Comportamiento de un suelo arcilloso estabilizado con distintos aglomerantes (cal, cemento y ceniza volcánica)

Abstract

Este trabajo se centra en la mejora de las propiedades intrínsecas de un suelo arcilloso (propiedades geotécnicas, morfológicas, químicas, etc.) mediante su estabilización con distintos aglomerantes (cal, cemento y ceniza volcánica). La finalidad de esta investigación es la de valoración de la viabilidad del uso de binders alternativos en obras que requieran la estabilización del terreno, de modo que los elementos empleados sean ecológicamente sostenibles (por ejemplo, reduciendo el impacto ambiental mediante la reducción de residuos en vertedero o reduciendo las emisiones de CO2) para obtener unos resultados comparables o mejores que los obtenidos con los estabilizantes tradicionales, tales como la cal o cemento. Para ello, se han llevado a cabo una batería de ensayos de laboratorio, para caracterizar las diferentes materias primas y muestras de suelo estabilizadas y mejoradas con diferentes proporciones de aglomerantes, analizando los materiales químicamente (DRX, FRX, Microscopía Óptica, SEM, pH y Conductividad) y determinando las propiedades, índices y parámetros resistentes y de deformación (límites de Atterberg, peso específico de las partículas sólidas, granulometría, ensayos de compactación, corte directo, resistencia a compresión simple y edómetros), con el objetivo de establecer una comparativa de estos que permita evaluar la mejora obtenida de las mezclas de materiales. La caracterización química y mecánica ha corroborado una correlación directa entre la adición de binders y la mejora de las propiedades geotécnicas del suelo original. Además, se ha comprobado que el uso de cenizas volcánicas es ecológica y geotécnicamente viable, puesto que con aproximadamente una sustitución del 30% (+ 1,5% de cal), se obtienen resultados equiparables a la adición del 1% de cemento (o del 1% de cal si se emplea un 20% de ceniza volcánica), observándose una reducción del 50% en los asientos experimentados en la muestra y un descenso del índice de plasticidad entre el 10 y 20% y prácticamente se eliminan las emisiones de CO2 que se generarían (a partir de la mezcla y fraguado del material) siguiendo los procedimientos convencionales.