Evaluación de la durabilidad y la respuesta mecánica de MGM1 estabilizado con cemento portland y con un cemento álcali-activado producido a partir de ceniza de la cascarilla de arroz

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dc.contributor.advisorAlvarez Lugo, Allex Eduardo
dc.contributor.advisorLópez Parra, Jhonatan Steevens
dc.contributor.authorSilva Guerra, Rafael Francisco
dc.contributor.authorParra Gómez, Brayan Esneider
dc.contributor.evaluatorTorrado Gomez, Luz Marina
dc.contributor.evaluatorRondon, Jose Alberto
dc.date.accessioned2025-08-22T15:31:18Z
dc.date.available2025-08-22T15:31:18Z
dc.date.created2025-08-18
dc.date.embargoEnd2030-06-18
dc.date.issued2025-08-18
dc.description.abstractEn el presente proyecto de investigación se evalúa el desempeño en términos de durabilidad y resistencia a la compresión inconfinada (RCI) para un material granular marginal (MGM) estabilizado con cemento Portland ordinario (CPO) y un cemento álcali-activado (CAA) obtenido a partir de la calcinación de cascarilla de arroz a 800°C de temperatura. La activación alcalina del CAA se llevó a cabo mediante el uso de una solución alcalina compuesta por silicato de sodio (Na₂SiO₃) e hidróxido de sodio (NaOH). Adicionalmente, se incorporó cal (Ca (OH)₂) a la mezcla con el propósito de acelerar la cinética de reacción y favorecer la formación temprana de productos cementantes. El material de estudio, denominado MGM-1, fue analizado utilizando partículas que pasan por el tamiz N.º 4 (4.75 mm), presentando un índice de plasticidad (IP) del 8% y un contenido de finos del 18%. Se emplearon dosificaciones de material cementante del 3%, 5%, y 7%. El MGM-1 fue sometido a un proceso de curado de 7 días, seguido de 12 ciclos de humedecimiento y secado, utilizando dos especímenes por cada dosificación y tipo de cementante, con el objetivo de cuantificar los cambios volumétricos y las variaciones de humedad (especímenes tipo P1) y las pérdidas de suelocemento (especímenes tipo P2). Asimismo, se elaboraron especímenes tipo P2 con dosificación del 5% de cementante (CPO y CAA) expuestos a 0, 3, 6, y 9 ciclos de humedecimiento y secado. Los resultados mostraron que los especímenes con menor dosificación de cementante, especialmente con CAA, presentaron mayores pérdidas de volumen, humedad, y masa, siendo levemente más susceptibles al desgaste y fallos prematuros (rotura y desprendimiento de partículas). En cuanto al contenido de humedad, se observaron variaciones sin tendencia definida, aunque los especímenes con CAA tendieron a absorber más agua. Las pérdidas de suelo-cemento fueron ligeramente mayores en los especímenes con menor dosificación y en aquellos estabilizados con CAA, con una tendencia creciente a lo largo de los ciclos. Finalmente, la RCI fue superior en los especímenes estabilizados con CPO, confirmando una mejor resistencia mecánica frente al deterioro cíclico en comparación con los tratados con CAA.
dc.description.abstractenglishThis research project evaluates the durability and unconfined compressive strength (UCS) of a marginal granular material (MGM) stabilized with ordinary Portland cement (OPC) and an alkali-activated cement (AAC) obtained from the calcination of rice husk at 800°C. The alkaline activation of the AAC was carried out using an alkaline solution composed of sodium silicate (Na₂SiO₃) and sodium hydroxide (NaOH). Additionally, lime (Ca(OH)₂) was incorporated into the mixture to accelerate the reaction kinetics and promote the early formation of cementitious products. The study material, MGM-1, was analyzed using particles passing a No. 4 sieve (4.75 mm), presenting a plasticity index (PI) of 8% and a fines content of 18%. Cementitious material dosages of 3%, 5%, and 7% were assessed. MGM-1 was subjected to a 7-day curing process, followed by 12 wetting and drying cycles, using two specimens for each dosage and cementitious type, to quantify volumetric changes, and humidity variations (specimens type P1) and soilcement mass losses (specimens type P2). In addition, type P2 specimens were made with 5% cementitious dosages (CPO and CAA) were exposed to 0, 3, 6, and 9 cycles of wetting and drying. The results showed that the specimens with lower cementitious content, especially those with AAC, exhibited greater volume, moisture, and mass losses, making them slightly more susceptible to wear and early failure. Regarding moisture content, variations were observed without a defined trend, although the AAC specimens tended to absorb more water. Soil-cement mass losses were slightly higher in specimens with lower dosages and those stabilized with AAC, showing an increasing trend over the cycles. Finally, the UCS was higher in the specimens stabilized with OPC, confirming better mechanical resistance to cyclic deterioration than those treated with AAC.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Civil
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45969
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Civil
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenieria Civil
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCemento Portland ordinario (CPO)
dc.subjectcemento-álcali activado (CAA)
dc.subjectmaterial granular marginal (MGM)
dc.subjectdurabilidad
dc.subjecthumedecimiento y secado
dc.subjectdesgaste
dc.subjectpérdida de volumen
dc.subjecthumedad
dc.subjectresistencia a la compresión inconfinada
dc.subject.keywordordinary Portland cement
dc.subject.keywordalkali-activated cement
dc.subject.keywordmarginal granular material
dc.subject.keyworddurability
dc.subject.keywordwetting and drying
dc.subject.keywordwear
dc.subject.keywordvolume loss
dc.subject.keywordmoisture
dc.subject.keywordunconfined compressive strength
dc.titleEvaluación de la durabilidad y la respuesta mecánica de MGM1 estabilizado con cemento portland y con un cemento álcali-activado producido a partir de ceniza de la cascarilla de arroz
dc.title.englishEvaluation of the durability and mechanical response of MGM1 stabilized with portland cement and alkali-activated cement produced from rice husk ash
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Civil