Estabilización físico-química de suelos, una metodología de laboratorio para su evaluación [recurso electrónico] : caso Hermosillo, Son. / Ismael Miranda Pasos ; director Salvador Aguayo Salinas.

Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.

Tesis (Doctorado) --Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2008.

Incluye referencias bibliográficas.

En la actualidad un problema ambiental que se acentúa con la falta de planeación vial ante el crecimiento de la población es la contaminación por polvo, siendo una fuente generadora el crecimiento del parque vehicular por la falta de pavimento en vialidades, caso particular de la ciudad de Hermosillo, Sonora. La pavimentación es la solución a tal problemática, sin embargo, el factor económico gubernamental es una limitante, por lo que se buscan alternativas menos costosas, como la estabilización de la superficie de rodamiento, es decir, minimizar el desprendimiento de partículas finas por la acción del viento y, sobre todo, por tráfico vehicular. La estabilización del suelo es una técnica que se utiliza en construcción para mejorar propiedades de los suelos para controlar la capacidad de carga, la deformación y la permeabilidad, pero no como un controlador o supresor de polvo. Actualmente las estabilizaciones más comunes se realizan con cementantes tales como cemento, cal, cementos asfálticos, sales naturales, productos químicos como resinas poliméricas. El presente trabajo de investigación estudia el comportamiento del suelo con cuatro aditivos: 1) cal hidratada, 2) cal viva, 3) zeolita y 4) lignosulfonato de calcio. Actualmente se usa la cal hidratada y la cal viva, como agentes estabilizadores físico mecánico, la zeolita como mejorador de suelos en agricultura y el lignosulfonato de calcio como aditivos en productos para la construcción. Los trabajos, como parte de la experimentación, corresponden a la caracterización del suelo, por medio de pruebas y ensayos físico-mecánicos, caracterización mineralógica utilizando difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido, petrografía y, análisis de capacidad de intercambio catiónico. La caracterización mineralógica es muy poco utilizada en la actualidad en el área de construcción, específicamente en mecánica de suelos. En la fase experimental se desarrollan dos pruebas: compresión simple directa y saturación mediante inmersión. La primera corresponde a una prueba tradicional en estudios de estabilización físico-mecánica para medir la capacidad de resistir carga, la segunda se incorpora como parámetro indicador de la estabilización química. La caracterización físico-mecánica indica un suelo tipo arena con finos limosos. Las técnicas mineralógicas corroboran el resultado general. Adicionalmente, se corrobora la presencia de cuarzo como mineral principal asociado a feldespatos principalmente del tipo ortoclasa. En la fracción fina, el análisis de capacidad de intercambio catiónico determinó la presencia de mineral perteneciente al grupo de las caolinitas. En el ensayo de compresión simple directa, la mezcla que presenta mejor comportamiento para las edades ensayada de 7, 14 y 28 días, corresponde a la combinación de suelo-cal hidratada-zeolita, su comportamiento en la prueba de saturación es excelente, al no presentar desmoronamiento ni reblandecimiento, mejorando su capacidad de carga debido al efecto de fraguado producido por la prueba de saturación. La mezcla de zeolita-lignosulfonato de calcio presenta resistencia de 1.5 veces mayor a la resistencia promedio para la edad de 28 días, pero no presentó estabilidad a la prueba de saturación, ocurriendo reblandecimiento masivo y disminución de la capacidad de carga. Tomando en cuenta los resultados del ensayo a compresión y la prueba de saturación y observando la caracterización mineralógica del suelo y los aditivos, existe interacción entre la cal hidratada y la zeolita debido a la reacción de la sílice y la alúmina de la zeolita como componentes ácidos con la cal. La presencia de caolín en la parte fina inhibe la interacción en las mezclas de suelo-cal hidratada y suelo-zeolita. (Rosell y Gayoso, 2007). Se concluye mediante las pruebas y ensayos desarrollados, que la mezcl estable mecánica y químicamente, resultando un buen conglomerado de partículas del suelo debido a la interacción de los aditivos, cal hidratada y zeolita, evitando el fácil desprendimiento de las partículas finas al medio ambiente.

Requerimientos del sistema: PC procesador 486 (mínimo o superior); Windows XP (mínimo o superior); Acrobat Reader; lector de CD.

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