REVISTA INGENIO
Estimación de La Resistencia a La Tracción en Suelos Reforzados con Fibras Sintéticas
Estimation of Tensile Strength in Soils Reinforced with Synthetic Fibers
Johannes Enrique Briceño Balza | Universidad de los Andes - ULA, Mérida - Venezuela
Rebeca Carolina Barreto Aldana | Universidad de los Andes - ULA, Mérida - Venezuela
Yusleiny Lorena Guerrero Dávila | Universidad de los Andes - ULA, Mérida - Venezuela
https://doi.org/10.29166/ingenio.v8i1.7141 pISSN 2588-0829
2025 Universidad Central del Ecuador eISSN 2697-3243
CC BY-NC 4.0 —Licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional ng.revista.ingenio@uce.edu.ec
, (), - , . -
Un parámetro importante a considerar a la hora de diseñar obras civiles es la resistencia a la tracción del
suelo. Este parámetro es despreciado en muchas ocasiones por tener un valor menor que la resistencia
a la compresión inducida por esfuerzos cortantes, parámetro que condiciona el diseño. Existen casos
particulares donde la resistencia a la tracción es importante por mostrar los primeros indicios de rotura
del suelo y servir de alerta antes de producirse la rotura por cortante. Conociendo esto se plantea, para
mejorar la resistencia a la tracción, reforzar el suelo con bras sintéticas, micro y macrobras, incorpo-
rándolas en porcentajes en peso de suelo (0.50, 1.00, 1.50 y 2.00%), evaluando a través del ensayo de trac-
ción indirecta el comportamiento del suelo areno limoso natural y reforzado. Al comparar los resultados
en estas dos condiciones, se concluyó que la resistencia a la tracción aumenta cuando el porcentaje de
macrobra es superior al 1.50% en un 3.69%, mientras que al 2.00% aumenta en un 24.00% con respecto
al suelo patrón.
An important parameter to consider when designing civil works is the tensile strength of the soil. is
parameter is oen neglected because it has a lower value than the compressive strength induced by shear
stresses, a parameter that determines the design. ere are particular cases where tensile strength is im-
portant because it shows the rst signs of soil failure and serves as a warning before shear failure occurs.
Knowing this, to improve tensile resistance, it is proposed to reinforce the oor with synthetic bers, micro
and macrobers, incorporating them in percentages by weight of soil (0.50, 1.00, 1.50 and 2.00%), evalua-
ting the behavior through the indirect traction test of the natural and reinforced silty sandy soil. When
comparing the results in these two conditions, it was concluded that the tensile strength increases when the
percentage of macrober is greater than 1.50% by 3.69%, while at 2.00% it increases by 24.00% with respect
to the soil pattern.
Recibido: 4/9/2024
Recibido tras revisión: 9/10/2024
Aceptado: 18/10/2024
Publicado: 03/01/2025
Tracción indirecta, resistencia a la trac-
ción, suelos reforzados, bras sintéticas.
Indirect traction, tensile strength, rein-
forced soil, synthetic bers.
1. Introducción
Cuando se produce la falla de una obra civil o desliza-
miento de un talud, ya sea natural o construido, esto afec-
tará negativamente a la sociedad, ya que pueden colapsar
viviendas, carreteras, entre otras. Estos deslizamientos se
caracterizan típicamente por una inestabilidad repentina
y pueden causar muchas víctimas y pérdidas considera-
bles debido a su gran velocidad y larga distancia de afec-
tación [1].
Cuando se evalúan las propiedades mecánicas de un
suelo, los parámetros fundamentales para ello son la co-
hesión (C) y el ángulo de fricción interna (Ø), estos repre-
sentan la resistencia al cortante, evaluada a compresión en
un ensayo triaxial (ASTMD2850-82). Estos parámetros
son usados para el diseño de toda obra civil, consideran-
do que las fallas asociadas al material suelo se producen
solo o principalmente por corte inducido por compre-
sión. Teorías contemporáneas [2], abordan análisis de
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Estimación de La Resistencia a La Tracción en Suelos Reforzados con Fibras Sintéticas
El suelo por sí solo no aporta mucha σt por lo que se
ha planteado reforzarlo para mejorar y aumentar este pa-
rámetro. Una alternativa para ello es incorporar bras al
suelo que aporten σt. En tal sentido, utilizar bras fabri-
cadas de materiales provenientes de los polímeros se ha
convertido en una alternativa como agente modicador
o de refuerzo [10].
Las bras de polipropileno se plantearon como mate-
rial de refuerzo para evitar la aparición de grietas produ-
cidas por tracción en varios tipos de suelo humedecido
con diferentes contenidos de humedad, se demostró que
este refuerzo mejora la σt y deformación [11]. Incluso las
bras naturales, como las de coco, mejoran el comporta-
miento mecánico del suelo, usando porcentajes entre el
12.50-50.00% evaluaron ensayos de corte (ASTMD3080)
directo obteniendo mejoras [12].
De igual forma, agregando bras de PET (polietile-
no terealato) reciclado, en porcentajes de 0.20-1.50% del
peso del suelo, se obtuvo un aumento en la compresión
simple (ASTM D2166-06) al compararlo con el suelo na-
tural sin reforzar [13]. Utilizando bras de polipropileno
como material de refuerzo distribuido de forma aleato-
ria en diferentes porcentajes y contenidos de humedad
del suelo, se pudo demostrar que mejora la resistencia a
la tracción, viéndose afectada la resistencia con el aumen-
to del contenido de humedad [14].
Con el propósito de mejorar la resistencia al cor-
te de suelos arenosos se utilizaron como refuerzo bras
sintéticas y se sometió la muestra a un ensayo triaxial
(ASTMD2850-82) comprobando la mejora en la resisten-
cia [15]. Estos mismos autores [16], [17] ampliando la lí-
nea de investigación, determinaron las mejoras en cuanto
a densidad y resistencia a la tracción tanto en suelos co-
hesivos como granulares.
Igualmente, reforzando un suelo arcilloso plástico con
bras de polipropileno recicladas y añadiendo cal, ya que
sin ella no mejoraba la resistencia a la tracción, se pudo
mejorar este parámetro de resistencia entre un 13.00 y
28.00% [18]. Asimismo, reforzando un suelo con bra
de vidrio para la fabricación de adobes, los sometieron a
ensayos de compresión, aumentando su capacidad y re-
sistencia [19].
Por otra parte, investigaciones existentes sobre el uso
de las bras de polipropileno con suelo, están dirigidas
hacia la mejora de sus propiedades para su uso en ca-
rreteras y en pavimentos; así como para su uso en suelos
expansivos; es por ello que se recomienda este tipo de mé-
todos en las construcciones, como carreteras, muros de
contención, terraplenes de ferrocarril, protección de ta-
ludes, entre otros [20].
Usando ensayos de tracción indirecta para determinar
la σ
t
, el ensayo de Soporte California CBR (ASTM D1883-
07) y la resistencia al corte triaxial (ASTMD2850-82) en
suelos reforzados con bras [21], evaluaron bras natura-
les y sintéticas de poliéster en suelos arcillosos, evaluando
estabilidad, teorías de empuje y aparición de grietas de
tracción en la masa de suelo; donde ya se comienza a con-
siderar la necesidad de tomar en cuenta la resistencia a
la tracción (σt).
Asimismo, autores consideran que hay casos parti-
culares donde es necesario conocer la σt [3]. Entre estos
casos se tiene el análisis de estabilidad de taludes con pre-
sencia de grietas de tracción, aparición de este mismo tipo
de grietas en terraplenes de carreteras, en masas de sue-
lo contenidas por muros y grietas reejadas en capas as-
fálticas; ocasionando molestias, deterioro e inseguridad.
Estas grietas pueden llenarse de agua aumentando el em-
puje hidrostático, desestabilizando la estructura. Pueden
ser el resultado de una variedad de fenómenos, como la
baja σ
t
, los ciclos de humedecimiento y secado, la deseca-
ción o la intemperie [4].
Casi todos los métodos existentes de análisis y dise-
ño no toman en cuenta las grietas de tracción o las tratan
de una manera simplista, estas aumentarán signicativa-
mente el empuje de la masa de tierra [5]. Los resultados
indican que la formación de grietas por tensión aumenta-
rá signicativamente el empuje activo, mientras que si se
considera una σt distinta de cero disminuirá la profundi-
dad de las grietas de tracción [5]. Se deben modicar los
métodos existentes para el análisis de estabilidad de talu-
des, ya que quedó demostrado que la condición más des-
favorable para la estabilidad es cuando se consideran las
grietas de tracción [6].
Ahora bien, debido a que la σt en suelos es baja,
comparada con la resistencia a la compresión (σc), en la
mayoría de los casos al desarrollar métodos y estudios
geotécnicos esta se desprecia [7], olvidando que esta es
fuente importante para denir el mejor comportamien-
to del material [8].
Por otro lado, determinar la resistencia a la tracción
de manera directa es difícil; en tal sentido, se vienen uti-
lizando equipos de aplicación de carga a tracción directa
mediante succión, pero que no tienen la difusión nece
-
saria ni en la mayoría de los laboratorios se cuenta con
los equipos necesarios. Por tal razón, se puede determi
-
nar esta resistencia con un ensayo indirecto, donde los es-
fuerzos de tracción son aplicados indirectamente, tal es el
caso de la investigación donde se determinó la resisten-
cia a la tracción de forma indirecta, mediante un equipo
de compresión inconnada [9].
Utilizando el ensayo de tracción indirecta o ensayo
brasilero (ASTM C-496, UNE 83.306 e ISO 4108)
para
ha-
llar la σt en suelos, se pudo comprobar que la σt es de un
valor bajo con respecto a la σc, se encuentra en una ban-
da entre el 17 y 19% de σc [7], valor signicativo en casos
donde las primeras alertas de falla se presentan por trac-
ción, ya que la falla por tracción antecede a la falla por
corte. Por tanto, contar con información sobre la σt es un
factor importante para el diseño.
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Briceño J. et al.
contenidos de bra en porcentajes del 0,50, 1.00 y 2.00%,
con longitudes de 2.50, 5.00 y 7.50 mm. Se observó que
la cantidad de bra y su longitud inuía en los resultados,
la resistencia a la tracción con bras de poliéster alcanzó
valores de 48.57 kPa, también aumento los parámetros de
resistencia (ángulo de fricción interna en 100.00% y co-
hesión en 70.00%)
Otros investigadores también resaltan las bondades
de la utilización de diferentes tipos de bra para ser mez-
cladas con el suelo y así mejorar sus características, espe-
cialmente la σt. En suelos arcillosos incorporando bajos
porcentajes de bra sintética (0.20-0.80%) se compararon
resultados de densidad seca máxima (Proctor Modicado,
AASHTO T180D) y ensayo de Soporte California CBR
(ASTMD1883-07) entre los suelos reforzados y el natu-
ral, mejorando sus características mecánicas [22].
Por tales razones, esta investigación planteó incorpo-
rar bras sintéticas al suelo y estimar la σt, mediante el en-
sayo de tracción indirecta o ensayo brasilero, probando
con micro y macrobras de polipropileno. Estas bras se
incorporaron al suelo areno limoso en un porcentaje de
0.50, 1.00, 1.50 y 2.00% en función del peso, con un con-
tenido de humedad del 17.00%, esta humedad permitió
detectar a simple vista la aparición de la grieta de trac-
ción, elaborando 30 briquetas por cada porcentaje de bra
añadida. Estos resultados de la σt de las briquetas refor-
zadas se compararon con la σt de un suelo patrón (sin -
bra, condición natural).
2. Método
La investigación se fundamentó en el método del ensayo
de tracción indirecta o ensayo brasilero (ASTM C-496,
UNE 83.306 e ISO 4108), donde se planteó evaluar el
comportamiento del suelo, tomando en cuenta como
primera etapa la búsqueda de la resistencia a la tracción
de la muestra patrón sin reforzar y muestras conforma-
das por suelo reforzado con bras sintéticas, a modo de
comparación.
Los ensayos realizados para la caracterización del
suelo fueron: granulometría por tamizado (ASTM D422)
y límites de consistencia o de Atterberg (ASTM D4318),
que permitieron clasicar el suelo como una arena limo-
sa. De igual forma, se realizaron ensayos de tracción in-
directa tanto en la muestra patrón como en las reforzadas
con diferentes porcentajes de bras. A continuación, se
presenta el procedimiento llevado a cabo.
2.1 CARACTERIZAR EL TIPO DE MATERIAL
Como punto de inicio al estudio de la caracterización
se realizó la toma de material, en el sector Alto Prado,
Municipio Libertador del Estado Mérida, Venezuela, con
coordenadas UTM (19N 62620.50; 51534.80).
Seguidamente, se realizó del ensayo de granulome-
tría (ASTM D422), el cual se basó en la selección de una
muestra signicativa, con la nalidad de conocer cuan-
titativamente la distribución de tamaños de las partí-
culas del material de trabajo y el ensayo de límites de
consistencia (ASTM D4318), con la nalidad de deter
-
minar el límite líquido y la plasticidad, para de esta ma-
nera poder realizar la caracterización del material. Como
se muestra en la Figura 1.
Figura 1.
Ensayo granulométrico y límites de consistencia. (a) ensayo gra-
nulométrico por tamizado, (b) ensayo de límites de consistencia.
(a) (b)
2.2. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA PATRÓN
Para fabricar las briquetas el material se encuentra en
estado seco, se preparó una mezcla agregando una
cantidad de 1.500 g de material y 255 ml de agua que
representan un 17% del peso de la muestra, en un
recipiente de aluminio, donde se procedió al amasado
con el n de incorporar de una manera uniforme los
materiales, proceso mostrado en la Figura 2.
Figura 2.
Preparación de la muestra patrón. (a) colocación de agua a la
muestra de suelo para garantizar contenido de humedad, (b)
amasado de la muestra para incorporar el agua al suelo.
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Estimación de La Resistencia a La Tracción en Suelos Reforzados con Fibras Sintéticas
La Figura 3 muestra la fabricación de la briqueta
del material patrón en el molde (diámetro 2” y longitud
2.50”), compactadas en una sola capa con una energía
de compactación de diez (10) golpes con un martillo de
1.200 g. Este proceso se repitió para elaborar 30 brique-
tas que posteriormente se ensayaron a tracción indirecta
para determinar la resistencia a la tracción.
Figura 3.
Elaboración de briquetas de la muestra patrón. (a) prepara-
ción del molde para tres briquetas, (b) colocación del material
del molde para la compactación, (c) briquetas compactadas.
(a) (b) (c)
2.3. ENSAYO DE TRACCIÓN INDIRECTA O ENSAYO
BRASILERO ASTM C496, UNE 83.306 E ISO 4108, A
LA MUESTRA PATRÓN
Para evaluar el comportamiento de suelos sin reforzar,
sometidos a tracción, y obtener su resistencia, se presen-
ta el siguiente procedimiento práctico en el laboratorio:
con el material preparado con el contenido de hume-
dad establecido se construyeron las briquetas utilizando
el molde mostrado en la Figura 3, con una energía de
compactación de 10 golpes con el martillo estándar del
equipo. Luego de la elaboración de las briquetas, se pro-
cedió con la realización del ensayo, el cual se basó en la
colocación de manera horizontal de cada una de ellas en
una prensa, como se muestra en la Figura 4 (a), deján-
dola ajustada y preparada. Posteriormente, se llevó a la
máquina de ensayo (máquina de ensayo de tracción), se
comenzaron a aplicar las cargas progresivamente, hasta
llegar al punto de rotura (Figura 4 [b]); cada una de las
briquetas presentó sistemas de agrietamiento, donde la
grieta producida por tracción se mostró de forma trans-
versal a la sección de aplicación de la carga (Figura 4 [c]).
Este proceso se repitió en cada briqueta, para un total
de 30 ensayos, obteniendo así un conjunto de resultados.
2.4. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA REFORZADA
Se probaron dos tipos de bras en las mezclas, comenzando
con micro y luego con macrobra, probando con diferen-
tes porcentajes de 0.50, 1.00, 1.50 y 2.00% sobre el peso de
la muestra de suelo, necesario para fabricar el modelo de
briqueta en el molde de ensayo. Aclarando que esta adición
se hizo basada en el peso de la muestra y no en el peso es-
pecíco ni en el volumen y que la bra se recortó a la mitad
para adecuarla al molde de compactación. La escogencia de
los porcentajes de bra y su longitud a utilizar se basó en ex-
periencias de investigaciones anteriores [10, 21]. La Tabla 1
muestra las características de la bra, número de briquetas
elaboradas y porcentaje de bra utilizado.
Se siguió el mismo procedimiento de fabricación de
briquetas ya descrito. La Figura 5 muestra el proceso de
amasado de la muestra reforzada y la briqueta compactada.
Figura 5.
Preparación de la muestra reforzada. (a) mezclado en húme-
do con la macrobra, (b) briqueta compactada.
2.5. ENSAYO DE TRACCIÓN INDIRECTA A LA MUES
TRA REFORZADA
El procedimiento realizado a las briquetas reforzadas es
idéntico al realizado a la muestra patrón. Este proceso se re-
pitió con los diferentes porcentajes de bra, 30 briquetas re-
forzadas para cada porcentaje, teniendo así un total de 120
briquetas ensayadas, obteniendo un conjunto de resultados
que fueron comparados con los de la muestra patrón.
3. Resultados y discusión
Luego de haber realizado paso a paso el proceso metodo-
lógico se presentan los resultados obtenidos a partir del
ensayo de las briquetas.
3.1. CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL
3.1.1. Material de suelo
Se estudió la caracterización de la muestra de suelo, me-
diante el ensayo de granulometría por tamizado (ASTM
Figura 4.
Ensayo de tracción indirecta (a) colocación de las briquetas
en la prensa de tracción, (b) briqueta montada en la máqui-
na de tracción indirecta, (c) grieta de tracción presentada du-
rante el ensayo.
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Briceño J. et al.
D422) y límites de consistencia (límites de Atterberg)
(ASTM D4318), manipulando el material bajo las condi-
ciones y procedimiento establecido por estos ensayos. Al
realizar el análisis granulométrico a través de la vía hú-
meda, se pudo evidenciar, un mayor porcentaje de are-
nas y nos con relación al contenido de material grueso,
de igual forma, se hallaron los límites de consistencia del
suelo y mediante el método de clasicación del Sistema
Unicado de clasicación de Suelos (SUCS) se deter-
minó que el tipo de suelo es una arena limosa (SM). La
Tabla 2 muestra el resumen de los resultados de caracte-
rización del suelo.
Tabla 2.
Resumen de la caracterización del material.
Ensayo granulométrico y límites de consistencia
% G % S % F % Ll IP Cu Cc Clasicación
0.00 53.86 46.15 26.63 4.06 6.27
0.16
SM
%G, representa el porcentaje de gravas, %S, representa el porcentaje de arenas,
%F, es porcentaje de nos, %Ll, es límite líquido, IP, representa el índice plásti-
co, Cu, es el índice de uniformidad, Cc, es el índice de curvatura, SM, represen-
ta la clasicación SUCS.
3.1.2. Material de bra sintética
Se realizaron pruebas con dos tipos de bras. Inicial-
mente se planteó el reforzamiento con microbra sinté-
tica, en este caso, trabajar con este material no funcionó,
ya que por su estructura las bras tienden a unirse entre
ellas sin poder integrarse correctamente con la muestra
de suelo seco y húmedo que es la condición inicial, por
lo que se descartó este tipo de bras. En la Figura 6, se
puede apreciar lo ocurrido al momento de mezclar la mi-
crobra con el suelo.
Por consiguiente, se descartó la microbra, optando -
nalmente por la utilización de la macrobra. Cabe des-
tacar que los lamentos de macrobra se recortaron a
la mitad, 3,25 cm (Lbra=1.28”), para poder adaptarlas
al diámetro del equipo de compactación de las brique-
tas (2”) (ver Figura 4), la longitud de las briquetas Lbri-
queta=2.50 ”. Manteniendo una relación entre longitudes
Lbra=0.512Lbriqueta.
3.2. ENSAYO DE TRACCIÓN INDIRECTA A LA MUES
TRA PATRÓN Y REFORZADA
El ensayo de tracción indirecta, se realizó tanto para las
briquetas de muestra patrón como a las reforzadas con
macrobra, como se explicó de forma detallada anterior-
mente, arrojando los siguientes resultados mostrados en
la Tabla 3.
3.3. COMPARACIÓN DE LA RESISTENCIA A LA TRAC
CIÓN ENTRE MUESTRA PATRÓN Y REFORZADAS
La Figura 7 muestra la dispersión de los resultados de las
30 briquetas de la muestra patrón y los diferentes por-
centajes de macrobra de refuerzo utilizada. Por otro
lado, en la Figura 8 se representa el valor del promedio
aritmético de los diferentes casos evaluados.
En la gura anterior se puede notar que las briquetas
con los primeros porcentajes (0.50 y 1.00%) de macrobra
muestran una σ
t
por debajo del patrón, esto puede ocurrir
porque la bra no aporta la suciente resistencia compa-
rativamente con lo que aporta el material de suelo susti-
tuido, la sustitución del material se hizo basada en peso
de suelo, sin considerar la diferencia de pesos especícos
relativos que existe entre el suelo y la bra, lo que impli-
ca que se está sustituyendo un material por otro que pesa
menos, pero ocupa mucho volumen.
Los porcentajes de mayor aporte de macrobra (1.50
y 2.00%) aumentan la resistencia del suelo con respecto
al patrón, la adición de 1.50% de bra aumenta la resis-
tencia en un 3.69%, mientras que el 2.00% aumenta la re-
sistencia en un 24.00%. Este resultado ascendente indica
que es posible seguir aumentando el porcentaje de macro-
bra para ganar mayor resistencia; sin embargo, hay que
evaluar otras características del suelo que se puedan ver
afectadas por un valor excesivo de este material en adi-
ción, aspecto no evaluado en esta investigación y que ese
porcentaje permita un mezclado uniforme.
Esta tendencia en el aumento de la σt también es ob-
servada en las investigaciones referentes [14-18], [21],
existen diferencias con los antecedentes revisados tanto en
el tipo de suelo, materia muy diverso con incertidumbre
en su comportamiento por carecer de estructura, conteni-
do de humedad, tipo de bras, características mecánicas y
propiedades elásticas, equipos para determinar resultados
Tabla 1.
Características y porcentajes de las bras utilizada.
Características técnicas de las bras Número de briquetas por
porcentaje de bra
Tipo de bra Marca Material Densidad
(kg/l)
Longitud
(mm)
Diámetro
(mm)
0.50
%
1.00
%
1.50
%
2.00
%
Microbra SIKA Polipropileno 0.91 6.00 - - - - -
Macrobra SIKA Polipropileno 0.91 6.50 0.46 30 30 30 30
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Estimación de La Resistencia a La Tracción en Suelos Reforzados con Fibras Sintéticas
y parámetros analizados, esto hace difícil la comparación,
por lo que hay que tomar los resultados con prudencia y
ver su aplicabilidad en casos particulares.
En la Tabla 4 se presenta el promedio aritmético de la
deformación unitaria (ε %) que sufren las briquetas pa-
trón y las reforzadas.
Tabla 4.
Deformación unitaria (ε %) suelo patrón y reforzado con
macrobra.
Muestra
n=30
Patrón Suelo reforzado con macrobra
0.50 % 1.00 % 1.50 % 2.00 %
Deformación
unitaria (ε %) 0.34 1.85 2.87 2.93 3.05
La Figura 9 muestra la ε % contra el σ
t
del suelo pa-
trón y las Figuras 10 y 11 los valores del suelo reforzado.
Se puede notar en los resultados presentados que re-
forzar el suelo areno limoso con macrobra tornó el ma-
terial ligeramente más deformable con respecto al patrón
a medida que se aumentó el porcentaje de bra, esto es un
aspecto importante a evaluar para su aplicación.
En cuanto al uso en campo de las bras sintéticas
como material de refuerzo, esto está sujeto a un análisis
costo-benecio. El costo de la bra en comparación con
el material suelo es mucho mayor, por lo que se hace via-
ble en pequeños volúmenes de material como en rellenos
de muros de contención para evitar o minimizar la apari-
ción de grietas de tracción. Con la dosicación de 2.00%
de macrobra se necesitan por metro cúbico de suelo 40.2
kg de bra, esto representa un costo de USD 120.60 en
comparación con USD 25.00 que puede costar 1 m3 de
suelo de préstamo. La decisión de su uso dependerá si el
benecio justica la inversión.
4. Conclusiones
Culminado el proceso de ensayos y análisis de resulta-
dos, se presentan las conclusiones de esta investigación.
La resistencia a la tracción del suelo, a pesar de tener un
valor pequeño en comparación con la resistencia a la
compresión, representa un parámetro importante a con-
siderar en algunos tipos de obras civiles, donde es de re-
levancia los primeros indicios de rotura del material. Tal
es el caso de presencia de grietas de tracción en taludes,
desecación de suelos y en material compactado en terra-
plenes y rellenos en muros.
Esta investigación evaluó la incorporación de bras a
la masa de suelo con la intención de mejorar su resisten-
cia a la tracción, esto con la nalidad de disminuir la pre-
sencia de grietas de tracción que afectan la estabilidad de
una obra civil. Se utilizaron microbras, pero este mate-
rial no se logró mezclar uniformemente con el suelo, en
estado seco y húmedo, descartándose como posibilidad.
Tabla 3.
Resultados del ensayo de tracción indirecta en la muestra pa-
trón y reforzadas
Suelo reforzado con macrobra
(kN/m2)
Muestra
n=30
Patrón
(kN/m2)0.50 % 1.00 % 1.50 % 2.00 %
122.20 17.81 15.65 24.14 24.79
222.49 16.85 21.27 27.77 24.21
324.50 19.14 22.79 16.85 23.06
422.50 18.60 15.95 19.58 29.76
523.52 19.59 19.20 26.27 29.09
622.15 21.10 12.44 22.47 32.79
722.23 22.08 25.78 26.44 24.31
823.43 18.86 23.99 30.37 23.53
924.21 18.96 22.52 24.31 29.57
10 22.46 20.87 21.59 22.22 35.00
11 23.18 19.41 23.52 21.29 28.84
12 23.35 19.52 25.38 22.47 26.86
13 24.51 21.46 19.25 25.04 27.47
14 22.06 20.36 28.25 24.48 33.14
15 23.33 15.58 24.14 22.21 28.38
16 23.82 17.43 23.55 21.56 29.90
17 23.45 18.23 22.31 24.39 24.53
18 23.58 17.57 20.71 26.37 26.41
19 23.83 18.92 18.64 21.56 30.98
20 23.47 21.54 19.82 26.37 28.36
21 22.33 22.54 29.43 22.55 29.09
22 23.17 20.57 18.18 23.52 34.32
23 23.43 18.61 20.68 24.43 27.43
24 23.53 19.47 21.56 23.53 27.93
25 24.10 17.54 22.01 26.66 32.55
26 25.46 17.45 23.08 30.37 30.90
27 24.49 16.27 29.85 25.38 33.35
28 23.47 19.37 24.76 24.46 28.14
29 23.10 11.41 25.65 27.18 32.37
30 25.32 18.61 28.45 24.33 33.97
Promedio 23.42 18.86 22.35 24.28 29.04
Deviación
Estándar 0.01 0.02 0.04 0.03 0.03
49
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Se pudo comprobar que reforzar el suelo areno limo-
so (SM) con macrobras mejora sustancialmente la resis-
tencia a la tracción, concluyendo que al reforzar este suelo
con 1.50 y 2.00% de macrobra aumenta la resistencia a
la tracción en 3.69 y 24.00%, respectivamente, en compa-
ración con el patrón; sin establecer este rango como un
máximo de adición, ya que la tendencia indica aumento
en la resistencia a medida que se aumenta el porcentaje
de bra por encima del 1.50%.
De igual forma, se evidenció un incremento de la de-
formación unitaria del suelo reforzado en comparación
con el patrón, se debe evaluar las deformaciones latera-
les y asentamiento que este incremento puede ocasionar
y que tan signicativo es para la estructura vial donde se
va a utilizar.
Recomendaciones
Seguir esta línea de investigación, aumentando los porcen-
tajes de macrobra como material de refuerzo en el suelo,
evaluando el comportamiento de la resistencia a la tracción
y chequeando como estos mayores porcentajes pueden
afectar las propiedades mecánicas y elásticas del material.
Para los porcentajes de macrobra incorporada 0.50 y
1.00%, es necesario evaluar con mayor precisión qué suce-
de con la resistencia a la tracción, ya que se esperaba que
al incorporar la misma aumentaría la resistencia sin im-
portar el porcentaje, esto no sucedió sino hasta porcen-
tajes mayores. Evaluar la posibilidad de que la resistencia
aportada por el suelo por sí solo sea mayor que la aporta-
da por la bra en esos porcentajes bajos.
Probar con otros tipos de bra, con textura diferen-
te a la utilizada, por ejemplo, la bra corrugada, bras de
material reciclado como aporte ecológico y otros tipos de
suelo. Al igual que aquellas que sean de otro tipo de po-
límero diferente al polipropileno.
Hacer la adición del porcentaje de bra realizando
una corrección volumétrica, ya que en esta investigación
se hizo basada en el peso del suelo, sin considerar la gran
diferencia entre los pesos especícos relativos de los só-
lidos (Gs) del suelo y la bra que dieren en más de un
20.00%. Esta diferencia hace que la sustitución no sea pro
-
porcional, porque se sustituye un material que pesa más
por uno que pesa menos, pero ocupa mucho más volu-
men, esto pudiera afectar los resultados por las propor-
ciones de material con respecto al patrón.
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Anexos
Figura 6.
Mezcla de microbra con la muestra del suelo. (a) muestra de
suelo seco con microbra, (b) muestra de suelo húmedo mez-
clado con microbra.
Figura 7.
Dispersión de resultados, resistencia a la tracción, suelo pa-
trón y reforzado con macrobra.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
1
23
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29 30
Patrón, 0,00 %
0.50%
1.00%
1.50%
2.00%
Resistencia a la tracción
(kN/m
2
)
n=30 briquetas
% de macrofibra
51
Estimación de La Resistencia a La Tracción en Suelos Reforzados con Fibras Sintéticas
Figura 8.
Resultados promedio, resistencia a la tracción, suelo patrón y
reforzado con macrobra.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
Porcentaje de macrofibra
Resistencia a la tracción
σt (kN/m
2
)
σt vs. % macrofibra
Patrón
0.50 %
0.10 %
1.50 %
2.00 %
Figura 9.
ε % contra el σt del suelo patrón
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0
σt(kN/m²)
ε(%)
Esfuerzo vs Deformación
Figura 10.
ε % contra el σt del suelo reforzado con macrobra. (a) 0.50%
de microbra, (b) 1.00% de microbra.
(a)
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
0,0 1,0 2,0
σt(kN/m²)
ε(%)
Esfuerzo vs Deformación
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0
σt(kN/m²)
ε(%)
Esfuerzo vs Deformación
(a) (b)
Figura 11.
ε % contra el σt del suelo reforzado con macrobra. (a) 1.50%
de microbra, (b) 2.00% de microbra.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
0,0 1,0 2,0 3,0
σt
(kN/m²)
ε(%)
Esfuerzo vs Deformación
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
0,0 1,0 2,0 3,0
σt
(kN/m²)
ε(%)
Esfuerzo vs Deformación
(a) (b)
