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ESTABILIZACION DE SUELOS CON CAL
1
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y
DINERO
La cal es el nico producto capaz de proveer una
variedad de beneficios, puede ser utilizada en suelos
inestables para:
Secar
Modificar
Estabilizar
- 2 -
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y
DINERO
SECADO
La cal viva (xido de calcio) qumicamente combinada
con el agua, puede ser utilizada muy efectivamente para
el secado de cualquier suelo con humedad.
La combinacin del xido de calcio + agua, genera una
reaccin exotrmica, provocando calor que evapora el
agua del suelo.
El xido de calcio se hidrata al agregarle agua por la
humedad de suelo.
- 3 -
*Para hidratar 1 ton de xido de calcio se requiere de 320 L de agua.
El tratamiento con xido de
calcio transforma las
caractersticas y el
desempeo de suelos
arcillosos. En estas
imgenes se muestra el
mismo suelo antes
(izquierda) y despus
(derecha) de haberlo tratado
con cal viva).
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y
DINERO
SECADO
El efecto neto es que el secado ocurre rpidamente,
dentro de unas horas, habilitando ms rpido el acceso
al lugar y compactacin del suelo, que a que el suelo se
seque a travs de la evaporacin natural.
- 4 -
*Para hidratar 1 ton de xido de calcio se requiere de 320 L de agua.
El tratamiento con xido de
calcio transforma las
caractersticas y el
desempeo de suelos
arcillosos. En estas
imgenes se muestra el
mismo suelo antes
(izquierda) y despus
(derecha) de haberlo tratado
con cal viva).
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y
DINERO
MODIFICADO
Ocurre despus de hacer el mezclado inicial del xido de
calcio y los materiales arcillosos presentes en el suelo.
Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con
las partculas de arcilla, con el agua y otros iones.
Gracias al intercambio inico, el suelo arcilloso se
modifica, resultando:
Reduccin del Indice de Plasticidad
El suelo se hace friable y granular
Mejora la estabilizad y compactacin
Se reduce la expansividad del suelo
- 5 -
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y
DINERO
ESTABILIZACIN
La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del pavimento.
Ganancia progresiva de resistencia a la compresin (VRS) con el tiempo.
Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones
Se crea una barrera resistente al agua.
Reduccin del ndice de plasticidad.
Reduce las caractersticas de expansin y agrietamientos.
Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua, el pH del suelo rpidamente se incrementa, siendo favorable para la formacin de silicatos y aluminatos de calcio.
Incrementa substancialmente la capacidad de carga.
- 6 -
REACCIN QUMICA DE LA CAL CON ARCILLAS
La cal reacciona qumicamente con las partculas de arcilla alterando la interaccin molecular. Las arcillas sin tratar tienen una estructura
molecular similar a algunos polmeros, y dan propiedades plsticas. La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares, causando cambios en la densidad y el volumen. A mayor rea superficial de una arcilla, mayor ser su capacidad de atraer agua y mayor tambin ser su comportamiento expansivo.
En suelos arcillosos tratados con cal, los tomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los tomos de sodio e hidrogeno, produciendo un suelo con caractersticas muy friables. El intercambio inico expulsa tambin las partculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla. La siguiente reaccin ocurre con la slice y almina disponible en suelo, formando un material cementante (el efecto puzolnico), ganando resistencia a la compresin progresivamente.
Floculacin: la textura cambia, decrece el ndice de plasticidad y se hace trabajable el material tratado.
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Floculacin/Aglomeracin
Arcilla despus de la floculacin / Aglomeracin
Floculacin/Aglomeracin
Partculas de arcilla inestables
REACCIN QUMICA DE LA CAL CON ARCILLAS
Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente, el pH del suelo rpidamente incrementa arriba del 10.5, siendo favorable para la formacin de hidratos clcicos de slice y almina. Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo. A como se forma esta matriz estructura, el suelo es transformado de su alta expansividad, de un estado natural indesable a ms granular, a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una capacidad de soporte de carga. La controlada reaccin puzolnica crea un material que es permanente, durable, resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable. La capa estructural que se forma es fuerte y flexible.
- 8 -
REACCIONES PUZOLANICAS USANDO CAL
Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos
Durante la reaccin con la slice y alumina disponible en los
suelos, se forma una estructura de materiales cementantes. (el
efecto puzolnicos)
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Reaccin Puzolnica
Calcium Hydroxide
From lime or cement
Cementitious
Material from
pozzolanic reactions
[CSH and CAH]
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
Clay Particle
REACCION QUIMICA DE LA CAL CON FLYASH (CENIZA
VOLANTE) PARA PROVEER RESULTADOS CEMENTANTES
Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y
material granulado (fragmentos de piedras, gravas,
arena)
La reaccin entre la cal, ceniza volante (flyash), la slice y
alumina forman una estructura de materiales cementantes.
La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las
partculas grandes de un suelo arenoso o con grava.
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Reaccin Puzolnica
Calcium Hydroxide
From lime or cement
Cementitious
Material from
pozzolonic reactions
[CSH and CAH]
Clay Particle
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
DISEO DE MEZCLAS PARA DIFERENTES TIPOS
DE SUELOS
Tipo de suelo
Wel
l gra
ded
grav
els
& g
rave
l san
d
mix
ture
s, li
ttle
or n
o fin
es
Poo
rly g
rade
d gr
avle
s &
gra
vel s
and
mix
ture
s, li
tlle
or n
o fin
es.
Silt
y gr
avel
s, g
rave
l-san
d-si
lt m
ixtu
res
Cla
yed
grav
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and-
clay
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Wel
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Poo
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little
or
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Silt
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Cla
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and-
clay
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ture
s
Inor
gani
c si
lts, v
ery
fine
sand
s, r
ock
flour
,
silty
or
clay
ed fi
ne s
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Inor
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c cl
ays
of lo
w to
med
ium
pla
stic
ity,
grav
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cla
ys, s
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cla
ys, i
lty c
lays
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n
clay
Org
anic
silt
s &
org
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y cl
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w
plas
ticity
Inorg
anic
silt
s, m
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eous
or
diat
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fine
sand
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silt
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last
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Inorg
anic
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ys o
f hig
h pl
astic
ity, f
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lays
Org
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ys o
f med
ium
to
high
pla
stic
ity
Peat
, muc
k &
oth
er h
oghl
y or
gani
c so
ils
Unified
Group
Symbol GW GP GM GC SW SP SM SC ML CL OL MH CH OH PT
ASSHTO
Group
Classifica-
tion
A-1-a A-1-a A-1-b A-1-b A-1-b
A-1-b
or
A-3
A-2-4
or
A-2-5
A-2-6
or
A-2-7
A-4 A-6 A-4 A-5 A-7-6 A-7-5 A-8
Recommen-
ded additives
- 11 -
LIME PLUS TYPE F Coal Fly Ash (Stabilization)
LIME (Stabilization & Modification)
Prefix : G = Graded, S= Sand, M = Silt, C = Clay, O = Organic
Suffix : W = Well Graded, P = Poorly Graded, M = Silty, L = Low plasticity (LL< 50%), H = High Plasticity (LL > 50%)
*Ver anexos
LA CAL EN LA MODIFICACIN DEL SUELO: PREPARANDO
EL TERRENO O REA
Seca el suelo para seguir trabajando
Gran plataforma de trabajo para maquinaria pesada
Hace que las arcillas no trabajables, se conviertan en
suelo trabajable en minutos.
- 12 -
LA CAL EN LA ESTABILIZACIN
Las reacciones puzolnicas del tratamiento con cal
continua a lo largo del tiempo, permitiendo que la base
gane resistencia.
- 13 -
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
1 28 360
Rc (
Mp
a)
Edad en das
6% Cao
4% CaO
2% CaO
1% CaO
0% CaO
COSTO EFECTIVO, SOLUCIN PARA LA ESTABILIZACION
Costos ms bajos en la construccin.
Hace que los materiales del lugar sean usables y trabajables.
Elimina los costos de remover y acarrear materiales.
Elimina el costo asociado con materiales para rellenar.
Costos de vida ms bajos
Ms bajos costos de mantenimiento a travs de mejor resistencia contra el agua y a los efectos de heladas y deshielos.
Vida til de largo tiempo.
- 14 -
ESTABILIZACIN DE SUELOS CON XIDO DE
CALCIO
Qu lograr con el tratamiento del suelo?
Tratamiento de suelo: es un trmino general que se
aplica cuando se quiere modificar un suelo para un
propsito en especfico.
Qu propsito?
Secar
Modificar
Estabilizar
- 15 -
EFECTOS DEL XIDO DE CALCIO SOBRE EL
SUELO TRATADO
1. Secado
El tratamiento con xido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de humedad, mejorando su desempeo durante el proyecto constructivo.
El xido de calcio se hidrata tomando humedad del suelo, generando grandes cantidades de calor que provocan la evaporacin de ms agua del suelo.
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del xido de calcio es igual al doble del agua que se requiere para hidratarlo.
El tratamiento con xido de
calcio transforma las
caractersticas y el
desempeo de suelos
arcillosos. En estas
imgenes se muestra el
mismo suelo antes
(izquierda) y despus
(derecha) de haberlo tratado
con cal viva).
*Para hidratar 1 ton de xido de calcio se requiere de 320 L de agua. - 16 -
EFECTOS DEL XIDO DE CALCIO SOBRE EL
SUELO TRATADO
2. Modificacin
La modificacin ocurre cuando el xido de calcio reacciona con los materiales arcillosos presentes en el suelo realizndose un intercambio inico entre las partculas de xido de calcio y de suelo.
Gracias a este intercambio inico, el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo que resulta en: Reduccin de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las caractersticas para la compactacin
*Aplicacin del xido de
calcio sobre suelo arcilloso
para reducir su plasticidad e
incrementar los valores de
resistencia a la compresin
finales. - 17 -
EFECTOS DEL XIDO DE CALCIO SOBRE EL
SUELO TRATADO 3. Estabilizacin
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccin de xido de calcio con el slice y la almina presentes en el suelo.
El PH de la mezcla suelo+xido de calcio se incrementa siendo favorable para la formacin de silicatos y aluminatos de calcio.
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partculas del suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos clcicos de slice y almina.
Como resultado se obtiene una
ganancia progresiva de resistencia
a la compresin (VRS)
- 18 -
EFECTOS DEL XIDO DE CALCIO SOBRE EL
SUELO TRATADO
3. Estabilizacin
Reduce la plasticidad, la expansin y le da resistencia entre las partculas
de arcilla.
- 19 -
MECANISMO DE REACCIN (CONTINUA)
Las denominadas arcillas estn compuestas por una multitud de pequeas lminas que posee una gran rea superficial (150 a 400 m2 / gr).
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen partculas de sodio (+) y de agua (bipolares).
Entre mayor sea el rea superficial de una arcilla, mayor ser su capacidad de atraer agua y mayor tambin ser su comportamiento expansivo.
A menos que se modifique la superficie de las arcillas, stas se expandirn y contraern de acuerdo a los cambios climticos causando daos.
Na Na Na Na
H2O H2O H2O H2O H2O
H2O H2O H2O
- 20 -
MECANISMO DE REACCIN (CONTINUA)
Cuando se agrega xido de calcio a un suelo arcilloso, el calcio (++)
reemplaza al sodio y las partculas de arcilla se transforman en
hidratos clcicos de slice y almina.
Este intercambio inico expulsa tambin las partculas de cal que se
hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla.
Los hidratos clcicos de slice y almina forman una estructura
permanente y fuerte con caractersticas cementantes que gana
resistencia a la compresin progresivamente.
Ca Ca Ca Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
Na Na
Na
Na
OH
OH
OH OH
OH
OH
- 21 -
MECANISMO DE REACCIN (CONTINUA)
Reacciones inmediatas (horas).
Reduccin en contenido de agua
Floculacin (la textura cambia, decrece el ndice de plasticidad y se
apropia la trabajabilidad del material tratado).
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas, meses, aos).
Reaccin puzolnica entre las partculas de cal con la arcilla.
Recarbonatacin de la cal.
Ca Ca Ca Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
Na Na
Na
Na
OH
OH
OH OH
OH
OH
- 22 -
CUNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
CON XIDO DE CALCIO?
El tratamiento con xido de calcio mejora la textura y la resistencia a la
compresin del suelo, hacindolo fcil de manejar durante la
compactacin. El beneficio obtenido por el tratamiento es mayor cuanto
mayor es el contenido de arcilla del suelo.
Los tratamientos de estabilizacin pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos.
La efectividad del tratamiento depender del nivel de arcilla presente (mnimo 7%) y
de su capacidad para reaccionar.
El diseo del tratamiento ms adecuado se desprende de un anlisis del suelo, para
conocer la cantidad de xido de calcio adicionada para lograra un PH de 12.454.
- 23 -
CUNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
CON XIDO DE CALCIO?
Los suelos con menos del 7% de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el fly ash (ceniza volante).
La dosificacin conveniente es generalmente de una a tres partes de fly ash contra una
parte de cal (1-3:1).
El fly ash es un subproducto de la combustin del carbn que contiene grandes
cantidades de slice y almina que pueden reaccionar con la cal.
- 24 -
PRUEBAS PARA LA ESTABILIZACIN
DE SUELOS (PREPARACIN DE MUESTRAS)
Seleccione el contenido de xido de calcio como porcentaje del peso volumtrico seco suelto del suelo.
Prueba de Eades-Grim (ASTM D-6276): Obtener una muestra del suelo a tratar.
Secar la muestra en horno
Obtener una muestra de 350 grs. del suelo que pase la malla No. 40 (0.425 milmetros).
Mezclar el suelo con xido de calcio, en frascos de plstico en una cantidad de 25 grs. de suelo y dosificar la cal en peso para un rango de 1% al 10%. Cada porcentaje tendr su propia muestra, por lo tanto, se necesitarn frascos, para 10 contenidos de cal.
Agregar 100 ml. de agua destilada por muestra.
Mezclar las muestras de suelo+xido de calcio+agua durante 30 seg., cada 10 minutos durante una hora.
Con un potencimetro, obtener lo valores de PH de la mezcla suelo+xido de calcio+agua.
- 25 -
PRUEBAS PARA LA ESTABILIZACIN DE
SUELOS (PREPARACIN DE MUESTRAS)
Cuando el valor de PH de la mezcla suelo+xido de calcio+agua se aproxime a
12.4, esta nos indica la cantidad de xido de calcio necesaria para estabilizar el
suelo a tratar.
11,6
11,7
11,8
11,9
12,0
12,1
12,2
12,3
12,4
12,5
1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8%
Val
or
de
l pH
% CaO Incorporado
- 26 -
CAL EN LA ESTABILIZACIN DE SUELOS
Resumen del proceso de aplicacin
- 27 -
CAL EN LA ESTABILIZACIN DE SUELOS
Resumen del proceso de aplicacin
- 28 -
CAL EN LA ESTABILIZACIN DE SUELOS
Recordar: el peso volumtrico del suelo tratado
ser ms bajo que el del suelo sin tratar y la
humedad prima del suelo tratado ser mayor
que la del suelo original.
Resumen del proceso de aplicacin
- 29 -
CAL EN LA ESTABILIZACIN DE SUELOS
Control de Calidad
- 30 -
CAL EN LA ESTABILIZACIN DE SUELOS
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos
indique de manera rpida el pH del suelo tratado, esto
se lograra utilizando un indicador qumico, ya que se
lograra tener una prueba de la reaccin de manera
rpida que posteriormente se puede confirmar con la
prueba de VRS.
Se tienen diversas opciones de indicadores, los ms
usuales para tal seran fenolftalena y amarillo de
alizarina.
Control de Calidad
- 31 -
CAL EN LA ESTABILIZACIN DE SUELOS
Adems es una prueba de bajo costo y de fcil aplicacin, ya
que el costo de 250 ml del indicador es de $650 - $700, y se
utiliza en una solucin al 0.1%, lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucin indicadora. Su aplicacin es sencilla ya
que se puede rociar con un atomizador o tomar una muestra y
mezclarla con un pequeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado.
Esta prueba es instantnea por lo que nos ayudara a detectar
deficiencias en el contenido de cal y as poder evitar problemas
posteriores, por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra.
Control de Calidad
- 32 -
CAL EN LA ESTABILIZACIN DE SUELOS
VENTAJAS:
Es ms econmico su traslado
en un 25% por la cantidad
disponible de CaO
La densidad es igual a la
unidad por lo tanto su
almacenamiento requiere
menor volumen para silos.
Reaccin ms rpida de
secado.
Extiende las temporadas de
construccin (exceso de
humedad o lluvia, por
temporadas).
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes
presentaciones para la estabilizacin de suelos
DESVENTAJAS:
La hidratacin en campo
requiere un cuidado especial.
Problemas de seguridad en su
aplicacin.
CAL VIVA
- 33 -
CAL EN LA ESTABILIZACIN DE SUELOS
VENTAJAS:
No tenemos problemas de
polvo en la aplicacin.
Se distribuye uniformemente el
producto en el suelo.
Reduce costos para su
hidratacin y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de
mezclado para su distribucin
en la forma seca.
Ayuda a la humectacin pronta
de los suelos en periodo del
verano.
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes
presentaciones para la estabilizacin de suelos
DESVENTAJAS:
La velocidad de aplicacin es
lenta y necesitas camiones
pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada.
No es prctico para suelos
hmedos.
LECHADA DE CAL
- 34 -
CAL EN LA ESTABILIZACIN DE SUELOS
VENTAJAS:
Se aplica dos o tres veces ms
rpido que la lechada.
Muy efectivo en suelos que no
tienen mucha humedad.
La hidratacin de la cal esta
total y correctamente
terminada.
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes
presentaciones para la estabilizacin de suelos
DESVENTAJAS:
El polvo que se genera en su
aplicacin.
Su peso volumtrico la hace
que sea ms costoso su
traslado contra el producto
seco.
La dosificacin se pierde en
lugares con mucho viento.
El proceso de hidratacin en
planta es ms caro que hacerlo
en el lugar de aplicacin.
CAL HIDRATADA
- 35 -
CASO PRACTICO CONTEPEC, MICH. PARQUE INDUSTRIAL
Mtodo Tradicional
Mtodo Estabilizacin con Cal
Estudio para diseo de pavimentos
Carpeta Asfltica
Impregnacin y Liga
Base Hidrulica
Base Hidrulica
Compactacin T.N.
10 cm
20 cm
35 cm
15 cm
Carpeta Asfltica
Impregnacin y Liga
Base Hidrulica
Arcilla y arena fina limosa
estabilizados con xido de calcio al
6% en peso seco suelto del material
8 cm
18 cm
20 cm
SN= 3.65, AASHTO SN= 3.67, AASHTO =
- 36 -
CASO PRACTICO (1) CD. GUADALUPE, NL.
Caractersticas del estrato natural y modificado
Cliente: Grupo Ruba
Fecha: Agosto/Septiembre 2005
Estabilizacin calle Ro Tigris, Fracc. Privada San Carlos
Caractersticas Estrato
(Virgen)
Estrato
(Con cal al 5%)
Pasa malla No. 200 (%) 69 75
Lmite lquido (%) 58 27
ndice plstico (%) 36 9
Contraccin lineal (%) 14 3
VRS Estndar Saturado (%) 0.90 102
Expansin (%) 1.75 0.31
Observaciones Arcilla altamente plstica
(CH) Tierra de cultivo
- 37 -
CASO PRACTICO (1) CD. GUADALUPE, NL.
Ahorro en Plataformas para viviendas y vialidades
Cliente: Grupo Ruba
Fecha: Agosto/Septiembre 2005
Estabilizacin calle Ro Tigris, Fracc. Privada San Carlos
CONCEPTO
Tratamiento
Tradicional
P.U. $ /MT3
Tratamiento
con cal al 5%
P.U. $/MT3
Corte, carga, acarreo y regalas de material arcilloso en la obra 49 0
Corte, carga, acarreo, regalas, tendido y compactado de material
de banco puesto en la obra al 90% de compactacin 103 0
Suministro de material para la estabilizacin de suelo arcilloso
con cal viva al 5% en peso con CaO disponible de 85% 0 72
Maquila para el mezclado, pulverizacin, humectado, tendido y
compactado de suelo. (proceso de estabilizacin) 0 41
Total = 152 113
Ahorro con el proceso de estabilizacin 34%
Adems se pudo trabajar en presencia de agua, durante el
periodo de prueba
- 38 -
CASO PRACTICO (2) CARR. MONTERREY-
CD.MIER
Caractersticas del estrato natural y modificado
Cliente: SCT
Fecha: Noviembre 2005 Cadenamiento 30+800
Ampliacin de cuerpo desplante de terraplen
Caractersticas Estrato
(Virgen)
Estrato
(Con cal al 4%)
Lmite lquido (%) 49 29
ndice plstico (%) 21 12
Contraccin lineal (%) 9 0
VRS Estndar Saturado (%) 7 99
Expansin (%) 3 0
Observaciones Arcilla plstica caf obscuro
- 39 -
CASO PRACTICO (3) SAN FERNANDO, TAMPS.
Caractersticas del estrato natural y modificado
Cliente: CNA
Fecha: Junio 2006
Brecha Este 107 entre sur 22 y sur 29
Caractersticas Estrato
(Virgen)
Estrato
(Con cal al 3%)
Lmite lquido (%) 44 33
ndice plstico (%) 10 5
Contraccin lineal (%) 1.5 0
VRS Estndar Saturado (%) 22 100
Expansin (%) 1 0
Observaciones
Arcilla plstica en
combinacin con arenas y
gravas
- 40 -
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases slidas.
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramtica sus propiedades mecnicas y se vuelven impermeables.
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caractersticas del suelo, as como una ganancia de la resistencia a la compresin progresiva.
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga, acarreo y regalas (de material de banco y el existente en la obra), al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con cal en el lugar de construccin de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre estos contra el material de banco.
- 41 -
ESTABILIZACIN DE SUELOS CON CAL
- 42 -
ANEXOS
UNIFIED SOIL CLASSIFIACTION (USC) SYSTEM
(FROM ASTM D 2487)
Major Divisions Group
Symbol Typical Names
Course-Grained
Soils
More than 50%
retained on the
0.075 mm
(No. 200) sieve
Gravels
50% or more
of fraction
retained on
the 4.75 mm
(No. 4) sieve
Clean Gravels (less than 5%
fines)
GW Well-graded gravels & gravel-sand mixtures, little or no fines
GP Poorly graded gravels & gravel-sand mixtures, little or no fines
Gravels with
fines (More than 12% fines)
GM Silty gravels, gravel-sand-silt mixtures
GC Clayey gravels, gravel-sand-clay mixtures
Sands
50% or more
of fraction
passes the
4.75 (No. 4)
sieve
Clean Sands
(less than 5%
fines)
SW Well-graded sands and gravelly sands, little or no fines
SP Poorly graded sands & gravelly sands, little or no fines.
Sands with
fines (More than 12% fines)
SM Silty sands, sand-silt mixtures
SC Clayey sands, sand-clay mixtures
Fine-Grained
Soils
More than 50%
passes the 0.075
mm (No. 200)
sieve
Silts and Clays
Liquid Limit 50% or less
ML Inorganic silts, very fine sands, rock four, silty or clayey fine.
CL Inorganic clays of low to medium plasticity, gravelly/sandy/silty/lean
clays
OL Organic silts and organic silty clays of low plasticity
Silts and Clays
Liquid Limit greater than 50%
MH Inorganic silts, micaceous or diatomaceous fine sands or silts, elastic
silts
CH Inorganic clays or high plasticity, fat clays
OH Organic clays of medium to high plasticity
Highly Organic Soils PT Peat, muck, and other highly organic soils
43
Prefix : G = Graded, S= Sand, M = Silt, C = Clay, O = Organic
Suffix : W = Well Graded, P = Poorly Graded, M = Silty, L = Low plasticity (LL< 50%), H = High Plasticity (LL > 50%
AASHTO SOIL CLASSIFICATION SYSTEMS (FROM
AASHTO M145 OR ASTM D 3282)
44
Prefix : G = Graded, S= Sand, M = Silt, C = Clay, O = Organic
Suffix : W = Well Graded, P = Poorly Graded, M = Silty, L = Low plasticity (LL< 50%), H = High Plasticity (LL > 50%
General
ClassificationA-7
A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6
Sieve Analysis, %
passing
2.00 mm (No. 10) 50 max
0.425 (No. 40) 30 max 50 max 51 min
0.075 (No. 200) 15 max 25 max 10 max 35 max 35 max 35 max 35 max 36 min 36 min 36 min 36 min
Characteristics of
fraction passing
0.425 mm (No. 40)
Liquid Limit 40 max 41 min 40 max 41 min 40 max 41 min 40 max 41 min
Plasticity Index N.P. 10 max 10 max 11 min 11 min 10 max 10 max 11 min 11 min1
Usual types of
significant
constituent
materials
fine sand
General rating as a
subgrade
Recommended
additives
Note (1): Plasticity index of A-7-5 subgroup is equal to or less than the LL - 30. Plasticity index of A-7-6 subgroup is greater than LL - 30
LIME PLUS TYPE "F" COAL FLY ASH (STABILIZATION) LIME (STABILIZATION & MODIFICATION)
AASHTO Soil Classification System (from AASHTO M 145 or ASTM D3282)
Granular Materials (35% or less passing the 0.075 mm sieve) Silt-Clay Materials (>35% passing the 0.075 mm sieve)
Group Classification
A-1
A-3
A-2
A-4 A-5 A-6
excellent to good fair to poor
6 max
stone fragments, gravel
and sandsilty or clayey gravel and sand silty soils clayey soils