Valoración de residuos pulverulentos de roca ornamental como alternativa a la mejora de suelos arcilloso

• Autores: Erick Gutiérrez Villarroel
• Directores de la Tesis: José Luis Pastor Navarro (dir. tes.), Miguel Cano González (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat d'Alacant / Universidad de Alicante ( España ) en 2026
• Idioma: español
• Número de páginas: 275
• Tribunal Calificador de la Tesis: Luis Jordá Bordehore (presid.), Marina Miró Oca (secret.), Carlos Hidalgo Signes (voc.)
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  • Tesis en acceso abierto en: RUA
• Resumen

  • Este trabajo evalúa la viabilidad técnica de valorizar el polvo de mármol, residuo pulverulento generado durante el corte y pulido de rocas ornamentales carbonatadas, como material para la mejora de suelos arcillosos y para la construcción de rellenos de terraplenes. La investigación responde a la necesidad de reducir la acumulación de este residuo y, a su vez, disminuir el consumo de suelos de préstamo y conglomerantes tradicionales, cuya fabricación presenta un elevado consumo energético y genera emisiones de CO₂. El programa experimental se desarrolló sobre tres suelos arcillosos de distinta procedencia y composición mineralógica, denominados S1, S2 y S3. Se estudió su comportamiento en estado natural y tras incorporar un 20 % de polvo de mármol, un 2 % de cal o una combinación ternaria de suelo, polvo de mármol y cal. La caracterización incluyó ensayos granulométricos, límites de consistencia, compactación Proctor, hinchamiento libre, resistencia a compresión simple, índice CBR y consolidación unidimensional, además de análisis mediante fluorescencia y difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido. También se analizó la evolución durante doce meses de las propiedades del suelo S1 estabilizado y se evaluó el polvo de mármol como material independiente de relleno, tanto en su estado natural como con diferentes contenidos de cal y cemento. Los resultados muestran que el efecto del polvo de mármol sobre los suelos depende de su mineralogía, plasticidad inicial y contenido de carbonatos. Su incorporación redujo el índice de plasticidad de los tres suelos, principalmente por dilución de la fracción arcillosa activa y relleno de vacíos, aunque las mejoras resistentes fueron moderadas y no uniformes. La cal produjo incrementos de resistencia y una mayor reducción del hinchamiento, mientras que las mezclas ternarias presentaron el mejor comportamiento en plasticidad y resultados favorables en determinadas propiedades mecánicas. Como material de relleno, el polvo de mármol mostró casi nula expansividad, compactación adecuada y un índice CBR de 12,8. Aunque su resistencia no confinada fue limitada, su comportamiento bajo confinamiento resultó favorable debido a la contribución friccional entre partículas. La incorporación de cal o cemento mejoró significativamente su resistencia, rigidez y capacidad portante. La construcción de un terraplén experimental a escala real permitió contrastar los resultados de laboratorio mediante controles de densidad y humedad, ensayos DPSH, placa de carga y huella. Los tramos con polvo de mármol alcanzaron una compactación y rigidez adecuadas, confirmando su potencial para determinadas aplicaciones en obras de tierra. En conjunto, la investigación demuestra que este residuo puede constituir una alternativa técnicamente viable y ambientalmente favorable, aunque su aplicación requiere una dosificación específica para cada suelo y estudios adicionales sobre durabilidad, comportamiento a largo plazo y condiciones de ejecución en obra.