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Evaluación de la durabilidad y la respuesta mecánica de MGM1 estabilizado con cemento portland y con un cemento álcali-activado producido a partir de ceniza de la cascarilla de arroz

Resumen

En el presente proyecto de investigación se evalúa el desempeño en términos de durabilidad y resistencia a la compresión inconfinada (RCI) para un material granular marginal (MGM) estabilizado con cemento Portland ordinario (CPO) y un cemento álcali-activado (CAA) obtenido a partir de la calcinación de cascarilla de arroz a 800°C de temperatura. La activación alcalina del CAA se llevó a cabo mediante el uso de una solución alcalina compuesta por silicato de sodio (Na₂SiO₃) e hidróxido de sodio (NaOH). Adicionalmente, se incorporó cal (Ca (OH)₂) a la mezcla con el propósito de acelerar la cinética de reacción y favorecer la formación temprana de productos cementantes. El material de estudio, denominado MGM-1, fue analizado utilizando partículas que pasan por el tamiz N.º 4 (4.75 mm), presentando un índice de plasticidad (IP) del 8% y un contenido de finos del 18%. Se emplearon dosificaciones de material cementante del 3%, 5%, y 7%. El MGM-1 fue sometido a un proceso de curado de 7 días, seguido de 12 ciclos de humedecimiento y secado, utilizando dos especímenes por cada dosificación y tipo de cementante, con el objetivo de cuantificar los cambios volumétricos y las variaciones de humedad (especímenes tipo P1) y las pérdidas de suelocemento (especímenes tipo P2). Asimismo, se elaboraron especímenes tipo P2 con dosificación del 5% de cementante (CPO y CAA) expuestos a 0, 3, 6, y 9 ciclos de humedecimiento y secado. Los resultados mostraron que los especímenes con menor dosificación de cementante, especialmente con CAA, presentaron mayores pérdidas de volumen, humedad, y masa, siendo levemente más susceptibles al desgaste y fallos prematuros (rotura y desprendimiento de partículas). En cuanto al contenido de humedad, se observaron variaciones sin tendencia definida, aunque los especímenes con CAA tendieron a absorber más agua. Las pérdidas de suelo-cemento fueron ligeramente mayores en los especímenes con menor dosificación y en aquellos estabilizados con CAA, con una tendencia creciente a lo largo de los ciclos. Finalmente, la RCI fue superior en los especímenes estabilizados con CPO, confirmando una mejor resistencia mecánica frente al deterioro cíclico en comparación con los tratados con CAA.