Mejoramiento de suelos con cenizas de bagazo de caña : viabilidadtécnico-económica para vías terciarias
Mg. Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería y Ciencias. Pontificia Universidad Javeriana Cali.
email: valenbalanta22@javerianacali.edu.co
Ph.D. Ingeniería Civil, Magister en Ingeniería en Ingenie´ria Civil, Especialista en Gerencia de Proyectos de Construcción, Especialista en Ingeniería Ambiental, Ingeniera Civil.
email: serranoguzman2000@yahoo.com.mx
Ph.D. Ingeniería Civil, MSc. Recursos Hídricos, MSc. Transito y Transporte. Ingeniero Civil
email: ddperez@javerianacali.edu.co
Introducción: evaluación económica del mejoramiento de subrasante de suelos utilizando ceniza de bagazo de caña de azúcar, estudio de caso: Camino Propal - Central La Cabaña”, desarrollado en la Pontificia Universidad Javeriana de Cali en el año 2022.
Problema: las vías terciarias en Colombia son fundamentales para la movilidad en las zonas rurales y para la industria azucarera, que genera residuos como la ceniza de bagazo de caña (SGBA).
Objetivo: presentar los resultados del estudio de factibilidad económica y técnica del uso de ceniza de bagazo de caña para el mejoramiento de suelos en caminos terciarios.
Metodología: se realizan pruebas de caracterización del estado natural del suelo y Proctor modificado, índice de expansión, CBR y compresión libre para suelos estabilizados en porcentajes de 5, 10, 15 y 20% de SGBA.
Resultados: las propiedades mecánicas del suelo mejoran con adiciones de ceniza entre 5% y 15%; sin embargo, se propone la utilización del 15% de SGBA para favorecer la disposición de un volumen importante de estos residuos.
Conclusión: se demuestra la factibilidad técnica y económica de utilizar el SGBA como una solución prometedora para mejorar las vías terciarias en Colombia.
Originalidad: viabilidad de implementar ceniza de bagazo de caña en caminos rurales de ingenios azucareros y zonas agrícolas con producción de este tipo de residuos.
Limitaciones: se deben realizar estudios similares para cada región para confirmar el porcentaje apropiado para la estabilización de la subrasante utilizando SGBA.
[1] G. Ospina Valle, «El papel de las vías secundarias y los caminos vecinales en el desarrollo de Colombia,» Revista de Ingeniería, vol. 44, pp. 20-27, 2016.
[2] L. I. Martínez-Murillo y Y. Olaya-Morales, «Estimación de costos del ciclo de vida para la estabilización de vías terciarias en Colombia con subproductos industriales,» Lecturas de Economía, vol. 91, pp. 341-277, 2019.
[3] L. Narváez, «Vías terciarias: motor del desarrollo económico rural,» Revista de ingeniería, vol. 45, pp. 80-87, enero-junio 2017.
[4] S. Rubiños Cea y S. I. Espinosa, «El Acuerdo de Paz y las vías terciarias en Colombia,» Revista Bitácora Urbano Territorial, vol. 32, no. 1, pp. 149-160, 2022.
[5] Departamento Nacional de Planeación, Mejoramiento de vías terciarias - Vías de Tercer Orden, Bogotá, Cundinamarca, 2023.
[6] Asocaña, Sector agroindustrial de la caña, 2020.
[7] A. Sales y S. Araújo Lima, «Use of Brazilian sugarcane bagasse ash in concreteas sand replacement,» Waste Management, vol. 30, no. 6, pp. 1114-1122, 2010.
[8] V. Mora Ruíz, M. Riascos Caipe, F. Sánchez-García, S. Villadiego-Vargas y J. Arrieta-Baldovino, «Analysis of the physical, hydraulic, and mechanical properties of sugar bagasse ash-clay geomaterial,» Revista Materia, vol. 27, no. 4, pp. 1-10, 2022.
[9] S. T. Chopperla, V. Yamuna, A. Bahurudeen, M. Santhanam y A. Gopinath, «Durability of concrete with agro-waste: a local approach to sustainability,» Green Materials, vol. 7, pp. 84-96, 2019.
[10] V. Abonía Balanta, Evaluación económica del mejoramiento de la subrasante del suelo usando ceniza de bagazo de caña azúcar caso: Vía Propal – Ingenio La Cabaña, 2023.
[11] R. Alavéz-Ramírez, P. Montes-García, J. Martínez-Reyes, D. C. Altamirano-Juárez y Y. Gochi-Ponce, «The use of sugarcane bagasse ash and lime to improve the durability and mechanical properties of compacted soil blocks,» Construction and Building Materials, vol. 34, pp. 296-305, 2012.
[12] O. Amu, S. Ogunniy y O. Oladeji, «Geotechnical properties of lateritic soil stabilized with sugarcane straw ash,» American Journal of Scientific and Industrial Research, vol. 2, no. 2, pp. 323-331, 2011.
[13] S. Bachchhas y D. K. Soni, «Stabilization of clayey soil using sugarcane bagasse ash and rice husk ash: review,» International Journal of Science Technology and Management, vol. 6, no. 1, pp. 456-463, 2017.
[14] F. Udoeyo, H. Inyang, D. T. Young y E. E. Oparadu, «Potential of wood waste ash as an additive in concrete,» Journal Materials of Civil Engineering, vol. 18, no. 4, pp. 605-611, 2006.
[15] A. Khandelwal, R. Kishor y V. Pratap Singh, «Sustainable utilization of sugarcane bagasse ash in highway subgrade- a critical review,» Materials Today Proceedings, vol. 78, no. 1, pp. 114-119, 2023.
[16] F. Almeida, A. Sales, J. P. Moretti y P. Mendes, «Sugarcane bagasse ash sand (SBAS): Brazilian agroindustrial by-product for use in mortar,» Construction and Building Materials, vol. 82, pp. 31-38, 2015.
[17] K. C. P. Faria y J. N. F. Holanda, «Thermal study of clay ceramic pastes containing sugarcane bagasse ash waste,» Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 114, pp. 27-32, 2013.
[18] M. Carrer Hobold, A. Hahn Matos, K. Amorin da Silva y G. Warmeling Duarte, «A study on the reuse of ash from sugarcane bagasse,» Revista Brasileira de Ciências Ambientais, p. 6, 2020.
[19] N. Chusilp, C. Jaturapitakkul y K. Kiattikomol, «Utilization of bagasse ash as a pozzolanic material in concrete,» Construction and Building Materials, vol. 23, no. 11, pp. 3352-3358, 2009.
[20] A. K. Yadav, K. Gaurav, R. Kishor y S. Suman, «Stabilization of alluvial soil for subgrade using rice husk ash, sugarcane bagasse ash and cow dung ash for rural roads,» International Journal of Pavement Research and Technology, vol. 10, no. 3, pp. 254-261, 2017.
[21] J. James, P. K. Pandian, K. Deepika, M. Venkatesh, V. Manikandan y P. Manikumaran, «Cement Stabilized Soil Blocks Admixed with Sugarcane Bagasse Ash,» Journal of Engineering, p. 7940239, 2016.
[22] F. Grau, H. Choo, J. Wan Hu y J. Jung, «Engineering Behavior and Characteristics of Wood Ash and Sugarcane Bagasse Ash,» Materials (Basel), vol. 8, pp. 1-16, 2015.
[23] R. Kishor, V. P. Singh y R. K. Srivastava, «Mitigation of expansive soil by liquid alkaline activator using rice husk ash, sugarcane bagasse ash for highway subgrade,» International Journal of Pavement Research and Technology, vol. 15, no. 4, pp. 915-930, 2022.
[24] A. Kumar Yadav, K. Gaurav y R. Kishor, «Stabilization of alluvial soil for subgrade using rice husk ash, sugarcane bagasse ash and cow dung ash for rural road,» International Journal of Pavement Research and Technology, vol. 10, no. 3, pp. 254-261, 2017.
[25] J. Ejelikwu Edeh, I. Olufemi Agbede y A. Tyoyila, «Evaluation of Sawdust Ash–Stabilized Lateritic Soil as Highway Pavement Material,» Journal of Materials in Civil Engineering, vol. 26, no. 2, 2014.
[26] M. Singh Chauhan, S. Mittal y B. Mohanty, «Performance evaluation of silty sand subgrade reinforced with fly ash and fibre,» Geotextiles and Geomembranes, vol. 26, no. 5, pp. 429-435, 2008.
[27] J. Campos, T. Serebrisky y A. Suárez-Alemán, Tasa de descuento social y evaluación de proyectos. Algunas reflexiones prácticas para América Latina y el Caribe, Washington: Banco Interamericano de Desarrollo, 2016.
[28] Instituto Nacional de Vías, Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria (pavimentada y en afirmado), Bogotá D.C.: Ministerio de transporte, 2016.
[29] J. P. Jaimes Guarín, Análisis de la conservación de la red vial terciaria del departamento de Boyacá en la actualidad, Monografía de Especialización, Universidad Católica de Colombia, Bogotá, Colombia, 2014.
[30] J. R. Menéndez, Mantenimiento Rutinario de Caminos con Microempresas, Lima: Oficina Internacional del Trabajo, 2003.
[31] W. Perafán, Guía para el mantenimiento rutinario de vías no pavimentadas, Medellín: Monografía de Especialización, Universidad de Medellín, 2013.
[32] E. A. Sandoval Vallejo y W. A. Rivera Mena, «Correlación del CBR con la resistencia a la compresión inconfinada,» Ciencia e Ingeniería Neogranadina, vol. 29, no. 1, pp. 1-28, 2019.
[33] M. Imran, A. R. A. Khan, S. Megeri y S. Sadik, «Study on the Soil Stabilization for Pavement Using Bagasse Ash,» IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, vol. 11, no. 4, pp. 35-39, 2014.
[34] M. Pérez Colón, Uso de cenizas de la biomasa en hormigones de construcción sostenible, Jaén: Universidad de Jaén, 2021.
[35] R. Whitlow, Fundamentos de la mecánica de suelos, Continental, 1994.
[36] L. I. Martinez Murillo y Y. Olaya Morales, Estimación de costos del ciclo de vida para la estabilización de vías terciarias en Colombia con subproductos industriales, Medellín, 2019.
[37] G. Piraquive Galeano, M. Matamoro Cárdenas, E. Céspedes Rangel y J. Rodríguez Chacón, «Actualización de la tasa de rendimiento del capital en Colombia bajo la metodología Harberger,» Documento 487 Dirección de Estudios Económicos, Dirección Nacional de Planeación, Bogotá, 2018.
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