Estudio experimental de la influencia de la adición de ceniza de cáscara de arroz en la resistencia al esfuerzo cortante y variación volumétrica de una arcilla de baja plasticidad de Tarapoto

Abstract

En el Perú anualmente la producción agrícola, genera una gran cantidad de materiales de desechos como la ceniza de cáscara de arroz, su producción va de forma ascendente con el pasar de los años, por lo que en un futuro generaran contaminación ambiental ya que no existen procesos correctos para la disposición de los residuos. En el 2016, se obtuvo 3 millones de toneladas de cáscara de arroz. De los cuales en términos generales se obtuvieron 300,000 mil toneladas de ceniza de cáscara de arroz mediante el proceso en los hornos industriales con un quema controlada. Además, en el departamento de San Martin se tiene la presencia de suelos finos.

La investigación consiste en la propuesta de una alternativa de estabilización de suelos arcillosos utilizando este residuo de los molineros la ceniza de cascara de arroz como un agente estabilizador para realizar obras de ingeniería. Se comenzó obteniendo muestras en la cuidad de Tarapoto de la zona selva del Perú. Se propuso la combinación del suelo obtenido con distintos porcentajes de adición de ceniza de cascara de arroz además de la cal la cual es constante. Se realizó distintos ensayos para determinar propiedades físicas, químicas y mecánicas de las muestras. Las mezclas tienen como finalidad mejorar el comportamiento y propiedades mecánicas además de ser una solución para mejorar la capacidad portante de los suelos y mitigar los problemas de contaminación que estos generan. En efecto los estudios mostraron un progreso en su comportamiento y propiedades por la reacción puzolánica de las mezclas al añadir de la ceniza de cascara de arroz (RHA o CCA). Así como se observó el aumento de cristales en la microestructura de la arcilla analizada mediante las imágenes SEM.

La ceniza de cascara de arroz contiene una gran cantidad de sílice lo cual permite ser utilizado como un gran agente estabilizador de suelos. Adicionalmente ayudaría a tener una solución a la contaminación ambiental que se genera por no existir adecuados procesos a la eliminación de los desechos.

In Peru, agricultural production annually generates a large amount of waste materials such as rice husk ash, its production is ascending. These wastes generate environmental problems due to the disposal of these. In 2016, 3 million tons of rice husk were obtained. Of which in general terms are 100 thousand tons of rice husk ash by controlled burning. In addition, in the department of San Martin there is the presence of fine soils.

The research consists of the proposal of an alternative for the stabilization of clayey soils using this miller's residue, rice husk ash, as a stabilizing agent to carry out engineering works. It began by obtaining samples in the city of Tarapoto in the jungle area of Peru. The combination of the soil obtained with different percentages of addition of rice husk ash in addition to lime, which is constant, was proposed. Different tests were carried out to determine physical, chemical and mechanical properties of the samples. The purpose of the mixtures is to improve the behavior and mechanical properties as well as being a solution to improve the bearing capacity of soils and mitigate the pollution problems they generate. Indeed, the studies showed a progress in its behavior and properties due to the pozzolanic reaction of the mixtures when adding RHA. As well as the increase of crystals in the microstructure of the clay analyzed by SEM images.