Analisis Suelo Cal

Cinética del proceso suelo-cal
Introducción
Los suelos expansivos son aquellos que cambian de volumen ante variaciones de humedad, estos suelos representan serias dificultades en la construcción ya que ocasionan muchos daños que resultan demasiado costosos; estos suelos suelen estar distribuídos en todo el mundo en regiones de climas semiáridos, su comportamiento físico-químico y mecánico sedefine principalmente por su estructura mineralógica.
Un sin número de técnicas han sido propuestas para dar solución a la problemática de suelos expansivos, entre ellas podemos mencionar:
Técnicas de estabilización con diferentes aditivos, Prehumedecimiento del material, Sustitución del material expansivo, etc.

Dentro de las técnicas de estabilización con sustancias químicas podemos mencionara aquélla utilizando cal, la cual ha sido empleada desde tiempos muy remotos con resultados satisfactorios, en muchos casos.

Sin embargo, aún cuando este procedimiento ha sido muy eficaz, su utilización se ha visto restringida debido al desconocimiento de su efectividad a largo plazo (vida útil). Por lo que, en esta investigación se propone un estudio de CINETICA a la mezcla suelocal (observarel comportamiento de la composición mineralógica de la mezcla en el tiempo, a partir de la adición de este material, lo que definitivamente terminará repercutiendo en su efectividad).

En Geotecnia existe el concepto de Envejecimiento de suelos que se asocia como
un fenómeno de compresión secundaria (efecto de viscosidad intergranular en finos). endurecimiento tixotrópico que no involucracambios volumétricos o alteración química de suelo o del agua de poro. alteración química del mismo, López-Lara y otros, 1998; este estudio se fundamenta en este último.

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En la mezcla suelo-cal se presentan una serie de reacciones químicas que se resumen, principalmente en la formación de carbonatos de calcio, tiempo durante el cuál el suelo arcilloso permanece relativamente inerte después dehaber sido sometido a este tratamiento. Por consiguiente, resulta fundamental realizar un estudio científico que vaya cuantificando este compuesto, es decir, un estudio de Cinética.

Cinética de reacción significa el estudio por medio del cual se realiza la cuantificación de una determinada fase, ya sea en un proceso de formación o descomposición, en función de la temperatura y del tiempo. Losexperimentos para determinar la cinética, de formación o descomposición de un compuesto de interés, se pueden realizar a temperatura variable o constante.

Por otro lado, la temperatura a la cual una muestra de suelo es sometida a envejecimiento debe garantizar que no se presenten cambios que provoquen la destrucción o reacción, ya que sea total o parcial, de alguno de los minerales, puesto queesto no se observaría en un proceso de envejecimiento natural. Dicha temperatura se encuentra con el uso de técnicas calorimétricas (ATD, ATG y DRX).

Desarrollo experimental
La cinética de la mezcla suelo-cal fue realizado a temperatura constante (la muestra es sometida a una temperatura constante durante todo el proceso y la cuantificación del compuesto en estudio se realiza a diferentestiempos). La simulación del envejecimiento y estudio cinético se realizo bajo condiciones isotérmicas a 200ºC; temperatura con la cual se acelera el envejecimiento y se garantiza que no se presenten cambios en la composición mineralógica del suelo.

El suelo es de la zona de Jacarandas, Querétaro, México; se clasifica como un CH, según el SUCS. De los análisis del DRX, el suelo natural estáconstituido principalmente por montmorilonita, anordita y albita. Para la mezcla suelo-cal, las reflexiones de difracción correspondientes a la calcita aumentan comparadas con las del suelo natural, estas fases cristalinas no se ven afectadas con la adición de cal; lo que se confirma con IR, además de los análisis calorimétricos. Las temperaturas a las cuáles se registraron cambios de fase, por ATG y...