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JORNADAS DE ACTUALIZACION TECNICA CONSTRUCCION DE BASES DE SUELO CEMENTO

Ing. EDUARDO A. MARCOLINI

DIRECCION NACIONAL DE VIALIDADJujuy, 20 y 21 de marzo de 2012

INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO

SUELO CEMENTO - DEFINICIONES (natural / mezcla artificial)

Mezcla intima de : (% mnimo s/especificaciones) (p_compactacion e hidratacin)

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% cemento vs Resistencia a compresin

0

10

20

30

40

50

60

70

4 5 6 7 8 9 10

cemento en %

R

e

s

i

s

t

(

k

g

/

c

m

2

)

< 5 % cemento

% cemento vs durabilidad

0

2

4

6

8

10

12

4 5 6 7 8 9 10

cemento en %

p

e

r

d

i

d

a

e

n

%

Hum. y secadoCong. y deshieloEspecif ic.

5,2 % cemento

DISEO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO

Condiciones a cumplimentar:

Resistencia a compresin a 7 das > mnimo requerido (usualmente 21 - 40 kg/cm2)

Durabilidad por Humedecimiento y Secado ( 12 ciclos ) % prdida

Durabilidad por Congelamiento y Deshielo ( 12 ciclos ) < especificado

Ejemplo: mnimo % cemento requerido = 5,2 % Nueva Resistencia de referencia = 32 kg/cm2CONTROL INDIRECTO DE DURABILIDAD


SUELO CEMENTO - CONSTRUCCION

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PREMISAS A CONSIDERAR, PARA GARANTIZAR LA CALIDAD REQUERIDA EN BASES CEMENTADAS : Contenidos de cemento y humedad adecuados

Determinados previamente en Laboratorio, para alcanzar las caractersticas de Resistencia y Durabilidad especificadas

Seleccin de metodologas y equipamientos que permitan reproducir en obra las condiciones de Laboratorio Incremento contenido mnimo cemento para compensar diferencias de escala y controles

Mezclado eficiente y uniforme de materiales intervinientesCorrecta dosificacin de los materiales, granulometras y pulverizado apropiado, homogeneidad de

mezcla, control de espesores

Compactacin apropiada en el caminoObtencin de las densidades predeterminadas, dentro del plazo de manejabilidad de la mezcla, con

uniformidad en todo el espesor

Curado adecuado de la capa terminadaMantenimiento de las condiciones humedad durante tiempo mnimo necesario, para garantizar la

correcta hidratacin del cemento y por consiguiente las resistencias potenciales de la mezcla proyectada.


METODOLOGIAS CONSTRUCTIVAS

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MEZCLA EN EL CAMINO

MEZCLA EN PLANTA


METODOLOGIAS CONSTRUCTIVAS

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EQUIPOS RECICLADORES (RECLAIMER) : Alta eficiencia de pulverizacin y mezclado Elevadas producciones acordes con las T.A.R.

Complementar con: Adecuada dosificacin y distribucin de materiales componentes Estricto control de espesores de tratamiento

PLANTAS MEZCLADORAS CENTRALES: Mayor control en la dosificacin de los materiales Mas uniformidad de las mezclas

Complementar con: Distancias y equipos de transporte adecuados Metodologas de distribucin en cancha apropiadas

MEZCLA EN EL CAMINO

MEZCLA EN PLANTA


. extendido y perfilado del material . topografa y corte con precisin

espesor final de la capa

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MEZCLADO EN EL CAMINOPreparacin previa de la cancha:

Carga de suelo


Eventualmente: en suelos cohesivos

Pulverizado previo y/o premezcladodos o mas suelos

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MEZCLADO EN EL CAMINOPreparacin previa de la cancha:

Ajustes en la humedad

Suelos muy hmedos

2 / 3 % debajo de HptimaSuelos muy secos

humedecimiento previo para cubrir dficit de equipos

. Correccin de suelos con arenas

. Carga y extendido con medios idneos que garanticen una dosificacin uniforme. Opcional: premezclado previo a la ejecucin de la base cementada

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MEZCLADO EN EL CAMINO

Preparacin previa de la cancha:


. Descarga de cemento a granel sobre la cancha precortada, es lo mas usual

. Dispositivos de distribucin adecuados

. Es importante que posean algn mecanismo o dispositivo que permita ser calibrado (apertura, velocidad, etc). Repetibilidad en la dotacin descargada . Delimitar claramente el ancho del tratamiento

. En algunos casos puede resultar conveniente formar un caballete de suelo para contener el cemento descargado

. Canchas de prueba para ajustar estos parmetros

control de la cantidad de cemento descargada efectiva

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MEZCLADO EN EL CAMINODistribucin del cemento:


. Descarga de un espesor predeterminado de cemento

. Exige mxima precisin en el precorte de la cancha

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MEZCLADO EN EL CAMINODistribucin del cemento:

. Descarga de flujo controlado

. Permite regular una abertura de descarga y velocidad del camin

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. falta de uniformidad

. dependen en gran medida de la voluntad del operador

Descarga de una cantidad predeterminada (capacidad acopio) en una longitud y ancho definido: distribucin azarosa:

Distribucin del cemento:


. Con equipos recicladores reclamadores (reclaimer). Incorporacin y mezclado de la humedad en el tambor del equipo. Control de humedad de la mezcla detrs del paso del reciclador. Verificar calidad de pulverizado

regular apertura de compuerta, velocidad del equipo

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MEZCLADO EN EL CAMINOMezclado en cancha:


. En fajas longitudinales acordes al ancho del tambor mezclador

. Solapes 10 / 20 cm que eviten sectores sin tratar

. Evitar sobrehumedecimiento fajas de igual ancho efectivo incorporar agua slo en una de las pasadas del equipo en el solape

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Mezclado en cancha:


. Cemento distribuido en todo el ancho de la cancha

. Iniciar mezcla en una faja de borde

. Nunca comenzar el mezclado de una faja si no se complet la descarga de cemento en la franja lateral

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CONTROL DE ESPESOR DE RECICLADO

. Se calibra la profundidad de penetracin del tambor

. El equipo copia la cancha

. Precaucin: cuando se hace un premezclado enseco superficie de apoyo distorsionada


. Calibracin inicial y control peridico de la planta (en general dosifican por volumen). Asegurar provisin de cemento de flujo uniforme (fluidificadores). Control visual permanente

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MEZCLADO EN PLANTA CENTRAL

PERMITE UN BUEN CONTROL SOBRE LADOSIFICACION DE LOS MATERIALES

PRECAUCIONES EN EL TRANSPORTE YDISTRIBUCION DE LA MEZCLA


* Pulverizado previo de suelos finos * Acopio en cantidades suficientes de granulometra adecuada y humedad controlada

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MEZCLADO EN PLANTA CENTRALPreparacin de suelos:

Recomendable: colocacin de cribas o zarandas para limitar tamao mximo en tolvas de carga


En el transporte: . Limitar perdidas de humedad por evaporacin (cobertura) . Limitar tiempos de viaje (plazo de manejabilidad)

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MEZCLADO EN PLANTA CENTRALTransporte y distribucin en cancha:

Distribucin: . Con equipos distribuidores adecuados o pavimentadoras

. En dos o mas fajas de ancho, limitar longitud para evitar demoras entre franjas adyacentes


. Verificar condiciones de la mezcla: HUMEDAD GRANULOMETRIA

. Mantener el mas alto contenido de humedad que permita la consolidacin y terminacin sin que se observen fisuramiento superficial, ondulaciones, huellas o baches durante las operaciones de compactacin

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COMPACTACIONPrevio al inicio de compactacin:

. Granulometra adecuada:

100 % pasa tamiz # 25 mm (1)

80 % pasa tamiz # 4,8 mm (N 4) (excluidas partculas de grava)

. Efectuar ajustes necesarios en los procesos constructivos


. Densificacin con equipos adecuados para el tipo de suelo

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COMPACTACIONEquipos de Compactacin:

Chequear en canchas de prueba


. Evitar demoras en el inicio de la compactacin (detrs del reciclador o equipo distribuidor)

. Los trabajos de densificacin slo concluyen cuando termina el ltimo equipo de compactacin afectado a las tareas (usualmente rodillo neumtico)

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COMPACTACIONInicio de la Compactacin:

. Completar los trabajos dentro del plazo de manejabilidad (mximo 2 horas en general)

. Importantes prdidas de resistencia por retardos en la compactacin


. Precauciones especiales con el uso de patas de cabra:

- asegurar buena penetracin de los tacos del tambor del compactador

- mantener buena adherencia de la capa superficial (material suelto) . Cualquiera sea el / los equipos de compactacin mantener las condiciones de humedad de la mezcla, con riegos ligeros de agua (perdidas por evaporacin, manipuleo, etc)

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COMPACTACION

. Compactadores de superficie lisa (aplanadoras, rodillos metlicos o neumticos) facilitan el mantenimiento de la humedad durante el proceso y permiten una mejora en la terminacin superficial


. Cualquiera sea el equipamiento de compactacin, se obtiene una buena terminacin de las capas cementadas; sellando la superficie con rodillo neumtico

. Son condiciones esenciales:

- mantener la humedad de trabajo durante todo el proceso

- eliminar planos de compactacin / laminaciones formados por los propios equipos (patas de cabra, motoniveladoras, etc)

- completar todos los trabajos dentro de los plazos recomendados

. Se debe obtener una superficie lisa, densa y hmeda, libre de grietas, baches, delaminaciones, desprendimientos, etc

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SELLADO FINAL


. Corte final a cotas de proyecto de la base

. Mxima precisin

. Descarte del material producto del perfilado

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CORTE Y PERFILADO FINALCon Motoniveladoras o

Trimmer


. Recomendable:

completar todas las tareas, hasta el curado de la capa cementada, dentro del plazo de manejabilidadLos equipos actuales, operando en fajas, con controles de nivel independientes, permiten acelerar los tiempos de construccin de bases cementadas

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CORTE Y PERFILADO FINAL

. La prctica de efectuar corte y perfilado final a la jornada siguiente, no es aconsejable desde ningn punto de vista:- disminucin rendimientos y desgastes de los

equipos de corte- poca confiabilidad en mantenimiento de

humedad de la capa desecacin, prdida de resistencia y desgaste superficial acelerado. En general est asociada a una sobrevaloracin de la capacidad de produccin de los equipos canchas mas cortas


. Riego de curado: en general con materiales bituminosos (emulsiones), estn destinados a mantener la humedad de la capa cementada, a fin de garantizar la correcta hidratacin del cemento, ganancia de resistencia y una superficie durable y de buena calidad

Previo al riego asfltico:- Enrgico barrido y soplado para eliminar material suelto o dbilmente adherido

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CURADO DEL SUELO CEMENTO

- Riego de agua para saturar los poros de la base cementada, con el fin de evitar penetracin del material asfltico (no se debe imprimar sobre charcos o agua superficial)

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CURADO DEL SUELO CEMENTO

Curado sobre material suelto y seco Curado en condiciones apropiadas dehumedad


# Utilizar contenidos de cemento conservadores, a fin de compensar las sustanciales diferencias entre las condiciones de obra y de laboratorio

# Adoptar una logstica de obra adecuada, atendiendo aspectos relacionados con:- seleccin de equipos apropiados- provisin y dosificacin de materiales componentes- esquema de seguimiento y control de calidad que asegure los mejores resultados

# Respetar plazos de manejabilidad y mantener las condiciones de humedad# Efectuar el curado dentro de los plazos tolerables

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CONCLUSIONES FINALES

INDEPENDIENTEMENTE DE LA METODOLOGIA CONSTRUCTIVA UTILIZADA, ES RELEVANTE OBTENER UNA SUPERFICIE DE TRATAMIENTO LISA, DE ALTA DENSIDAD Y RESISTENCIA.UN SUELO CEMENTO CON LA DENSIDAD Y RESISTENCIA REQUERIDAS NO ALCANZA SI ESTAS CARACTERISTICAS NO SE CUMPLEN EN TODO EL ESPESOR, INCLUYENDO DE MANERA FUNDAMENTAL, A SU SUPERFICIE.


MUCHAS

GRACIAS !!!!

[email protected] www.icpa.org.ar

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