Correlación entre la granulometría y la densidad óptima de compactación en subbases de material granular para estructuras de pavimentos

Abstract

El presente estudio tuvo como objetivo principal la búsqueda de una valoración preliminar de una correlación empírica entre densidad de compactación, la granulometría y contenido de mediante ensayos de Proctor modificado, en el cual se le hacen variaciones en el porcentaje de material retenido en los tamices y los porcentajes de , con esta evaluación se busca con el objetivo de reducir el tiempo de cálculo de densidad en obra y como una alternativa para el diseño y control de materiales en la construcción. En ese orden, inicialmente se hicieron los respectivos ensayos principales para caracterizar el material teniendo en cuenta la normativa del instituto nacional de vías (por sus siglas en español INVIAS), clasificándolo como una subbase granular (por sus siglas en español SBG-50), donde contiene un contenido de 7,1%, una granulometría bien gradada pero un suelo poco uniforme con respecto a los coeficientes de uniformidad y curvatura. Teniendo clasificado el material, se procedió a la separación y conformación de los grupos de muestreo, las cuales corresponden a 6 combinaciones con diferentes porcentajes de material retenido en los tamices N°4, N°10, N°40, N°200 y Fondo, utilizados en el ensayo de Proctor modificado (cabe resaltar que solo fueron 6 grupos debido a que se quiso manejar el mismo material para todas las muestras, el cual no fue suficiente para la realización de más ensayos), donde cada combinación cuenta con 5 puntos donde se varía el contenido de para hallar la densidad de compactación. Los resultados arrojaron que la muestra N°4 obtuvo el mayor porcentaje y la muestra N°3 el menor porcentaje de densidad seca en muestra compactadas, sin embargo el mayor valor de óptima fue para la muestra N°3 con un 9,09% , de tal forma, que la granulometría influye de manera directa en los resultados, por lo que finalmente, se procedió a realizar la correlación, para la cual se tomaron los 30 datos y se les hizo el respectivo análisis estadístico a partir de regresiones lineales con confiabilidad del 95%, donde se demostró que tenemos correlación entre nuestras variables partir de coeficiente de correlación múltiple rango de 0,8 a 0,9 y del R2 ajustado con valores cercanos al 75%; de modo que, se pudo encontrar los coeficientes necesarios de la ecuación empírica para hallar la densidad de compactación estableciendo variables como el contenido de y el porcentaje útil de material retenido en el tamiz N°40, logrando cumplir con el objetivo de esta investigación.

The main objective of this study was to search for a preliminary assessment of an empirical correlation between compaction density, granulometry and moisture content by means of modified Proctor tests, in which variations are made in the percentage of material retained in the sieves. and the humidity percentages, with this evaluation it is sought with the objective of reducing the density calculation time on site and as an alternative for the design and control of materials in construction. In that order, the respective main tests were initially carried out to characterize the material, taking into account the regulations of the National Institute of Roads (by its acronym in Spanish INVIAS), classifying it as a granular subbase (by its acronym in Spanish SBG-50), where it contains a moisture content of 7.1%, a well graded granulometry but a non-uniform soil with respect to the uniformity and curvature coefficients. Having classified the material, the sampling groups were separated and formed, which correspond to 6 combinations with different percentages of material retained in sieves No. 4, No. 10, No. 40, No. 200 and Fund , used in the modified Proctor test (it should be noted that there were only 6 groups because they wanted to handle the same material for all the samples, which was not enough to carry out more tests), where each combination has 5 points where the moisture content is varied to find the compaction density. The results showed that sample No. 4 obtained the highest percentage and sample No. 3 the lowest percentage of dry density in compacted samples, however the highest óptimal moisture value was for sample No. 3 with 9.09%. , in such a way that the granulometry directly influences the results, so finally, the correlation was carried out, for which the 30 data were taken and the respective statistical analysis was made from linear regressions with reliability of 95%, where it was shown that we have a correlation between our variables from the multiple correlation coefficient range of 0.8 to 0.9 and the adjusted R2 with values close to 75%; so, it was possible to find the necessary coefficients of the empirical equation to find the compaction density, establishing variables such as moisture content and the useful percentage of material retained in the No. 40 sieve, achieving the objective of this research.