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

Castillo Molina, Yeiver Alexis; Cruz Ramos, Diego Fernando

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

dc.contributor.advisor	Alvarez Lugo, Allex Eduardo
dc.contributor.advisor	López Parra, Jhonatan Steevens
dc.contributor.author	Castillo Molina, Yeiver Alexis
dc.contributor.author	Cruz Ramos, Diego Fernando
dc.contributor.evaluator	Capacho Silva, Luis Alberto
dc.contributor.evaluator	Castañeda Pinzon, Eduardo Alberto
dc.date.accessioned	2025-08-28T16:41:53Z
dc.date.available	2025-08-28T16:41:53Z
dc.date.created	2025-08-28
dc.date.embargoEnd	2030-08-29
dc.date.issued	2025-08-28
dc.description.abstract	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.
dc.description.abstractenglish	This research article presents the mechanical response results obtained for two stabilized granular materials: a marginal granular material (MGM) (referred to as MGM2; with a fines content of 18% and a plasticity index of 8%) and a standard granular subbase (SBG)—the control material—evaluated by unconfined compressive strength (RCI) tests and dynamic mechanical analysis (DMA, from the Dynamic Mechanical Analyzer). This evaluation was carried out at room temperature, under a load application frequency of 10 Hz. An activated alkali cement (AAC), produced using rice husk ash as a precursor, and ordinary Portland cement (OPC) were used as cementitious materials for stabilization. The rice husk was calcined at 800°C for 2 hours. Alkaline activation was carried out using an alkaline solution composed of sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2SiO3) and the addition of calcium hydroxide Ca(OH)2. The percentages of cementitious material used were 3%, 5%, and 7% with respect to the dry weight of the samples, taking as a reference an unstabilized sample (0% cementitious material). Curing times were 7 and 28 days for the RCI test, and 7 days for the DMA. The specimens were immersed for 24 hours prior to being tested to ensure saturation. The results of the RCI test showed an increase in strength after 28 days of curing for both materials compared to the values obtained after 7 days. Furthermore, the mixtures stabilized with CPO achieved higher strengths than those treated with CAA. However, a progressive increase in the strength of the CAA-stabilized mixtures was observed as the cementitious content increased, reaching approximately 60% of the strength achieved with CPO in the MGM2 specimens with 7% cementitious compound. In the DMA analysis, the elastic modulus (E) was evaluated for both materials under the same cementitious content conditions. The results indicated higher values for the modulus measured in CPO-stabilized mixtures compared to those stabilized with CAA, regardless of the dosage.
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/20.500.14071/46057
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/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
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.subject	Material granular marginal (MGM)
dc.subject	subbase granular
dc.subject	ceniza de cascarilla de arroz
dc.subject	cemento álcali-activado (CAA)
dc.subject.keyword	Marginal granular material (MGM)
dc.subject.keyword	granular subbase
dc.subject.keyword	rice husk ash
dc.subject.keyword	alkali-activated cement (AAC)
dc.title	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
dc.title.english	Preliminary Evaluation of the Mechanical Response of a Marginal Granular Material (MGM2) and a Granular Subbase Stabilized with an Alkali-Activated Cement Obtained from Rice Husk Incineration Ash
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