Evaluación preliminar de la respuesta mecánica del material granular MGM1 estabilizado con un CAA a partir de cenizas de cascarilla de arroz bajo diferentes condiciones de temperatura y tiempo de incineración
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Date
2025-09-01
Authors
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
El aprovechamiento de residuos agroindustriales como insumos en la estabilización de materiales granulares ha emergido como una estrategia viable y sostenible para el mejoramiento de la infraestructura vial en regiones rurales. En este contexto, la ceniza de cascarilla de arroz (CCA), un subproducto abundante en zonas arroceras presenta propiedades puzolánicas que permiten su uso como precursor en la elaboración de cementos álcali activados (CAA). Esta investigación tuvo como propósito principal evaluar preliminarmente el comportamiento mecánico de un material granular marginal tipo 1 (MGM1), proveniente de la cantera Paviandi, al ser estabilizado con un CAA obtenido a partir de cenizas calcinadas bajo distintas combinaciones de temperatura y tiempo. La metodología experimental incluyó la producción controlada de cenizas en mufla, tamizado del MGM1 y de las CCA, preparación de mezclas con proporciones de CAA del 3 % y 7 %, y ejecución del ensayo de resistencia a la compresión inconfinada (RCI) sobre probetas compactadas estáticamente y curadas durante 7 días. Adicionalmente, se consideró la colorimetría como criterio complementario para correlacionar el desempeño mecánico con las condiciones térmicas de obtención de la ceniza. Los resultados obtenidos mostraron que las mezclas con 7 % de CAA ofrecieron resistencias significativamente mayores, alcanzando valores de hasta 1581,75 kPa, mientras que las de 3 % se mantuvieron en un rango inferior, entre 310 kPa y 540 kPa. Asimismo, se observó que las cenizas de tonalidades más claras, asociadas a mayores temperaturas y tiempos de incineración, reflejaron un mejor rendimiento mecánico, lo cual sugiere el uso preliminar de la coloración como indicador de calidad del material. Las curvas esfuerzo-deformación evidenciaron comportamientos frágiles con ligeras variaciones en ductilidad, siendo las mezclas más resistentes las que presentaron menor deformación antes de la falla. Estos hallazgos sugieren la viabilidad técnica del uso de residuos agroindustriales como estabilizantes y permiten establecer criterios prácticos de selección del material. El estudio sienta una base sólida para la optimización futura de mezclas y la validación a escala real, en respuesta a la necesidad urgente de soluciones viales sostenibles, económicas y replicables en zonas rurales de Colombia.