Utilización de caucho pulverizado proveniente de llantas en bases

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Universidad de La Salle Universidad de La Salle 
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle 
Ingeniería Civil Facultad de Ingeniería 
2015 
Utilización de caucho pulverizado proveniente de llantas en bases Utilización de caucho pulverizado proveniente de llantas en bases 
estabilizadas con suelo – cemento sustituyendo la franja estabilizadas con suelo – cemento sustituyendo la franja 
granulométrica entre el tamiz N°30 y N°80 granulométrica entre el tamiz N°30 y N°80 
Jesús David Cruz Sánchez 
Universidad de La Salle, Bogotá 
Iván Darío Díaz Roa 
Universidad de La Salle, Bogotá 
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Citación recomendada Citación recomendada 
Cruz Sánchez, J. D., & Díaz Roa, I. D. (2015). Utilización de caucho pulverizado proveniente de llantas en 
bases estabilizadas con suelo – cemento sustituyendo la franja granulométrica entre el tamiz N°30 y 
N°80. Retrieved from https://ciencia.lasalle.edu.co/ing_civil/402 
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UTILIZACIÓN DE CAUCHO PULVERIZADO PROVENIENTE DE LLANTAS 
EN BASES ESTABILIZADAS CON SUELO – CEMENTO SUSTITUYENDO LA 
FRANJA GRANULOMÉTRICA ENTRE EL TAMIZ N°30 Y N°80 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JESÚS DAVID CRUZ SÁNCHEZ 
IVÁN DARÍO DÍAZ ROA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
 2015 
 
 
 
Utilización de Caucho Pulverizado Proveniente de Llantas en Bases Estabilizadas 
con suelo – cemento Sustituyendo la Franja Granulométrica Entre el Tamiz N°30 y N°80 
 
 
 
 
 
 
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero Civil 
 
 
 
 
 
 
 
 
Director temático 
Mag. SANDRA OSPINA LOZANO 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
 FACULTAD DE INGENIERÍA 
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C.2015 
Utilización de Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 SECCIÓN PRELIMINAR 
P á g i n a I 
 
Sección Preliminar 
 
Agradecimientos 
Agradecemos primeramente a Dios por cada instante de vida, que siendo nuestra 
guía, bastón y compañía en los momentos más difíciles nos ha permitido superar las 
dificultades, para soñar y hacer los sueños realidad, por permitirnos gozar de una familia 
que de la manera más incondicional siempre me han apoyado. 
Agradecer hoy y siempre a nuestras familias por el esfuerzo realizado ya que de no 
ser así no hubiésemos podido hacer posible este triunfo. 
Un agradecimiento muy especial a la Ingeniera Sandra Elodia Ospina, por 
colaboración, por escuchar nuestras ideas y complementarlas a través de guía continúa 
de la presente investigación 
 
Utilización de Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 SECCIÓN PRELIMINAR 
P á g i n a II 
 
Dedicatoria 
La presente tesis la dedico principalmente a mi padre Luis Armando Cruz 
Roncancio, el cual fue un gran soporte a lo largo de mi carrera; ya que con sus consejos 
y gran experiencia me mostro un camino forjado al éxito, es por ello que a él, expreso 
mi gratitud y mi más profunda admiración. 
A mi madre María Angélica Sánchez Rueda, quien es uno de mis pilares y es la 
persona por la cual nunca me di por vencido en este proceso, debido a que con su amor 
y sabiduría, me hizo crecer como persona e hizo de mí el ser humano que soy hoy en 
día, se lo dedico a ella por su tenacidad y por la forma de afrontar las dificultades las 
cuales fueron fundamentales en vida profesional. 
A mi novia, amiga y colega Luisa Alejandra Caballero Valbuena, que es la persona 
que me acompaño en esta travesía universitaria y fue el cimiento más fuerte en ella. 
Gracias a su amor y gran carácter, me mostro una manera distinta de desafiar el mundo, 
es por esto, que más que un orgullo fue un honor haber compartido este tiempo junto a 
ella. Manifiesto mi admiración, gratitud y amor a esta extraordinaria persona. 
A Maritza Ramírez, Ricardo Andrés Cruz, Daniel Armando Cruz e Iván Darío Díaz 
por su apoyo constante e incondicional ya que de una u otra forma han aportado a mi 
crecimiento personal y profesional. A mi Abuela María Marlene Rueda y a mi primo 
Matías Sánchez quienes aportaron su granito de arena llenando de alegría mi vida y 
dándome fuerzas para seguir adelante. 
Jesús David Cruz Sánchez 
 
Utilización de Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 SECCIÓN PRELIMINAR 
P á g i n a III 
 
Dedicatoria 
Dedico no solo este trabajo si no cada triunfo a mi padre Oscar y a mi abuelo 
Joaquín, que aunque la vida no les haya permitido acompañarme, sé que desde los cielos 
siempre me guían en el acenso de esa gran escalera de la vida ya que gracias a sus 
enseñanzas, consejos y valores que en inculcaron mí, hoy hacen posible que aquella idea 
de estudiar y de ser profesional se haga realidad. 
En especial dedico este trabajo de investigación a mi madre Emilsen y Carlos mi 
hermano ya que sin su apoyo incondicional, sus palabras de perseverar cuando se me 
presentaron dificultades y al esfuerzo de ellos nunca hubiese podido culminar mi carrera. 
A mis tíos Holman, Tiberio y Edgar que ante la ausencia de un padre han sabido 
ocupar este lugar de la manera más desinteresada e incondicional, demostrando cada día 
que son personas con las que puedo contar. 
Finalmente no quiero dejar por fuera de esta dedicatoria a mis compañeros y amigos 
Jesús Cruz, Angie Lamprea, de los cuales a lo largo de estos cinco años siempre sentí 
que me apoyaron y colaboraron incondicionalmente y para los cuales hoy solo puedo 
decirles que de las misma manera pueden contar con lo que este a mi alcance. 
Todas, personas a las que solo quiero enorgullecer y decirles una vez más gracias 
por haber creído en mí. 
Iván D. Díaz R. 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
TABLA DE CONTENIDO 
P á g i n a 6 
 
Tabla de contenido 
1.1 Planteamiento del problema .................................................................................... 9 
1.2 Formulación del problema ......................................................................................10 
1.3 Delimitación ..........................................................................................................10 
1.4 Justificación ...........................................................................................................12 
1.5 Objetivo general.....................................................................................................131.6 Objetivos específicos .............................................................................................14 
1.7 Antecedentes teóricos.............................................................................................14 
Capítulo 1. Caracterización del Material y Procesamiento de Datos ............................. 20 
1.1 Caracterización del material ...................................................................................20 
1.1.1 Requisitos del Artículo 350-13 ...........................................................................21 
1.1.2 Límite líquido de los suelos – I.N.V.E – 125 – 13 ...............................................23 
1.1.3 Límite Plástico e Índice de Plasticidad de Suelos – I.N.V.E – 126 – 13 ...............25 
1.1.4 Análisis Granulométrico de Agregados Gruesos y Finos – I.N.V.E – 213 – 13 ....27 
1.1.5 Clasificación del Suelo Según AASHTO ............................................................30 
1.1.6 Equivalente de Arena de Suelos y Agregados Finos – I.N.V.E – 133 – 13 ...........32 
1.1.7 Valor de Azul de Metileno en Agregados Gruesos y Finos y en Llenantes 
Minerales – I.N.V. E – 235 - 13 .............................................................................................34 
1.1.8 Determinación del Contenido Orgánico de un Suelo Mediante el Ensayo de 
Pérdida Por Ignición – I.N.V. E – 121 – 13 ............................................................................36 
1.1.9 Resumen de la Caracterización Física .................................................................37 
Capítulo 2. Diseño de Mezcla suelo – cemento – Caucho ............................................ 43 
2.1 Método de Diseño de Mezcla de Suelo Cemento de Acuerdo a PCA.......................43 
2.1.1 Relaciones de Humedad –Masa Unitario de Mezclas Suelo Cemento – I.N.V. E – 
611 – 13 44 
2.1.2 Resistencia a la Compresión de Cilindros Preparados de Suelo Cemento – I.N.V.E 
–614-13 51 
2.1.3 Humedecimiento y Secado de Mezclas de Suelo Compactadas – I.N.V.E – 612-13
 63 
2.1.4 Resumen Criterios para la mezcla (B-50-2) ........................................................70 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 TABLA DE CONTENIDO 
P á g i n a 7 
 
Capítulo 3. Análisis de resultados ............................................................................... 71 
Capítulo 4. Conclusiones y Recomendaciones ............................................................. 76 
Anexos…………….. .....................................................................................................79 
4.1 ANEXO N° 1. LÍMITE LÍQUIDO DE LOS SUELOS – I.N.V.E – 125 – 13 ..........79 
4.2 ANEXO N° 2. LÍMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE PLASTICIDAD DE SUELOS – 
I.N.V.E – 126 – 13 ................................................................................................................80 
4.3 ANEXO N° 3. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE AGREGADOS GRUESOS Y 
FINOS – I.N.V.E – 213 – 13 .................................................................................................81 
4.4 ANEXO N° 4. EQUIVALENTE DE ARENA DE SUELOS Y AGREGADOS 
FINOS – I.N.V.E – 133 – 13 .................................................................................................82 
4.5 ANEXO N° 5. SOLIDEZ DE LOS AGREGADOS FRENTE A LA ACCIÓN DE 
SOLUCIONES DE SULFATO DE SODIO O DE MAGNESIO – I.N.V. E – 220 – 13 ..........83 
4.6 ANEXO N° 6. VALOR DE AZUL DE METILENO EN AGREGADOS GRUESOS 
Y FINOS Y EN LLENANTES MINERALES – I.N.V. E – 235 – 13 .....................................84 
4.7 ANEXO N° 7. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO ORGÁNICO DE UN 
SUELO MEDIANTE EL ENSAYO DE PÉRDIDA POR IGNICIÓN – I.N.V. E – 121 – 13 ..85 
4.8 ANEXO N° 8. RELACIONES DE HUMEDAD –MASA UNITARIO DE 
MEZCLAS SUELO CEMENTO – I.N.V. E – 611 - 13..........................................................86 
4.9 ANEXO N° 9. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN DE CILINDROS 
PREPARADOS DE SUELO CEMENTO – I.N.V.E – 614-13 ...............................................87 
4.10 ANEXO N° 10. HUMEDECIMIENTO Y SECADO DE MEZCLAS DE SUELO 
COMPACTADAS – I.N.V.E – 612-13 ..................................................................................88 
Referencias .................................................................................................................... 89 
 
Lista de tablas 
Tabla 1: Plan de ensayos mezcla suelo-cemento.......................................................................... 11 
Tabla 2: Plan de ensayos mezcla suelo – cemento – caucho pulverizado ...................................... 12 
Tabla 3: Requisitos de los materiales para la construcción de suelo-cemento ............................... 21 
Tabla 4: Requisitos granulométricos del material para la construcción de suelo-cemento ............. 22 
Tabla 5: Criterios de diseños para la mezcla suelo cemento ......................................................... 22 
Tabla 6: Clasificación de suelos según AASHTO para materiales granulares ............................... 31 
Tabla 7: Resumen de la caracterización del material granular ...................................................... 37 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 TABLA DE CONTENIDO 
P á g i n a 8 
 
Tabla 8: Determinación del contenido de cemento según la AASHTO ........................................ 44 
Tabla 9: Resumen humedad optima Vs densidad máxima seca .................................................... 51 
Tabla 10: Resumen de la determinación de cemento para alcanzar la resistencia de 2.1 MPa. ...... 63 
Tabla 11: Distribución de probetas para el ensayo de durabilidad ................................................ 64 
Tabla 12: Peso para cada ciclo B-50-2 de humedecimiento y secado ........................................... 66 
Tabla 13: % de Pérdidas en Peso ................................................................................................ 70 
Tabla 14: Resumen Criterios de diseños para la mezcla suelo cemento ........................................ 70 
Tabla 15: Características del Material granular ........................................................................... 78 
 
 
Lista de Figuras 
 
Figura 1. Registro fotográfico del ensayo de límite líquido. ......................................................... 24 
Figura 2. Curva de flujo del ensayo de límite líquido .................................................................. 24 
Figura 3. Registro Fotográfico de B-50-2-C25% para límites de Atterberg .................................. 25 
Figura 4. Material granular y caucho pulverizado M-30 separado por tamices ............................. 28 
Figura 5. Curva granulométrica del agregado .............................................................................. 28 
Figura 6. Curva granulométrica del agregado con respecto al tipo de gradación A-25 y A-50....... 29 
Figura 7. Curva Granulométrica del Agregado con respecto al Tipo de gradación B-50-1 y B-50-2
 .......................................................................................................................................................... 30 
Figura 8. Preparación de las tres probetas para la ejecución del ensayo ........................................ 33 
Figura 9. Preparación y registro del ensayo de azul de metileno .................................................. 35 
Figura 10. Preparación y muestra para el ensayo de compactación del B-50-2 ............................. 46 
Figura 11. Curva de compactación B-50-2 .................................................................................. 47Figura 12. Preparación y muestra para el ensayo de compactación del 25% de caucho ................. 48 
Figura 13. Preparación y muestra para el ensayo de compactación del 50% de Caucho ................ 48 
Figura 14. Preparación y muestra para el ensayo de compactación del 75% de Caucho ................ 49 
Figura 15. Preparación y muestra para el ensayo de compactación del 100% de Caucho .............. 49 
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Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 TABLA DE CONTENIDO 
P á g i n a 9 
 
Figura 16. Curvas de compactación. a) B-50-2-C25%, b) B-50-2-C50%, c) B-50-2-C75%, d) B-50-
2-C100% ........................................................................................................................................... 50 
Figura 17. Cilindro de PVC ........................................................................................................ 52 
Figura 18. Cuarto húmedo para probetas ..................................................................................... 53 
Figura 19. Montaje de ensayo a compresión simple en la máquina universal ............................... 53 
Figura 20. Registro fotográfico y grafica Tipo del ensayo de resistencia a la compresión B-50-2 . 55 
Figura 21. Resistencia a la compresión- mezcla de B-50-2 .......................................................... 56 
Figura 22. Registro Fotográfico y Grafica Tipo del Ensayo de resistencia a la compresión B-50-2-
C25%................................................................................................................................................. 57 
Figura 23. Registro fotográfico y grafica tipo del ensayo de resistencia a la compresión B-50-2-
C50%................................................................................................................................................. 58 
Figura 24. Registro fotográfico y grafica tipo de resistencia a la compresión B-50-2-C75% ......... 59 
Figura 25. Registro fotográfico y grafica tipo del ensayo de resistencia a la compresión B-50-2-
C100% ............................................................................................................................................... 60 
Figura 26. Resistencia a la compresión. a) B-50-2 C25%, b) B-50-2 C50%, c) B-50-2 C75%, d) B-
50-2 C100%. ...................................................................................................................................... 62 
Figura 27. Probetas para ensayo de durabilidad ........................................................................... 64 
Figura 28. Mediciones de los especímenes .................................................................................. 65 
Figura 29. Registró fotográfico ciclo de humedecimiento y secado .............................................. 65 
Figura 30. Grafica Tipo Variación en Peso B-50-2-C .................................................................. 67 
Figura 31. Grafica tipo densidad seca de B-50-2-C ..................................................................... 67 
Figura 32. Graficas tipo de variación en peso y densidad seca ..................................................... 69 
Figura 33. Humedad Óptima vs Cantidad de caucho ................................................................... 73 
Figura 34. Densidad Máxima y % de Cemento Vs Cantidad de Caucho ....................................... 74 
Figura 35. % Perdidas en Peso Vs Cantidad de Caucho ............................................................... 74 
Figura 36. Densidad seca Vs Cantidad de Caucho ....................................................................... 75 
 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 SECCIÓN INTRODUCTORIA 
P á g i n a 9 
 
 
Sección Introductoria 
 
I. Descripción del proyecto 
1.1 Planteamiento del problema 
Con el parque automotor en aumento, el problema de acumulación de neumáticos 
usados ha aumentado significativamente en estos años. Se calcula que al año en 
Colombia se consume un promedio de entre 4,5 y 5,5 millones de llantas, de las cuales 
se incineran y se depositan en rellenos sanitarios un 72 por ciento, se reencaucha un 17 
por ciento, el 6 por ciento tiene un destino artesanal y a un 5 por ciento se le da otros 
usos, como el 'regrabado'. De acuerdo con las cifras que maneja Mundo Limpio1 y 
estudios realizados por el Ministerio de Ambiente, "La generación de residuos de llantas 
de automóvil, camioneta, camión y busetas se estima en 61 mil toneladas al año" 
(Vásquez, 2011). 
La situación anterior deriva en un problema ambiental pese a que los neumáticos se 
demoran quinientos años en degradarse, ocupando grandes volúmenes y en algunas 
ocasiones causando movimientos en masa en los rellenos sanitarios; además generan 
enfermedades para las personas que viven cerca debido a la acumulación de agua que 
guardan estos neumáticos contribuyendo a la proliferación de moscos y zancudos. 
Se ha evidenciado que los productos granulares que ofrecen las canteras en la ciudad 
de Bogotá son fabricados de la mezcla de los agregados naturales. Pero actualmente 
estos escasean viéndose en la necesidad de importar materiales de otras regiones del 
país, especialmente del rio Coello en Antioquia; demostrando esta situación que estos 
 
1 Mundo limpio es una empresa innovadora en reciclaje de llantas de automóviles, transformándolas en 
subproductos para diversos usos. http://www.mundolimpio.com.co/ 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 SECCIÓN INTRODUCTORIA 
P á g i n a 10 
 
agregados requieren un mejoramiento ya que no cumplen las especificaciones por si 
solos. (Ospina, 2014) 
El presente proyecto busca utilizar el caucho de neumático reciclado; sustituyendo 
la fracción fina en una base estabilizada con cemento, buscando características de un 
material alternativo y determinar la posibilidad de emplearlo en la construcción de suelos 
estabilizados con cemento; como una medida para disminuir el problema ambiental que 
generan los neumáticos usados y desechados. 
1.2 Formulación del problema 
 ¿Es viable sustituir una fracción del material fino del agregado por caucho 
pulverizado, de tal manera que el material granular cumpla con el artículo 350-13 como 
una alternativa para base granular? 
1.3 Delimitación 
Se realizaron tres (3) mezclas semejantes en su granulometría, sustituyendo la fracción 
fina de suelo entre los tamices No.30 (0.60 mm) y el No. 80 (0.18 mm) en las siguientes 
proporciones; 25%, 50%, 75% y 100% con caucho pulverizado, siguiendo una muestra 
control de suelo – cemento. El caucho pulverizado será obtenido de la empresa Mundo 
Limpio en la ciudad de Medellín. 
Los ensayos realizados están delimitados según la disponibilidad en el laboratorio de 
suelos de la Universidad de La Salle y únicamente los que se detallan en la Tabla 1 y Tabla 
2, contemplados en el Artículo 350-13 del Invías. Para la selección del material granular, el 
suelo es proporcionado en su totalidad por la Universidad de La Salle y el cemento a emplear 
es adquirido por parte de los investigadores, acorde a las siguientes características y 
cantidades referidas en el Artículo 350-13; cemento (Holcim). 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80SECCIÓN INTRODUCTORIA 
P á g i n a 11 
 
Tabla 1: Plan de ensayos mezcla suelo-cemento 
INV E-13 Nombre Caucho 
Mezclas Suelo - Cemento 
B‐50-2 
B‐50-
2- 
C25% 
B‐50-
2- 
C50% 
B‐50-
2- 
C75% 
B‐50-2- 
C100% 
102 
Descripción e 
identificación de 
suelos. 
 1 
106 
Preparación en seco 
de muestras de 
suelo para análisis 
granulométrico y 
determinación de 
constantes físicas. 
 1 1 1 1 1 
121 
Determinación del 
contenido orgánico 
de un suelo 
Mediante el ensayo 
de pérdida por 
ignición 
 1 
122 
Determinación en 
laboratorio del 
contenido de agua 
(humedad) de suelo, 
roca y mezclas de 
suelo - agregado. 
 1 2 1 1 2 
125 
Determinación del 
límite líquido de los 
suelos. 
 2 1 2 1 1 
126 
Límite plástico e 
índice de 
plasticidad. 
 1 2 1 1 2 
133 
Equivalente de 
arena de suelos y 
agregados finos. 
 1 1 2 1 1 
213 
Análisis 
granulométrico de 
agregados gruesos y 
finos. 
1 1 
235 
Valor de azul de 
metileno en 
agregados finos y 
en llenantes 
minerales. 
 1 2 1 1 1 
 C: Caucho Pulverizado 
‐ 
 
Fuente: Elaboración propia. 
B-50: Suelo-Cemento 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 SECCIÓN INTRODUCTORIA 
P á g i n a 12 
 
 
Tabla 2: Plan de ensayos mezcla suelo – cemento – caucho pulverizado 
INV E-13 Nombre 
Mezclas Suelo -Cemento - Caucho Pulverizado 
B
‐
5
0 
B-50-2-
C25% 
B‐50-2- 
C50% 
B‐50-2- 
C75% 
B‐50-2- 
C100% 
611 
Relaciones de humedad – 
peso unitario de mezclas 
suelo cemento. 
1 1 2 1 1 
612 
Humedecimiento y secado 
de mezclas de suelo 
cemento compactadas. 
2 1 1 1 2 
613 
Preparación en el 
laboratorio de probetas 
suelo cemento. 
9 9 12 9 9 
614 
Resistencia a la compresión 
de cilindros preparados de 
suelo cemento. 
9 9 12 9 9 
 
1.4 Justificación 
Este proyecto se realiza con el fin de evaluar un material alternativo para rellenos 
granulares y a su vez dar una solución al problema ambiental de las llantas usadas 
desechadas, dándoles un valor de uso para poderlas utilizar como materia prima en la 
construcción de bases estabilizadas con cemento en rellenos granulares, por 
consiguiente, se plantea una alternativa de reciclaje aprovechando el material 
proveniente de las llantas, con el objeto de ofrecer opciones para el desarrollo de la 
infraestructura vial en Colombia. 
Con objeto de contribuir a la investigación en materia de alternativas para rellenos 
que favorezcan de manera responsable a la mejora del medio ambiente, se pretende 
 C: Caucho pulverizado 
‐ 
 
Fuente: Elaboración propia. 
B-50: Suelo-cemento 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 SECCIÓN INTRODUCTORIA 
P á g i n a 13 
 
trabajar sustituyendo la fracción fina del agregado con caucho pulverizado, siendo esta 
la principal diferencia, con respecto al trabajo de grado realizado previamente en la 
Universidad de La Salle por Paula Fernanda Ochoa Izquierdo y Christian Camilo 
Valderrama Bonilla “Base Estabilizada con Cemento Modificada con Grano de Caucho 
de Llanta” . Es de aclarar que en la Universidad de La Salle en el programa de ingeniería 
civil, se vienen realizando estudios similares bajo la dirección y supervisión de la 
Ingeniera Sandra Ospina; que al igual que el presente estudio tienen objetivo general 
diferente acorde a la metodología propuesta, que para este caso en específico se basa 
únicamente en el artículo 350-13 de Invías. 
II. Objetivos 
Mediante la elaboración y ratificación de las pruebas de laboratorio propuestas se 
da cumplimiento a los objetivos mencionados a continuación. 
1.5 Objetivo general 
Determinar las características físicas y mecánicas de una base estabilizada con 
suelo-cemento sustituyendo la fracción fina entre el tamiz No. 30 (0.60mm) y el No. 80 
(0.18mm) de la curva granulométrica con caucho pulverizado en proporciones de 25%, 
50%, 75% y 100%, con el fin de proponerlo como material alternativo en la construcción 
de terraplenes y rellenos entre otros. 
 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
 SECCIÓN INTRODUCTORIA 
P á g i n a 14 
 
1.6 Objetivos específicos 
Analizar la incidencia del grano de caucho pulverizado M-302 en las propiedades 
(límite líquido, límite plástico, humedad natural y equivalente de arena). 
Analizar el comportamiento de la resistencia a la compresión simple de una base 
estabilizada con cemento al sustituir parte de la granulometría por caucho pulverizado 
en cuatro (4) proporciones distintas (25%, 50%, 75% y 100%). 
Establecer la influencia del caucho pulverizado sobre la estabilidad volumétrica y 
la durabilidad del suelo cemento cuando se sustituye suelo por caucho pulverizado. 
III. Marco referencial 
1.7 Antecedentes teóricos 
Un estudio de la Universidad de Medellín publicado en el artículo “El caucho de llantas 
usadas como material para bases granulares y llenos estructurales”, un grupo de 
investigadores, (Giraldo & Hidalgo, 2004), analizaron la incidencia del grano de caucho 
obtenido de llantas usadas para trabajar con él en bases granulares. Analizaron las diferentes 
propiedades mecánicas del suelo-cemento-caucho e hicieron un paralelo comparativo con las 
mezclas convencionales tomando como parámetros de comparación el peso unitario, la 
capacidad de soporte con el ensayo de C.B.R. midiendo la resistencia al corte (esfuerzo 
cortante) de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas. 
Por otra parte, en la Universidad de la Salle, dos ingenieros y dos estudiantes (Ospina et 
al. 2013) realizaron una estudio llamado “Base estabilizada con cemento modificada con 
 
2 M-30 referencia de grano caucho denominada por el fabricante. 
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 SECCIÓN INTRODUCTORIA 
P á g i n a 15 
 
grano de caucho de llanta” el cual tuvo como finalidad aprovechar la geología que esta 
alrededor de la ciudad de Bogotá, en la cual los materiales que predominan son rocas 
sedimentarias, areniscas y arcillolitas. Basaron su investigación en la adición de grano de 
caucho a una mezcla convencional estabilizada con cemento en diferentes proporciones y 
realizada con estos materiales pétreos regionales y así poder crear un paralelo comparativo 
entre una mezcla con las proporciones de caucho establecidas y una convencional. Los 
porcentajes de adición de caucho fueron de 0%, 5%, 25% y 50%, posteriormente, a cada una 
de las mezclas se le analizaron sus propiedades físicas (límites de Atterberg y granulometría), 
estableciendo la resistencia a la compresión simple y las densidades de cada una de las 
mezclas. Después de realizar los diversos ensayos, específicamente de las normas del Invías, 
concluyeron que a medida que aumentó la proporción de caucho, aumentó también el 
consumo de cemento en las respectivas mezclas, evidenciando que para las meclas suelo 
cementos con un remplazo de 5%, 25% y 50% la cantidad de cemento para alcanzar la 
resistencia de 2,1 MPa fueron de 13% y 20% para las dos primeras muestras, sin embargo 
para la mezcla con un 50% en remplazo se presentaron problemas al momento de 
desencofran el espécimen. 
Otro estudio, el cual abarcóla “Evaluación de la cinética de corrosión y propiedades 
mecánicas de mortero neumático reforzado”, (Flores et al. 2013) realizó una investigación 
de la factibilidad del uso de partículas de llantas recicladas, con el fin de reducir la velocidad 
de corrosión de los refuerzos de acero embebidos en concreto. Se realizaron ensayos de 
laboratorio para determinar las propiedades físicas y mecánicas, realizando mezclas de 
mortero en probetas cilíndricas, sustituyendo un 5%, 7,5% y 10% del volumen de la arena 
por partículas de llantas recicladas y pudieron demostrar que el concreto neumático puede 
ser utilizado en aplicaciones de estructuras de baja resistencia y puede ser resistente a la 
penetración de cloruros. 
En la Universidad Javeriana, se publicó un libro denominado “Uso de desechos plásticos 
en mezclas asfálticas” En este libro los autores realizaron un estudio para la optimización de 
los desechos no biodegradables en mezclas asfálticas secas por vía seca y húmeda, con el fin 
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 SECCIÓN INTRODUCTORIA 
P á g i n a 16 
 
de perfeccionar resultados y obtener nuevos compuestos para la construcción de carreteras 
en Colombia, además de disminuir los costos. Los materiales con los que trabajaron fueron 
llantas, plásticos, poliestireno expandido, entre otros. Después de gran diversidad de ensayos, 
los resultados más relevantes de esta investigación fueron: Los poliestirenos expandidos 
adicionados en las mezclas asfálticas aumentan considerablemente el módulo dinámico, pero 
estas mezclas son muy susceptibles a la fatiga, para poder mitigar este problema el polvo de 
llanta resulto útil en la investigación. (Reyes & Figueroa, 2008) 
IV. Marco conceptual 
Base: Se define como base a la capa de agregados pétreos compactados bien 
graduados y provenientes de un proceso de producción mecanizada de trituración y 
selección (Anónimo, 2005). También se denomina base granular a la capa granular 
localizada entre la subbase granular y las capas asfálticas en los pavimentos asfálticos. 
(Instituto Nacional de Vías, 2007) 
Caucho pulverizado: Subproducto obtenido del reciclaje y posterior triturado 
de las llantas usadas, el cual debe estar libre del acero y fibra con que las llantas 
originalmente están compuestas. Caracterizado por su suave olor a caucho y no 
toxico, con gránulos de forma irregular entre [0.18 mm – 0.85 mm] (Mundo-Limpio, 
2007) 
Compresibilidad: Es el grado en que una masa de suelo disminuye su volumen 
bajo el efecto de una carga. Es mínima en los suelos de textura gruesa, que tienen las 
partículas en contacto. Aumenta a medida que crece la proporción de partículas 
pequeñas y llega al máximo en los suelos de grano fino que contienen materia 
orgánica. Se ve afectada por el tiempo de aplicación de la carga una vez se ha disipado 
la presión de poros (Montejo, 2006). 
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 SECCIÓN INTRODUCTORIA 
P á g i n a 17 
 
Estabilización de suelos: Consiste en agregar un producto químico o aplicar un 
tratamiento físico para modificar las características de los suelos para darle una mayor 
resistencia al suelo o bien, disminuir su plasticidad (Medellín, 2005). 
Estabilización de suelo con cemento: Consiste en la adición de cemento 
hidráulico cuyo fin es modificar las características del suelo para darle una mayor 
resistencia (IECA, 2013). 
Estabilidad volumétrica: Propiedad que permite determinar la expansión y 
contracción de una masa de suelo originada por los cambios de humedad (Montejo, 
2006). 
Reciclaje: Proceso para que un material el cual ha terminado su vida útil, pueda 
volver a utilizarse para que cumpla la misma o diferentes funciones y así poder 
nuevamente aprovecharse. (Mundo-Limpio, 2007) 
Suelo-cemento: Está compuesto por agua, cemento Portland y suelo con diversas 
granulometrías y la principal función de este material es tener niveles óptimos de 
resistencia, durabilidad, entre otras características para su producción en el área de la 
construcción en general. Por lo cual, previamente al realizar el diseño de esta mezcla, 
es necesario conocer las características del suelo y las principales cualidades que 
puede aportar a la mezcla, las cuales serán determinadas por medio de ensayos de 
laboratorio. 
V. Marco normativo 
En Colombia en la elaboración de Bases y Sub-bases estabilizadas se deben seguir 
las normas del Instituto Nacional de Vías del año 2013, a continuación se presentan las 
normas a seguir en este proyecto y el plan de ensayos propuestos. 
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 SECCIÓN INTRODUCTORIA 
P á g i n a 18 
 
 INV E – 102 - 13: Descripción e identificación de Suelos. 
 INV E – 106 - 13: Preparación en seco de muestras de suelo para análisis granulométrico 
y determinación de constantes físicas. 
 INV E – 121 - 13: Determinación del Contenido Orgánico de un Suelo Mediante el 
Ensayo de Pérdida Por Ignición 
 INV E – 122 - 13: Determinación en laboratorio del contenido de agua (humedad) de 
suelo, roca y mezclas de suelo - agregado. 
 INV E – 125 - 13: Determinación del límite líquido de los suelos. 
 INV E – 126 - 13: Límite plástico e índice de plasticidad. 
 INV E – 213 - 13: Análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. 
 INV E – 133 - 13: Equivalente de arena de suelos y agregados finos. 
 INV E – 235 - 13: Valor de azul de metileno en agregados finos y en llenantes minerales. 
 INV E – 611 - 13: Relaciones de humedad – peso unitario de mezclas suelo cemento. 
 INV E – 612 - 13: Humedecimiento y secado de mezclas de suelo cemento compactadas. 
 INV E – 613 - 13: Preparación en el laboratorio de probetas suelo cemento. 
 INV E – 614 - 13: Resistencia a la compresión de cilindros preparados de suelo cemento. 
 Tabla de cemento aproximado para proyectar las mezclas de suelo- cemento según la 
PCA (Portland Cement Association) 
 Artículo 350-13: Suelo – Cemento.
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Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 2 0 
 
 
Capítulo 1. Caracterización del Material y Procesamiento de Datos 
NOMENCLATURA 
 
B-50-2 = Mezcla suelo – cemento 
B-50-2-C25 = Mezcla suelo – cemento sustituida con 25% en caucho 
B-50-2-C50 = Mezcla suelo – cemento sustituida con 50% en caucho 
B-50-2-C75 = Mezcla suelo – cemento sustituida con 75% en caucho 
B-50-2-C100 = Mezcla suelo – cemento sustituida con 100% en caucho 
C = Caucho pulverizado m-30 
LL =Límite líquido 
LP =Límite plástico 
IP =Índice de plasticidad 
EA =Equivalente de arena 
 
Los ensayos realizados para la ejecución del presente trabajo de investigación están 
delimitados por la disponibilidad en el laboratorio de suelos de la Universidad de La 
Salle y se realizan únicamente los que se detallan en la Tabla 1 y Tabla 2 y que a su vez 
están contemplados en el artículo 350-13 (Instituto Nacional de Vías, 2013). Cabe 
resaltar que la mezcla Suelo-Cemento se denominó de acuerdo al tipo de gradación que 
como se explica en la sección 1.1.4.1 es B-50-2 y para referirse al caucho pulverizado 
se utilizara la sigla “C” acompañado de su porcentaje de reemplazo. 
1.1 Caracterización del material 
El agregado con el que se trabaja, correspondea un suelo natural proporcionado por 
el laboratorio de la Universidad de La Salle, probablemente proveniente de canteras 
localizadas al sur de la ciudad de Bogotá D.C, del cual se toma una muestra aproximada 
de 300 kg, con el fin de trabajar sin variaciones en la propiedades del material, 
garantizando de esta manera que siempre se va a tener a disposición el mismo tipo de 
agregado. 
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CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 21 
 
Se procede a verificar y a dar cumplimiento a los requerimientos del artículo 350 -
13 del Invías, con el objeto de determinar si el agregado es apto para la construcción de 
suelo cemento. 
1.1.1 Requisitos del Artículo 350-13 
La selección del material se hace acorde al artículo 350 – 13 el cual señala: “El 
material por estabilizar con cemento hidráulico podrá provenir de la escarificación de la 
capa superficial existente, o ser un suelo natural proveniente de excavaciones o zonas de 
préstamo, o agregados locales, o escorias, o mezclas de ellos. El material ya combinado, 
deberá estar libre de materia orgánica u otra sustancia que pueda perjudicar el correcto 
fraguado del cemento. Deberá, además, cumplir los requisitos generales que se indican 
en la Tabla 3 y se deberá ajustar a alguna de las franjas granulométricas que se muestran 
en la Tabla 4” 
Tabla 3: Requisitos de los materiales para la construcción de suelo-cemento 
Ensayo 
Norma de Ensayo 
INV 
Requisito 
Composición 
Granulometría del material pulverizado, listo para 
estabilizar 
E-123 
Tabla 4 
Tamaño máx., fracción máx. del espesor de la capa 
compactada 
1/2 
Limpieza 
Límite líquido, % máximo E-125 30 
Índice de Plasticidad, % máximo E-125 y E-126 12 
Contenido de materia orgánica, % máximo E-121 1.0 
Fuente: artículo 350 – 13 (Invías). 
 
Los resultados para dar cumplimiento a los requerimientos de la Tabla 3 se 
comprueban conforme se van elaborando los respectivos ensayos y se consignan en su 
correspondiente sección. 
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CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 22 
 
A partir de la Tabla 4, se clasifica el tipo de gradación obtenida mediante el ensayo 
de granulometría de los agregados gruesos y finos. 
Tabla 4: Requisitos granulométricos del material para la construcción de suelo-cemento 
Tipo de Gradación 
Tamiz (mm / U.S. Standard) 
 50.0 37.5 25.0 19.0 9.5 4.75 2.00 0.425 0.075 
2” 1 ½” 1” 3/4” 3/8” No. 4 No. 10 No. 40 
No. 
200 
% Pasa 
 
Tipo A 
A‐50 100 70‐100 60‐100 50‐90 40‐80 30‐70 20‐55 10‐40 2‐20 
A‐25 ‐ ‐ 100 70‐100 60‐100 50‐85 40‐70 20‐45 2‐25 
Tolerancias en 
producción sobre la 
fórmula de trabajo (±) 
0 % 7 % 6 % 3 % 
 
Tipo B 
B‐50‐1 100 ‐ ‐ ‐ ‐ 40‐80 ‐ ‐ 2‐35 
B‐50‐2 100 ‐ ‐ ‐ ‐ 60‐100 ‐ ‐ 0‐50 
Tolerancias en 
producción sobre la 
fórmula de trabajo (±) 
0 % ‐ 8 % 5 % 
Fuente: artículo 350 – 13 (Invías). 
 
Con base en la Tabla 5, se fijan los requisitos mínimos de durabilidad y resistencia con 
los que debe cumplir una mezcla de suelos cemento. 
Tabla 5: Criterios de diseños para la mezcla suelo cemento 
Ensayo Norma de Ensayo INV Requisito 
Durabilidad 
Resistencia a la compresión a 7 días, MPa 
(Mínima) 
E-612 2.1 
Resistencia 
Máxima pérdida de masa de la mezcla 
compactada en prueba de humedecimiento 
y secado, % E-614 14 
 
Fuente: artículo 350 – 13 (Invías). 
 
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Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 23 
 
Por consiguiente se deben cumplir los mismos requisitos anteriores para la mezcla 
suelo-cemento-caucho; objeto de análisis del presente documento. 
1.1.2 Límite líquido de los suelos – I.N.V.E – 125 – 13 
El límite líquido (LL) de un suelo es determinado por medio de la copa o cazuela de 
Casagrande y se define como el contenido de agua con el cual se cierra una ranura de ½ 
pulgada (12.7 mm) mediante 25 golpes (Das, 2001), lo anterior se complementa cuándo 
se dice que el límite líquido es el contenido de agua, expresado en porcentaje respecto 
al peso del suelo seco, que delimita la transición entre el estado líquido y plástico de un 
suelo rémoldeado o amasado. (Osorio, 2010) 
1.1.2.1 Material Natural y Procesamiento del Ensayo 
Se obtiene una porción de 500 g de suelo natural suficiente para suministrar de 150 
a 200 g de material que pase el tamiz No. 40 (0.425 mm); como el material contiene 
partículas retenidas en el tamiz No. 40 (0.425 mm), se sigue el procedimiento descrito 
en el numeral 9.1.2.1 a 9.1.2.4 de la especificación I.N.V E – 125 y en la Figura 1 se 
muestra el respectivo registro fotográfico de la elaboración del ensayo. 
Según la I.N.V. E – 125 – 13, presenta dos métodos para preparar las muestras de 
prueba: por vía húmeda, descrito en el numeral 9.1 y por vía seca, como se describe en 
el numeral 9.2; para efectos del presente ensayo este se realiza por el método de vía seca. 
De igual manera la norma presenta dos métodos para determinar el límite líquido: 
el Método A, que consiste en un ensayo de varios puntos, el cual se describe en las 
secciones 10 y 11; y el Método B, consistente en un ensayo de un solo punto, el cual se 
describe en las secciones 12 y 13. El método por utilizar en este caso es el Método A ya 
que es más preciso y es el recomendado para aquellos casos en donde los resultados 
puedan ser objeto de discusión o cuando se requiere una buena precisión, tal y como lo 
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CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 24 
 
demanda el presente trabajo de investigación para el cual se busca obtener y registrar 
resultados aceptados y fidedignos. 
En el ANEXO N° 1 se muestran los resultados obtenidos de Límite Líquido. 
 
Figura 1. Registro fotográfico del ensayo de límite líquido. 
Fuente: Elaboración propia 
 
En la Figura 2 se muestra la curva del flujo donde se relaciona el número de golpes 
necesarios para cerrar la ranura de aproximadamente 12 mm en la cazuela, versus el 
contenido de humedad del material luego de 24 horas secado en el horno a temperatura 
de 110 °C. 
 
Figura 2. Curva de flujo del ensayo de límite líquido 
Fuente: Elaboración propia 
20
21
22
23
24
25
26
1 10 100
C
o
n
te
n
id
o
 d
e
 H
u
m
e
d
a
d
 (
%
)
N° de Golpes
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
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CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 25 
 
 
Considerando que el límite líquido de 22% es inferior a 30%, el material granular 
puede ser estabilizado con cemento ya que cumple con este requerimiento de la Tabla 3, 
de igual manera en los resultados obtenidos para el ensayo se evidencian en el ANEXO 
N° 1. 
 
1.1.3 Límite Plástico e Índice de Plasticidad de Suelos – I.N.V.E – 126 – 13 
El límite plástico (LP) se define como el contenido de agua expresado en porcentaje 
con el cual el suelo se agrieta al formarse un rollito de 1/8 pulgadas (3.2 mm) de diámetro 
(Das, 2001), mientras que el Índice de plasticidad (IP) – Rango de contenido de agua, 
dentro del cual un suelo se comporta plásticamente. Numéricamente,es la diferencia 
entre el límite líquido y el límite plástico. 
El método descrito en la norma I.N.V.E - 126 se debe aplicar únicamente sobre la 
porción de suelo que pasa el tamiz No. 40 (0,425 mm).Por otra parte se descarta realizar 
los ensayos de Límite líquido y plástico para la mezcla sustituida con caucho ya que esta 
se hace inmanejable para colocarla en la cazuela de Casagrande, de igual manera los 
rollitos necesarios para determinar el Límite plástico no se pueden formar; por lo tanto 
el material se considera como no NL/NP (no líquido no plástico). 
 
Figura 3. Registro Fotográfico de B-50-2-C25% para límites de Atterberg 
Fuente: Elaboración propia 
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CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 26 
 
1.1.3.1 Material Natural y Procesamiento del Ensayo 
Se toma una porción de 20 g, del suelo preparado para el ensayo del límite líquido. 
Se reduce el contenido de agua de esta porción de suelo hasta que alcance una 
consistencia que permita enrollarlo sin que se pegue a las manos, extendiéndolo o 
mezclándolo continuamente sobre una placa de vidrio. El proceso de secado se acelera, 
exponiendo el suelo a la corriente de aire de un ventilador eléctrico; procedimiento que 
es indicado en la norma I.N.V.E – 126. 
Una vez realizado el procedimiento anterior, se procede a formar rollitos de 1/8 
pulgadas (3.2 mm) de diámetro; rollitos realizados manualmente como lo indica la 
norma I.N.V.E – 126 en el numeral 8.2.1. 
Cuando el diámetro del rollo llegue a 3.2 mm, éste se divide en varios trozos. Se 
juntan los trozos y se comprimen entre los pulgares y los demás dedos de ambas manos 
formando una masa uniforme de forma elipsoidal y se enrolla de nuevo. Se repite este 
procedimiento, partiendo, juntando, amasando y enrollando, hasta que el rollo de 3.2 
mm de diámetro se desmorone bajo la presión requerida para el enrollamiento y el suelo 
no pueda ser enrollado más en cilindros de 3.2 mm de diámetro. 
Posteriormente se colocan las porciones de suelo desmoronados en dos recipientes 
previamente pesados hasta que estos contengan aproximadamente 6 g de suelo. 
Finalmente se determinan el contenido de agua de los suelos de los dos recipientes, 
de acuerdo con la norma INV E–122 y se registran los resultados. 
Los resultados obtenidos para el límite líquido (LL) y límite plástico (LP), se 
detallan en el ANEXO N° 2, arrojando valores de 22% y 12% respectivamente. 
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CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 27 
 
La diferencia entre el límite líquido (LL) y el límite plástico (LP) corresponde al 
índice de plasticidad (IP). El IP calculado del 10%, cumple 3 para la construcción de 
suelo cemento tal y como es indicado en la Tabla 3. 
1.1.4 Análisis Granulométrico de Agregados Gruesos y Finos – I.N.V.E – 213 – 13 
El análisis granulométrico de los agregados pétreos, corresponde a la revisión de la 
gradación y/o determinación de las porciones de tamaños de materiales pétreos o grano 
existentes en un material, representado en una muestra o porción de suelo a analizar, que 
se aplica a las normas existentes, según los casos a utilizar. (Ospina et al. 2013) 
1.1.4.1 Material Natural y Procesamiento del Ensayo 
El material natural a emplear para el ensayo de análisis granulométrico corresponde 
al que se describe en el numeral 4.1 de la norma I.N.V.E – 213 – 13; a partir del cual se 
toma una muestra de 5.000 g y se hace pasar por los tamices a los que se refiere el 
procedimiento de la norma; de tal manera que se registra la masa y en porcentaje la 
cantidad de masa de material que pasa y retiene en cada tamiz; registros que se 
evidencian en el ANEXO N° 3. (Instituto Nacional de Vías, 2013) 
A continuación en la Figura 4, se evidencia el registro fotográfico de la gradación 
del material natural y del caucho que se utilizó para sustituir la fracción fina de la curva 
granulométrica. 
 
3 Un Índice de plasticidad bajo, como el obtenido, significa que un pequeño incremento en el contenido de 
humedad del suelo, lo transforma de semisólido a la condición de líquido, es decir que el material es muy sensible a 
los cambios de humedad. 
 
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CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 28 
 
 
Figura 4. Material granular y caucho pulverizado M-30 separado por tamices 
Fuente: Elaboración propia 
 
En la Figura 5, se muestra la curva granulométrica del suelo, donde se resalta en 
rojo la franja granulométrica a sustituir; la cual es del tamiz N° 30 (0.60 mm) hasta el 
N° 80 (0.18 mm) y en azul la franja que corresponde al suelo. 
 
Figura 5. Curva granulométrica del agregado 
Fuente: Elaboración propia 
 
20
40
60
80
100
0.010.1110100
%
 P
a
sa
Tamaño de la partículas (mm)
Suelo Caucho M30
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CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 29 
 
Con base en los registros del ensayo, en la gráfica de la curva granulométrica se 
ajusta el material granular a una de las franjas que señala el artículo 350 – 13 y que se 
numeran en la Tabla 4; la cual presenta el tipo de gradación Tipo A (A-50 y A-25) y 
Tipo B (B-50-1 y B-50-2. Por consiguiente se procede a escoger el tipo de gradación 
más apto. 
En la Figura 6 se compara la curva granulométrica del suelo con respecto al tipo de 
gradación A, la cual se puede observar que la curva del suelo no se ajusta a ninguno de 
los tipos de gradación, por consiguiente se descarta que el suelo pertenece a este grupo. 
 
 
 
 
Figura 6. Curva granulométrica del agregado con respecto al tipo de gradación A-25 y A-50 
Fuente: Elaboración propia 
 
De igual manera, en la Figura 7 se presenta los dos tipos de gradación (tipo B-50-1 
y B-50-2), el cual se observa que el material granular se ajusta al tipo de gradación B-
50-2, por lo tanto a lo largo del documento se utilizara para referenciar al material 
granular. 
0
20
40
60
80
100
0.010.1110100
%
 P
a
sa
Tamaño de la partículas (mm)
A-25 Material Granular
0
20
40
60
80
100
0.010.1110100
%
 P
a
sa
Tamaño de la partículas (mm)
A-50 Material Granular
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CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 30 
 
 
 
Figura 7. Curva Granulométrica del Agregado con respecto al Tipo de gradación B-50-1 y B-50-2 
Fuente: Elaboración propia 
 
1.1.5 Clasificación del Suelo Según AASHTO 
AASHTO, es la denominación al sistema de clasificación de suelos determinado y 
confeccionado por el Departamento de Caminos Públicos de USA (Bureau of Publica 
Orados) que en sus inicios (Año 1929), era denominado AASHTO. Este sistema es 
básicamente un sistema de clasificación de los diferentes tipos de suelos en 7 grupos, 
cada uno de estos grupos está determinado por ensayos de laboratorio, granulometría, 
límite líquido e índice de plasticidad. (Constructor Civil, 2010) 
Este tipo de clasificación es muy usada para definir la calidad de suelos empleados 
para la elaboración de terraplenes, material de subrasante,sub-bases y bases. Para lo cual 
es necesario conocer el IG “Índice de Grupo” y con este ingresar a la Tabla 6 para 
determinar a qué grupo pertenece el suelo. 
1.1.5.1 Procedimiento de Clasificación 
Luego de obtenido el IG, se ingresa a la Tabla 6 para determinar a qué grupo 
pertenece el suelo. A partir de los resultados de los ensayos requeridos (Límites de 
0
20
40
60
80
100
0.010.1110100
%
 P
a
sa
Tamaño de la partículas (mm)
B-50-1 Material Granular
0
20
40
60
80
100
0.010.1110100
%
 P
a
sa
Tamaño de la partículas (mm)
B-50-2 Material Granular
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 31 
 
Atterberg y granulometría), se procede de izquierda a derecha en la Tabla 6 , para 
determinar el grupo o subgrupo al que corresponde por un proceso de eliminación. 
El primer grupo de la izquierda en el que se ajusten los resultados de los ensayos es 
la clasificación correcta. (Universidad Nacional (Medellín), 2001) 
Ahora bien como el índice de grupo es igual a -0.40 y este es negativo, se registra 
como 0 (véase ANEXO N° 2). Por lo anterior se determina que el suelo a trabajar 
pertenece al subgrupo A-2-4. 
Tabla 6: Clasificación de suelos según AASHTO para materiales granulares 
 
Fuente: AASHTO 
 
El subgrupo A-2-4 incluye varios materiales granulares que contienen 35% o menos 
de material que pasa el tamiz de No. 200 (0,75 mm) y con una porción que pasa el tamiz 
de No. 40 (0.425 mm). Estos grupos comprenden materiales tales como grava y arena 
gruesa con contenidos de limo. (Medellín, 2005) 
GRUPOS A-1 A-3 A-2 A-4 A-5 A-6 A-7
A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5
A-7-6
% que pasa el Tamiz:
N"10 50 máx.
N"40 30 máx. 50 máx. 51 máx.
Nº 200 15 máx. 25 máx. 10 máx. 35 máx. 35 máx. 35 máx. 35 máx 36 min 36 min 36 min 36 min
Características del Material 
que pasa el tamiz Nº 40
Límite Líquido 40 máx. 41 mín. 40 máx. 41 mín. 40 máx. 41 mín 40 máx. 41 máx.
Índice de Plastrcidad
6máx 6 máx. NO PLÁSTICO 10 máx. 10 máx. 11 min. 11 min. 10 máx. 10 máx. 11 min. 11 mín.
Indice de Grupo 0 0 0 0 0 4 máx. 4 max. 8 max. 12 máx. 16 máx. 20 max.
Tipos de Material Arena fina
Terreno de Fundación Excelente a Bueno Regular a Deficiente
SUB· GRUPOS
Fragmentos de
piedra, grava y
arena
Grava,arenas limosas y arcillosas Sulelos limosos Suelos arcillosos
Materiales Granulares
CLASIFICACIÓN GENERAL
(igual o menor de 35% pasa el tamiz N° 200)
Materiales Limo - Arcillosos
(más del 35% que pasa el tamiz N° 200)
 
 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 32 
 
1.1.6 Equivalente de Arena de Suelos y Agregados Finos – I.N.V.E – 133 – 13 
El equivalente arena es una medida numérica de la contaminación por limo o arcilla 
en el agregado fino (o suelo) que indica la cantidad de arena presente en el material 
granular donde a mayor porcentaje, mayor cantidad de arena y menor cantidad de finos. 
1.1.6.1 Material Natural y Procesamiento del Ensayo 
Para la preparación del ensayo se obtienen 1500 g de material que pase el tamiz de 
No. 4 (4.75 mm), de tal manera que se desmenucen los terrones para que pasen el tamiz 
de No. 4 (4.75 mm) y se remuevan los finos adheridos al agregado grueso. Las muestras 
para el ensayo se preparan siguiendo el procedimiento B descrito en el numeral 8.4.2 de 
la norma I.N.V.E – 133 – 13. 
Para realizar este ensayo se humedece y se cuartean los 1500 g de material. Se 
mezclan en un platón por un tiempo no menor a un minuto hasta tener una macilla 
uniforme. Luego se forma un cono con el material y se procede a llenar el espécimen 
para recolectar la muestra hasta rebosar. 
 Son necesarios tres especímenes y las diferentes operaciones que se hacen o se 
realizan con una diferencia de 2 o 3 minutos entre la primera, la segunda y la tercera 
muestra en la probeta con el objeto de dar suficiente tiempo para quien realice el ensayo 
pueda tomar los respectivas mediciones. Cada una de estas muestras se sitúa en una 
probeta en la cual previamente se ha añadido solución de trabajo de cloruro de calcio. 
Una vez introducida la muestra en las probetas y se ha eliminado la burbujas que se 
formaron al verter el suelo, dejamos reposar cada probeta 10 minutos, luego de este 
procedimiento se tapa la probeta y se agita manteniéndola horizontal haciendo 90 ciclos 
en 30 segundos; a continuación de este paso se toma la probeta y con una varilla 
acanalada se introduce más líquido desfloculante por el fondo de la muestra para poner 
en suspensión las partículas más finas. 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 33 
 
 
 Figura 8. Preparación de las tres probetas para la ejecución del ensayo 
Fuente: Elaboración propia 
Después se deja reposar cada probeta 20 minutos se procede a determinar la lectura 
de arcilla. Después se determina la lectura de arena, introduciendo dentro de la probeta 
el cilindro un dispositivo para tomar lecturas y se baja suavemente hasta que llegue sobre 
la arena. Se debe impedir que el dispositivo golpee la boca del cilindro, mientras se baja. 
Finalmente el valor de equivalente de arena es de 4%, (véase ANEXO N° 4) el cual 
muestra que el contenido de arenas es muy bajo con respecto a los finos presentes en el 
material granular; lo que indica que se puede presentar problemas de adherencia ya que 
las partículas de agregado, con un recubrimiento de arcilla pueden disminuir la 
adherencia con la pasta de cemento, factor que se debe tener en cuenta a la hora de llegar 
a conclusiones definitivas de los resultados que se obtienen al final del presente informe. 
Por otra parte se descarta realizar este ensayo para la mezcla sustituida con caucho 
ya que esté flota en la solución defloculante, por lo cual el respectivo ensayo no se puede 
realizar. 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 34 
 
1.1.7 Valor de Azul de Metileno en Agregados Gruesos y Finos y en Llenantes 
Minerales – I.N.V. E – 235 - 13 
El valor de azul de metileno determina la cantidad de material potencialmente 
dañino (incluyendo arcilla y material orgánico) presente en la fracción fina de un 
agregado (Instituto Nacional de Vías, 2013). 
 “El ensayo consiste en añadir de manera sucesiva pequeñas dosis de 0.5 mm de una 
solución de azul de metileno a una suspensión de la muestra de ensayo en agua. Después 
de cada dosis se comprueba la absorción de solución colorante por parte la muestra, 
realizando una prueba de coloración sobre papel de filtro para detectar la presencia de 
colorante libre” (Instituto Nacional de Vías, 2013). 
1.1.7.1 Material Natural y Procesamiento del Ensayo 
A partir de una muestra representativa de 1000 g del material granular de estudio, 
se seca al horno a 110 °C hasta obtener masa constante y se deja enfriar; se tamiza por 
el tamiz No. 200 (75 mm) hasta que se obtiene una muestra de 250 g. 
Se colocan 10.0 g de material pasante del tamiz No. 200 (75 mm), seco hasta masa 
constante, en un vaso tipo griffin volumétrico de 500 ml (véase Figura 9) y se le 
adicionan 30 ml de agua destilada batiendo con el agitador hasta tener una lechada. 
Posteriormente con la ayuda de una buretase hacen incrementos de 0.5 ml de solución 
de azul de metileno y se agita durante un minuto. 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 35 
 
 
Figura 9. Preparación y registro del ensayo de azul de metileno 
Fuente: Elaboración propia 
 
Con la varilla agitadora se saca una gota de lechada y se dejar caer sobre el papel 
filtro. Se observa la gota en el papel filtro, si no se ha formado alrededor de la gota un 
anillo o aureola azul, se continúa el ensayo adicionando a la lechada de suelo 
incrementos de 0.5 ml de solución de azul de metileno, agitando durante un minuto para 
cada incremento y realizando de nuevo la prueba en el papel filtro hasta que se observe 
el aro azul alrededor de la gota, hasta alcázar el punto.4 
Después de alcanzar este punto se continúa agitando durante 5 minutos y se repite 
la prueba en el papel filtro, como método de confirmación. (Instituto Nacional de Vías, 
2013). 
Un valor de azul de metileno significativo indica la presencia de material fino 
dañino o perjudicial para la mezcla, es por esto que a partir de los resultados 
evidenciados en el ANEXO N° 6, un valor de 17.5 es considerado como alto, motivo 
 
4 El punto se alcanza cuando se forme una aureola anular de color azul claro persistente de 
aproximadamente 1 mm. 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 36 
 
por el cual se procede a realizar la determinación del contenido de materia orgánica, a 
fin de descartar contaminación por materia orgánica en el material a trabajar. 
Por otra parte no se registran resultados del presente ensayo en material sustituido 
con caucho ya que el caucho no se homogeniza en la solución de agua y por ende el azul 
de metileno que sirve como marcador no reacciona. 
1.1.8 Determinación del Contenido Orgánico de un Suelo Mediante el Ensayo de 
Pérdida Por Ignición – I.N.V. E – 121 – 13 
La materia orgánica es uno de los componentes del suelo, en pequeña fracción, 
constituida por restos vegetales y animales. El contenido de materia orgánica está muy 
relacionado con la estabilidad de los agregados, debido al efecto dañino que tiene esta 
sobre la hidratación del cemento y el desarrollo consecuente de la resistencia del 
concreto y para este caso específico de la base estabilizada con cemento; razón por la 
cual es un factor importante y de control para el diseño de bases idóneas de suelo 
cemento que como tal se considera en la Tabla 3 como requisito para el diseño no mayor 
a 1.0%. (Instituto Nacional de Vías, 2013) 
1.1.8.1 Material Natural y Procesamiento del Ensayo 
Se toma una muestra de 300g de material que previamente haya pasado por el tamiz 
No. 10 (2.00 mm) y se lleva al horno a temperatura de 110 °C hasta masa constante, con 
el objeto de retirar la humedad natural del agregado. 
Se toma una muestra de suelo de 30 g de material y se lleva a la mufla en un crisol 
por un periodo de tiempo de 6 horas. Pasadas las 6 horas, se saca la muestra y se deja 
enfriar para determina su masa; de tal manera que se calcula el contenido de materia 
orgánica en porcentaje %, el cual fue de 0.88%, cumpliendo con el requisito del 1.0 % 
que exige el artículo 350 – 13 (véase Tabla 3). 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 1. CARACTERIZACIÓN DEL MATERIAL Y PROCESAMIENTO DE DATOS 
P á g i n a 37 
 
1.1.9 Resumen de la Caracterización Física 
A continuación en la Tabla 7, se presenta un resumen de todas las normas de 
clasificación del material; dándole cumplimiento a todas y cada una de ellas. 
Tabla 7: Resumen de la caracterización del material granular 
Ensayo 
Norma de 
Ensayo I.N.V. 
Requisito 
Artículo 350-13 
Resultado Cumple 
Limpieza 
Limite Líquido, % máximo E-125 30 22.1 CUMPLE 
Índice de Plasticidad, % máximo E-125 y E-126 12 9.7 CUMPLE 
Contenido de materia orgánica, % máximo E-121 1 0.88 CUMPLE 
Características Químicas 
Composición 
Granulometría del material 
pulverizado, listo para 
estabilizar 
2” 
B-50-1 
B-50-2 
100 100 CUMPLE 
3/4” 60-100 94 CUMPLE 
No. 200 0-50 31 CUMPLE 
Fuente: Elaboración propia 
 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas 
Con Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 
30 y N° 80 
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE MEZCLA SUELO-CEMENTO-CAUCHO 
P á g i n a 4 3 
 
 
Capítulo 2. Diseño de Mezcla suelo – cemento – Caucho 
NOMENCLATURA 
 
B-50-2 = Mezcla suelo - cemento 
B-50-2- C25 = Mezcla suelo – cemento sustituida con 25% en caucho 
B-50-2- C50 = Mezcla suelo – cemento sustituida con 50% en caucho 
B-50-2- C75 = Mezcla suelo – cemento sustituida con 75% en caucho 
B-50-2- C100 = Mezcla suelo – cemento sustituida con 100% en caucho 
C = Caucho Pulverizado M-30 
R =Resistencia 
R2 =Coeficiente de Determinación 
PCA =Portland Cement Association 
 
Este capítulo detalla el método de la Portland Cement Association (PCA) que se 
sigue para el diseño de mezclas suelo cemento y que de la misma manera aplica a 
mezclas con caucho; procedimiento que permite determinar la relación entre la humedad 
y la masa unitaria de las mezclas de suelo cemento, cuando se compacta manual o 
mecánicamente permitiendo determinar la resistencia del material a las cargas expuestas. 
2.1 Método de Diseño de Mezcla de Suelo Cemento de Acuerdo a PCA. 
Para la PCA, el cemento necesario para la estabilización de un suelo dado, se fija 
por una sucesión de pruebas de humedecimiento y secado con especímenes 
compactados; a ambas las llaman pruebas de “durabilidad”. Al realizar estas pruebas se 
fijará las pérdidas de material del Suelo cemento por las expansiones y contracciones. 
A partir de la Tabla 8, se determina el contenido de cemento para el ensayo de 
relaciones de humedad en suelo – cemento – Caucho, por ende los suelos pertenecientes 
http://ingenieriasalva.blogspot.com/2009/04/metodo-de-diseno-de-mezcla-de-suelo.html
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE MEZCLA SUELO-CEMENTO-CAUCHO 
P á g i n a 44 
 
a la clasificación AASHTO A 2, la PCA les estima un 7% de contenido de cemento para 
la prueba de compactación en peso. 
Tabla 8: Determinación del contenido de cemento según la AASHTO 
Grupo de 
Suelo 
Según la 
AASHTO 
% de 
Cemento 
Requerido 
en Peso 
Contenido de Cemento 
Estimado para la Prueba de 
Compactación en Peso 
Contenido de 
Cemento para la 
Prueba de 
Humedecimiento y 
Secado en Peso 
A1 - a 3 a 5 5 3 - 4 - 5- 7 
A1 - b 5 a 8 6 4 - 6 - 8 
A 2 5 a 9 7 5 - 7 - 9 
A3 7 a 11 9 7 - 9 - 11 
A4 7 a 12 10 8 - 10 - 12 
A5 8 a 13 10 8 - 10 - 12 
A6 9 a 15 12 10 - 12- 14 
Fuente: PCA (Portland cement Association) 
 
Un vez determinada la humedad óptima de compactación del ensayo de relaciones 
de humedad, se procede a realizar tres especímenes con la variación de cemento indicada 
en la Tabla 8 (5%,7% y 9%), que posteriormente, se someten a pruebas de resistencia a 
la compresión simple de acuerdo a la norma I.N.V. E. – 614-13, con el fin de proyectar 
el contenido de cemento óptimo para una resistencia de 2.1 MPa como lo indica el 
artículo 350-13 (véase Tabla 3). 
Finalmente con la humedad de compactación y el porcentaje de cemento optimo, se 
fabrican los especímenes quese someten a la prueba de durabilidad. 
2.1.1 Relaciones de Humedad –Masa Unitario de Mezclas Suelo Cemento – I.N.V. 
E – 611 – 13 
La relación entre la humedad y la masa unitaria permite determinar la humedad 
óptima de compactación de una mezcla de suelo – cemento, cuando esta es compactada 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE MEZCLA SUELO-CEMENTO-CAUCHO 
P á g i n a 45 
 
según el método utilizado (manual o mecánico), antes de que ocurra la hidratación del 
cemento. Se emplea para la compactación un martillo de 2.50 kg (5.5 lb), que se deja 
caer libremente de un altura aproximada de 305 mm y un molde cilíndrico de 101.6 mm 
de diámetro con un volumen de 944 cm3. 
El material a utilizar se prepara de acuerdo al “Método A: Empleando material que 
pasa tamiz de No. 4 (4.75 mm)”. Inicialmente el material granular es tamizado por el 
tamiz No. 4, rompiendo terrones y evitando el paso de material mayor a este tamiz, que 
posteriormente es descartado. La muestra representativa para este ensayo es de 2.7 Kg 
(6 lb) por cada cilindro. 
Para la mezcla suelo-cemento, se hace el procedimiento como lo describe la I.N.V.E 
612-13; de tal manera que se tamiza el material granular y el caucho impedientemente 
por los tamices No 16 (1.18 mm), No 30 (0.600 mm), No 40 (0.425 mm), No 500 (0.30 
mm) y el No 80 (0.180 mm). 
El material retenido en el Tamiz No 16 y el que pasó el No 80, no se le hace ningún 
reemplazo de caucho pulverizado. Por consiguiente el material granular que queda 
retenido en los tamices No 30 (0.600 mm), No 40 (0.425 mm), No 50 (0.300 mm) y el 
de No 80 (0.180 mm) se extrae en peso el porcentaje que se sustituye de caucho 
posteriormente. 
A continuación se presentan los resultados obtenidos de la prueba de compactación 
para cada uno de los materiales. 
2.1.1.1 Mezcla de suelo – cemento (B-50-2) 
Para la mezcla de suelo – cemento, el material granular es tamizado por el tamiz 
N°4 (4.75 mm) y la cantidad requerida de cemento según la tabla de la PCA es de un 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE MEZCLA SUELO-CEMENTO-CAUCHO 
P á g i n a 46 
 
7%5 (véase Tabla 8), una vez tenidos en cuenta estos dos parámetros se procede a realizar 
la mezcla de estos hasta llegar a un material homogéneo y de color uniforme. Se agrega 
agua, variando la humedad en 4 puntos distintos (4%, 8%, 12% y 16%)6. Posteriormente 
se compacta el material en 3 capas de 25 golpes según lo estipulado en la I.N.V.E – 612-
13, empleando un molde de 944 cm3. 
A continuación en la Figura 10 se muestran algunas de las fotografías registradas en 
el laboratorio. 
 
Figura 10. Preparación y muestra para el ensayo de compactación del B-50-2 
Fuente: Elaboración propia 
 
Posteriormente se extrae del molde una muestra representativa no menos de 100 g, 
secándola al horno a 110° ± 5° C (230° ± 9° F) hasta llegar a una masa constante y se 
toman los respectivos pesos (antes y después del secado al horno). 
 
5 Este porcentaje de cemento será utilizado a lo largo de todas las mezclas de Suelo – Cemento - Caucho 
6 Se toma la humedad n veces hasta que haya una disminución o no haya cambio en la masa unitaria húmeda 
de la mezcla compactada. 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE MEZCLA SUELO-CEMENTO-CAUCHO 
P á g i n a 47 
 
Una vez realizado el procedimiento se procede a hallar la masa unitaria seca del 
suelo – cemento compactado. Calculada la masa unitaria seca, se procede a determinar 
la humedad óptima de compactación en relación a su máxima masa unitaria seca, la cual 
se puede apreciar en la Figura 11. 
 
Figura 11. Curva de compactación B-50-2 
Fuente: Elaboración propia 
 
En la Figura 11, para una masa unitaria seca de 1750 Kg/m3, que es la máxima, 
existe una humedad óptima de un 10.5% ≈ 11%. Este dato es de gran importancia para 
darle continuidad al siguiente ensayo. 
2.1.1.2 Sustituciones con Caucho Pulverizado M-30 
Al igual que en el anterior numeral se repite el mismo procedimiento, pero esta vez 
con su respectivo reemplazo de caucho pulverizado M-30 (25%, 50%, 75% y 100%). Se 
realiza la mezcla de estos materiales (suelo – cemento – Caucho) agregando agua a fin 
de variar la humedad en 4 puntos distintos en un 6%, 10%, 14% y 18%. A continuación 
1520
1570
1620
1670
1720
1770
0 2 4 6 8 10 12 14
M
a
sa
 u
n
it
a
ri
a
 s
e
c
a
 (
K
g
/m
3
)
Humedad (%)
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE MEZCLA SUELO-CEMENTO-CAUCHO 
P á g i n a 48 
 
en las siguientes figuras se observa la muestra B-50-2 con su respectivo reemplazo de 
caucho pulverizado. 
 
 
Figura 12. Preparación y muestra para el ensayo de compactación del 25% de caucho 
Fuente: Elaboración propia 
 
Figura 13. Preparación y muestra para el ensayo de compactación del 50% de Caucho 
Fuente: Elaboración propia 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE MEZCLA SUELO-CEMENTO-CAUCHO 
P á g i n a 49 
 
 
Figura 14. Preparación y muestra para el ensayo de compactación del 75% de Caucho 
Fuente: Elaboración propia 
 
Figura 15. Preparación y muestra para el ensayo de compactación del 100% de Caucho 
Fuente: Elaboración propia 
 
A continuación se presentan los resultados obtenidos de la humedad óptima de 
compactación para cada reemplazo. 
 
 
 
 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE MEZCLA SUELO-CEMENTO-CAUCHO 
P á g i n a 50 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 16. Curvas de compactación. a) B-50-2-C25%, b) B-50-2-C50%, c) B-50-2-C75%, d) B-50-2-C100% 
Fuente: Elaboración propia 
 
Con base a la Figura 16 se concluye para cada grafica lo siguiente: 
Para la gráfica a), se puede apreciar, que para una masa unitaria seca de 1547 Kg/m3, 
que es la máxima, existe una humedad óptima del 12%. 
1340
1390
1440
1490
1540
1590
0 5 10 15 20
M
a
sa
 u
n
it
a
ri
a
 s
e
c
a
 (
K
g
/m
3
)
Humedad (%)
1250
1300
1350
1400
1450
0 5 10 15 20
M
a
sa
 u
n
it
a
ri
a
 s
e
c
a
 (
K
g
/m
3
)
Humedad (%)
1080
1130
1180
1230
1280
1330
1380
0 5 10 15 20
M
a
sa
 u
n
it
a
ri
a
 s
e
c
a
 (
K
g
/m
3
)
Humedad (%)
870
920
970
1020
1070
1120
1170
1220
0 5 10 15 20M
a
sa
 u
n
it
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 s
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c
a
 (
K
g
/m
3
)
Humedad (%)
a) b) 
c) d) 
Utilización De Caucho Pulverizado Proveniente De Llantas En Bases Estabilizadas Con 
Suelo – Cemento Sustituyendo La Franja Granulométrica Entre El Tamiz N° 30 y N° 80 
CAPÍTULO 2. DISEÑO DE MEZCLA SUELO-CEMENTO-CAUCHO 
P á g i n a 51 
 
Para la gráfica b), la mezcla de suelo – cemento con el 50% de caucho presenta una 
masa unitaria seca de 1437 Kg/m3, que es la máxima, cuya humedad óptima de 
compactación es de un 13%. 
Para la gráfica c), la curva de compactación de suelo – cemento del 75% de caucho 
muestra que para una humedad óptima de 11.5% ≈ 12%, existe una masa unitaria seca 
de 1340 Kg/m3. 
Para la gráfica d), se observa que para una masa unitaria seca de 1190 Kg/m3, que 
es la máxima existe una humedad óptima de compactación del 13%. 
A continuación se muestra en la Tabla 9 que resume