Estabilización de suelos arcillosos con cenizas de carbón para su uso como subrasante mejorada

Abstract

La presente tesis de investigación consistió en desarrollar un método alternativo para la estabilización de suelos arcillosos con ceniza volante de carbón y que puede ser utilizado en la construcción de la capa sub-rasante mejorada de pavimento. La muestra de ceniza volante fue obtenida a partir de la quema de carbón proveniente de la planta termoeléctrica de Ilo-Perú, con la finalidad de evaluar su aplicabilidad en la sub-rasante con baja capacidad de soporte de los pavimentos en carreteras, mediante la mezcla de la ceniza volante con la arcilla de mediana plasticidad, característica de la selva central. Se comprobó que la mezcla de la ceniza volante en proporción adecuada con un suelo arcilloso presenta una mayor resistencia en la mezcla final, a fin de que pueda ser considerada como capa de sub-rasante de un pavimento y cumpla con las especificaciones técnicas para tal fin. Para esta investigación se realizaron diversos ensayos de laboratorio, entre los cuales podemos indicar los siguientes: Para la arcilla: Se realizaron ensayos de caracterización física (Análisis granulométrico por tamizado y por hidrómetro, humedad, límites de Atterberg), ensayo Próctor Modificado, ensayo de capacidad de soporte C.B.R, límites de contracción, gravedad específica, materia orgánica y composición química. Para la ceniza volante: Se realizaron ensayos de caracterización física (Análisis granulométrico por tamizado y por hidrómetro, humedad, límites de Atterberg), ensayo Próctor Modificado, límite de contracción, gravedad específica, materia orgánica y composición química. Así como ensayos de fluorescencia de rayos X de energía y dispersión, tanto en la ceniza como en la arcilla. Estas pruebas se realizaron para el suelo arcilloso en su estado natural y en las mezclas de suelo arcilloso - ceniza volante en diferentes proporciones (20%, 40% y 100%). La mezcla del suelo y las cenizas volantes presentó un comportamiento mecánico compatible con los requisitos de un pavimento de bajo volumen de tráfico. Los resultados mostraron que la arcilla mejora su comportamiento y resistencia al ser adicionada una proporción de ceniza volante de 20%, para su empleo como capa de sub-rasante mejorada de pavimentos de alto volumen de tráfico o como un pavimento de bajo volumen de tráfico. El empleo de esta ceniza volante minimiza los problemas de contaminación, al disminuir los vertederos y rellenos sanitarios para la ceniza volante, dando un fin aprovechable a la misma.