Estabilización de suelo mediante adición de ceniza de caña de azúcar en la vía Jerusalén – Guataqui, Cundinamarca, Colombia

Resumen

La vía Jerusalén - Guataqui en el departamento de Cundinamarca, Colombia, es un corredor vial clave que conecta importantes centros de producción agrícola, pecuaria e industrial de la región del Alto Magdalena con la red nacional de carreteras. Sin embargo, esta arteria presenta un deterioro progresivo y graves fallas estructurales como erosiones, deformaciones y hundimientos que restringen la movilidad y aumentan los tiempos y costos de transporte.

La causa fundamental radica en las deplorables condiciones geotécnicas de la subrasante, compuesta principalmente por arcillas expansivas de muy baja capacidad portante que se saturan y pierden resistencia ante las cargas del frecuente tráfico pesado, muy por encima de la capacidad de diseño original de la vía. Si no se interviene oportunamente, el deterioro total de esta ruta es inminente, con considerables consecuencias económicas negativas para la región.

Las alternativas convencionales de estabilización con cal, cemento o geosintéticos se vuelven inviables debido a sus altos costos. Como solución innovadora, se plantea aprovechar un residuo abundante de los productores locales de panela: la ceniza de la quema de bagazo de la variedad de caña de azúcar POJ-2878, ampliamente cultivada en la región del Alto Magdalena y sus alrededores.

Numerosos estudios previos han demostrado que esta ceniza, rica en sílice reactiva, posee propiedades puzolánicas que al ser adicionada a suelos arcillosos generan reacciones de cementación que incrementan su resistencia y disminuyen su plasticidad, compresibilidad y potencial de expansión. Sin embargo, se requiere determinar el porcentaje óptimo de adición para maximizar la estabilización en las condiciones geotécnicas específicas del corredor vial.

Esta investigación experimental de laboratorio evalúa el efecto de diferentes dosificaciones de ceniza de caña POJ-2878 sobre las propiedades mecánicas y físicas de muestras del suelo arcilloso extraídas del tramo crítico de la vía Jerusalén-Guataqui a la altura del K5+500. Inicialmente se caracterizan las propiedades del suelo natural y de la ceniza mediante pruebas normalizadas como granulometría, límites de Atterberg, Proctor modificado, CBR, entre otras. Luego, se preparan mezclas con diversas proporciones de ceniza adicionada y se determinan sus características de resistencia a la compresión y al esfuerzo cortante, compresibilidad, plasticidad, densidad máxima y humedad óptima de compactación. El análisis de los resultados permite identificar la dosis óptima de ceniza que brinde las mayores mejoras en la estabilización del suelo arcilloso de subrasante.

Los hallazgos del estudio sentaran unas bases técnicas para el uso masivo de este residuo industrial como aditivo estabilizador efectivo, económico y amigable con el ambiente para recuperar y extender la vida útil de la vía Jerusalén-Guataqui. Esto no solo evita el deterioro de esta importante ruta, sino que contribuye a los Objetivos de Desarrollo Sostenible 9 (Industria, Innovación e Infraestructura), 11 (Ciudades y Comunidades Sostenibles) y 13 (Acción por el Clima) al proveer infraestructura vial resiliente mediante procesos innovadores, aprovechamiento eficiente de recursos locales y mitigación de la contaminación por desechos agroindustriales.