Temperature evaluation as a method of stabilization of clays

Laboratory tests were used to evaluate the effect on the index properties, volumetric behavior and monotonic uniaxial strength of two clays due to the application of temperature during different time periods. Mean objective of this research project is to evaluate if the application of temperature in clays can be a good stabilization method in a future. In this first phase of the project, three temperatures (150, 225, 300°C) and time expositions of the samples (1, 7 and 15 days) were used in order to measurement the evolution of the properties in the clays. Results shows that expansion potential decrease and monotonic uniaxial strength increase when the temperature raise on the samplesEn el artículo se presentan los resultados experimentales de ensayar dos tipos de arcillas, con el fin de evaluar la influencia de la temperatura en sus propiedades índices y mecánicas, y el potencial de expansión. El objetivo general de la investigación es determinar si la aplicación de temperatura puede ser utilizada como mecanismo de estabilización de arcillas. En la primera fase de la investigación, las muestras de arcilla fueron sometidas a tres temperaturas (150, 225 y 300°C) y tiempos de exposición diferentes (1, 7 y 15 días) para evaluar el cambio que experimentan en sus índices de consistencia (límites líquido, plástico y de contracción), resistencia a la compresión inconfinada y potencial de expansión (índice de hinchamiento, expansión libre y en consolidómetro). Los resultados muestran que el potencial de expansión de las arcillas ensayadas disminuye y la resistencia a la compresión simple aumenta cuando se eleva la temperatura de las muestras entre 150 y 300º

Comportamiento catalítico de una Bentonita modificada con Manganeso en la oxidación en fase húmeda de naranja de metilo con peróxido de hidrógeno

En este trabajo se presenta un estudio comparativo en el que se introduce manganeso en una bentonita colombiana proveniente del Valle del Cauca (BVC) utilizando tres métodos: i) pilarización con Al 2 O 3 y posterior impregnación húmeda con una disolución acuosa de manganeso, ii) co-intercalación con una disolución oligomérica mixta de Al-Mn seguida de una etapa de calcinación y iii) homoionización con Mn 2+ y posterior formación in-situ de agregados tipo MnS. Los sólidos resultantes son caracterizados por espectroscopía de absorción atómica (EAA), capacidad de intercambio catiónico (CIC) y difracción de rayos X en polvo (DRX), y evaluados como catalizadores en la oxidación de naranja de metilo con peróxido de hidrógeno

Determinación de la superficie específica en suelos caoliníticos y bentoníticos mediante la técnica de adsorción de agua destilada aplicando diferentes gradientes térmicos

Trabajo de InvestigaciónEn este proyecto investigativo se elaboró una caracterización de dos arcillas (caolinita y bentonita) mediante ensayos índice e hidrometría; además se realizó una aproximación de la superficie específica para muestras de las muestras de arcilla a diferentes gradientes térmicos mediante la técnica de adsorción de agua.105 p.INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. MARCO TEÓRICO 3. MARCO CONCEPTUAL 4. METODOLOGÍA 5. RESULTADOS 6. ANÁLISIS DE RESULTADOS 7. CONCLUSIONES 8. BIBLIOGRAFÍA ANEXOSPregradoIngeniero Civi

Evaluación ambiental del efecto del uso de aditivos químicos en la estabilización de suelos viales

RESUMEN : Las obras de infraestructura tales como caminos, carreteras y similares, proporcionan beneficios sociales y fortalecen las economías regionales. Sin embargo, al utilizar grandes áreas de los territorios y recursos naturales como fuente de materiales, causan en el entorno afectaciones que generan impactos ambientales importantes. Las tecnologías de estabilización química son soluciones alternativas a la pavimentación, mediante las cuales es posible mejorar las propiedades ingenieriles de los suelos para obtener adecuados desempeños mecánicos. El objetivo de este trabajo fue evaluar a nivel de laboratorio los impactos ambientales generados por el uso de químicos en la estabilización de suelos para aplicaciones viales; asimismo, realizar la caracterización y la evaluación mecánica y ambiental de estos sistemas expuestos a intemperismo acelerado. Se utilizó un suelo arcilloso para su aditivación con siete productos de diferente naturaleza química; se elaboraron probetas cilíndricas con el suelo aditivado y se compactaron bajo las condiciones obtenidas en el ensayo normal de compactación Proctor. Luego se sometieron a intemperismo acelerado empleando una cámara QUV y se realizaron distintas evaluaciones tales como: pruebas de desgaste y análisis de tamaño de partícula para evaluar material particulado; ensayos de compresión no confinada; análisis de ascenso capilar y pruebas ambientales usando cámara de lixiviación en las que se midió pH, Carbono Orgánico Total (COT), Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), Demanda Química de Oxígeno (DQO) y biodegradabilidad. Los resultados obtenidos evidenciaron que los aditivos empleados como estabilizantes químicos no presentan peligrosidad al ambiente en términos de toxicidad, biodegradabilidad y generación de material particulado; asimismo, se encontraron mejoras en propiedades como permeabilidad y resistencia mecánica respecto al suelo sin aditivar. Este estudio permite concluir que el impacto ambiental generado por los aditivos químicos en aplicaciones de infraestructura vial no es significativo comparado con los procesos constructivos tradicionales y que estas tecnologías son alternativas viables desde perspectivas y enfoques de durabilidad y sostenibilidad ambiental.ABSTRACT : Infrastructure facilities such as roads or highways provide social benefits and strengthen regional economy. However, the use of land and natural resources, necessary for the construction of these facilities, is causing significant environmental impacts. Chemical stabilization technologies, as alternative to paving, can improve properties of soils in order to obtain adequate mechanical performances. In this study, the objective was to evaluate the environmental impacts of using chemical stabilization for soil road in laboratory conditions; furthermore, to perform the mechanical and environmental characterization and evaluation of these systems, exposed to accelerated weathering. To do that, were developed cylindrical samples of additive soil, in conformity with the Normal Proctor compaction test; seven additives with different chemical composition were used on a clay soil. Thereafter, the samples were processed under accelerated weathering, using a QUV camera and different evaluations were performed: wear tests and particle size analysis to evaluate particulate material; unconfined compression tests; capillary rise analysis and environmental tests using leaching chamber, in which were measured pH, Total Organic Carbon (TOC), Biological Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD) and biodegradability. The results obtained showed that the additives used as chemical stabilizers do not present danger to the environment in terms of toxicity, biodegradability and generation of particulate material; also, improvements were found in properties such as permeability and mechanical resistance in comparison with the soil without additive. This study allows to conclude that the environmental impact generated by chemical additives in road infrastructure applications is not significant compared to traditional construction processes and that these technologies constitute viable alternatives in terms of durability and environmental sustainability

¿Existen técnicas adecuadas de construcción con tierra para países sísmicos?

La mitad de la población mundial vive en casas de tierra. La tierra ha sido el material más utilizado en la construcción de viviendas desde los tiempos más remotos. Representa una enorme parte de el ambiente construido, y es el resultado de tradiciones ancestrales. Con el surgimiento de nuevas tecnologías y en especial el uso intenso del cemento Pórtland, en la reconstrucción de ciudades europeas luego de la segunda guerra mundial, el paradigma de la modernidad se instala y descarta el uso de la tierra como material de construcción. Recién será a partir de los años 70, con la crisis energética mundial, que algunos jóvenes investigadores rescatan la cultura constructiva del uso de la tierra. La Construcción genera un enorme impacto ambiental, y consume actualmente una cantidad muy importante de recursos naturales no renovables, como son el petróleo y el carbón, y utiliza el 60 % del total de materias primas, a lo que se suma el gran volumen de residuos que genera, directos e indirectos. Razones lógicas que fundamentan el argumento de una construcción mas ecológica y solidaria. - Una razón económica: Porque en principio la tierra está al alcance de todos y disponer de ella para construir disminuye los costos notablemente. La tierra, como material de construcción, a menudo no requiere un transporte, y casi nunca se ha de comprar; por ello, disminuye claramente los costes. El mismo proceso constructivo, debido a su simplicidad y calidad, reduce o elimina otras operaciones que requieren especialización (colocación de aislamientos, revestimientos interiores...), reduciendo aún mas los costes y facilitando su implantación en países con tecnologías no desarrolladas. - Una razón de calidad: Las propiedades constructivas de la tierra permiten obtener, igual o mejor que otros materiales, unas condiciones adecuadas de confort y, sobre todo, garantiza una capacidad de aislamiento tanto térmico como acústico, muy por encima de los materiales convencionales. Gracias a su “masa térmica” la tierra tiene la facultad de calentarse y enfriarse muy lentamente, actuando como un acumulador que libera la temperatura poco a poco, en un efecto similar al del agua del mar (llamado “inercia térmica”), suavizando los cambios climáticos entre la noche y el día, o entre las estaciones, sin gasto energético, de forma totalmente natural. - Una razón ecológica: La utilización de un material propio del entorno, cálido y agradable a los sentidos, permite a las construcciones una mejor integración en el paisaje. El proceso de obtención de la tierra estabilizada, minimiza la producción de residuos, ya que no requiere un proceso industrial de fabricación. Para adobar la tierra (estabilizarla), se pueden emplear una gran variedad de productos orgánicos e inorgánicos de origen natural. El 31% de CO2 que se genera por la extracción y fabricación de otros materiales de construcción ( considerando 50 años de vida útil según valores estadísticos CIES y datos de Wadel img. 1.2 Pág. 15) puede reducirse considerablemente, ya que la técnica que se utiliza es mecánica. Debido a su capacidad de aislamiento térmico, la integración de calefacción o aire acondicionado, puede reducirse o eliminarse, lo cual contribuye a que el 64 % de CO2 que se da por uso y mantenimiento sea menor. Una estabilización adecuada permite obtener propiedades óptimas de impermeabilización, resistencia, etc., en mayor o menor grado según las condiciones de cada caso particular (climatológicas, medioambientales). La arquitectura vernácula en muchos casos se ha probado inadecuada a la resistencia de terremotos fuertes y es la responsable de la mayoria de fatalidades humanas cuasadas por terremotos, haciendo un llamado a la participacion de la comunidad de ingenieros estructurales. Históricamente la mayor causa de muertes por terremotos fuertes ha sido el colapso de edificios. Es por eso, que se ha hecho un gran esfuerzo, a nivel internacional por investigar las posibilidades de estructurar la arquitectura con tierra de manera que se pueda ser antisísmica. En diferentes países del mundo se han hecho manuales con técnicas de mejora o adecuación estructural, para este tipo de arquitectura. El más conocido es el manual Gernot Minke

Evaluate the inclusion of micro polymers and portland cement as a soil stabilizing agent for the formation of rasants

16 páginas : fotos, imágenes.La estabilización de suelos se basa en la aplicación de un agente químico que permite mejorar las propiedades físicas y mecánicas del suelo a tratar, dentro de estas se encuentran la capacidad portante y la resistencia a la compresión. Un agente de este tipo debe ser utilizado de acuerdo con las especificaciones técnicas existentes o las consideraciones expuestas por el fabricante del producto. Este tipo de tratamiento es realizado en suelos con propiedades desfavorables y que presentan condiciones de inestabilidad volumétrica, alto contenido de humedad y baja capacidad de soporte. En la actualidad existen métodos de estabilización como el uso de cal, cemento portland, bitúmenes y productos químicos que buscan controlar esas deficiencias. En efecto, el presente artículo busca analizar el uso combinado de micro polímeros y de cemento hidráulico para el mejoramiento del suelo que va ser utilizado como capa rasante en la conformación de una vía de acceso para una locación petrolera, esto se hace a partir de los resultados que arrojan las pruebas de laboratorio en las que se conocen las características del suelo en su estado natural y para determinar cuál es el mejoramiento de sus propiedades a partir de la inclusión del agente estabilizador con el fin de evaluar una alternativa diferente de estabilización a las conocidas bajo los procedimientos normados por el Instituto Nacional de Vías - INVIAS para tratamientos de este tipo en el suelo.Soil stabilization is based on the application of a chemical agent that improves the physical and mechanical properties of the soil to be treated, they are inside the bearing capacity and resistance to compression. An agent of this type must be used in accordance with the existing technical specifications or the considerations set out by the manufacturer of the product. This type of treatment is performed on soils with unfavorable properties and present conditions of volume instability, high moisture content and low bearing capacity. Currently, there are methods of stabilization as the use of lime, portland cement, bitumen and chemicals that seek to control these deficiencies. Indeed, this article will analyze the combined use of micro polymer and hydraulic cement for the improvement of the soil that will be used as flush layer in the formation of an access road to an oil lease, this is done from of the results that shed the lab tests in which the characteristics of the soil are known, in its natural state and to determine what is the improvement of its properties from the inclusion of the stabilizing agent in order to evaluate an alternative different stabilization to the known under procedures regulated by the National Institute of Pathways - INVIAS for treatments of this type on the ground