Análisis comparativo de las propiedades físico-mecánicas de dos suelos naturales y estabilizados con ceniza de la planta de arveja
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Date
2026-06-30
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
The objective of this research was to comparatively analyze the physical-mechanical properties of soils from Mera (Pastaza) and Unamuncho (Tungurahua), stabilized with pea plant ash (CPA) at percentages of 1.5%, 2%, and 2.5%. For the development of the study, moisture content, grain size analysis, Atterberg limits, modified Proctor, CBR, and X-ray fluorescence (XRF) chemical analysis tests were performed, guided by ASTM and AASHTO standards. The results showed that both soils are granular materials with fines, classified as A–2–4 (silty sand) according to the AASHTO system and SP–SM (poorly graded sand with silt) by the USCS system. The XRF analysis revealed that the pea plant ash (CPA) contains strong components of calcium (Ca) and silicon (Si); these elements facilitated a cation exchange that progressively decreased soil plasticity, and a pozzolanic reaction that increased the California Bearing Ratio (CBR). In Mera, the plasticity index decreased from 13.54% to 0.86%, and the CBR increased from 7.10% to 13.70% with 2.5% of pea plant ash (CPA). In Unamuncho, the plasticity index dropped from 5.66% to 3.25%, and the CBR rose from 10.25% to 14.10%. Likewise, a gradual increase in optimum moisture content and slight variations in maximum dry density were evidenced. The results allowed to conclude that the incorporation of 2.5% of pea plant ash (CPA) represents the optimum percentage and improved the physical-mechanical behavior of the analyzed soils, demonstrating its viability as a stabilizing material for subgrades in road projects.
Description
La presente investigación tuvo como objetivo analizar comparativamente las propiedades físico–mecánicas de los suelos de Mera (Pastaza) y Unamuncho (Tungurahua), estabilizados con ceniza de planta de arveja (CPA) en porcentajes de 1.5%, 2% y 2.5%. Para el desarrollo del estudio se realizaron ensayos de contenido de humedad, análisis granulométrico, límites de Atterberg, proctor modificado, CBR y análisis químico por FRX, guiados por las normas ASTM y AASHTO. Los resultados evidenciaron que ambos suelos son materiales granulares con finos, clasificados como A–2–4 (arena limosa) según AASHTO y SP–SM (arena limosa mal graduada) por SUCS. El análisis por FRX reveló que la ceniza de planta de arveja (CPA) contiene componentes fuertes en calcio (Ca) y silicio (Si); estos elementos facilitaron un intercambio catiónico que disminuyó progresivamente la plasticidad del suelo, y una reacción puzolánica que incrementó la capacidad de soporte (CBR). En Mera, el índice plástico disminuyó de 13.54% a 0.86% y el CBR aumentó de 7.10% a 13.70% con 2.5% de ceniza de planta de arveja CPA. En Unamuncho, el índice plástico bajó de 5.66% a 3.25% y el CBR ascendió de 10.25% a 14.10%. Asimismo, se evidenció un incremento gradual de la humedad óptima y ligeras variaciones en la densidad seca máxima. Los resultados permitieron concluir que la incorporación de 2.5% de ceniza de planta de arveja (CPA) representa el porcentaje óptimo y mejoró el comportamiento físico–mecánico de los suelos analizados, demostrando su viabilidad como material estabilizante para subrasantes en proyectos viales.
Keywords
CENIZA DE PLANTA DE ARVEJA, ESTABILIZACIÓN DE SUELOS, CBR, PROPIEDADES FÍSICO – MECÁNICAS, SUELOS GRANULARES
Citation
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Civil