La ceniza de cascarilla de café es frecuentemente encontrada como desecho cuando se lleva a cabo la producción del grano de café, puesto que los productores no encuentran otro uso para estos residuos, los cuales se convierten en un factor de contaminación ambiental importante debido a su composición química; además, en Colombia, la construcción y mantenimiento de la red vial terciaria se encuentra limitada por distintos factores sociales, geográficos o económicos, lo que ocasiona dificultades para un correcto funcionamiento de las vías. Un problema común es el fenómeno de la expansión, lo cual causa graves daños a las carreteras y reduce su vida útil, por esa razón se han implementado formas de mitigar este inconveniente, entre las cuales se encuentra el mejoramiento de suelos con aditivos químicos, los cuales producen un cambio en la composición mineralógica del suelo que logran controlar la variación de humedad, ayudando a reducir la plasticidad formando compuestos cementantes.
En este trabajo de investigación se tiene como objetivo evaluar el comportamiento expansivo de un suelo tipo arcilla de alta plasticidad (CH) mejorado con la adición de ceniza de cascarilla de café (CCC) y cal, aplicado al mejoramiento de vías terciarias. Se evaluaron combinaciones de suelo con CCC al 20% de su masa seca, también con cal usando un 14.1%, y con una unión de los dos compuestos, teniendo un 10.3% de CCC y un 7.1% de cal; utilizando ensayos normalizados para evaluar este comportamiento, así como pruebas técnicas como información adicional para confirmar tendencias en el comportamiento de cada mezcla. Se obtuvo un resultado favorable en el ensayo de Lambe y la prueba de Seed para la reducción de la expansión al agregar CCC como estabilizante, así como sus comportamientos de potencial de expansión evaluados con los límites de Atterberg. Estas combinaciones se evaluaron en distintos periodos de tiempo para verificar su tendencia, estos tiempos fueron: 0, 7, 14 y 28 días. Por otro lado, se realizó el ensayo de expansión libre con probetas, con en el cual no se lograron resultados concluyentes para determinar una valoración en términos de expansión.
Después de analizar todos los ensayos que se llevaron a cabo, se puede concluir que es conveniente utilizar la CCC como estabilizante para mitigar la expansión del suelo tipo CH usado como subrasante en vías terciarias.
Coffee husk ash (CHA) is frequently found as waste during the production of coffee beans, as producers often find no alternative use for these residues. These materials become a significant source of environmental pollution due to their chemical composition. Additionally, in Colombia, the construction and maintenance of tertiary road networks are limited by various social, geographic, and economic factors, which hinder the proper functioning of these roads. A common issue is the phenomenon of soil expansion, which causes severe damage to roadways and shortens their service life. For this reason, several mitigation strategies have been implemented, including soil improvement using chemical additives. These additives alter the mineralogical composition of the soil, helping to control moisture variation, reduce plasticity, and form cementitious compounds.
This research aims to evaluate the expansive behavior of a high-plasticity clay soil (CH) improved with the addition of coffee husk ash (CHA) and lime, applied to the improvement of tertiary roads. Soil combinations were evaluated using 20% CHA by dry mass, 14.1% lime, and a mixture of both compounds with 10.3% CHA and 7.1% lime. Standardized tests were used to assess this behavior, along with technical tests as additional information to confirm trends in the behavior of each mixture. Favorable results were obtained in the Lambe test and the Seed test for expansion reduction when CHA was added as a stabilizer, as well as in the evaluation of expansion potential using Atterberg limits. These combinations were assessed over different time periods to verify their trends: 0, 7, 14, and 28 days. On the other hand, the free expansion test using specimens did not yield conclusive results for determining expansion values.
After analyzing all the tests conducted, it can be concluded that using CHA as a stabilizer is a suitable strategy to mitigate the expansion of CH-type soil used as a subgrade in tertiary roads.
