Mejoramiento de la resistencia cortante de suelos arenosos mediante la inclusión de 2.5%, 5% y 10% de cemento portland tipo hs (mh) (r) en el distrito de Villa El Salvador

Abstract

La presente investigación aborda la problemática de los suelos arenosos predominantes en el distrito de Villa El Salvador, Lima, los cuales presentan baja resistencia cortante, alta compresibilidad y escasa cohesión, generando dificultades en el diseño de cimentaciones y aumentando la vulnerabilidad estructural de las edificaciones. En este contexto, el propósito fue evaluar la influencia de la adición de cemento Portland Tipo HS en proporciones de 2.5 %, 5 % y 10 %, así como del tiempo de curado, sobre la resistencia cortante y el comportamiento mecánico de suelos arenosos de la zona IV de Villa El Salvador, además de desarrollar modelos de predicción para estimar la resistencia a compresión simple y los parámetros de resistencia al corte. La metodología correspondió a una investigación aplicada de enfoque cuantitativo y diseño experimental, realizándose ensayos de caracterización física, granulometría, contenido de humedad y compactación Proctor estándar, así como ensayos de corte directo y compresión simple a 14, 21 y 28 días, sobre 41 muestras obtenidas de calicatas ubicadas en la zona de Lomo de Corvina. Los resultados mostraron que el suelo natural corresponde a una arena mal gradada (SP), con bajo contenido de humedad promedio de 1.51 % y baja densidad seca máxima de 1.19 g/cm³, evidenciando su limitada capacidad resistente; sin embargo, la adición de cemento incrementó significativamente la resistencia cortante, donde la cohesión aumentó de 2.06 kPa hasta 39.78 kPa y el ángulo de fricción interna de 18° a 39.18°. Asimismo, la resistencia a la compresión simple aumentó hasta 51.08 kg/cm² con 10 % de cemento a 28 días. Además, se desarrollaron modelos de predicción con coeficientes de determinación superiores a 0.99.