Geopolímero de Una Parte para Estabilizar Material de Base de Carretera de Rocas Trituradas
Autores: Camarini, Guilherme C.; Abdullah, Hayder H.; Shahin, Mohamed A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Geopolímeros
Estabilizadores de suelo
Beneficios ambientales
Cenizas volantes
Escoria
Materiales para carreteras
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Los geopolímeros han atraído una amplia atención como estabilizadores de suelo efectivos, presentando un potencial significativo para varias aplicaciones de ingeniería geotécnica. Estos aglutinantes ofrecen beneficios ambientales al utilizar subproductos industriales de aluminosilicato abandonados, como cenizas volantes y escoria, mediante la mezcla con una solución alcalina. Además, también disminuyen la dependencia del cemento Portland ordinario (CPO), que se asocia con emisiones sustanciales de gases de efecto invernadero artificiales y un alto consumo de energía durante su fabricación. Sin embargo, la utilización práctica de los geopolímeros para la estabilización de materiales de carretera se ve obstaculizada por el intrincado proceso de preparación, que requiere un control preciso sobre las proporciones de los ingredientes para lograr las propiedades mecánicas requeridas. Esta complejidad se hace más pronunciada en comparación con el método relativamente simple de usar cemento convencional, que requiere menos precauciones de seguridad al mezclar con el suelo. Este estudio investiga el desarrollo de un polvo de geopolímero de una sola parte (OPG), formulado específicamente para la estabilización de un material de base de roca triturada (CRB) utilizado en la construcción de carreteras. La mezcla óptima de polvo de OPG, que comprende cenizas volantes, escoria y metasilicato de sodio, se identifica evaluando el rendimiento mecánico monotónico y dinámico del CRB tratado compactado a la humedad óptima utilizando pruebas de Resistencia a la Compresión No Confined (UCS) y Triaxial de Carga Repetida (RLT). Los resultados del estudio indican que mejorar el rendimiento de resistencia del CRB tratado con OPG requiere la calibración del contenido de óxido de sodio (NaO) en el activador alcalino con el aglutinante total. También se encontró que aumentar el contenido de OPG del 1% al 3% mejora significativamente tanto la resistencia uniaxial como el módulo resiliente del CRB tratado, mientras que simultáneamente reduce la deformación permanente. Notablemente, las muestras de CRB estabilizadas con un 2% de OPG exhiben propiedades mecánicas comparables a las de los materiales cementados con cemento Portland.
Descripción
Los geopolímeros han atraído una amplia atención como estabilizadores de suelo efectivos, presentando un potencial significativo para varias aplicaciones de ingeniería geotécnica. Estos aglutinantes ofrecen beneficios ambientales al utilizar subproductos industriales de aluminosilicato abandonados, como cenizas volantes y escoria, mediante la mezcla con una solución alcalina. Además, también disminuyen la dependencia del cemento Portland ordinario (CPO), que se asocia con emisiones sustanciales de gases de efecto invernadero artificiales y un alto consumo de energía durante su fabricación. Sin embargo, la utilización práctica de los geopolímeros para la estabilización de materiales de carretera se ve obstaculizada por el intrincado proceso de preparación, que requiere un control preciso sobre las proporciones de los ingredientes para lograr las propiedades mecánicas requeridas. Esta complejidad se hace más pronunciada en comparación con el método relativamente simple de usar cemento convencional, que requiere menos precauciones de seguridad al mezclar con el suelo. Este estudio investiga el desarrollo de un polvo de geopolímero de una sola parte (OPG), formulado específicamente para la estabilización de un material de base de roca triturada (CRB) utilizado en la construcción de carreteras. La mezcla óptima de polvo de OPG, que comprende cenizas volantes, escoria y metasilicato de sodio, se identifica evaluando el rendimiento mecánico monotónico y dinámico del CRB tratado compactado a la humedad óptima utilizando pruebas de Resistencia a la Compresión No Confined (UCS) y Triaxial de Carga Repetida (RLT). Los resultados del estudio indican que mejorar el rendimiento de resistencia del CRB tratado con OPG requiere la calibración del contenido de óxido de sodio (NaO) en el activador alcalino con el aglutinante total. También se encontró que aumentar el contenido de OPG del 1% al 3% mejora significativamente tanto la resistencia uniaxial como el módulo resiliente del CRB tratado, mientras que simultáneamente reduce la deformación permanente. Notablemente, las muestras de CRB estabilizadas con un 2% de OPG exhiben propiedades mecánicas comparables a las de los materiales cementados con cemento Portland.