Análisis experimental de la capacidad filtrante de drenaje de los agregados pétreos provenientes de la cantera Mollepamba, ubicada en la provincia de Cotopaxi cantón Salcedo
Date
2025
Authors
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Volume Title
Publisher
Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera Ingeniería Civil
Abstract
The present research was developed with the fundamental purpose of evaluating and determining the drainage filtering capacity of stone aggregates extracted from the "Mollepamba" quarry, strategically located in Cotopaxi province, Salcedo canton, through the implementation of specialized permeability tests that would allow the establishment of reliable technical parameters. In this context, the intrinsic variability of the physical and mechanical properties of stone aggregates extracted from natural quarries represents a considerable technical challenge for design engineers and constructors, especially when considering the progressive increase in the frequency and intensity of extreme climatological events that have conclusively demonstrated the critical importance of developing and implementing highly efficient and resilient drainage systems for urban and rural infrastructures. To ensure the representativeness of the study, five representative samples were collected through manual excavation at strategic points distributed within the quarry exploitation area. The obtained samples were subjected to laboratory tests that included the determination of natural moisture content, evaluation of Atterberg limits, and detailed granulometric analysis, all executed following the corresponding ASTM standards to guarantee the reliability of the results. The experimental results revealed that moisture content fluctuated between 0.54% and 4.75%, with an average of 2.67%, indicating favorable conditions for drainage applications. The granulometric analysis showed gravel contents between 32% and 41%, sand between 50.7% and 65.78%, while fine materials did not exceed 8.21%, configuring an adequate gradation for filtration and drainage. All samples were classified as A-1-a according to AASHTO and mainly as SW-SC according to SUCS, indicating well-graded sands with controlled clay content that favors drainage properties. The plasticity indices resulted negative, varying between -13.10% and -2.03%, classifying the material as non-plastic. These results confirm that the aggregates from Mollepamba quarry possess favorable geotechnical characteristics for drainage system applications, maintaining volumetric stability against environmental humidity fluctuations
Description
La presente investigación se desarrolló con el propósito fundamental de evaluar y determinar la capacidad filtrante de drenaje de los agregados pétreos extraídos de la cantera "Mollepamba", estratégicamente ubicada en la provincia de Cotopaxi, cantón Salcedo, mediante la implementación de ensayos especializados de permeabilidad que permitieran establecer parámetros técnicos confiables. En este contexto, la variabilidad intrínseca de las propiedades físicas y mecánicas de los agregados pétreos extraídos de canteras naturales representa un desafío técnico considerable para ingenieros diseñadores y constructores, especialmente cuando se considera el incremento progresivo en la frecuencia e intensidad de eventos climatológicos extremos que han evidenciado de manera contundente la importancia crítica de desarrollar e implementar sistemas de drenaje altamente eficientes y resilientes para infraestructuras urbanas y rurales. Para garantizar la representatividad del estudio, se recolectaron cinco muestras representativas mediante excavación manual en puntos estratégicos distribuidos dentro del área de explotación de la cantera. Las muestras obtenidas fueron sometidas a ensayos de laboratorio que incluyeron la determinación del contenido de humedad natural, la evaluación de los límites de Atterberg y el análisis granulométrico detallado, todos ejecutados siguiendo las normativas ASTM correspondientes para garantizar la confiabilidad de los resultados. Los resultados experimentales revelaron que el contenido de humedad fluctuó entre 0.54% y 4.75%, con un promedio de 2.67%, indicando condiciones favorables para aplicaciones de drenaje. El análisis granulométrico mostró contenidos de grava entre 32% y 41%, arena entre 50.7% y 65.78%, mientras que los materiales finos no excedieron 8.21%, configurando una gradación adecuada para filtración y drenaje. Todas las muestras se clasificaron como A-1-a según AASHTO y principalmente como SW-SC según SUCS, indicando arenas bien graduadas con contenido controlado de arcilla que favorece las propiedades drenantes. Los índices de plasticidad resultaron negativos, variando entre -13.10% y -2.03%, clasificando el material como no plástico. Estos resultados confirman que los agregados de la cantera Mollepamba poseen características geotécnicas favorables para aplicaciones en sistemas de drenaje, manteniendo estabilidad volumétrica frente a fluctuaciones de humedad ambiental
Keywords
CAPACIDAD FILTRANTE, AGREGADOS PÉTREOS, PERMEABILIDAD, DRENAJE, CANTERA MOLLEPAMBA