Mejoramiento de subrasantes de tipo arcilloso mediante la adición de escoria de acero

Improvement of clayey subgrades through the addition of steel waste

Contenido principal del artículo

Miguel Ángel Ospina-García
Saieth Baudilio Chaves-Pabón
Luis Miguel Jiménez-Sicachá

Resumen

El presente trabajo evalúa el comportamiento de mezclas de suelo arcilloso mediante la adición de escoria de acero, comparando con los criterios de calidad para ser una subrasante vial. El comportamiento de la mezcla de escoria de acería con arcilla caolinita, se estableció con una matriz de dosificación de aumento gradual, en porcentajes de: 25, 50 y 75%, a través del tamiz N°4. Los resultados indican que la escoria de acería funciona en materiales cohesivos, reduciendo la plasticidad hasta un 0%, y aumentando el valor del California Bearing Ratio, CBR, en un 378.92%. Se concluye que la escoria de acero, es un excelente complemento
para mejorar las propiedades físicas y mecánicas de una subrasante de arcilla caolinita. En una primera aproximación, la dosificación más recomendada es de un 25%, debido a que la disminución en la resistencia a la compresión e índice de plasticidad no fue tan alta como en las otras dosificaciones, pero sí aumenta el índice CBR y la densidad.

Palabras clave:

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Detalles del artículo

Biografía del autor/a (VER)

Miguel Ángel Ospina-García, Universidad Militar Nueva Granada, Cajicá

Ingeniero Civil, Magíster en Construcción

Saieth Baudilio Chaves-Pabón, Universidad Militar Nueva Granada, Cajicá

Ingeniero Civil, Doctor en Ingeniería Geodésica y Cartografía

Luis Miguel Jiménez-Sicachá, Universidad Militar Nueva Granada, Cajicá

Ingeniero Civil

Referencias (VER)

Ashango, A., & Patra, N. (2016). Behavior of Expansive Soil Treated with Steel Slag, Rice Husk Ash, and Lime. Journal of Materials in Civil Engineering, 28 (7). doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001547

Das, B., Prakash, S., Reddy, P. S., & Misra, V. N. (2007). An overview of utilization of slag and sludge from steel industries. Resources, Conservation and Recycling. Resources, Conservation and Recycling, 50 (1), 40-57. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.resconrec.2006.05.008

Dhar, S., & Hussain, M. (2019). The strength and microstructural behavior of lime stabilized subgrade soil in road construction. International Journal of Geotechnical Engineering. doi: https://doi.org/10.1080/19386362.2019.1598623

Grubb, D., Malasavage, N., Smith, C., & Chrysochoou, M. (2010). Stabilized Dredged Material. II: Geomechanical Behavior. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 136 (8). Recu-perado de: https://ascelibrary.org/doi/10.1061/%28ASCE%29GT.1943-5606.0000290

Instituto Nacional de Vías, INVIAS. (2013). Relaciones de humedad - Peso Unitario seco en los suelos (ensayo modificado de compactación) INVE-142-13. Bogotá, Colombia.

Instituto Nacional de Vías, INVIAS. (2019). Documentos técnicos. Recuperado de: https://www.invias.gov.co/index.php/documentos-tecnicos

Instituto Nacional de Vías, INVIAS. (2013). Mejoramiento de la subrasante con adición de materiales. Bogotá, Colombia.

Jiang, N.-J., Du, Y.-J., & Liu, K. (2018). Durability of lightweight alkali-activated ground granulated blast furnace slag (GGBS) stabilized clayey soils subjected to sulfate attack. Applied Clay Science, 161 (1), 70-75. doi: https://doi.org/10.1016/j.clay.2018.04.014

Kodicherla, S., & Nandyala, D. (2019). Influence of randomly mixed coir fibres and fly ash on stabili-zation of clayey subgrade. International Journal of Geo-Engineering, 10 (1). doi: https://doi.org/10.1186/s40703-019-0099-1

Ma, Q.-Y., Cao, Z.-M., & Yuan, P. (2018). Experimental Research on Microstructure and Physical-Mechanical Properties of Expansive Soil Stabilized with Fly Ash, Sand, and Basalt Fiber. Advances in Materials Science and Engineering, 2018, 2-13. doi: https://doi.org/10.1155/2018/9125127

Mahasneh, B. (2016). Use of Aluminum Residue and Recycled Asphalt Pavement Materials to Stabilize Silty Clay Soil. Journal of Infrastructure Systems, 22 (4). doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)IS.1943-555X.0000250

Méndez, A. (2012). Proyecto sobre residuos: Utilización de escorias como sustitutos de áridos (Tesis de maestría). Escuela de Organización Industrial, España. Recuperado de: https://www.eoi.es/es/file/16052/download?token=IUlvu2yy. Obtenido de Trabajo de Grado de Maes-tría. Escuela de Organización Industrial, España: https://www.eoi.es/es/file/16052/download?token=IUlvu2yy

Moreno-Anselmi, L. A., Reyes-Ortiz, Ó. J., & Ruíz-Acero, J. C. (2016). Evaluación del comportamiento mecánico de asfalto natural a partir de muestras a temperatura ambiente provenientes de Caquetá, Co-lombia. Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, 6 (2), 145–154. doi: http://doi.org/10.19053/20278306.3115

Ospina-García, M. Á., Moreno-Amselmí, L. Á., & Rodríguez-Polo, K. A. (2017). Análisis técnico eco-nómico del uso de concreto reciclado y el concreto convencional en Colombia. Desarrollo e innovación en ingeniería. Medellín, Colombia: Instituto antioqueño de investigación.

Ospina-García, M. Á., Moreno-Anselmí, L. Á., Sánchez-Saldana, J. R., & Chaves-Pabón, S. B. (2018). Mechanical Behavior of Masonry Concrete Units Made with Rubbish Proceeded From the Demolition of Buildings Constructed with Common Bricks. International Journal of Applied Engineering, 13 (23), 16447 - 16460.

Pilgrene-Mashifana, T., Ndubisi-Okonta, F., & Ntuli, F. (2018). Geotechnical Properties and Micro-structure of Lime-Fly Ash-Phosphogypsum-Stabilized Soil. Advances in Civil Engineering, 2018.

Proctor, D. M., Fehling, K. A., Shay, E. C., Wittenborn, J. L., Avent, C., & Bigham, R. D. (2005). Electron Microprobe Analysis and Scanning Electron Microscopy in Geology. New York: Cambridge University Press.

Radhakrishnan, G., & Anjan Kumar, M. R. (2019). Estudio modelo sobre las respuestas de carga cíclica del sistema de pavimento flexible establecido en el subrasante expansivo. En T. T., Técnicas de mejora de suelos y geosintéticos. Notas de la conferencia en Ingeniería Civil, 14.). Singapur: Springer.

Rajakumar, C., Jeyapriya, S., & Meenambal, T. (2018). Characterization and effective utilization of coal ash with geosynthetics in pavement subgrade. Indian Journal of Environmental Protection, 38, (3), 234-238. Recuperado de: http://ijep.co.in/uploads/journals/15210431621433.pdf

Rondón-Quintana, H., & Reyes-Lizcano, F. A. (2015). Pavimentos: materiales, construcción y diseño. Bogotá, Colombia.

Rondón-Quintana, H., Zafra-Mejía, J., & Chaves-Pabón, S. (2018). Behavior of a Hot Mix Asphalt us-ing Blast Furnace Slag and Gilsonite. International Journal of Applied Engineering Research, 13, (22), 15567-15573. doi: https://www.ripublication.com/ijaer18/ijaerv13n22_17.pdf

Rondon-Quintana, H., Hernández-Noguera, J., & Urazán-Bonells, C. (2016). Behavior of Gilsonite-Modified Hot Mix Asphalt by Wet and Dry Processes. Journal of Materials in Civil Engineering, 18 (02). doi: https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001339

Sanchez, H. (2017). Estado del Arte sobre las Escorias Negras de Horno de Arco Eléctrico y su Aplica-ciones en Pavimentos. L'esprit Ingenieux, 7 (1). Recuperado de: http://revistas.ustatunja.edu.co/index.php/lingenieux/article/view/1367

Singhi, B., Laskar, A., & Ahmed, M. (2017). Mechanical Behavior and Sulfate Resistance of Alkali Ac-tivated Stabilized Clayey Soil. Geotechnical and Geological Engineering, 35 (5), 1907-1920. doi: https://doi.org/10.1007/s10706-017-0216-x

Terzaghi, K. (1956). Soil Mechanics in Engineering Practice. John Wiley/Chapman & Hall; Edición: 9th Printing.

Yadu, L., & R.K.Tripathi. (2013). Effects of Granulated Blast Furnace Slag in the Engineering Behav-iour of Stabilized Soft Soil. Procedia Engineering, 53, 125-131. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2013.01.019

Citado por: