Estabilización de suelos con el uso de cementantes alternativos activados alcalinamente

Abstract

El desarrollo sostenible en la ingeniería civil contemporánea exige soluciones innovadoras frente a la creciente presión ambiental y la limitada disponibilidad de materiales convencionales de construcción. En este contexto, la estabilización de suelos cobra una relevancia especial, principalmente en zonas rurales donde los recursos económicos y técnicos son reducidos. Las mezclas tradicionales, como el suelo-cemento, han demostrado eficiencia mecánica, pero no están exentas de limitaciones ambientales y económicas, especialmente considerando el alto impacto que tiene la industria del cemento sobre las emisiones globales de CO₂. En las últimas décadas, ha surgido una alternativa promisoria: los materiales activados alcalinamente, comúnmente conocidos como geopolímeros, los cuales utilizan residuos industriales como fuentes puzolánicas. En particular, la ceniza de palma de aceite (POFA), un residuo abundante en Colombia producto de la agroindustria, presenta potencial como material cementante alternativo. Sin embargo, su reactividad puzolánica suele ser limitada en estado natural. Es aquí donde el uso de activadores alcalinos como el hidróxido de sodio (NaOH) y el silicato de sodio (Na₂SiO₃), toma protagonismo, pues estos compuestos no solo intensifican la reacción química con los aluminosilicatos presentes en la POFA, sino que además inducen la formación de geles cementantes estables como N-A-S-H y C-A-S-H, que mejoran la cohesión del sistema suelo-Pofa. Este trabajo de investigación buscó evaluar el grado de mejora en las propiedades físico-mecánicas de un suelo arcilloso estabilizado con POFA, contrastando su desempeño con una muestra final, de suelo arcilloso, POFA y activadores alcalinos. Se trata de una propuesta que no solo apunta a resolver un problema técnico como lo es la baja durabilidad y resistencia de estructuras viales rurales, sino que también plantea una ruta sostenible para la valorización de residuos agroindustriales, con menor huella de carbono y mayor eficiencia energética. En general, esta investigación se posiciona en la intersección entre la innovación técnica y el compromiso ambiental, proponiendo un enfoque experimental riguroso que permita validar el uso de geopolímeros como estabilizantes viables para suelos en contextos rurales colombianos.