Evaluación de la durabilidad de un material granular marginal MGM1 estabilizado con un cemento álcali-activado obtenido a partir de ceniza de cascarilla de arroz en términos de pérdida de masa, resistencia y rigidez.

Abstract

La creciente necesidad de mejorar la infraestructura vial terciaria en Colombia ha impulsado la búsqueda de alternativas sostenibles para la estabilización de materiales granulares marginales, lo que reduce la dependencia del cemento Portland y aprovecha residuos agroindustriales. En este contexto, se evaluó la durabilidad de un material granular marginal MGM1 estabilizado con un cemento álcali-activado (CAA) producido a partir de ceniza de cascarilla de arroz. El objetivo principal fue analizar la influencia de los ciclos de humedecimiento-secado sobre la pérdida de masa, la resistencia mecánica y la rigidez de mezclas estabilizadas con un CAA. La metodología incluyó la elaboración de probetas estabilizadas con ceniza de cascarilla de arroz al 3, 5 y 7%, sometidas a doce ciclos de humedecimiento-secado, aplicando el protocolo descrito en la norma de ensayo INV E612-13, los ensayos de resistencia a la compresión inconfinada (RCI) y la determinación del módulo resiliente (Mr) mediante ensayo triaxial dinámico. Los resultados evidenciaron que el material sin estabilizar falló en etapas tempranas, mientras que las mezclas estabilizadas completaron los ciclos de acondicionamiento y mostraron mejoras significativas en la durabilidad. Las probetas con 3% de CAA presentaron pérdidas de masa superiores al 7% y una RCI baja (<1 MPa), lo que indica una resistencia insuficiente. En contraste, las dosificaciones del 5% y 7% registraron pérdidas de masa menores al 3 y 1% respectivamente, lo que indica una mejora significativa con respecto al material de estudio sin estabilizar. El Mr mostró incrementos progresivos en la mezcla con 7% de CAA, alcanzando 181 MPa en el ciclo de acondicionamiento 9, lo que sugiere un endurecimiento térmico inducido por los ciclos de humedecimiento-secado. En cuanto al desgaste evaluado en términos de la variación de la RCI antes y después de los ciclos de humedecimiento-secado, se observó que las probetas estabilizadas con contenidos de 5% y 7% de CAA no evidenciaron una disminución de la resistencia; por el contrario, presentaron un incremento de hasta 62%, fenómeno atribuido a procesos de endurecimiento térmico.