Estudio sobre las propiedades mecánicas y el mecanismo microscópico de la goma de xantano mejorada con arcilla roja

Área de la Ciencia:

• Ingeniería geotécnica
• Ciencias de los materiales
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• Los solidificadores inorgánicos para la arcilla roja tienen impactos ecológicos adversos.
• La arcilla roja presenta una baja capacidad de soporte y agrietamiento extenso bajo la erosión hidráulica.
• Hay necesidad de materiales ecológicos para mejorar la arcilla roja.

Objetivo del estudio:

• Investigar el uso de goma de xantano (XG) como material de bajo impacto ambiental para la modificación de la arcilla roja.
• Para evaluar los efectos de XG en la fracturación mecánica, la relación de soporte de California (CBR) y las características microestructurales de la arcilla roja.
• Proporcionar un nuevo enfoque de modificación para el tratamiento de arcilla roja.

Principales métodos:

• Pruebas mecánicas de laboratorio (resistencia al corte, resistencia a la compresión, módulo de deformación).
• Análisis de las microestructuras (enlaces de polímeros, contenido mineral, estructura de poros).
• Prueba de la relación de cojinete de California (CBR).

Principales resultados:

• La goma de xantano (XG) aumenta la resistencia al corte y el módulo de deformación de la arcilla roja.
• La dosis óptima de XG mejora la cohesión, el ángulo de fricción interna y la resistencia a la compresión.
• La adición de XG reduce el desarrollo de fracturas, disminuye la porosidad y altera la composición mineral, mejorando la CBR a un máximo de 24.1%.

Conclusiones:

• La goma de xantano (XG) es un biopolímero ecológico eficaz para la modificación de la arcilla roja.
• El XG mejora las propiedades mecánicas y reduce el agrietamiento, ofreciendo una alternativa sostenible a los solidificadores inorgánicos.
• El estudio proporciona datos valiosos para proyectos de ingeniería que implican la estabilización de arcilla roja.