 4.30 Alcantaril la 4+400.00 Afirmado Regular 4.30 Muro seco log: 3.00 m 4+700.00 Afirmado Regular 4.30 Baden 4+800.00 Afirmado Regular 4.30 Baden 5+000.00 Afirmado Regular 3.70 Reposicion de HITO Km 5+000 5+100.00 Afirmado Regular 3.70 Alcantaril la 5+800.00 Afirmado Regular 3.70 Alcantaril la 5+900.00 Afirmado Regular 3.70 Alcantaril la 6+000.00 Afirmado Regular 3.70 HITO Km 6+000 6+350.00 Afirmado Regular 3.70 Alcantaril la ( Φ 15") 6+400.00 Afirmado Regular 3.70 Señal informativa "HUAYLLABAMBA" 7+000.00 Afirmado Regular 3.40 HITO Km 7+000 7+200.00 Afirmado Regular 3.40 Alcantaril la 7+900.00 Afirmado Regular 3.40 Señal Preventiva "Cuidado animales en via" 8+000.00 Afirmado Regular 3.40 HITO Km 8+000 9+000.00 Afirmado Regular 3.20 Reposicion de HITO Km 9+000 9+250.00 Afirmado Regular 3.20 Baden 9+300.00 Afirmado Regular 3.20 Alcantaril la 9+980.00 Afirmado Regular 3.20 Alcantaril la 10+000.00 Afirmado Regular 3.80 HITO Km 10+000, 10+800.00 Afirmado Regular 3.80 Alcantaril la 11+000.00 Afirmado Regular 3.70 HITO Km 11+000 11+300.00 Afirmado Regular 3.70 Baden 11+400.00 Afirmado Regular 3.70 Alcantaril la tapada 12+000.00 Afirmado Regular 3.60 HITO Km 12+000 12+500.00 Afirmado Regular 3.60 Alcantaril la 13+000.00 Afirmado Regular 3.00 HITO Km 13+000 13+020.00 Afirmado Regular 3.00 Alcantaril la 13+250.00 Afirmado Regular 3.00 Alcantaril la 13+900.00 Afirmado Regular 3.00 Alcantaril la 14+000.00 Afirmado Regular 4.00 HITO Km 14+000 14+550.00 Afirmado Regular 4.00 Alcantaril la 14+600.00 Afirmado Regular 4.00 Señal Preventiva "camino sinuoso" 14+600.00 Afirmado Regular 4.00 Alcantaril la 14+700.00 Afirmado Regular 4.00 Alcantaril la 15+000.00 Afirmado Regular 4.00 HITO Km 15+000 15+100.00 Afirmado Regular 4.00 Alcantaril la 15+200.00 Afirmado Regular 4.00 Señal Reguladora " Velocidad maxima 30 KPH" 15+200.00 Afirmado Regular 4.00 Alcantaril la FICHA DEL ITINERARIO DE LA CARRETERA DEPARTAMENTAL CARACTERISTICAS TECNICAS Tipo de Superficie Estado de Transitabili dad Ancho de la Vía (mts.) Obras Arte, Drenaje, Señalización, C.P. TESIS: “APLICACIÓN DEL ESTABILIZADOR Z CON POLÍMERO EN EL INCREMENTO DEL VALOR DEL CBR DEL MATERIAL UTILIZADO COMO AFIRMADO EN LA CARRETERA DEPARTAMENTAL AP-103, TRAMO PUENTE ULLPUHUAYCCO – KARKATERA (L= 14.050 KMS.), ABANCAY- APURÍMAC, 2018” UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL 217 Anexo 81: Artículo científico ARTICULO CIENTIFICO Titulo Aplicación del estabilizador Z con polímero en el incremento del valor del CBR del Material utilizado como Afirmado en la carretera departamental AP-103, tramo puente Ullpuhuaycco – Karkatera (L= 14.050 kms.), Abancay- Apurímac - 2018 Autoría Bach. Visayda Condori Ñahuinlla visayda@gmail.com Bach. Zayda Huamaní Gamarra yupendi059@gmail.com Universidad Tecnológica de los Andes Resumen La estabilización de suelos es la modificación de cualquiera de sus propiedades, para mejorar su comportamiento ingenieril. Esta tesis evalúa un producto relativamente nuevo en el mercado: estabilizador Z con polímeros, el cual es fabricado por la empresa Z aditivos y distribuido por la misma empresa; el estabilizante en mención es a base de resina alemana a base de polímeros mono componente; que se vende como posible mejorador de la estabilidad de los suelos, que según se indica permitirá incrementar la resistencia de un suelo, lo que se demostró a través de la investigación. El objetivo principal que se presenta en esta tesis es determinar si la aplicación del estabilizador Z con polímero sintético incrementa el valor del CBR del material utilizado como afirmado en la carretera departamental AP - 103 - tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera L=14.050 km Abancay - Apurímac 2018, para el desarrollo de esta tesis de investigación primero se procedió a la obtención de la muestra de afirmado de la cantera condebamba, ubicada en la quebrada colcaque, del distrito de Abancay. posteriormente se analizó el suelo en el laboratorio según las normas del ASTM y MTC (EM-2016): contenido de humedad, granulometría, límite líquido, límite plástico, índice de plasticidad, proctor modificado, california bearing ratio, 218 Penetración y Expansión en dosificación 1:4. Al concluir la tesis se logró determinar se ha demostrado mediante la experimentación que el valor del CBR, con la muestra patrón al 95% fue de 12.55%, incorporándole polímero incrementa a 13.09%, con la muestra patrón al 100% fue de 15.44%, incorporándole polímero incrementa a 18.57%, también se demostró que el polímero sintético incrementa positivamente en la curva esfuerzo penetración en vista que para 0.1 pulg. de penetración en el suelo patrón es 9.88 kg/cm2, adicionando polímero es 10.54 kg/cm2, mientras que para 0.2 pulg de penetración fue de 12.82 kg/cm2, adicionando polímero es 14.08 kg/cm2 respectivamente, lo que indica que el suelo con polímero presenta menos vacíos y se encuentra más adherido y compactado. Palabras claves: CBR, densidad máxima seca, límites de atterberg, polímero, proctor modificado. Abstract Soil stabilization is the modification of any of its properties, to improve its engineering behavior. This thesis evaluates a relatively new product in the market: Z stabilizer with polymers, which is manufactured by the company Z additives and distributed by the same company; the stabilizer in question is based on German resin based on mono component polymers; which is sold as a possible soil stability enhancer, which as indicated will increase the resistance of a soil, which was demonstrated through research. The main objective presented in this thesis is to determine if the application of the stabilizer Z with synthetic polymer increases the value of the CBR of the material used as claimed in the departmental road AP-103 - bridge section Ullpuhuaycco - Karkatera L = 14,050 km Abancay - Apurímac 2018, for the development of this research thesis we first proceeded to obtain the sample from the Condebamba quarry, located in the Colcaque stream, in the District of Abancay. Subsequently analyzed the soil in the laboratory according to the ASTM and MTC standards (EM-2016): Moisture Content, Granulometry, Liquid Limit, Plastic Limit, Plasticity Index, Modified Proctor, California Bearing Ratio, Penetration and Expansion in Dosage 1 :4. At the conclusion of the thesis, it was determined that experimentation has shown that the CBR value, with the 95% standard sample was 12.55%, incorporating polymer increases to 13.09%, with the standard sample at 100% was 15.44%, incorporating polymer increases to 18.57%, it was also shown that the synthetic polymer positively increases in the penetration 219 effort curve in view that for 0.1 in. of penetration into the ground pattern is 9.88 kg / cm2, adding polymer is 10.54 kg / cm2, while for 0.2 in. Of penetration was 12.82 kg / cm2, adding polymer is 14.08 kg / cm2 respectively, which indicates that the polymer soil has fewer voids and is more stuck and compacted. Keywords: CBR, maximum dry density, atterberg limits, polymer, Proctor Modified Introducción La carretera departamental AP-103 es gestionada por el Gobierno Regional de Apurímac en convenio con el Provias Descentralizado, mediante el Programa de Caminos Departamentales - PCD, quienes están encargados de realizar el mantenimiento vial para lograr la adecuada transitabilidad de la vía, actualmente el estado de conservación es inadecuado, la presencia del desgaste prematuro de material de afirmado dificulta la comunicación entre la ciudad de Abancay y los centros poblados ubicados en el área de influencia de la vía tales como: Huayllabamba, Sorcca, Karkatera y conlleva a realizar mayor cantidad de mantenimientos rutinarios mecanizados y periódicos, con la reposición del espesor de afirmado. En el tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera se visualiza que la sub rasante se encuentra con diferentes tipos de daños como baches, encalaminados y erosión, el mal estado de la carretera limita a alcanzar el uso más intensivo de sus áreas potenciales de cultivo y ganadería, postergando el desarrollo de las comunidades campesinas. Por lo tanto, de acuerdo al realidad problemática descrita se ha visto por conveniente desarrollar el presente proyecto de investigación de la carretera departamental AP-103 tramo puente Ullpuhuaycco - Karkatera que se encuentra en estado deficiente debido a que el CBR del material de afirmado colocado sobre la superficie natural del terreno (sub rasante) ha perdido sus propiedades por el desgaste prematuro debido al incremento del flujo vehicular. De acuerdo a la revisión de la literatura, encontramos estudios realizados en otros contextos, como los estudios realizados en Cuba por (Pozo Durruthy, 2010) en su trabajo de investigación “Comparación de los resultados en diversos ensayos en suelos arcillosos estabilizados con el nuevo ROCAMIX LÍQUIDO”, llegò a la conclusión que el parámetro CBR aumenta significativamente con la adición del producto y con el aumento de energía de compactación con que se confeccionan las muestras. 220 El estudio realizado en Chile por (Andrés Fuentes, 2013), en su tesis “Estabilización de suelos mediante el químico GT-24X en suelos de sub rasante de la ciudad de Concepción”, concluye que el material se ve influenciado por la acción catalizadora de las enzimas presentes en el químico GT-24X, que generan un aglutinamiento de las partículas arcillosas aumentando en 50Kg/cm3 aproximadamente la DMCS, y disminuyendo en 2 puntos porcentuales la humedad optima, a su vez, en el CBR se corrobora la acción descrita aumentando en un valor promedio de 2% en la capacidad de soporte. Estudio realizado en Ecuador por (Zambrano Yagual & Casanova Zambrano, 2016), en su trabajo de investigación titulado “Uso de polímeros como estabilizador de suelos aplicado en vías de arcilla (CL) y grava arcillosa (GC)”, llega a las siguientes conclusiones, en el caso de la arcilla, se cambió de una resistencia de CBR en estado natural de 17,44% hasta 39% utilizando el 1,25% de Polímero M y 0,17% de Polímero L (en relación a la masa de suelo), es decir se aumentó la resistencia en 224%. Estudio realizado en Perú, por (Palomino Teran, 2016) , en su tesis: “Capacidad portante (CBR) de un suelo arcilloso, con la incorporación del estabilizador Maxxseal 100”, de acuerdo al objetivo, hipótesis, marco teórico e instrumentos de medición, llego a las siguientes conclusiones, la capacidad portante (CBR) del suelo arcilloso estabilizado con de 2%, 4%, y 6% de Maxxseal 100, se obtuvo los siguientes valores para un CBR a 0.1” con la muestra patrón un CBR de 5.10%, incorporando el 2% de Maxxseal 100 un CBR de 7 %, incorporando el 4% de Maxxseal 100 un CBR de 9.60 %, incorporando 6% de Maxxseal 100 un CBR de 11%; para un CBR al 0.2”, con la muestra patrón un CBR de 5.40 %, incorporando el 2% de Maxxseal 100 un CBR de 7.30 %, incorporando el 4% de Maxxseal 100 un CBR de 10.10 %, incorporando 6% de Maxxseal 100 un CBR de 11.70%. Otro estudio realizado en Perú por (Saldaña Palomino, 2016) en su trabajo de investigación titulado “Influencia de la adición de cloruro de sodio en el índice California Bearing Ratio (CBR) de un suelo arcilloso”, llegò a las siguiente conclusión, la adición del cloruro de sodio en porcentajes de 4%, 8% y 12% incrementa el valor del CBR hasta en un 10% en Comparación a la muestra patrón. Puesto que el índice CBR para 0.1” varía un 9.48% de la muestra patrón, mientras que para 0.2” el índice CBR varia 9.69 % de la muestra patrón. 221 Material y métodos El método científico es experimental, porque la investigación se apoya en la observación de fenómenos provocados o manipulados en laboratorio y es una situación de control en la que se manipulan de manera intencional, una o más variables independientes para analizar las consecuencias de tal manipulación sobre una o más variables dependientes, (Hernández Sampieri, Fernández Collado , & Baptista Lucio, 2010), tiene enfoque cuantitativo, porque se usó la recolección de datos para probar la hipótesis, con base en la medición numérica para establecer patrones de comportamiento y probar teorías. Se utilizó el tipo de investigación aplicada o tecnológica, que se define como la utilización de los conocimientos en la práctica, para aplicarlos, el nivel de investigación es correlacional el cual tiene como finalidad establecer el grado de relación o asociación no causal existente entre dos o más variables. Se caracterizan porque primero se miden las variables y luego, mediante pruebas de hipótesis correlacionales y la aplicación de técnicas estadísticas, se estima la correlación. (Hernández Sampieri, Fernández Collado, & Baptista Lucio, 2010), el diseño de investigación es Pre Experimental, según Grajales Guerra (2009); (Hernández Sampieri, Fernández Collado , & Baptista Lucio, 2010), el grupo de control son los obtenidos de los ensayos de laboratorio del suelo de afirmado sin adición de polímero sintético, y post test se define como resultado a los obtenidos de los ensayos de laboratorio del suelo de afirmado con adición de polímero sintético, de acuerdo al manual de ensayo de materiales EM-2016 del MTC. Resultados Se ha realizado el estudio de mecánica de suelos al material de afirmado de la cantera de Condebamba que es utilizado en el mantenimiento periódico de la carretera departamental AP-103 tramo puente Ullpuhuaycco – Karkatera, con acceso de 2.410 km (Quebrada Colcaque), los resultados obtenidos se muestran en la siguiente tabla. 222 Tabla 1 Resumen de resultados de pruebas de ensayo Ítem Ensayo de laboratorio Con suelo Natural Con polímero 1 Análisis Granulométrico de suelos por Tamizado SUCS: GC AASHTO: A-2-6 (0) 2 Determinación del Contenido de Humedad 4.13% 3 Límite Líquido 36.81% 37.30% 4 Límite Plástico 22.75% 25.99% Índice de Plasticidad 14.06% 11.31% 5 Proctor Modificado Max densidad seca 2.225 gr/cc 2.205 gr/cc Óptimo Contenido de Humedad 6.75% 7.10% 6 7 CBR al 95% 12.55% 13.09% CBR al 100% 15.44% 18.57% Fuente: Elaboración propia Análisis granulométrico de suelos por tamizado Al realizar el análisis granulométrico de suelos por tamizado se obtuvo que el 57.97% del suelo pasa el tamiz N°4 y el 18.91% pasa el tamiz N° 200, como se muestra en la tabla 1.2, del tamaño máximo nominal (2 pulg) obtenido de la muestra cuarteada se seleccionó 4000 g de los cuales se obtuvo que el 42.50% es grava, el 39.04% es arena y el 18.91% es fino, el valor de D60 (diámetro de abertura del tamiz por el que pasa el 60% de material) es 4.78 mm, el de D30 (diámetro de abertura del tamiz por el que pasa el 30% de material) es 0.512 mm, mientras el D10 se considera nulo, por lo tanto no presenta coeficiente de uniformidad y curvatura, por lo cual se ha clasificado el suelo como grava arcillosa: mezcla de grava – arena – arcillosas de mediana plasticidad. 223 Tabla 2 Granulometría de suelo TAMICES ASTM ABERTURA mm PESO RETENIDO %RETENIDO PARCIAL %RETENIDO ACUMULADO % QUE PASA 3" 76.200 0.00 0.00 0.00 100.00 2" 50.600 0.00 0.00 0.00 100.00 1 1/2" 38.100 233.50 5.84 5.84 94.16 1" 25.400 94.50 2.36 8.20 91.80 3/4" 19.050 275.50 6.89 15.09 84.91 1/2" 12.700 287.50 7.19 22.28 77.73 3/8" 9.525 228.00 5.70 27.98 72.03 1/4" 6.350 322.00 8.05 36.03 63.98 No4 4.760 241.00 6.03 42.05 57.95 No10 2.000 534.50 13.36 55.41 44.59 No20 0.840 430.50 10.76 66.18 33.83 No30 0.590 116.50 2.91 69.09 30.91 No40 0.420 136.00 3.40 72.49 27.51 No60 0.250 197.00 4.93 77.41 22.59 No100 0.149 100.50 2.51 79.93 20.08 No200 0.074 46.50 1.16 81.09 18.91 BASE 1.500 0.04 81.13 18.88 W-Wo 755.000 18.88 100.00 0.00 Fuente: Elaboración propia Determinación del contenido de humedad El contenido de humedad representa el porcentaje de agua existente en un cantidad dada de suelo en términos de su peso seco, para el suelo extraído de la cantera se obtuvo un contenido de humedad de 4.13%. Ensayos de límites de Atterberg Al realizar los ensayos de límites de Atterberg se observó que el límite líquido incrementa su valor en un 1.1% y el límite plástico incrementa su valor en 3.19% teniendo como resultado un disminución del índice de plasticidad en un valor de - 2.19%. Se entiende que el comportamiento del suelo, al adicionar el polímero en estudio, tiende a ser más plástico con poca variación del límite líquido. En conclusión se observa que existe una tendencia a disminuir el índice plástico lo que favorecería a obtener un valor que se encuentre dentro de los rangos establecidos por las 224 especificaciones técnicas generales para la construcción EG-2013 para ser considerado como material de afirmado. Figura 1 Comparación de Límites de Atterberg de suelo natural y suelo con polímero Fuente: Elaboración propia Clasificación de suelos Con el análisis granulométrico realizado y los ensayos de límites de Atterberg se realiza la clasificación de suelos, el método SUCS indica que estamos frente a un suelo Grava Arcillosa, mezcla gravo – areno – arcillosa (CG) y el método AASHTO indica que el suelo es Grava y arena limo Arcillosas A-2-6 (0). Obteniendo una calificación de un material con comportamiento de excelente a bueno para la utilización como base - afirmado en carreteras. Ensayo de proctor modificado Después de haber realizado el ensayo de Proctor Modificado se obtiene que el valor del Óptimo Contenido de Humedad en suelo natural (afirmado sin polímero) es de 6.75 %, mientras que aplicando el estabilizador Z con polímero al afirmado aumenta a 7.10% y la máxima densidad seca obtenida en suelo natural es de 2.225 gr/cc y con polímero 2.205 gr/cc. Se observa el Óptimo Contenido de Humedad con polímero aumenta respecto al terreno natural en un 0.35% y disminuye la densidad máxima seca en 0.02% respecto al suelo natural. 36.24% 22.75% 13.49% 37.30% 25.99% 11.31% 0.00% 20.00% 40.00% Límite líquido (%) Límite plástico (%) Índice de plasticidad ( %) COMPARACIÓN DE LÍMITE DE ATTERBERG Afirmado natural Afirmado con polimero 225 Figura 2 Comparación de Óptimo Contenido de Humedad del suelo natural y suelo con polímero Fuente: Elaboración propia Figura 3 Comparación de máxima densidad seca del suelo natural y suelo con polímero Fuente: Elaboración propia Ensayo de California Bearing Ratio (CBR) El valor del CBR al 95% en suelo natural es de 12.55%, aplicando el estabilizador Z con polímero aumenta a 13.09 %, con la aplicación del polímero el valor del CBR se incrementa en un 4.30% con referencial al valor del suelo natural, el valor del CBR al 100% en suelo natural es de 15.44%, aplicando el estabilizador Z con polímero aumenta a 18.57 con la aplicación del polímero el valor del CBR se incrementa en un 20.27%, con referencial al valor del suelo natural. 6.75% 7.10% 6.50% 6.60% 6.70% 6.80% 6.90% 7.00% 7.10% 7.20% Suelo natural Suelo con polímero ÓPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD (%) Suelo natural Suelo con polímero 2.225 2.205 2.190 2.200 2.210 2.220 2.230 Suelo natural Suelo con polímero MÁXIMA DENSIDAD SECA (gr/cc) Suelo natural Suelo con polímero 226 Figura 4 Comparación CBR al 95% y 100% del suelo natural y suelo con polímero Fuente: Elaboración propia Penetración Para llegar a una penetración de 0.1 pulgadas en el molde con suelo natural se necesitó un esfuerzo de 9.68 kg/cm2, en cambio para molde con suelo incorporado con polímero se necesitó un esfuerzo de 10.67 kg/cm2, para llegar a una penetración de 0.2 pulgadas en el molde con suelo natural se necesitó un esfuerzo de 13.06 kg/cm2, en cambio para molde con suelo incorporado con polímero se necesitó un esfuerzo de 14.27 kg/cm2. Figura 5 Ensayo de penetración Fuente: Elaboración propia 12.55% 13.09% 15.44% 18.57% 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% Suelo natural Suelo con polimero ENSAYO DE CBR AL 95% Y 100% CBR 95% CBR 100% 2.59 4.45 6.51 7.89 9.68 11.67 13.06 14.47 16.88 19.30 3.57 5.53 6.71 7.89 10.67 12.27 14.27 16.07 17.49 21.74 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 0.000 0.025 0.050 0.075 0.100 0.150 0.200 0.300 0.400 0.500 ES FU ER ZO K G /C M 2 PENETRACION (PULG) ENSAYO DE PENETRACIÓN Suelo natural Suelo con polímero 227 Expansión El día 0 se observó que el porcentaje de hinchamiento es de 0.00 % en ambos moldes, el día 1 el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo natural aumentó a 0.22%, en cambio el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo con polímero aumentó a 0.17%., el día 2 el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo natural y del suelo con polímero aumentó a 0.26%, el día 3 el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo natural incrementó a 0.30%, en cambio el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo con polímero se mantuvo en 0.26 %, el día 4 el porcentaje de hinchamiento del molde con suelo natural y del suelo con polímero alcanzaron un valor de 0.30%. Figura 6 Porcentaje de hinchamiento de CBR Fuente: Elaboración propia Discusión Los resultados obtenidos luego de realizar el ensayo granulométrico nos indica que estamos frente a un suelo grava arcillosa, mezcla gravo – areno – arcillosa (GC) (Clasificación SUCS) y el método AASHTO indica que el suelo es grava y arena limo arcillosa A-2-6 (0), con la incorporación del polímero en dosificación 1:4 (polímero: agua) en el material de afirmado se ha incrementado el valor del CBR de 15.44 % a 18.57 %, significa que el estabilizador Z con polímero mejora las propiedades físicas del suelo, estos resultados son concordantes con el estudio realizado por (Zambrano 0.00% 0.22% 0.26% 0.30% 0.30% 0.17% 0.26% 0.00% 0.05% 0.10% 0.15% 0.20% 0.25% 0.30% 0.35% 0 24 48 72 96 % H IN C H A M IE N TO TIEMPO SUMERGIDO EN AGUA (hrs) % DE HINCHAMIENTO DEL CBR % Suelo natural Suelo con polímero 228 Yagual & Casanova Zambrano, 2016) en donde aplico polímeros en suelos arcilloso (CL) y grava arcillosa (GC) para lograr la estabilización y el incrementa el valor del CBR del material, también menciona que la aplicación de polímeros no implica mayor costo en comparación con una vía asfaltada o de cemento, por lo tanto se afirma que los resultados son confiables. Por otro lado, al realizar el ensayo de proctor modificado se obtiene que el valor del óptimo contenido de humedad en suelo natural (afirmado sin polímero) es de 6.75 %, mientras que aplicando el estabilizador Z con polímero al afirmado aumenta a 7.10% y la máxima densidad seca obtenida en suelo natural es de 2.225 gr/cc y con polímero 2.205 gr/cc, Asi mismo (Palomino Teran, 2016) en su tesis obtuvo resultados similares con respecto a la máxima densidad seca en donde presenta una ligera disminución de 1.75 gr/cm3 (muestra patrón) a 1.705 gr/cm3 (6% de aditivo Maxxseal 100) aplicado en suelos arcillosos, ambos trabajos de investigación tiene concordancia. De la misma manera, los estudios realizados por (Pozo Durruthy, 2010) (Palomino Teràn, 2016) (Andrès Fuentes, 2013) coinciden en que la aplicación de un estabilizante químico (polímero) aplicado a suelos arcillosos ha tenido efectos beneficiosos en el incremento del valor del CBR. Por otra parte, el polímero incrementa positivamente en la curva esfuerzo penetración en vista que para 0.1 pulg de penetración en el suelo normal necesita 9.88 kg/cm2; mientras que para 0.2 pulg de penetración necesita 12.82 kg/cm2, a comparación del suelo con adición de polímero que aumenta a 10.54 kg/cm2 y 14.08 kg/cm2; respectivamente, lo que indica que el suelo con polímero presente menos vacíos y se encuentra más adherido y compactado. Ha sido demostrado que el estabilizador Z con polímero incrementa positivamente en vista de que el óptimo contenido de humedad aumenta de 6.75% a 7.10% con la aplicación de polímero. Para la validez de la hipótesis, se aplicó la medida de adecuación muestral KMO (Káiser –Meyer - Olkin) cuyo valor debe ser superior a 0.5 y la prueba de esfericidad (Bartlett) que nos indica si existe asociación entre ítems, cuyo valor de significancia tienen que ser menores a 0.05, en nuestra tesis cumple con lo indicado, a diferencia de los demás antecedentes no se realizó la prueba de validez ni se demostró la prueba de 229 hipótesis; sin embargo, al realizar la prueba nos da como resultado la hipótesis nula, el valor del aumento del CBR no es un valor representativo. Conclusiones PRIMERA: el valor del CBR al 95% en suelo natural es de 12.55%, aplicando el estabilizador Z con polímero aumenta a 13.09%, con la aplicación del polímero el valor del CBR se incrementa en un 4.30% con referencial al valor del suelo natural, mientras que el valor del CBR al 100% en suelo natural es de 15.55%, aplicando el estabilizador Z con polímero aumenta a 18.57% con la aplicación del polímero el valor del CBR se incrementa en un 20.27%, con referencial al valor del suelo natural. El L.L. en suelo natural es menor en un 0.49% que aplicando el estabilizador Z del polímero Z. el cual nos indica que es más líquido al aplicar el estabilizador. El L.P. en suelo natural es menor en un 3.24% que aplicando el estabilizador del polímero Z. el cual nos indica que el material al aplicar el polímero se vuelve más plástico. Valor del índice de plasticidad es de 14.06% en suelo natural y disminuye a 11.31% aplicando el estabilizador Z con polímero, resultando un suelo menos plástico. SEGUNDA: el polímero incrementa positivamente en la curva esfuerzo penetración en vista que para 0.1 pulg de penetración en el suelo normal necesita 9.88 kg/cm2, a comparación del suelo con adición de polímero que aumenta a 10.54 kg/cm2 respectivamente, lo que indica que el suelo con polímero presente menos vacíos y se encuentra más adherido y compactado. TERCERA: el polímero incrementa positivamente en la curva esfuerzo penetración en vista que para 0.2 pulg de penetración necesita 12.82 kg/cm2, a comparación del suelo con adición de polímero que aumenta 14.08 kg/cm2 respectivamente, lo que indica que el suelo con polímero presente menos vacíos y se encuentra más adherido y compactado. CUARTA: El óptimo contenido de humedad con polímero aumenta respecto al terreno natural en un 0.35% y disminuye la densidad máxima seca en 0.02% respecto al suelo natural; mientras que el valor del óptimo contenido de humedad en suelo natural es de 6.75%, aplicando el estabilizador Z con polímero aumenta a 7.10% y la densidad relativa disminuye siendo en suelo natural 2.225 gr/cc y con polímero 2.205 gr/cc. 230 Referencias Bibliográficas Andrés Fuentes, C. F. (2013). Estabilización de suelos mediante el químico GT-24X en suelos de subrazante de la ciudad de Concepcion. Concepcion. Beltrán Rico, M., & Marcilla Gomis, A. (2012). Tecnología de Polímeros Procesado y Propiedades. Alicante, España: Publicaciones Universidad de Alicante. Bowles, J. E. (1981). Manual de laboratorio de suelos en Ingeniería Civil. México: Mc Graw - Hill de México S.A. Cómite técnico permanente de geotécnia. (1999). NTP 339.134:1999 Suelos (1ra ed.). Lima, Perú. Crespo Villalaz, C. (2004). 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Uso de polímeros como estabilizador de suelos aplicado en vías de arcilla (CL) y grava arcillosa (GC). Samborondom. 232 Anexo 82: Certificado de utilización de equipos de laboratorio 233 Anexo 83: Hoja de datos de seguridad del polímero 234 Continua anexo 83: 235 Continua anexo 83: 236 Anexo 84: Certificado de calidad del polímero