ESTUDIO HUMEDAD - RCS - SUELO LATERITICO - JOSE ANTONIO ORTIZ

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GUINEA ECUATORIAL 
SEPTIIEMBRE DEL 2011
ESTUDIO DE LA VARIACIÓN DE 
HUMEDAD EN SUELO LATERÍTICO 
COMPACTADO SOMETIDO AL 
ENSAYO DE RESISTENCIA A LA 
COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
ELABORADO POR:
JOSE ANTONIO ORTIZ OLIVA
EDMUNDO MOLINA MEDRANO
•ANTECEDENTES QUE ORIGINARON EL ESTUDIO.-
� Los suelos lateríticos se encuentran generalmente en lugares de climas
húmedos y tropicales con elevadas precipitaciones pluviales que
facilitan el lixiviado.
� Este tipo de suelos son abundantes en el país de Guinea Ecuatorial,
pues son propios de lugares con elevadas precipitaciones pluviales.
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
� Datos de registros pluviométricos de ARG el promedio las
precipitaciones acumuladas anuales de los últimos cuatros años (2007 -
2010) corresponde a 2.535 mm/año.
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
AÑO PRECIPITACIÓN ANUAL (mm)
2.007 2.587
2.008 2.597
2.009 2.607
2.010 2.347
PROMEDIO: 2.535
Fuente: ARG - Sucursal Guinea cuatorial
Precipitaciones pluviométricas anuales acumuladas
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC
TIEMPO (Mes)
P
R
E
C
IP
IT
A
C
IO
N
 (
m
m
)
PROMEDIO = 180.10
Histograma de precipitación media mensual a nivel multianual.
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
� Las precipitaciones pluviales anuales suceden durante dos periodos bien
definidos que totalizan 6 meses (marzo hasta mayo y septiembre hasta
noviembre).
� La colocación en campo de la laterita con su respectiva humedad
óptima, no es posible, pues el clima propio del lugar dificulta esta
actividad.
� Esta situación genera pérdidas económicas en horas máquinas de� Esta situación genera pérdidas económicas en horas máquinas de
tractor agrícola con rome plowe, motoniveladoras (patrol), y otros
equipos.
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� Esperar el periodo de época no lluviosa de 6 meses (diciembre hasta
febrero y junio hasta agosto).
� Se dejaría la maquinaria en “stand by”, elevando costos directos e
indirectos, además inducir a la ampliación de plazos de ejecución del
proyecto.
� Es práctica común de otras empresas del medio, hasta estabilizar la
laterita.laterita.
� No se tienen parámetros definidos que orienten la optimización de
algunas variables importantes como ser: “Humedad higroscópica” y
“Tiempo de reposo para su estabilización”.
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
•OBJETIVO DEL ESTUDIO.-
�Se pretende conocer mas a fondo el comportamiento del suelo
lateríticos.
� Pérdida de la Humedad Higroscópica;
� Tiempo de reposo para su estabilización.
�Crear un procedimiento constructivo para finalidades de construcción�Crear un procedimiento constructivo para finalidades de construcción
de camadas de pavimentos.
�Utilizando el mínimo equipo necesario que se refleja directamente en
menores consumos de horas equipo y combustible, que se refleja
directamente en el menor empleo de mano de obra.
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
METODOLOGÍA Y PLANIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN.-
�La metodología empleada consiste en la investigación laboratorial del
comportamiento de un suelo laterítico, el mismo que ha sido realizada en
dos fases o etapas.
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METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN CON 
SUELO LATERÍTICO
1ERA. FASE
Ensayos Básicos
Granulometría Limites Atterberg
Proctor (Energía 
Intermediaria)
CBR (California 
Bearing Ratio)
2DA. FASE
Ensayos Resistencia a la 
Compresión Simples (RCS)
Humedad óptima 
(%)
Humedad óptima 
(%) + 4%
Humedad óptima 
(%) + 6%
Humedad óptima 
(%)
Humedad óptima 
(%) + 4%
Humedad óptima 
(%) + 6% Terna Cuerpos 
Prueba 
Tiempo Reposo 
(días)
(0, 3, 7, 14, 21, y 28)
Cantidad 
18 Cuerpos Prueba
Ensayo Resistencia 
Compresión Simple 
(RCS)
Terna Cuerpos 
Prueba 
Tiempo Reposo 
(días)
(0, 3, 7, 14, 21, y 28)
Cantidad 
18 Cuerpos Prueba
Ensayo Resistencia 
Compresión Simple 
(RCS)
Ternas Cuerpos 
Prueba
Tiempo Reposo 
(días)
(0, 3, 7, 14, 21, y 28)
Cantidad 
18 Cuerpos Prueba
Ensayo Resistencia 
Compresión Simple 
(RCS)
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1ER FASE
�La primera fase se refiere a la identificación y clasificación del suelo, como así 
Vista parcial del suelo laterítico del banco 
de préstamo Tramo: Oyala –
Mongomeyen (12+600, LD)
Proceso de tamizado de la muestra 
del suelo para efectos de 
caracterización
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Vista parcial del ensayo de límite líquido 
con el aparato de Casa Grande
Vista parcial de humedecimiento de la 
muestra para ensayo de Proctor
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2DA FASE
� Compactación de CP con diferentes porcentajes de humedad. (100% Energía
Intermedia).
� Los CP deben ser sometidos al ensayo RCS.
Preparación de los cuerpos de prueba 
para someterlos a ensayos de Resistencia 
a la Compresión Simples (RCS)
Vista parcial de las ternas de cuerpos 
de prueba para someterlos al ensayo 
de Resistencia a la Compresión Simples.
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Vista parcial del proceso de curado
al aire libre de lasdiversas familias en
ternas de cuerpos de prueba para
someterlos al ensayo de Resistencia a
la Compresión Simples.
Toma fotográfica de cuerpo de
prueba sometido colapsado mediante
el ensayo de Resistencia a la
Compresión Simples.
Descripción Ensayo Valor
Límite Líquido (LL) 57
RESULTADOS OBTENIDOS.-
Resultados 1er. Fase.-
�Suelo retirado del banco de préstamo progresiva 12+400 (Oy-MN).
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Límite Líquido (LL) 57
Límite Plástico (LP) 40
Índice Plasticidad (IP) 17
Índice Grupo (IG) 1
Índice Soporte California (ISC/CBR) 58
Expansión (%) 0,06
Clasificación (HRB) A-2-7
Clasificación (USCS) GC
Resumen de resultados obtenidos – Fase N°1 
RESULTADOS OBTENIDOS.-
Resultados 2da. Fase.-
� Se realizaron ensayos de Resistencia a Compresión Simple (RCS) con cuerpos
de prueba (CP) compactados al 100% de energía Proctor Intermediaria.
� Se estudiaron 2 variables “humedad compactación (%) y tiempo de reposo
(días) de los CP”. Se prepararon 54 CP divididos en ternas de 3 series.
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
(días) de los CP”. Se prepararon 54 CP divididos en ternas de 3 series.
� Se varió la humedad óptima próxima a saturación (Hopt=12.4%, Hopt + 4%= 16.4%
y Hopt+6%=18.4%).
� Los CP reposaron 0, 3, 7, 14, 21 y 28 días, luego fueron sometidos al ensayo de
RCS.
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
Humedad Inicial (%)
(CP) 0
(días)
3
(días)
7 
(días)
14 
(días)
21 
(días)
28 
(días)
SERIE 1 (W=12,4%) 6,3 26,2 31,0 24,3 20,8 17,5
SERIE 2 (W=16,4%) 4,3 21,2 26,3 20,2 16,7 15,3
SERIE 3 (W=18,4%) 2,0 17,0 19,4 15,9 14,5 11,5
Humedad Inicial (%)
(CP) 0 3 7 14 21 28 
Humedad Higroscópica (%)
Resistencia Promedio (kg/cm2)
(CP) 0
(días)
3 
(días)
7
(días)
14 
(días)
21 
(días)
28 
(días)
SERIE 1 (W=12,4%) 12,4% 9,6% 6,0% 4,3% 2,8% 1,5%
SERIE 2 (W=16,4%) 16,4% 10,8% 7,4% 4,5% 3,2% 2,1%
SERIE 3 (W=18,4%) 18,4% 12,1% 7,6% 4,9% 3,4% 2,4%
Humedad Inicial (%)
(CP) 0 
(días)
3 
(días)
7 
(días)
14 
(días)
21 
(días)
28 
(días)
SERIE 1 (W=12,4%) 0,0% 2,8% 6,4% 8,1% 9,7% 10,9%
SERIE 2 (W=16,4%) 0,0% 5,6% 9,0% 11,9% 13,2% 14,3%
SERIE 3 (W=18,4%) 0,0% 6,3% 10,8% 13,5% 15,0% 16,0%
Tabla 6: Pérdida Humedad (%)
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
20.00
25.00
30.00
35.00
W=12,4%
W=18,4%
W=16,4%
RSC (Kg/cm²)
0.00
5.00
10.00
15.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
TC (Días)
Variación de la RCS “vs” Tiempo de Reposo. Suelo comportamiento Laterítico
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
HUMEDADES
12.4%
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
RSC (kg/cm²)
0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0%
0.00
5.00
024681012141618202224262830
1780
1800
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
1980
2000
H (%)TC (Días)
ρρρρ (gr/cm³)
7
Variación de la RCS “vs” Humedad 12.,4%. 
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
HUMEDADES
16.4%
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
RSC (kg/cm²)
0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0% 16.0% 18.0%
0.00
5.00
024681012141618202224262830
1780
1800
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
1980
2000
H (%)
TC (Días)
ρρρρ (gr/cm³)
1813
Variación de la RCS “vs” Humedad 16.,4%. 
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
HUMEDADES
18.4%
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
RSC (kg/cm²)
0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0% 16.0% 18.0% 20.0%
0.00
024681012141618202224262830
1600
1650
1700
1750
1800
1850
1900
1950
2000
2050
H (%)TC 
ρρρρ (gr/cm³)
1641
Variación de la RCS “vs” Humedad 18.,4%. 
ESTUDIO DE LA VARIACIÓN DE HUMEDAD EN SUELO LATERÍTICO COMPACTADO ESTUDIO DE LA VARIACIÓN DE HUMEDAD EN SUELO LATERÍTICO COMPACTADO 
SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
HUMEDADES
12.4%
16.4%
18.4%
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
RSC (kg/cm²)
TC (Días)
≈ 5%
0.0% 2.0% 4.0% 6.0% 8.0% 10.0% 12.0% 14.0% 16.0% 18.0% 20.0%
0.00
024681012141618202224262830 7
1780
1800
1820
1840
1860
1880
1900
1920
1940
1960
1980
2000
H (%)
TC (Días)
ρρρρ (gr/cm³)
Resumen de la Variación de la RCS “vs” Humedades. 
H=6.34
26.17
30.99
24.27
20.76
17.46
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
35.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
HUMEDADOPTIMA (W=12,4%)
21.20
26.31
20.25
16.74
20.00
25.00
30.00
TC (Días)
RSC (Kg/cm²)
S 
T 
E 
N
 C
 I 
A 
 
P 
R 
O
 M
 E
 D
 I 
O
 (
kg
/c
m
2)
ESTUDIO DE LA VARIACIÓN DE HUMEDAD EN SUELO LATERÍTICO COMPACTADO ESTUDIO DE LA VARIACIÓN DE HUMEDAD EN SUELO LATERÍTICO COMPACTADO 
SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
4.31
16.74
15.28
0.00
5.00
10.00
15.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
HUMEDAD OPTIMA (W=16,4%)
1.97
16.99
19.41
15.93
14.45
11.51
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
HUMEDAD OPTIMA (W=18,4%)
TC (Días)
TC (Días)
R 
E 
S 
IS
 T
 E
 N
 C
 I 
A 
 
P 
R 
O
 M
 E
 D
 I 
O
 
7
Resumen Variación de la RCS “vs” Humedad 7 días de reposo
ESTUDIO DE LA VARIACIÓN DE HUMEDAD EN SUELO LATERÍTICO COMPACTADO ESTUDIO DE LA VARIACIÓN DE HUMEDAD EN SUELO LATERÍTICO COMPACTADO 
SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
CONCLUSIONES.-
�Suelo A-2-7 ó GC.
�Suelo de comportamiento lateríticos.
�Energía Intermediaria, GC=100% de 54 CP en tres series.
�Los valores de RCS aumentaron hasta los 7 días de reposo.
�Los máximos valores de RCS registrados son ligeramente superiores a
500%, 600% y 980% comparándolos con los CP con reposo de 0 días.
�Tiempos reposo entre 7 á 28 días, RCS tienden a disminuir pues la
humedad higroscópica de los CP son bajos y afecta a la RCS.
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
CONCLUSIONES.-
� PROCEDIMIENTO PRELIMINAR DE COMPACTACIÓN
� Sin importar la humedad inicial de la laterita, compactar la camada con
el espesor correspondiente aplicando el 100% de la energía
intermediaria.
� Dejar reposar durante 7 días consecutivos sin que la camada
experimente precipitaciones pluviales.
� Próximo a los 7 días de reposo verificar solamente la humedad�Próximo a los 7 días de reposo verificar solamente la humedad
higroscópica de la latería, la misma que tiene que encontrarse próxima a
-5.4% Hopt.
� Dejando reposar la camada de laterita por tiempo superiores a los 7 días
estaremos perdiendo valor soporte por efectos de la disminución
acelerada de humedad.
ESTUDIO DE LA VARIACIÓN DE HUMEDAD EN SUELO LATERÍTICO COMPACTADO ESTUDIO DE LA VARIACIÓN DE HUMEDAD EN SUELO LATERÍTICO COMPACTADO 
SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
RECOMENDACIONES.-
� Equipo para la clasificación de suelos tropicales empelando la
metodología MCT. (Douglas Fadul Villibor, Job Suji Nogami ).
� Establecida en Manual de Pavimentación (MT/DNIT/DPP/IPR, 1996).
� Como complementos de esta investigación, se deben realizar
estudios posteriores.estudios posteriores.
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
BIBLIOGRAFIA
� Manual de Pavimentación - (MT/DNIT/DPP/IPR, 1996)
� Clasificação Geotécnica – MCT - Rinaldo Pinheiro
� Pavimento de Baixo Custo Apresentação - Rinaldo Pinheiro
� Pavimentação: Solo Arenoso Fino Laterítico - DER/PR ES-P 08/05� Pavimentação: Solo Arenoso Fino Laterítico - DER/PR ES-P 08/05
� Considerações sobre pavimentos urbanos e propostas de pavimentos
alternativos - Douglas Fadul Villibor, Job Suji Nogami, Manoel Soria Alba (1988)
� Pavimentação Asfáltica – Materiais, Projeto e Restauração - José Tadeu Balbo
(pag. 66 – 92). 2007.
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SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)SOMETIDO AL ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE (RCS)
ENCARGADO DE LABORATORIO
Edmundo Molina Medrano
TECNICOS LABORATORISTAS
FUNCIONARIOS
COLABORADORES
INGENIERO DE PROYECTOS VIALES
Ing. Msc. José Antonio Ortiz Oliva
Said Céspedes Flores Richard Bazán Cuellar Wilson Echeverría Vega Andrés Medina
Equipo Ecuato-Guineano
EQUIPO DE APOYO