ANALISIS DE LAS PROPIEDA PROPIEDADES DES MECANICAS MECANICAS DEL SUELO SUELO CEMENTO CEMENTO CON LA ADICCION DE FIBRAS DE POLIPROPILENO
KATTERYNE BELARMINA OCAMPO VARGAS 1036939669
MARYORY BOTERO
INTRODUCCIÓN
El cemento es uno de los materiales más utilizados en la historia de la civilización, las diversas aplicaciones estructurales van desde la ayuda de la creación de los edificios hasta la construcción de puentes y túneles. Una de las aplicaciones del cemento desde hace unos cien años es la estabilización del suelo con éste, con altos beneficios para la industria de la construcción y en especial para la creación de nuevas vías haciéndolas más duraderas y económicas tanto en su proceso de construcción como de mantenimiento. El suelo cemento como se le denomina a ésta técnica de estabilización, no es más que suelo pulverizado, cemento portland, agua y en algunos casos aditivos añadidos para dar ciertas características específicas. Estos elementos en diversos proporciones dan una mayor estabilización, pues se aprovechan tanto las propiedades adherentes, ligantes y cohesivas del cemento, como las propiedades mecánicas del mismo suelo; dando como resultado un material compuesto con mejores características estructurales que lo convierten en la base ideal para la construcción de diferentes obras La combinación del suelo con el cemento y el agua, da inicio a una serie de alteraciones químicas, que endurecen la mezcla formando un material rígido con mejores capacidades mecánicas de carga (resistencia a los esfuerzos de compresión) a la vez que provee una mayor resistencia al agua y a la erosión, sin embargo durante estas alteraciones químicas como lo son el proceso de hidratación y la baja plasticidad del suelo, fomentan la aparición de grietas por contracción. Aunque la resistencia a la tracción reduce significativamente la contracción, muchas veces esta resistencia es superada apareciendo así las grietas en el material.
Una de las diversas soluciones que se han estudiado en las últimas décadas en el desarrollo del suelo cemento es la inclusión de distintas fibras. En general la inclusión de fibras en distintos materiales ha mostrado que aumenta considerablemente la resistencia al corte, además de una mayor plasticidad permitiendo así una mejor distribución de carga y por ende una mayor resistencia a la tracción.
OBJETIVO GENERAL
Analizar las propiedades mecánicas del suelo cemento con la adición de fibras de polipropileno
OBJETIVOD ESPECIFICOS
Realizar un estudio de las propiedades mecánicas como la resistencia a la carga, resistencia a la tracción, índices de elasticidad, absorción de humedad, y pruebas de caracterización del suelo cemento con y sin fibras de polipropileno. Determinar que tipo de fibra contribuye a un mejor desempeño en las propiedades mecánicas del suelo cemento.
MARCO TEORICO
A lo largo de la historia el hombre ha usado diversos aglomerantes para la construcción de vías, casas y demás estructuras. Todo esto ante la necesidad del hombre de tener refugio del clima, animales y demás peligros que se pueden encontrar en la naturaleza. Las primeras aglomeraciones de las que se tiene referencia son las combinaciones de barro y paja, o alguna otra fibra natural que le brindaba mayor estabilidad y aun son usadas en la actualidad principalmente en zonas rurales y asentamientos indígenas. Los egipcios usaron cal y yeso; un material rico en sulfato de calcio para crear un material que se endurecía aún más. Los romanos, ante las grandes urbes y la necesidad de surtir a la población con agua y vías que permitieran una rápida comunicación, tuvieron la necesidad de buscar un nuevo material; las cenizas de los volcanes ahora llamado material puzolánico facilito el desarrollo del concreto romano, pues ésta ceniza es una partícula con una mayor área de superficie y pudieron constatar de que en acción con el agua adquiría incluso una mayor dureza que la combinación de cal y yeso. En la edad media y con el hundimiento del imperio romano los arquitectos utilizaron principalmente la piedra para la construcción de iglesias y vías, olvidándose del concreto romano y todos los beneficios que traía este material. No fue hasta 1824 que el inglés Joseph Aspdin desarrollo el cemento portland, una combinación de piedra caliza y barro que a altas temperaturas producía unos terrones (clinker) que luego serían molidos en un polvo fino. Al mezclar este polvo
con agua y arena se creó un fuerte mortero que tenía la capacidad de endurecerse bajo la acción del agua. Ya en los inicios del siglo XX en estados unidos con la ayuda de la asociación de cemento portland, la oficina de camino públicos y el departamento de vías del estado de carolina del sur, además de una patente de 1917 de Joseph Hay Amies, se realizaron diversos experimentos en las carreteras, estabilizándolas con cemento portland y denominando a la técnica suelo cemento. Tras la segunda guerra mundial, este método de estabilización fue acogido por Latinoamérica en la construcción de vías, siendo Colombia uno de los primeros países en adaptarla, dándole una de las mayores experiencias a nivel mundial en el desarrollo de estabilización de suelos. El suelo cemento es una combinación de cemento portland, suelo pulverizado y agua, que brinda al suelo una mayor rigidez y distribución de carga, además de la impermeabilización del suelo dando así una base resistente e ideal para la construcción de diversas obras civiles como carreteras, cimientos de edificios, o bodegas que tengan que soportar una gran cantidad de carga sobre su suelo. Aunque el suelo cemento es un buen material de ingeniería también presenta ciertas desventajas, como son la aparición de grietas por causa de la humedad o por contracción del material cuando este está fraguando. La inclusión de fibras en algunos materiales como concreto, le han conferido a éste una mayor flexibilidad, además de soportar una mayor carga, pues dan un soporte adicional que permite que sea utilizado en estructuras sismo resistentes. Las fibras de polipropileno tienen ciertas ventajas en comparación con otros tipos de fibra como las metálicas que tienen un alto costo o las fibras naturales que pueden conferirle al material una mayor absorción de agua por capilaridad. Las fibras de polipropileno permiten darle a varios materiales algunas de las propiedades de fibras metálicas y orgánicas sin las desventajas que estas presentan.
METODOLOGIA
Se realizara la recolección de la materia prima como lo es el suelo, el cemento y las fibras de polipropileno a los cuales se les hará una previa caracterización química y física para así poder determinar con que granulometría se puede obtener una mejoría en las propiedades fisicoquímicas para la elaboración de suelo cemento reforzado con las fibras de polipropileno.
RESULTADOS ESPERADOS
Lo que se espera tener con la realización de este trabajo es un nuevo material compuesto que permita una mayor deflexión sin agrietamientos, mayor capacidad de carga, así mismo como un material más eficiente para la topografía colombiana el cual en su mayoría es un sector con altas precipitaciones.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
