Optimización de mezcla suelo-cemento: buscando el porcentaje óptimo de humedad y cemento, cumpliendo la Norma Técnica Colombiana NTC 4205

Abstract

En la actualidad, surge una creciente necesidad de utilizar materiales en la industria de la construcción que se ajusten a las exigencias económicas y medioambientales de cada población. Esta investigación se centró en determinar el porcentaje óptimo de humedad y cemento que permitiría que una mezcla de suelo-cemento alcanzara la resistencia a compresión uniaxial mínima requerida para un ladrillo macizo, según la norma técnica colombiana (NTC 4205). Para llevar a cabo el estudio, se recolectó suelo en la zona urbana del municipio de Pereira. Este suelo fue sometido a pruebas de límites de Atterberg, granulometría, proctor modificado y contenido de materia orgánica, lo que permitió clasificarlo como un limo de alta plasticidad (MH). Posteriormente, se compactaron cilindros con el suelo en su estado natural y su humedad óptima, creando así una muestra estándar para la investigación. Luego, se procedió a mezclar el suelo con diferentes proporciones de cemento Portland, variando del 2% al 30%, con el objetivo de observar cómo afectaban estas dosificaciones a las propiedades de la mezcla. Posteriormente se llevaron a cabo pruebas de densidad, pulso de velocidad ultrasónica (UPV) y resistencia a compresión encofinada. Los resultados mostraron que la resistencia a compresión para la muestra estándar fue de 0.39 MPa, estableciendo así la base de la resistencia del suelo caracterizado. Sin embargo, al someter todos los cilindros a ensayos de compresión inconfinada, se encontró que aquellos con un 30% de cemento en la mezcla resistieron 1.48 MPa, demostrando ser los más resistentes. A pesar de este incremento, se concluyó que ninguna de las dosificaciones logró alcanzar el umbral mínimo establecido por la Norma.