Evaluación de la capacidad de soporte CBR de un suelo arcilloso, adicionando óxido de silicio y dióxido de titanio, en el jirón Alfonso Ugarte – Sapallanga Huancayo

• Autor: Esteban Soria, Jhon Alex
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad San Ignacio de Loyola
• Repositorio: USIL-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.usil.edu.pe:20.500.14005/15920
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.14005/15920
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Capacidad de soporte; Ingeniería Civil; Suelo arcilloso; Dióxido de titanio; Índice de plasticidad; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01; ODS 9: Industria, innovación e infraestructura. Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible y fomentar la innovación; Modelamiento numérico y pruebas de laboratorio aplicado a estructuras geotécnicas, pavimentos y edificaciones.; Ingeniería, tecnología, biotecnología y aspectos relacionados

El problema se origina en la limitada capacidad portante de los suelos arcillosos, lo que puede comprometer la estabilidad y resistencia de las carreteras construidas sobre ellos. Estos suelos presentan propiedades indeseables, como elevada flexibilidad y baja resistencia, lo que los hace inapropiados para proyectos de construcción. El objetivo de esta investigación es evaluar cómo la incorporación de óxido de silicio y dióxido de titanio puede mejorar las propiedades mecánicas de los suelos arcillosos, incrementando su capacidad portante (medida mediante el índice CBR) y haciéndolos aptos para la construcción vial. La ausencia de alternativas viables en la región para estabilizar suelos inestables subraya la necesidad de explorar opciones que, al aplicarse en proyectos de infraestructura, aseguren tanto la seguridad como el desempeño adecuado de las carreteras. Los resultados obtenidos demostraron que la incorporación de estos aditivos modifica las propiedades del suelo de manera diversa, dependiendo de varios factores que influyen en la interacción entre el sustrato y los estabilizadores; en este sentido, la cantidad de óxido de silicio y dióxido de titanio añadida resulta crucial. Incrementar su concentración puede producir mejoras notables en ciertas propiedades, pero también generar efectos adversos si se sobrepasa un umbral específico, como la posible disminución de la cohesión. Es importante destacar que el óxido de silicio puede funcionar como un agente cementante, reforzando la cohesión entre las partículas del suelo. Las diferentes reacciones que ocurren en suelos compuestos por distintos minerales pueden derivar en mejoras variadas. En esta investigación se observó que la adición de un 15% de óxido de silicio y un 10% de dióxido de titanio mejoró significativamente el índice plástico, la densidad máxima seca y el índice CBR. Las reducciones en el índice plástico (hasta un 4,93%) y los incrementos en el CBR (hasta un 31,13%) indican que ambos estabilizadores cumplen eficazmente su función en suelos problemáticos. En consecuencia, se concluye que estos estabilizadores son efectivos en suelos arcillosos, pero únicamente cuando se aplican en dosificaciones de 10% de SiO₂ (óxido de silicio) y 15% de TiO₂ (dióxido de titanio). Por ello, se recomienda el uso de estas dosificaciones en suelos arcillosos propensos a la expansión y con baja resistencia.