Evaluación de un material granular marginal (MGM1) estabilizado con un cemento álcali - activado a base de ceniza de cascarilla de arroz (CCA)

Abstract

Este proyecto buscó evaluar el efecto de la ceniza de cascarilla de arroz (CCA) como cementante alternativo en la respuesta mecánica de un material granular marginal (MGM1), del cual para mejorar la actividad reactiva de la muestra se definieron condiciones controladas de calcinación a 800 °C a 2 periodos de 1 hora. Este material cementante posteriormente fue activado alcalinamente mediante el uso de hidróxido de sodio (NaOH) y Silicato de sodio (Na2SiO3). Luego para la elaboración del diseño de mezcla se tuvo en cuenta que dada una granulometría conformada por material con tamaños de partículas inferiores al tamiz No. 4 (4.75 mm), un porcentaje de finos de 18% y un índice de plasticidad de 8%, este clasificó como un material granular marginal (MGM) nombrado para este proyecto como MGM1. De igual modo para evidenciar en mayor medida la influencia del cementante alternativo seleccionado para el MGM se definieron 3 porcentajes de contenido de CCA siendo estos del 3%, 5% y 7%, los cuales fueron comparados a medida que se llevaba a cabo el análisis de los ensayos realizados, contando con 3 réplicas por cada dosificación. La evaluación mecánica del MGM1 estabilizado se realizó mediante ensayos de resistencia a la compresión inconfinada (RCI), ensayos de resistencia a la tracción indirecta (RTI) y ensayos de módulo resiliente (Mr), por lo mismo se tuvieron en cuenta la variabilidad en la respuesta mecánica de cada ensayo a los 7 y 28 días de curado siendo notorio un mayor cambio en los datos obtenidos a los 7 días, así como una alta influencia del material cementante CCA en la resistencia de este, incrementando hasta un 50% al implementar un 5% de CCA. A partir de estos hallazgos, se derivaron modelos matemáticos mediante regresión lineal para predecir el comportamiento del MGM1 estabilizado. El incremento en las pendientes de las ecuaciones a los 28 días de curado ratifica la cinética de la reacción puzolánica del CCA, demostrando una mayor eficiencia del cementante en etapas de maduración extendida