Evaluación preliminar de la respuesta mecánica de un material granular marginal (MGM-1) estabilizado con cemento álcali-activado
No Thumbnail Available
Date
2025-02-19
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Este proyecto de investigación busca estudiar de forma preliminar la respuesta mecánica de un material granular marginal (MGM) estabilizado con cemento álcali-activado, compuesto de un precursor (escoria de alto horno) activado alcalinamente, y contrastarlo con un MGM estabilizado con cemento Portland ordinario. Se emplearon dos tipos de escoria: “Escoria 1” y “Escoria 2”. El material granular de estudio, MGM-1, contiene un porcentaje de finos del 18%, con índice de plasticidad de 8%, y partículas de tamaño inferiores al tamiz No. 4 (4.75 mm), descartando gravas. Se utilizaron contenidos de cementante del 3%, 5% y 7% en peso. Para el MGM estabilizado con cemento álcali-activado empleando la “Escoria 2” y cemento Portland, se evaluaron dos tiempos de curado (7 y 28 días), empleando réplicas para cada porcentaje de cementante y tiempo de curado. Para el MGM estabilizado con cemento álcali-activado con “Escoria 1”, se analizaron tiempos de curado de 7 y 28 días, sin réplicas. Se realizaron ensayos de resistencia a la compresión inconfinada (UCS), resistencia a la tracción indirecta (ITS), y módulo resiliente (MR) en el equipo triaxial dinámico. A partir del análisis de resultados, se observó que el cemento Portland es un agente estabilizante más efectivo en comparación al cemento álcali-activado, mostrando mejor respuesta mecánica. Adicionalmente, la “Escoria 1” presenta un mejor desempeño que la “Escoria 2” para ambos periodos de curado. A su vez, el tiempo de curado influye significativamente en la resistencia mecánica del material con ambos estabilizantes, observando un incremento del 145.7% con 7% de cemento álcali-activado usando "Escoria 2". Acorde a lo anterior, a mayor porcentaje de cementante, mayor será la resistencia; sin embargo, no se estableció un porcentaje óptimo para los ligantes, debido a la tendencia de crecimiento, lo que implica que, a mayor porcentaje, mayor será el costo de producción, en especial para el cemento álcali-activado, debido al costo de los reactivos químicos. Finalmente, se establece que, en esta etapa de desarrollo, el cemento Portland es más práctico como estabilizante, ya que el cemento álcali-activado requiere un manejo más técnico y prolongado debido a la activación de los reactivos químicos, consecuencia de los tiempos necesarios para su disolución a temperaturas adecuadas.
Description
Keywords
Cemento álcali-activado, Cemento Portland, Curado, Material granular marginal, Resistencia a la tracción indirecta, Resistencia a la compresión inconfinada