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Desarrollo preliminar de material granular estabilizado con cemento álcali-activado obtenido empleando cascarilla de arroz para uso en vías terciarias

Resumen

El presente proyecto de investigación tiene como finalidad evaluar la respuesta mecánica de un material granular marginal (MGM) estabilizado con un cemento álcali-activado (CAA), compuesto por un precursor (ceniza de cascarilla de arroz), activado por medio de hidróxido de calcio (Ca(OH)₂) y una solución alcalina conformada por hidróxido de sodio (NaOH) y silicato se sodio (Na2SiO3). El material estabilizado se compara con el MGM sin estabilizar y estabilizado con cemento Portland convencional (CP). Como parte del proceso experimental se llevó a cabo el diseño de mezcla, en el cual se consideraron tres proporciones de activadores (10%, 20%, y 30% de contenido de cementante) y dos proporciones de hidróxido de calcio (10% y 20% respecto al contenido cementante). A partir de los resultados de resistencia a la compresión inconfinada (RCI) a 7 días, se seleccionó la fórmula de trabajo. Se emplearon dos tipos de ceniza de cascarilla de arroz (CCA) identificadas como CCA-1 y CCA-2, obtenidas a temperaturas de 800°C y con tiempos de calcinación de 1 y 2 horas, respectivamente. El material granular es codificado como MGM 1 y está compuesto por tamaños de partículas inferiores al tamiz No. 4 (4.75 mm), cuyo porcentaje de finos corresponde a 18%, con índice de plasticidad de 8%. Para la estabilización, se utilizaron contenidos de cementante de 3%, 5%, y 7% del peso seco para las probetas estabilizadas con CP y CAA. Las probetas fueron sometidas a ensayos de RCI después de tiempos de curado de 7 y 28 días, con un periodo de 24 horas en inmersión previo al ensayo. A partir de los resultados obtenidos, se logró evidenciar una ganancia significativa en términos de resistencia por parte de la estabilización con CAA, alcanzando valores competitivos, e incluso superando, a los obtenidos con el CP a los 7 días. No obstante, a los 28 días, las probetas estabilizadas con CAA no evidenciaron un incremento de resistencia respecto a los valores obtenidos a 7 días, alcanzando hasta un 60% de la resistencia obtenida con CP. Estos hallazgos representan un punto de partida prometedor para futuras investigaciones orientadas al mejoramiento para la futura producción e implementación de este CAA como alternativa sostenible al CP en la estabilización de materiales granulares para vías terciarias.