Estudio experimental del uso de la ceniza de cascarilla de Oryza Sativa y fibra de coco en la estabilización de suelos arcillosos a nivel de subrasante

Abstract

La mejora de los suelos de subrasante ha sido una preocupación constante de los ingenieros de obra. Este trabajo surge de la necesidad de establecer nuevas mezclas que permitan mejorar los suelos de subrasante utilizando materiales orgánicos debidamente tratados que garanticen la durabilidad y la mejora de las propiedades mecánicas y físicas. Se propuso evaluar cómo influye la adición de ceniza de cáscara de Oryza Sativa y fibra de coco en la estabilización de suelos arcillosos a nivel de subrasante. En esta investigación se utilizaron residuos de cáscara de Oryza Sativa y de frutos de coco, buscando el porcentaje de adición óptimo para mejorar la baja capacidad portante del suelo arcilloso. Se incorporaron adiciones de ceniza de cáscara de Oryza Sativa (4,5%, 8,5%, 12,5% y 16,5% en peso) y fibra de coco (2%, 4%, 5% y 8% en volumen). Para alcanzar este objetivo, se analizó la temperatura óptima de quemado de la ceniza de cáscara de Oryza Sativa, así como la composición química de la ceniza de este producto. Durante el experimento se realizaron ensayos de plasticidad, compactación y CBR. Los resultados mostraron una disminución de la densidad seca máxima de la arcilla de 1,83 g/cm3 a 1,63 g/cm3 y del valor CBR de 3,83 % a 21,03 %, consiguiéndose un aumento del índice CBR del 17,2%. Esto permitió clasificar la subrasante como Excelente. Asimismo, el porcentaje óptimo de la mezcla se estableció en 16.5% de ceniza de cascarilla de Oryza Sativa y 8% de fibra de coco.

The improvement of subgrade soils has been of constant concern to site engineers. This work arises from the need to establish new mixtures that allow stabilizing subgrade soils using properly treated organic materials that guarantee durability and improvement of mechanical and physical properties. It was proposed to evaluate how the addition of Oryza Sativa husk ash and coconut fiber influences the stabilization of clay soils at the subgrade level. In this research, Oryza Sativa husk and coconut fruit residues were used, seeking the optimum percentage of addition to improve the low bearing capacity of the clayey soil. Additions of Oryza Sativa husk ash (4.5%, 8.5%, 12.5% and 16.5% by weight) and coconut fiber (2%, 4%, 5% and 8% by volume) were incorporated. To achieve this objective, the optimum calcination temperature of Oryza Sativa husk ash as well as the chemical composition of the ash of this product were analyzed. Plasticity, compaction and CBR tests were carried out during the experiment. The results showed a decrease in the maximum dry density of clay from 1.83 g/cm3 to 1.63 g/cm3 and in CBR value from 3.83 % to 21.03 %, achieving a 17.2% increase in the CBR index. This allowed the subgrade to be classified as Excellent. Likewise, the optimum percentage of the mixture was established at 16.5% Oryza Sativa husk ash and 8% coconut fiber.