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

Parra Sanchez, Erick Fabian

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

dc.contributor.advisor	Merchan Jaimes, Vladimir Ernesto
dc.contributor.advisor	Lopez Parra, Jhonatan Steevens
dc.contributor.author	Parra Sanchez, Erick Fabian
dc.contributor.evaluator	Ospina Idarra, Gustavo Andres
dc.contributor.evaluator	Perez Bustos, Ludwing
dc.date.accessioned	2025-09-02T11:51:37Z
dc.date.available	2025-09-02T11:51:37Z
dc.date.created	2025-09-01
dc.date.embargoEnd	2030-09-01
dc.date.issued	2025-09-01
dc.description.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.
dc.description.abstractenglish	The use of agro-industrial waste as input in the stabilization of granular materials has emerged as a viable and sustainable strategy for improving road infrastructure in rural areas. In this context, rice husk ash (RHA), a widely available by-product in rice-growing regions, exhibits pozzolanic properties that allow its use as a precursor in the formulation of alkali-activated cements (AAC). This research aimed to preliminarily evaluate the mechanical behavior of a type 1 marginal granular material (MGM1), sourced from the Paviandi quarry, stabilized with AAC produced from RHA calcined under different temperature and time conditions. The experimental methodology included controlled ash production in a muffle furnace, sieving of both MGM1 and RHA, preparation of mixtures with 3 % and 7 % AAC content, and unconfined compressive strength (UCS) testing on statically compacted specimens cured for 7 days. Colorimetry was also used as a complementary criterion to correlate mechanical performance with the thermal conditions under which the ash was obtained. The results showed that mixtures with 7 % AAC exhibited significantly higher strengths, reaching up to 1581.75 kPa, while those with 3 % AAC ranged between 310 and 540 kPa. Lighter ash tones, resulting from higher temperatures and longer incineration times, were associated with better performance, supporting the use of colorimetry as a preliminary indicator of material quality. The stress–strain curves indicated predominantly brittle behavior, with limited ductility in high-strength mixtures. These findings support the technical feasibility of using agro-industrial waste as stabilizing agents and provide a foundation for future optimization and full-scale validation of sustainable low-cost solutions for rural road improvement.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Civil
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/46125
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Ingeniería Civil
dc.publisher.school	Escuela de Ingenieria Civil
dc.rights	info:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.title	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
dc.title.english	Preliminary Investigation into Mechanical Response of MGM1 Granular Material Stabilized with a CAA Obtained from Rice Husk Ash Subjected to Different Incineration Temperatures and Durations
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado