TESIS
Aprovechamiento y estudio de las propiedades geotécnicas de suelos naturales con fracciones de arcilla estabilizada químicamente con óxido de calcio
Tesis de Mario Édgar Amaya Navarrete
Para obtener el grado de doctor en Ingeniería Civil; Programa de Maestría y Doctorado en Ingeniería.
Universidad Nacional Autónoma de México
Director: Eduardo Botero Jaramillo
La investigación se centra en el estudio de la estabilización química con óxido de calcio (CaO), cal viva, adicionado en la cantidad óptima a los suelos naturales compuestos por fracciones de arcilla para inducir la producción de reacciones puzolánicas, similares a los generados por el cemento Pórtland, que les permite su aprovechamiento en los proyectos de infraestructura civil.
La investigación aborda dos aspectos fundamentales para la comprensión de los efectos fisicoquímicos que se desarrollan por la estabilización química entre los minerales de arcilla y la cal adicionada; por una parte, los estudios químicos en términos de composición mineralógica, composición elemental, morfología y cementación; por otra parte, los estudios físicos en términos de parámetros geotécnicos. Se evalúan mezclas estabilizadas en laboratorio y mezclas procedentes de plataformas estabilizadas in situ. El estudio incluye los siguientes análisis y pruebas: de pH (Eades y Grim), de difracción de rayos X (DRX), de separación e identificación de los minerales de arcilla, de fluorescencia de rayos X (FRX), de microscopía electrónica de barrido (SEM), análisis termogravimétricos (TG/DTG), de espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (EDS) y pruebas de laboratorio de caracterización geotécnica, contenido de agua, densidad de sólidos, límites de Atterberg, tamaño de partícula, compactación, de resistencia CBR y expansión, de resistencia a la compresión no confinada (UCS), pruebas de módulo resiliente (Mr), triaxial tipo CU, pruebas de permeabilidad y de compresibilidad isótropa.
El conjunto de resultados obtenidos a corto y a largo plazo son consistentes con diversas investigaciones desarrolladas en escala mundial; por ejemplo, la estabilización propicia la disminución del contenido de agua y de la plasticidad, modifica los parámetros de compactación e induce el aumento significativo y paulatino de los parámetros de resistencia y mitiga los cambios volumétricos. La demanda de cal óptima para lograr la estabilización química y los cambios fisicoquímicos que ocurren por la producción puzolánica dependen del tipo y la cantidad de minerales de arcilla presentes en los suelos naturales.
Los resultados ponen en evidencia cambios físicos favorables que enriquecen el conocimiento de la aplicación de la estabilización de suelos naturales para fines de su aprovechamiento y promueven el desarrollo de más investigaciones para vincular la química de las reacciones puzolánicas con los efectos físicos que se evalúan en la ingeniería civil. Una contribución adicional es una propuesta de un protocolo para el diseño de mezclas estabilizadas con CaO
Revisión de la vulnerabilidad de la cimentación de la parroquia de San Nicolás Tetelco en la alcaldía Tláhuac, CDMX
Tesis de César Osvaldo Santillán Anastacio
Para obtener el grado de maestro en Ingeniería Civil – Geotecnia; Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura.
Instituto Politécnico Nacional
Director: Félix Sosa Contreras
La parroquia de San Nicolás Tetelco presenta daños significativos que han sido documentados en diferentes reportes fotográficos y estudios estructurales y de mecánica de suelos. En estos trabajos previos se recomendó el procedimiento de mejoramiento de suelo por medio de inyecciones, con el fin de disminuir los posibles daños futuros.Se investigó la historia del templo reuniendo la mayor cantidad de información disponible; se revisó geotécnicamente la cimentación y se propuso una metodología para calcular las propiedades mecánicas del suelo mejorado.
Después se generaron dos modelos de elementos finitos en tres dimensiones, uno para el caso de condiciones iniciales y el otro para el caso de condiciones mejoradas. Finalmente, se determinó su vulnerabilidad de forma cuantitativa y cualitativa para comparar ambas condiciones de trabajo.
Lo anterior para complementar el proyecto de rehabilitación integral programado para la parroquia.
