Caracterización de un suelo plástico para estabilización con cementantes

Characterization of plastic soil for stabilization with cementing

Palabras clave: Caracterización; Cementante; Deformabilidad; Estabilización; Suelos de alta plasticidad

Resumen

Los suelos con contenido significativo de material arcilloso y alta plasticidad poseen un comportamiento particular que los hace susceptibles de presentar problemas asociados a baja resistencia al corte, excesivos cambios volumétricos y alta deformabilidad. Por lo anterior dentro los estudios previos realizados para cualquier proyecto de infraestructura, se deben identificar y caracterizar la tipología de suelos presente, a fin de identificar los posibles problemas que pueden presentarse. Con el desarrollo de investigación se busca llevar a cabo la caracterización de un suelo plástico típico de las vías terciarias del municipio de Ocaña, para verificar su potencialidad a mejorarse con el uso de cementantes, identificando sus características físicas, mecánicas y químicas. Para ello se propone una metodología compuesta por 3 etapas: Reconocimiento del sitio de muestreo, ensayos de laboratorio y análisis de resultados.

Los resultados obtenidos permiten clasificar el suelo según el sistema unificado como un MH (Limo arcilloso de alta plasticidad), con un Límite Líquido=61.7%, Límite Plástico=44.9% e Índice de Plasticidad=16.78%, con una gravedad especifica de 2.78 y peso unitario de 1.382 g/cm3, humedad óptima de 31.07% y densidad seca máxima de 1.43 g/cm3. En cuanto a las características mecánicas, posee un ángulo de fricción promedio de 20.25°, cohesión de 18.11 kPa, resistencia a la compresión inconfinada de 135.61 kPa y un índice de CBR=5.37. Con relación a las características químicas, el suelo posee una capacidad de intercambio catiónico de 46.1 meq/100g suelo y un pH=6.9. Con el análisis EDS se identificó que el principal elemento presente en el suelo es el oxígeno, seguido del silicio y el aluminio, además existe una notoria presencia de óxido de hierro. En conclusión, el suelo de estudio reúne las características de un suelo que puede presentar problemas de deformabilidad para valores elevados de humedad, que lo hace susceptible, además de sus características físicas y químicas, a estabilizarse con cementantes.

Citas

A. Sabtan, “Geotechnical properties of expansive clay shale in Tabuk, Saudi Arabia”, Journal of Asian Earth Sciences Vol. 25, no. 5, pp.747–757, 2005.

R. Huang y L. Wu, “Stability analysis of unsaturated expansive soil slope”, Earth Science Frontiers, vol. 14, no. 6, pp. 129–133, 2007.

C. Higuera, J. Gómez y O. Pardo, “Caracterización de un suelo arcilloso tratado con hidróxido de calcio”. Revista Facultad de Ingeniería, UPTC, vol. 21, no. 32, pp. 21-40, 2012. [Online]. Disponible en: https://revistas.uptc.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/1431/1426 (2012).

S. Fityus, O. Buzzi, “The place of expansive clays in the framework of unsaturated soil mechanics”. Applied Clay Science, vol. 43, no.2, pp 150–155. 2009

Z. Nalbantoglu, “Effectiveness of Class C fly ash as an expansive soil stabilizer”, Construction and Building Materials, vol. 18, no. 6, pp. 377–381, 2004.

A. Assadi, S. Shahaboddin, “A micro-mechanical approach to swelling behavior of unsaturated expansive clays under controlled drainage conditions”, Applied Clay Science, vol. 45, no.2, pp. 8–19, 2009

E. Avsar, R. Ulusay, y H. Sonmez, “Assessments of swelling anisotropy of Ankara clay”, Engineering Geology, vol. 105, no. 1–2, pp. 24–31, 2009

V. Ferber, J. C. Auriol, Y. J. Cui, y J. P. Magnan, “On the swelling potential of compacted high plasticity clays”, Engineering Geology, vol. 104, no. 3, pp. 200–210, 2009.

E. S. Seif, “Efficiency of quicklime in reducing the swelling potential of pulverized expansive shale, Northern Jeddah, Saudi Arabia”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, vol 74, no. 2, pp. 637-650, 2015.

L. Chen, Z. Yin, P. Zhang, “Relationship of resistivity with water content and fissures of unsaturated expansive soils”, Journal of China University of Mining and Technology, vol. 17, no.4, pp. 537–540, 2007.

Corporación Andina de Fomento – CAF, “Soluciones e innovaciones tecnológicas de mejoramiento de vías de bajo tránsito”, Serie informes sectoriales. Infraestructura, (Caracas), 2010. [Online]. Disponible en http://scioteca.caf.com/handle/123456789/401

D. K. Kuttah, Improving low-volume road construction and performance: Validity of using the heavy vehicle simulator in evaluating the reinforcement of low-volume roads. Linköping: VTI, Statens väg och transportforskningsinstitut, 2013.

A. Eisazadeh, K. A. Kassim, y H. Nur, “Molecular characteristics of phosphoric acid treated soils”, World Academy of Science, Engineering and Technology, vol. 4, no. 3, pp. 56-58, 2010.

A. Marto, N. Latifi, y H. Sohaei, “Stabilization of laterite soil using GKS soil stabilizer”, Electronic Journal of Geotechnical Engineering, vol. 18, no. 1, pp. 521-532, 2013.

A. E. Ramaji, “A review on the soil stabilization using low-cost methods”. Journal of Applied Sciences Research, vol. 8, no. 4, pp. 2193-2196, 2012.

B. V. Rao, V. Reddy, y M. Muttharam, “The impact of cyclic wetting and drying on the swelling behaviour of stabilized expansive soils”. Engineering Geology, vol. 60, no1–4, pp. 223–233, 2001.

R. N. Yong, V. R. Ouhadi. “Experimental study on instability of bases on natural and lime/cement-stabilized clayey soils”, Applied Clay Science, vol. 35, no. 3–4, pp. 238–249, 2007.

A. Seco, F. Ramírez, L, Miqueleiz, y B. García, “Stabilization of expansive soils for use in construction”. Applied Clay Science, vol. 51, no. 3, pp. 348-352, 2011.

Y. Du, S. Li, S. Hayashi, “Swelling-shrinkage properties and soil improvement of compacted expansive soil,Ning-Liang Highway, China”. Engineering Geology, vol. 53, no. 3–4, pp. 351–358, 1999.

F. Yazdandoust, S. Yasrobi, “Effect of cyclic wetting and drying on swelling behavior of polymer-stabilized expansive clays”, Applied Clay Science, vol. 50, no. 4, pp. 461- 468, 2010.

D. Lin, K. Lin, M. Hung, y H. Luo, “Sludge ash/hydrated lime on the geotechnical properties of soft soil”, Journal of HazardousMaterials, vol. 145, no. 1–2, pp. 58–64, 2007.

L. Chen, D. Lin, “Stabilization treatment of soft subgrade soil by sewage sludge ash and cement”. Journal of Hazardous Materials, vol. 162, no. 1, pp. 321–327, 2009.

Y. Guney, D. Sari, M. Cetin, y M. Tuncan, “Impact of cyclicwetting-drying on swelling behavior of lime-stabilized soil”. Building and Environment. Vol. 42, no. 2, pp. 681–688, 2007.

J. Monzón, “Influencia del comportamiento viscoso de arcillas sobre el módulo resiliente y la deformación permanente de subrasantes”, Trabajo fin de pregrado, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá, Colombia, 2012.

Cómo citar
Gallardo Amaya, R. J., Martínez Ovallos, C. A., & Muñoz Quintero, A. A. (2020). Caracterización de un suelo plástico para estabilización con cementantes: Characterization of plastic soil for stabilization with cementing. Respuestas, 25(S2), 6-13. Recuperado a partir de https://revistas.ufps.edu.co/index.php/respuestas/article/view/2268

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Publicado
2020-01-01
Sección
Artículos de Investigación