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Evaluación Preliminar de la Respuesta Mecánica de un Material Granular Marginal (MGM2) y una Subbase Granular Estabilizados con un Cemento Álcali Activado Obtenido a Partir de Ceniza de Incineración de Cascarilla de Arroz

Resumen

El presente artículo de investigación presenta los resultados de respuesta mecánica obtenidos para dos materiales granulares estabilizados: un material granular marginal (MGM) (denominado MGM2; con contenido de finos de 18% e índice de plasticidad de 8%) y una subbase granular estándar (SBG)—material de control—, evaluados mediante ensayos de resistencia a compresión inconfinada (RCI) y análisis mecánico dinámico (DMA por su sigla en inglés a partir de Dynamic Mechanical Analyzer). Esta evaluación se llevó a cabo a temperatura ambiente, bajo una frecuencia de aplicación de carga de 10 Hz. Como materiales cementantes para la estabilización se utilizaron un cemento álcali activado (CAA), producido empleando como precursor ceniza de cascarilla de arroz, y cemento Portland ordinario (CPO). La cascarilla de arroz fue calcinada a 800 °C durante 2 horas. La activación alcalina se llevó a cabo mediante una solución alcalina conformada por hidróxido de sodio (NaOH) y silicato se sodio (Na2SiO3) y la adición de hidróxido de calcio Ca(OH)2. Los porcentajes de cementante utilizados fueron 3%, 5%, y 7% respecto al peso seco de las muestras, tomando como referencia una muestra sin estabilizar (0% de cementante). Los tiempos de curado fueron de 7 y 28 días para el ensayo de RCI, y de 7 días para el DMA. Las probetas fueron sometidas a inmersión durante 24 horas previo a ser ensayadas para garantizar su saturación. Los resultados del ensayo de RCI evidenciaron un incremento en la resistencia a los 28 días de curado para ambos materiales respecto a los valores obtenidos a los 7 días. Asimismo, las mezclas estabilizadas con CPO alcanzaron mayores resistencias que aquellas tratadas con CAA. No obstante, se observó un aumento progresivo en la resistencia de las mezclas con CAA a medida que se incrementó el contenido de cementante, alcanzando aproximadamente el 60% de la resistencia lograda con CPO en las probetas de MGM2 con 7% de cementante. En el análisis mediante DMA, se evaluó el módulo de elasticidad (E) para ambos materiales, bajo las mismas condiciones de contenido de cementante. Los resultados indicaron valores más altos para el módulo medido en mezclas estabilizadas con CPO en comparación con las estabilizadas con CAA, independientemente de la dosificación.