Evaluación de las propiedades físicas y mecánicas de suelos arenosos aplicando ceniza de carbón en la región Lambayeque

Abstract

Debido a la gran extensión de suelos arenosos en la región de Lambayeque es importante experimentar con nuevas formas de mejorar las propiedades mecánicas que tienen este tipo suelos, ya que normalmente se tienen ciertas limitaciones al construir sobre ellos debido a las propiedades que por su composición natural tienen; como por ejemplo la baja capacidad portante que ofrecen, baja cohesividad entre sus partículas, que se relaciona con la poca estabilidad que ofrecen, y, la fácil licuefacción de estos suelos en estado saturado; siendo esta una problemática común que generalmente presentan estos suelos arenosos. Por otro lado, se buscó reutilizar las cenizas de carbón mineral provenientes la fabricación de ladrillos artesanales de arcilla como un material estabilizante que mejore las propiedades mecánicas de los suelos arenosos. De manera qué el propósito principal de la investigación giró en torno al mejorar las propiedades mecánicas de suelos arenosos en la región Lambayeque utilizando ceniza de carbón mineral. En la investigación se experimentó con la adición del 5%, 10% y 15% de ceniza de carbón mineral, proveniente de los residuos de la elaboración de ladrillos artesanales, a muestras representativas de la región Lambayeque. Fueron estudiadas en su totalidad 03 calicatas; siendo así que se determinaron primeramente las características físicas del suelo en estado natural y posteriormente con las adiciones mencionadas; realizándose los ensayos de: Granulometría, Límites de Atterberg y gravedad específica. Posteriormente, se realizaron ensayos que permitieron determinar las propiedades mecánicas del suelo natural y con adiciones correspondiente a los ensayos de Corte directo, Deformabilidad y permeabilidad.

Due to the large expanse of sandy soils in the Lambayeque region, it is important to experiment with new ways to improve the mechanical properties of this type of soil. Building on them typically faces certain limitations due to their natural composition. These include low load-bearing capacity, low cohesiveness between particles, which is related to their poor stability, and the easy liquefaction of these soils when saturated. This is a common problem generally encountered in these sandy soils. Furthermore, the aim was to reuse coal ash from the manufacture of artisanal clay bricks as a stabilizing material to improve the mechanical properties of sandy soils. Therefore, the main objective of the research was to improve the mechanical properties of sandy soils in the Lambayeque region using coal ash. The research experimented with the addition of 5%, 10%, and 15% coal ash, derived from the waste from artisanal brickmaking, to representative samples from the Lambayeque region. Three test pits were studied in their entirety; first, the physical characteristics of the soil in its natural state were determined, and then with the aforementioned additions. Tests were performed for granulometry, Atterberg limits, and specific gravity. Subsequently, tests were conducted to determine the mechanical properties of the natural soil and with the additions corresponding to the direct shear, deformability, and permeability tests.