Evaluación ambiental del efecto del uso de aditivos químicos en la estabilización de suelos viales

Abstract

RESUMEN: Las obras de infraestructura tales como caminos, carreteras y similares, proporcionan beneficios sociales y fortalecen las economías regionales. Sin embargo, al utilizar grandes áreas de los territorios y recursos naturales como fuente de materiales, causan en el entorno afectaciones que generan impactos ambientales importantes. Las tecnologías de estabilización química son soluciones alternativas a la pavimentación, mediante las cuales es posible mejorar las propiedades ingenieriles de los suelos para obtener adecuados desempeños mecánicos. El objetivo de este trabajo fue evaluar a nivel de laboratorio los impactos ambientales generados por el uso de químicos en la estabilización de suelos para aplicaciones viales; asimismo, realizar la caracterización y la evaluación mecánica y ambiental de estos sistemas expuestos a intemperismo acelerado. Se utilizó un suelo arcilloso para su aditivación con siete productos de diferente naturaleza química; se elaboraron probetas cilíndricas con el suelo aditivado y se compactaron bajo las condiciones obtenidas en el ensayo normal de compactación Proctor. Luego se sometieron a intemperismo acelerado empleando una cámara QUV y se realizaron distintas evaluaciones tales como: pruebas de desgaste y análisis de tamaño de partícula para evaluar material particulado; ensayos de compresión no confinada; análisis de ascenso capilar y pruebas ambientales usando cámara de lixiviación en las que se midió pH, Carbono Orgánico Total (COT), Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), Demanda Química de Oxígeno (DQO) y biodegradabilidad. Los resultados obtenidos evidenciaron que los aditivos empleados como estabilizantes químicos no presentan peligrosidad al ambiente en términos de toxicidad, biodegradabilidad y generación de material particulado; asimismo, se encontraron mejoras en propiedades como permeabilidad y resistencia mecánica respecto al suelo sin aditivar. Este estudio permite concluir que el impacto ambiental generado por los aditivos químicos en aplicaciones de infraestructura vial no es significativo comparado con los procesos constructivos tradicionales y que estas tecnologías son alternativas viables desde perspectivas y enfoques de durabilidad y sostenibilidad ambiental.

ABSTRACT : Infrastructure facilities such as roads or highways provide social benefits and strengthen regional economy. However, the use of land and natural resources, necessary for the construction of these facilities, is causing significant environmental impacts. Chemical stabilization technologies, as alternative to paving, can improve properties of soils in order to obtain adequate mechanical performances. In this study, the objective was to evaluate the environmental impacts of using chemical stabilization for soil road in laboratory conditions; furthermore, to perform the mechanical and environmental characterization and evaluation of these systems, exposed to accelerated weathering. To do that, were developed cylindrical samples of additive soil, in conformity with the Normal Proctor compaction test; seven additives with different chemical composition were used on a clay soil. Thereafter, the samples were processed under accelerated weathering, using a QUV camera and different evaluations were performed: wear tests and particle size analysis to evaluate particulate material; unconfined compression tests; capillary rise analysis and environmental tests using leaching chamber, in which were measured pH, Total Organic Carbon (TOC), Biological Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD) and biodegradability. The results obtained showed that the additives used as chemical stabilizers do not present danger to the environment in terms of toxicity, biodegradability and generation of particulate material; also, improvements were found in properties such as permeability and mechanical resistance in comparison with the soil without additive. This study allows to conclude that the environmental impact generated by chemical additives in road infrastructure applications is not significant compared to traditional construction processes and that these technologies constitute viable alternatives in terms of durability and environmental sustainability.