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UNASAM FILIAL BARRANCA DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Y RÍGIDOS ESTABILIZACIÓN DE SUBRASANTES CON CAL BASE Y SUB-BASE GRANULAR Página 1

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UNASAM FILIAL BARRANCA

DISENtildeO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Y RIacuteGIDOS

ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES CON CAL

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 1

UNASAM FILIAL BARRANCA

Subrasante

De la calidad de eacutesta depende en gran parte el espesor que debe tener un pavimento sea eacuteste

flexible o riacutegido Como paraacutemetro de evaluacioacuten de esta capa se emplea la capacidad de soporte o

resistencia a la deformacioacuten por esfuerzo cortante bajo las cargas del traacutensito

Es necesario tener en cuenta la sensibilidad del suelo a la humedad tanto en lo que se refiere a la

resistencia como a las eventuales variaciones de volumen Los cambios de volumen en un suelo

expansivo pueden ocasionar graves dantildeos a las estructuras que se apoyan sobre eacuteste por esta razoacuten al

construir un pavimento hay que intentar al maacuteximo controlar las variaciones volumeacutetricas del mismo a

causa de la humedad

Es una parte esencial en el disentildeo de pavimentos Tiene la particularidad de otorgar la respuesta

estructural y el comportamiento del pavimento en construccioacuten y operacioacuten

La subrasante puede estar constituida por suelos en su estado natural o por eacutestos con alguacuten

proceso de mejoramiento tal como la estabilizacioacuten mecaacutenica la estabilizacioacuten fiacutesico ndashquiacutemica con

aditivos como el cemento Portland la cal el asfalto entre otras

Denominacioacuten es la fundacioacuten sobre el cual el pavimento seraacute construido

SUBRASANTE

Como material de fundacioacuten se debe establecer cuaacutel es su resistencia mecaacutenica

y especiacuteficamente ante la presencia de cargas

Se busca la relacioacuten entre la carga y la deformacioacuten unitaria

La resistencia variacutea con las condiciones de humedad compactacioacuten y

confinamiento

Deben representarse en laboratorio las mismas condiciones del proyecto

Tiene una gran influencia en las operaciones de construccioacuten del pavimento y en la eficiencia del

mismo Las subrasantes inestables presentan problemas relativos a la colocacioacuten y compactacioacuten de los

materiales de base yo subbase y no dan soporte adecuado para las subsiguientes operaciones de

pavimentacioacuten

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 2

UNASAM FILIAL BARRANCA

Frecuentemente las deficiencias en la construccioacuten debidas a problemas de la subrasante no se

detectan por encontrarse ldquoocultasrdquo en el pavimento final sin embargo pueden aparecer en el pavimento

despueacutes de la exposicioacuten al traacutefico y al medio ambiente

Las respuestas estructurales de un pavimento (esfuerzos desplazamientos y agrietamientos) son

influidas significativamente por la subrasante Un gran porcentaje de las deflexiones en la superficie de

un pavimento se puede atribuir a la subrasante

Por ser la deflexioacuten de la superficie un criterio de disentildeo es NECESARIO ASEGURAR que la

caracterizacioacuten de la subrasante sea la adecuada

Las propiedades requeridas de la subrasante incluyen la resistencia el drenaje la faacutecil

compactacioacuten la conservacioacuten de la compactacioacuten la estabilidad volumeacutetrica

Los suelos son altamente variables y sus propiedades cambian a lo largo del proyecto en medida

de que existan cambios en la humedad en la densidad o se establezcan influencias ambientales es decir

que las propiedades de la subrasante cambian con el tiempo

Busca reducir la plasticidad del suelo1048707No pretende desarrollar resistencias altas1048707Busca que las

caracteriacutesticas relativas a estabilidad y durabilidad sean suficientes

Provoca en los suelos arcillosos una notable disminucioacuten de plasticidad

Entrega mayor trabajabilidad en las operaciones de construccioacuten

Aporta buenas superficies de trabajo para los equipos de construccioacuten

Tiene definidas aplicaciones en el campo vial

Modifica caracteriacutesticas indeseables y perjudiciales de los suelos arcillosos

Produce una accioacuten cementante adicional

Lenta pero gradual ganancia de resistencia

Sobre suelos granulares que contienen menos del 50 de binder (pasa No 40) y son

tratados con entre el 2 y el 4

Sobre materiales arcillosos para mejorar subrasantes Se tratan entre el 4 y 8

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ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CAL

SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y DINERO

La cal es el uacutenico producto capaz de proveer una variedad de beneficios puede ser utilizada en

suelos inestables para

Secar

Modificar

Estabilizar

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SECADO

La cal viva (oacutexido de calcio) quiacutemicamente combinada con el agua puede ser utilizada muy

efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad

La combinacioacuten del oacutexido de calcio + agua genera una reaccioacuten exoteacutermica provocando calor

que evapora el agua del suelo

El oacutexido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo

El efecto neto es que el secado ocurre raacutepidamente dentro de unas horas habilitando maacutes raacutepido

el acceso al lugar y compactacioacuten del suelo que a que el suelo se seque a traveacutes de la evaporacioacuten natural

El tratamiento con oacutexido de calcio transforma las caracteriacutesticas y el desempentildeo de suelos

arcillosos En estas imaacutegenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y despueacutes (derecha) de haberlo

tratado con cal viva)

Para hidratar 1 ton de oacutexido de calcio se requiere de 320 L de agua

MODIFICADO

Ocurre despueacutes de hacer el mezclado inicial del oacutexido de calcio y los materiales

arcillosos presentes en el suelo

Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con las partiacuteculas de arcilla con el

agua y otros iones

Gracias al intercambio ioacutenico el suelo arcilloso se modifica resultando

Reduccioacuten del Iacutendice de Plasticidad

El suelo se hace friable y granular

Mejora la estabilizad y compactacioacuten

Se reduce la expansivita del suelo

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ESTABILIZACIOacuteN

La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del

pavimento

Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo

Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones

Se crea una barrera resistente al agua

Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad

Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos

Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente

se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Incrementa substancialmente la capacidad de carga

REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS

FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN

PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES

La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular

Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan

propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en

la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua

y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN

En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los

aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio

ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla

La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material

cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente

Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material

tratado

Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente

incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta

matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes

granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una

capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente

durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable

La capa estructural que se forma es fuerte y flexible

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REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL

Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos

Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una

estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)

Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de

piedras gravas arena)

La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una

estructura de materiales cementantes

La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un

suelo arenoso o con grava

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LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO

EL TERRENO O AacuteREA

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

Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo

permitiendo que la base gane resistencia

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Costos maacutes bajos en la construccioacuten

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 maacutes bajos

Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los

efectos de heladas y deshielos

Vida uacutetil de largo tiempo

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE

CALCIO

iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo

Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar

un suelo para un propoacutesito en especiacutefico

iquestQueacute propoacutesito

Secar

Modificar

Estabilizar

1 Secado

El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de

humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo

El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades

de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo

La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al

doble del agua que se requiere para hidratarlo

2 Modificacioacuten

La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales

arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas

de oacutexido de calcio y de suelo

Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo

que resulta en

Reduccioacuten de la plasticidad del suelo

Mejoramiento de la trabajabilidad

Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten

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Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar

los valores de resistencia a la compresioacuten finales

3 Estabilizacioacuten

Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de

oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo

El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la

formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del

suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y

aluacutemina

Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten

(VRS)

3 Estabilizacioacuten

Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla

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MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

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CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

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Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

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DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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Subrasante

De la calidad de eacutesta depende en gran parte el espesor que debe tener un pavimento sea eacuteste

flexible o riacutegido Como paraacutemetro de evaluacioacuten de esta capa se emplea la capacidad de soporte o

resistencia a la deformacioacuten por esfuerzo cortante bajo las cargas del traacutensito

Es necesario tener en cuenta la sensibilidad del suelo a la humedad tanto en lo que se refiere a la

resistencia como a las eventuales variaciones de volumen Los cambios de volumen en un suelo

expansivo pueden ocasionar graves dantildeos a las estructuras que se apoyan sobre eacuteste por esta razoacuten al

construir un pavimento hay que intentar al maacuteximo controlar las variaciones volumeacutetricas del mismo a

causa de la humedad

Es una parte esencial en el disentildeo de pavimentos Tiene la particularidad de otorgar la respuesta

estructural y el comportamiento del pavimento en construccioacuten y operacioacuten

La subrasante puede estar constituida por suelos en su estado natural o por eacutestos con alguacuten

proceso de mejoramiento tal como la estabilizacioacuten mecaacutenica la estabilizacioacuten fiacutesico ndashquiacutemica con

aditivos como el cemento Portland la cal el asfalto entre otras

Denominacioacuten es la fundacioacuten sobre el cual el pavimento seraacute construido

SUBRASANTE

Como material de fundacioacuten se debe establecer cuaacutel es su resistencia mecaacutenica

y especiacuteficamente ante la presencia de cargas

Se busca la relacioacuten entre la carga y la deformacioacuten unitaria

La resistencia variacutea con las condiciones de humedad compactacioacuten y

confinamiento

Deben representarse en laboratorio las mismas condiciones del proyecto

Tiene una gran influencia en las operaciones de construccioacuten del pavimento y en la eficiencia del

mismo Las subrasantes inestables presentan problemas relativos a la colocacioacuten y compactacioacuten de los

materiales de base yo subbase y no dan soporte adecuado para las subsiguientes operaciones de

pavimentacioacuten

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Frecuentemente las deficiencias en la construccioacuten debidas a problemas de la subrasante no se

detectan por encontrarse ldquoocultasrdquo en el pavimento final sin embargo pueden aparecer en el pavimento

despueacutes de la exposicioacuten al traacutefico y al medio ambiente

Las respuestas estructurales de un pavimento (esfuerzos desplazamientos y agrietamientos) son

influidas significativamente por la subrasante Un gran porcentaje de las deflexiones en la superficie de

un pavimento se puede atribuir a la subrasante

Por ser la deflexioacuten de la superficie un criterio de disentildeo es NECESARIO ASEGURAR que la

caracterizacioacuten de la subrasante sea la adecuada

Las propiedades requeridas de la subrasante incluyen la resistencia el drenaje la faacutecil

compactacioacuten la conservacioacuten de la compactacioacuten la estabilidad volumeacutetrica

Los suelos son altamente variables y sus propiedades cambian a lo largo del proyecto en medida

de que existan cambios en la humedad en la densidad o se establezcan influencias ambientales es decir

que las propiedades de la subrasante cambian con el tiempo

Busca reducir la plasticidad del suelo1048707No pretende desarrollar resistencias altas1048707Busca que las

caracteriacutesticas relativas a estabilidad y durabilidad sean suficientes

Provoca en los suelos arcillosos una notable disminucioacuten de plasticidad

Entrega mayor trabajabilidad en las operaciones de construccioacuten

Aporta buenas superficies de trabajo para los equipos de construccioacuten

Tiene definidas aplicaciones en el campo vial

Modifica caracteriacutesticas indeseables y perjudiciales de los suelos arcillosos

Produce una accioacuten cementante adicional

Lenta pero gradual ganancia de resistencia

Sobre suelos granulares que contienen menos del 50 de binder (pasa No 40) y son

tratados con entre el 2 y el 4

Sobre materiales arcillosos para mejorar subrasantes Se tratan entre el 4 y 8

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ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CAL

SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y DINERO

La cal es el uacutenico producto capaz de proveer una variedad de beneficios puede ser utilizada en

suelos inestables para

Secar

Modificar

Estabilizar

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SECADO

La cal viva (oacutexido de calcio) quiacutemicamente combinada con el agua puede ser utilizada muy

efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad

La combinacioacuten del oacutexido de calcio + agua genera una reaccioacuten exoteacutermica provocando calor

que evapora el agua del suelo

El oacutexido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo

El efecto neto es que el secado ocurre raacutepidamente dentro de unas horas habilitando maacutes raacutepido

el acceso al lugar y compactacioacuten del suelo que a que el suelo se seque a traveacutes de la evaporacioacuten natural

El tratamiento con oacutexido de calcio transforma las caracteriacutesticas y el desempentildeo de suelos

arcillosos En estas imaacutegenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y despueacutes (derecha) de haberlo

tratado con cal viva)

Para hidratar 1 ton de oacutexido de calcio se requiere de 320 L de agua

MODIFICADO

Ocurre despueacutes de hacer el mezclado inicial del oacutexido de calcio y los materiales

arcillosos presentes en el suelo

Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con las partiacuteculas de arcilla con el

agua y otros iones

Gracias al intercambio ioacutenico el suelo arcilloso se modifica resultando

Reduccioacuten del Iacutendice de Plasticidad

El suelo se hace friable y granular

Mejora la estabilizad y compactacioacuten

Se reduce la expansivita del suelo

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ESTABILIZACIOacuteN

La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del

pavimento

Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo

Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones

Se crea una barrera resistente al agua

Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad

Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos

Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente

se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Incrementa substancialmente la capacidad de carga

REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS

FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN

PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES

La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular

Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan

propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en

la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua

y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN

En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los

aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio

ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla

La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material

cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente

Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material

tratado

Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente

incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta

matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes

granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una

capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente

durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable

La capa estructural que se forma es fuerte y flexible

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REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL

Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos

Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una

estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)

Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de

piedras gravas arena)

La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una

estructura de materiales cementantes

La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un

suelo arenoso o con grava

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UNASAM FILIAL BARRANCA

LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO

EL TERRENO O AacuteREA

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

Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo

permitiendo que la base gane resistencia

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Costos maacutes bajos en la construccioacuten

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 maacutes bajos

Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los

efectos de heladas y deshielos

Vida uacutetil de largo tiempo

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE

CALCIO

iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo

Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar

un suelo para un propoacutesito en especiacutefico

iquestQueacute propoacutesito

Secar

Modificar

Estabilizar

1 Secado

El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de

humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo

El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades

de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo

La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al

doble del agua que se requiere para hidratarlo

2 Modificacioacuten

La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales

arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas

de oacutexido de calcio y de suelo

Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo

que resulta en

Reduccioacuten de la plasticidad del suelo

Mejoramiento de la trabajabilidad

Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten

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Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar

los valores de resistencia a la compresioacuten finales

3 Estabilizacioacuten

Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de

oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo

El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la

formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del

suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y

aluacutemina

Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten

(VRS)

3 Estabilizacioacuten

Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 10

UNASAM FILIAL BARRANCA

MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 11

UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 12

UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 13

UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 14

UNASAM FILIAL BARRANCA

Frecuentemente las deficiencias en la construccioacuten debidas a problemas de la subrasante no se

detectan por encontrarse ldquoocultasrdquo en el pavimento final sin embargo pueden aparecer en el pavimento

despueacutes de la exposicioacuten al traacutefico y al medio ambiente

Las respuestas estructurales de un pavimento (esfuerzos desplazamientos y agrietamientos) son

influidas significativamente por la subrasante Un gran porcentaje de las deflexiones en la superficie de

un pavimento se puede atribuir a la subrasante

Por ser la deflexioacuten de la superficie un criterio de disentildeo es NECESARIO ASEGURAR que la

caracterizacioacuten de la subrasante sea la adecuada

Las propiedades requeridas de la subrasante incluyen la resistencia el drenaje la faacutecil

compactacioacuten la conservacioacuten de la compactacioacuten la estabilidad volumeacutetrica

Los suelos son altamente variables y sus propiedades cambian a lo largo del proyecto en medida

de que existan cambios en la humedad en la densidad o se establezcan influencias ambientales es decir

que las propiedades de la subrasante cambian con el tiempo

Busca reducir la plasticidad del suelo1048707No pretende desarrollar resistencias altas1048707Busca que las

caracteriacutesticas relativas a estabilidad y durabilidad sean suficientes

Provoca en los suelos arcillosos una notable disminucioacuten de plasticidad

Entrega mayor trabajabilidad en las operaciones de construccioacuten

Aporta buenas superficies de trabajo para los equipos de construccioacuten

Tiene definidas aplicaciones en el campo vial

Modifica caracteriacutesticas indeseables y perjudiciales de los suelos arcillosos

Produce una accioacuten cementante adicional

Lenta pero gradual ganancia de resistencia

Sobre suelos granulares que contienen menos del 50 de binder (pasa No 40) y son

tratados con entre el 2 y el 4

Sobre materiales arcillosos para mejorar subrasantes Se tratan entre el 4 y 8

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 3

UNASAM FILIAL BARRANCA

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CAL

SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y DINERO

La cal es el uacutenico producto capaz de proveer una variedad de beneficios puede ser utilizada en

suelos inestables para

Secar

Modificar

Estabilizar

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 4

UNASAM FILIAL BARRANCA

SECADO

La cal viva (oacutexido de calcio) quiacutemicamente combinada con el agua puede ser utilizada muy

efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad

La combinacioacuten del oacutexido de calcio + agua genera una reaccioacuten exoteacutermica provocando calor

que evapora el agua del suelo

El oacutexido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo

El efecto neto es que el secado ocurre raacutepidamente dentro de unas horas habilitando maacutes raacutepido

el acceso al lugar y compactacioacuten del suelo que a que el suelo se seque a traveacutes de la evaporacioacuten natural

El tratamiento con oacutexido de calcio transforma las caracteriacutesticas y el desempentildeo de suelos

arcillosos En estas imaacutegenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y despueacutes (derecha) de haberlo

tratado con cal viva)

Para hidratar 1 ton de oacutexido de calcio se requiere de 320 L de agua

MODIFICADO

Ocurre despueacutes de hacer el mezclado inicial del oacutexido de calcio y los materiales

arcillosos presentes en el suelo

Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con las partiacuteculas de arcilla con el

agua y otros iones

Gracias al intercambio ioacutenico el suelo arcilloso se modifica resultando

Reduccioacuten del Iacutendice de Plasticidad

El suelo se hace friable y granular

Mejora la estabilizad y compactacioacuten

Se reduce la expansivita del suelo

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 5

UNASAM FILIAL BARRANCA

ESTABILIZACIOacuteN

La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del

pavimento

Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo

Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones

Se crea una barrera resistente al agua

Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad

Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos

Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente

se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Incrementa substancialmente la capacidad de carga

REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS

FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN

PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES

La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular

Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan

propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en

la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua

y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN

En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los

aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio

ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla

La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material

cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente

Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material

tratado

Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente

incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta

matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes

granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una

capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente

durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable

La capa estructural que se forma es fuerte y flexible

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 6

UNASAM FILIAL BARRANCA

REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL

Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos

Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una

estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)

Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de

piedras gravas arena)

La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una

estructura de materiales cementantes

La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un

suelo arenoso o con grava

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 7

UNASAM FILIAL BARRANCA

LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO

EL TERRENO O AacuteREA

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

Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo

permitiendo que la base gane resistencia

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 8

UNASAM FILIAL BARRANCA

Costos maacutes bajos en la construccioacuten

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 maacutes bajos

Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los

efectos de heladas y deshielos

Vida uacutetil de largo tiempo

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE

CALCIO

iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo

Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar

un suelo para un propoacutesito en especiacutefico

iquestQueacute propoacutesito

Secar

Modificar

Estabilizar

1 Secado

El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de

humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo

El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades

de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo

La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al

doble del agua que se requiere para hidratarlo

2 Modificacioacuten

La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales

arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas

de oacutexido de calcio y de suelo

Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo

que resulta en

Reduccioacuten de la plasticidad del suelo

Mejoramiento de la trabajabilidad

Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 9

UNASAM FILIAL BARRANCA

Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar

los valores de resistencia a la compresioacuten finales

3 Estabilizacioacuten

Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de

oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo

El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la

formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del

suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y

aluacutemina

Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten

(VRS)

3 Estabilizacioacuten

Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 10

UNASAM FILIAL BARRANCA

MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

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UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 13

UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CAL

SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y DINERO

La cal es el uacutenico producto capaz de proveer una variedad de beneficios puede ser utilizada en

suelos inestables para

Secar

Modificar

Estabilizar

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SECADO

La cal viva (oacutexido de calcio) quiacutemicamente combinada con el agua puede ser utilizada muy

efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad

La combinacioacuten del oacutexido de calcio + agua genera una reaccioacuten exoteacutermica provocando calor

que evapora el agua del suelo

El oacutexido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo

El efecto neto es que el secado ocurre raacutepidamente dentro de unas horas habilitando maacutes raacutepido

el acceso al lugar y compactacioacuten del suelo que a que el suelo se seque a traveacutes de la evaporacioacuten natural

El tratamiento con oacutexido de calcio transforma las caracteriacutesticas y el desempentildeo de suelos

arcillosos En estas imaacutegenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y despueacutes (derecha) de haberlo

tratado con cal viva)

Para hidratar 1 ton de oacutexido de calcio se requiere de 320 L de agua

MODIFICADO

Ocurre despueacutes de hacer el mezclado inicial del oacutexido de calcio y los materiales

arcillosos presentes en el suelo

Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con las partiacuteculas de arcilla con el

agua y otros iones

Gracias al intercambio ioacutenico el suelo arcilloso se modifica resultando

Reduccioacuten del Iacutendice de Plasticidad

El suelo se hace friable y granular

Mejora la estabilizad y compactacioacuten

Se reduce la expansivita del suelo

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ESTABILIZACIOacuteN

La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del

pavimento

Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo

Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones

Se crea una barrera resistente al agua

Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad

Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos

Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente

se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Incrementa substancialmente la capacidad de carga

REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS

FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN

PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES

La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular

Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan

propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en

la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua

y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN

En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los

aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio

ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla

La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material

cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente

Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material

tratado

Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente

incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta

matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes

granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una

capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente

durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable

La capa estructural que se forma es fuerte y flexible

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UNASAM FILIAL BARRANCA

REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL

Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos

Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una

estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)

Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de

piedras gravas arena)

La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una

estructura de materiales cementantes

La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un

suelo arenoso o con grava

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UNASAM FILIAL BARRANCA

LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO

EL TERRENO O AacuteREA

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

Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo

permitiendo que la base gane resistencia

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Costos maacutes bajos en la construccioacuten

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 maacutes bajos

Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los

efectos de heladas y deshielos

Vida uacutetil de largo tiempo

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE

CALCIO

iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo

Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar

un suelo para un propoacutesito en especiacutefico

iquestQueacute propoacutesito

Secar

Modificar

Estabilizar

1 Secado

El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de

humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo

El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades

de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo

La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al

doble del agua que se requiere para hidratarlo

2 Modificacioacuten

La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales

arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas

de oacutexido de calcio y de suelo

Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo

que resulta en

Reduccioacuten de la plasticidad del suelo

Mejoramiento de la trabajabilidad

Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 9

UNASAM FILIAL BARRANCA

Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar

los valores de resistencia a la compresioacuten finales

3 Estabilizacioacuten

Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de

oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo

El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la

formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del

suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y

aluacutemina

Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten

(VRS)

3 Estabilizacioacuten

Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 10

UNASAM FILIAL BARRANCA

MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 11

UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 12

UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 13

UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 14

UNASAM FILIAL BARRANCA

SECADO

La cal viva (oacutexido de calcio) quiacutemicamente combinada con el agua puede ser utilizada muy

efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad

La combinacioacuten del oacutexido de calcio + agua genera una reaccioacuten exoteacutermica provocando calor

que evapora el agua del suelo

El oacutexido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo

El efecto neto es que el secado ocurre raacutepidamente dentro de unas horas habilitando maacutes raacutepido

el acceso al lugar y compactacioacuten del suelo que a que el suelo se seque a traveacutes de la evaporacioacuten natural

El tratamiento con oacutexido de calcio transforma las caracteriacutesticas y el desempentildeo de suelos

arcillosos En estas imaacutegenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y despueacutes (derecha) de haberlo

tratado con cal viva)

Para hidratar 1 ton de oacutexido de calcio se requiere de 320 L de agua

MODIFICADO

Ocurre despueacutes de hacer el mezclado inicial del oacutexido de calcio y los materiales

arcillosos presentes en el suelo

Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con las partiacuteculas de arcilla con el

agua y otros iones

Gracias al intercambio ioacutenico el suelo arcilloso se modifica resultando

Reduccioacuten del Iacutendice de Plasticidad

El suelo se hace friable y granular

Mejora la estabilizad y compactacioacuten

Se reduce la expansivita del suelo

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 5

UNASAM FILIAL BARRANCA

ESTABILIZACIOacuteN

La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del

pavimento

Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo

Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones

Se crea una barrera resistente al agua

Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad

Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos

Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente

se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Incrementa substancialmente la capacidad de carga

REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS

FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN

PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES

La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular

Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan

propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en

la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua

y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN

En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los

aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio

ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla

La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material

cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente

Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material

tratado

Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente

incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta

matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes

granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una

capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente

durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable

La capa estructural que se forma es fuerte y flexible

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 6

UNASAM FILIAL BARRANCA

REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL

Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos

Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una

estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)

Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de

piedras gravas arena)

La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una

estructura de materiales cementantes

La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un

suelo arenoso o con grava

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 7

UNASAM FILIAL BARRANCA

LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO

EL TERRENO O AacuteREA

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

Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo

permitiendo que la base gane resistencia

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 8

UNASAM FILIAL BARRANCA

Costos maacutes bajos en la construccioacuten

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 maacutes bajos

Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los

efectos de heladas y deshielos

Vida uacutetil de largo tiempo

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE

CALCIO

iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo

Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar

un suelo para un propoacutesito en especiacutefico

iquestQueacute propoacutesito

Secar

Modificar

Estabilizar

1 Secado

El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de

humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo

El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades

de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo

La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al

doble del agua que se requiere para hidratarlo

2 Modificacioacuten

La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales

arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas

de oacutexido de calcio y de suelo

Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo

que resulta en

Reduccioacuten de la plasticidad del suelo

Mejoramiento de la trabajabilidad

Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar

los valores de resistencia a la compresioacuten finales

3 Estabilizacioacuten

Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de

oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo

El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la

formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del

suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y

aluacutemina

Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten

(VRS)

3 Estabilizacioacuten

Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 10

UNASAM FILIAL BARRANCA

MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

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UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 13

UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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ESTABILIZACIOacuteN

La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del

pavimento

Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo

Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones

Se crea una barrera resistente al agua

Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad

Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos

Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente

se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Incrementa substancialmente la capacidad de carga

REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS

FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN

PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES

La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular

Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan

propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en

la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua

y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN

En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los

aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio

ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla

La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material

cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente

Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material

tratado

Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente

incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta

matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes

granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una

capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente

durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable

La capa estructural que se forma es fuerte y flexible

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UNASAM FILIAL BARRANCA

REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL

Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos

Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una

estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)

Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de

piedras gravas arena)

La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una

estructura de materiales cementantes

La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un

suelo arenoso o con grava

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LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO

EL TERRENO O AacuteREA

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

Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo

permitiendo que la base gane resistencia

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Costos maacutes bajos en la construccioacuten

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 maacutes bajos

Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los

efectos de heladas y deshielos

Vida uacutetil de largo tiempo

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE

CALCIO

iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo

Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar

un suelo para un propoacutesito en especiacutefico

iquestQueacute propoacutesito

Secar

Modificar

Estabilizar

1 Secado

El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de

humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo

El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades

de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo

La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al

doble del agua que se requiere para hidratarlo

2 Modificacioacuten

La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales

arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas

de oacutexido de calcio y de suelo

Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo

que resulta en

Reduccioacuten de la plasticidad del suelo

Mejoramiento de la trabajabilidad

Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar

los valores de resistencia a la compresioacuten finales

3 Estabilizacioacuten

Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de

oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo

El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la

formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del

suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y

aluacutemina

Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten

(VRS)

3 Estabilizacioacuten

Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla

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UNASAM FILIAL BARRANCA

MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

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UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 12

UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

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UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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UNASAM FILIAL BARRANCA

REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL

Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos

Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una

estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)

Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de

piedras gravas arena)

La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una

estructura de materiales cementantes

La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un

suelo arenoso o con grava

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UNASAM FILIAL BARRANCA

LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO

EL TERRENO O AacuteREA

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

Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo

permitiendo que la base gane resistencia

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 8

UNASAM FILIAL BARRANCA

Costos maacutes bajos en la construccioacuten

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 maacutes bajos

Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los

efectos de heladas y deshielos

Vida uacutetil de largo tiempo

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE

CALCIO

iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo

Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar

un suelo para un propoacutesito en especiacutefico

iquestQueacute propoacutesito

Secar

Modificar

Estabilizar

1 Secado

El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de

humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo

El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades

de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo

La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al

doble del agua que se requiere para hidratarlo

2 Modificacioacuten

La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales

arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas

de oacutexido de calcio y de suelo

Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo

que resulta en

Reduccioacuten de la plasticidad del suelo

Mejoramiento de la trabajabilidad

Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 9

UNASAM FILIAL BARRANCA

Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar

los valores de resistencia a la compresioacuten finales

3 Estabilizacioacuten

Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de

oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo

El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la

formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del

suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y

aluacutemina

Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten

(VRS)

3 Estabilizacioacuten

Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla

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UNASAM FILIAL BARRANCA

MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

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UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

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DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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UNASAM FILIAL BARRANCA

LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO

EL TERRENO O AacuteREA

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

Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo

permitiendo que la base gane resistencia

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Costos maacutes bajos en la construccioacuten

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 maacutes bajos

Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los

efectos de heladas y deshielos

Vida uacutetil de largo tiempo

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE

CALCIO

iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo

Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar

un suelo para un propoacutesito en especiacutefico

iquestQueacute propoacutesito

Secar

Modificar

Estabilizar

1 Secado

El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de

humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo

El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades

de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo

La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al

doble del agua que se requiere para hidratarlo

2 Modificacioacuten

La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales

arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas

de oacutexido de calcio y de suelo

Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo

que resulta en

Reduccioacuten de la plasticidad del suelo

Mejoramiento de la trabajabilidad

Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar

los valores de resistencia a la compresioacuten finales

3 Estabilizacioacuten

Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de

oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo

El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la

formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del

suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y

aluacutemina

Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten

(VRS)

3 Estabilizacioacuten

Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla

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MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

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UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 12

UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 13

UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Costos maacutes bajos en la construccioacuten

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 maacutes bajos

Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los

efectos de heladas y deshielos

Vida uacutetil de largo tiempo

ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE

CALCIO

iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo

Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar

un suelo para un propoacutesito en especiacutefico

iquestQueacute propoacutesito

Secar

Modificar

Estabilizar

1 Secado

El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de

humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo

El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades

de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo

La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al

doble del agua que se requiere para hidratarlo

2 Modificacioacuten

La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales

arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas

de oacutexido de calcio y de suelo

Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo

que resulta en

Reduccioacuten de la plasticidad del suelo

Mejoramiento de la trabajabilidad

Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar

los valores de resistencia a la compresioacuten finales

3 Estabilizacioacuten

Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de

oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo

El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la

formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del

suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y

aluacutemina

Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten

(VRS)

3 Estabilizacioacuten

Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 10

UNASAM FILIAL BARRANCA

MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

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UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

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UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar

los valores de resistencia a la compresioacuten finales

3 Estabilizacioacuten

Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de

oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo

El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la

formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio

Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del

suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y

aluacutemina

Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten

(VRS)

3 Estabilizacioacuten

Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 10

UNASAM FILIAL BARRANCA

MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

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UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

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UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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MECANISMO DE REACCIOacuteN

Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que

posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)

Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen

partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)

Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer

agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo

A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y

contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos

Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio

y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina

Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban

acumuladas en la superficie de la arcilla

Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte

con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente

Reacciones inmediatas (horas)

Reduccioacuten en contenido de agua

Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la

trabajabilidad del material tratado)

Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)

Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla

Recarbonatacioacuten de la cal

iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO

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UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 12

UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 13

UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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UNASAM FILIAL BARRANCA

CON OacuteXIDO DE CALCIO

El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del

suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por

el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo

Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de

suelos

La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de

su capacidad para reaccionar

El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para

conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454

Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales

cementantes como el flyash (ceniza volante)

La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una

parte de cal (1-31)

El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes

cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal

-

RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN

Escarificacioacuten

Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio

Incorporacioacuten de humedad

Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba

en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)

Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado

Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello

Control de calidad

Contenido oacuteptimo de Cal

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

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UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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UNASAM FILIAL BARRANCA

Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)

Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)

Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)

Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)

Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes

Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo

tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la

reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS

Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo

de alizarina

Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del

indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de

250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un

atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de

precipitado

1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de

cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad

que se ofrece en la obra

Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de

suelos

CAL VIVA

VENTAJAS

Es maacutes econoacutemico 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

Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado

Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)

DESVENTAJAS

La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial

Problemas de seguridad en su aplicacioacuten

LECHADA DE CAL

VENTAJAS

No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten

Se distribuye uniformemente el producto en el suelo

Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el

manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca

Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano

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DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 14

UNASAM FILIAL BARRANCA

DESVENTAJAS

La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para

aplicar la lechada

No es praacutectico para suelos huacutemedos

CAL HIDRATADA

VENTAJAS

Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada

Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad

La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada

DESVENTAJAS

El polvo que se genera en su aplicacioacuten

Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco

La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento

El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten

CONCLUSIONES

Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas

Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se

vuelven impermeables

Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como

una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva

Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de

banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con

cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre

estos contra el material de banco

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