Estabilización química con silicato de sodio del material de préstamo de la vía La Primavera – Bonanza – La Venturosa en el departamento del Vichada

Abstract

Considerando los recursos limitados y la gran dificultad de consecución de materiales aptos para la construcción de vías terciarias o secundarias en el departamento del Vichada, surge la necesidad de explorar métodos de mejoramiento con bajo costo, de los suelos propios de la región, también denominados marginales. En este trabajo se evalúan las propiedades de resistencia y de durabilidad de los suelos arcillosos de baja plasticidad predominantes en un sector de la carretera La Primavera – Puerto Carreño, mediante la adición de silicato de sodio. Para esos fines, se elaboraron muestras compactadas en laboratorio y curadas en condiciones ambientales controladas de humedad relativa y temperatura, representativas de la zona en estudio. Se evaluaron las propiedades de los suelos mejorados con diferentes porcentajes de silicato de sodio, para edades de 0, 7 y 14 días. Este proceso permitió seleccionar el porcentaje óptimo de sales, que permitiera obtener las mayores resistencias en ensayos de compresión y las menores pérdidas en el ensayo de desleimiento durabilidad. Teniendo en cuenta que la zona de estudio está sometida a un invierno prolongado con 8 meses de lluvias, el criterio fundamental considerado en este estudio para el mejoramiento de suelos es la durabilidad. Con el ánimo de simular el efecto que tendrían las épocas de sequía e inundación extremas de la región, se evaluó la resistencia y durabilidad de muestras de suelo mejorado con silicato, sometidas a varios ciclos de saturación por inmersión y secado en condiciones de humedad relativa y temperatura representativas del Vichada. Adicionalmente, se evaluó el efecto que tiene la aplicación de un recubrimiento impermeabilizante, en muestras compactadas y curadas del suelo mejorado con silicato. Se encontró que, con la aplicación de un material polimérico, se logra prolongar la durabilidad de los materiales mejorados, sin sacrificar de manera significativa el incremento en resistencia ya logrado con el silicato.

Abstract: Considering the limited resources and large difficulties of obtaining suitable materials for tertiary or secondary roads construction at Vichada Department, there is a need to explore low cost improvement methods for local materials, also called marginal. In this work, the properties of resistance and durability of predominant low plasticity clay soils in a sector of La Primavera - Puerto Carreño road, are evaluated by adding Sodium Silicate. For these purposes, samples were compacted in the laboratory and cured under relative humidity and temperature representative of the studied area. Properties of the improved soils were evaluated with different percentages of sodium silicate, for ages of 0, 7 and 14 days. This process allowed selecting as an optimum salt content, that which allows obtaining the highest resistance in compression tests and the lowest losses in slake durability test. Taking into account that the study area is affected by a prolonged winter with 8 rainy months, durability is the fundamental criterion considered in this study for soil improvement. In order to simulate the region extreme cycles of drought and flood, several cycles of saturation by immersion and drying under local representative conditions of relative humidity and temperature, were applied to those samples prepared. Additionally, the effect of applying a waterproofing coating on compacted and cured samples of the silicate-enhanced material was evaluated. As a result, it was found that, with a polymeric material cover, it is possible to extend the durability of soil improved, without significantly affect the increase in resistance already achieved with silicate.