Valoración de las cenizas de carbón para la estabilización de suelos mediante activación alcalina y su uso en vías no pavimentadas
En Colombia la red vial terciaria está constituída en material de afirmado y se encuentra en un estado crítico por falta de mantenimiento debido a los bajos recursos de inversión para la infraestructura vial. Este trabajo se realizó con el propósito de evaluar materiales estabilizantes alternativos...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2015
- Institución:
- Universidad de Medellín
- Repositorio:
- Repositorio UDEM
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.udem.edu.co:11407/1236
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/11407/1236
- Palabra clave:
- Cenizas de carbón
Estabilización de suelos
Mecánica de suelos
Compactación de suelos
Suelos - Pruebas
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- License
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En Colombia la red vial terciaria está constituída en material de afirmado y se encuentra en un estado crítico por falta de mantenimiento debido a los bajos recursos de inversión para la infraestructura vial. Este trabajo se realizó con el propósito de evaluar materiales estabilizantes alternativos para la red terciaria. La ceniza de carbón es uno de los mayores residuos generados por las industrias, por lo que se cuenta con una gran cantidad de este material para su disposición. Este residuo ha demostrado poseer propiedades puzolánicas mediante una activación alcalina; es por esta razón, que se hizo necesario la realización de este trabajo con el objetivo de evaluar, estimar y determinar el comportamiento mecánico de las cenizas de carbón como estabilizante de suelos y evaluar su capacidad para resistir las cargas transmitidas por los vehículos. Se analizó el efecto que tiene una ceniza de carbón activada alcalinamente en diferentes tipos de suelos mediante el ensayo de resistencia a la compresión no confinada (UCS, por sus siglas en inglés). En el documento, se presentan y analizan los resultados obtenidos en los ensayos Proctor Modificado y UCS de suelos de arcilla, arenilla y además un suelo representativo de la vía de estudio en el proyecto Red INNOVIAL del Municipio de Urrao, el cual se denomina “Urrao”. Todos los suelos fueron adicionados con ceniza de carbón en porcentajes de 7%, 14% y 21%, fallados y curados a la edad de 7 días. Mediante el análisis estadístico se analizaron los resultados para identificar los factores que más influyen sobre la variable respuesta en cada uno de los suelos. Se realizó una comparación entre los resultados obtenidos por los diferentes tipos de suelo y las dosificaciones de ceniza de carbón utilizadas en el estudio, además de la influencia del tipo de activador alcalino que se utilizó. Se encontró que la ceniza de carbón para mezclarse con los suelos de arenilla, arcilla y Urrao debe ser tamizada por malla N°100 o mayor y usar hidróxido de sodio en solución como activador alcalino a una concentración cercana a 8 MOLAR para obtener un material cementante con características comparables con la norma INVIAS Artículo - 350.4.1. Finalmente se realizaron conclusiones y recomendaciones con relación al tema. |
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Este residuo ha demostrado poseer propiedades puzolánicas mediante una activación alcalina; es por esta razón, que se hizo necesario la realización de este trabajo con el objetivo de evaluar, estimar y determinar el comportamiento mecánico de las cenizas de carbón como estabilizante de suelos y evaluar su capacidad para resistir las cargas transmitidas por los vehículos. Se analizó el efecto que tiene una ceniza de carbón activada alcalinamente en diferentes tipos de suelos mediante el ensayo de resistencia a la compresión no confinada (UCS, por sus siglas en inglés). En el documento, se presentan y analizan los resultados obtenidos en los ensayos Proctor Modificado y UCS de suelos de arcilla, arenilla y además un suelo representativo de la vía de estudio en el proyecto Red INNOVIAL del Municipio de Urrao, el cual se denomina “Urrao”. Todos los suelos fueron adicionados con ceniza de carbón en porcentajes de 7%, 14% y 21%, fallados y curados a la edad de 7 días. Mediante el análisis estadístico se analizaron los resultados para identificar los factores que más influyen sobre la variable respuesta en cada uno de los suelos. Se realizó una comparación entre los resultados obtenidos por los diferentes tipos de suelo y las dosificaciones de ceniza de carbón utilizadas en el estudio, además de la influencia del tipo de activador alcalino que se utilizó. Se encontró que la ceniza de carbón para mezclarse con los suelos de arenilla, arcilla y Urrao debe ser tamizada por malla N°100 o mayor y usar hidróxido de sodio en solución como activador alcalino a una concentración cercana a 8 MOLAR para obtener un material cementante con características comparables con la norma INVIAS Artículo - 350.4.1. Finalmente se realizaron conclusiones y recomendaciones con relación al tema.With the purpose of obtaining a new stabilizing material for tertiary network in Colombia, which is built on material footing and is in a critical condition from lack of maintenance due to poor investment for road infrastructure, this paper discusses the purpose of evaluating alternative stabilizing materials for tertiary network. The coal ash is one of the largest waste generated by industries, so it has a lot of this material for disposal. This residue was shown to possess pozzolanic properties with an alkaline activation. This was the reason that the realization of this work was necessary in order to evaluate, estimate and determine the mechanical behavior of coal ash as a soil stabilizer and assess their ability to withstand the loads transmitted by the vehicles. It was analyzed the effect of an alkali activated coal ash in different soil types over the Unconfined Compression Strength (UCS). The results of the modified Proctor test and UCS of clay soils, and sand are presented and discussed and a representative soil pathway study in Red INNOVIAL project of the Municipality of Urrao, which it will be called “Urrao”, all soils are added with coal ash with the variety of 7%, 14% and 21% and 7 days later it’s UCS is determined. By statistical analysis, the results are analyzed to identify the factors that influence the most on the variable response in each soil. A comparison was made between the results obtained by different soil types and dosages of coal ash used in the study, in addition to the influence by the kind of alkali activator that was used. It was found that in order to coal ash to mix with gravel, clay and Urrao soils must be filtered by No. 100 mesh or more and using sodium hydroxide as an alkaline activator solution at a concentration close to 8 MOLAR to obtain a cementitious material with characteristics comparable with the INVIAS Standard, Article - 350.4.1. Finally conclusions and recommendations were made regarding the issue.application/pdfspaUniversidad de MedellínIngeniería CivilFacultad de IngenieríasValoración de las cenizas de carbón para la estabilización de suelos mediante activación alcalina y su uso en vías no pavimentadasbachelorThesisTrabajo de gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fCenizas de carbónEstabilización de suelosMecánica de suelosCompactación de suelosSuelos - Pruebashttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2THUMBNAILValoración de las cenizas de carbón para la estabilización de suelos mediante activación alcalina y su uso en vías no pavimentadas.pdf.jpgValoración de las cenizas de carbón para la estabilización de suelos mediante activación alcalina y su uso en vías no pavimentadas.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7828http://repository.udem.edu.co/bitstream/11407/1236/3/Valoraci%c3%b3n%20de%20las%20cenizas%20de%20carb%c3%b3n%20para%20la%20estabilizaci%c3%b3n%20de%20suelos%20mediante%20activaci%c3%b3n%20alcalina%20y%20su%20uso%20en%20v%c3%adas%20no%20pavimentadas.pdf.jpg54bfd23bff9872ad24fb3ae4384c59e2MD53ORIGINALValoración de las cenizas de carbón para la estabilización de suelos mediante activación alcalina y su uso en vías no pavimentadas.pdfValoración de las cenizas de carbón para la estabilización de suelos mediante activación alcalina y su uso en vías no pavimentadas.pdfTexto completoapplication/pdf2587162http://repository.udem.edu.co/bitstream/11407/1236/1/Valoraci%c3%b3n%20de%20las%20cenizas%20de%20carb%c3%b3n%20para%20la%20estabilizaci%c3%b3n%20de%20suelos%20mediante%20activaci%c3%b3n%20alcalina%20y%20su%20uso%20en%20v%c3%adas%20no%20pavimentadas.pdf35ee27e9a47f9cb152bb61d607998a1dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repository.udem.edu.co/bitstream/11407/1236/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5211407/1236oai:repository.udem.edu.co:11407/12362020-05-27 17:33:40.522Repositorio Institucional Universidad de Medellinrepositorio@udem.edu.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 |