ESTABILIZACIN DE SUELOS

INTEGRANTES

COBEAS ABAD Mirella

JAIME AQUIO Alexandro

Chingel Cruz Leonardo

Rodriguez Medina Alicia

Curso: Mecnica de suelos

Prof. Ing. Rocio Collantes

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

CICLO 2015 -1

INDICE

I. INTRODUCCION

II. IMPORTANCIA DE LA ESTABILIZACION SE SUELOS

III. MARCO TEORICO

3.1 CONCEPTO

3.2 ESTABILIZACION FISICA

3.2.1 ESTABILIZACION CON GEOSINTETICOS

3.2.2 ESTABILIZACION MEDIANTE MEZCLA DE AGREGADOS

3.3 ESTABILIZACION QUIMICA

3.3.1 ESTABILIZACION CON CEMENTO

3.3.2 ESTABILIZACION CON CAL

3.3.3 ESTABILIZACION DE SUELOS CON ASFALTO

3.3.4 ESTABILIZACION CON CLORURO DE SODIO

3.3.5 ESTABILIZACIN DE SUELOS POR ESCORIAS DE FUNDACION

3.4 ESTABILIZACION MECNICA

3.4.1 ESTABILIZACIN DE SUELOS POR COMPACTACIN

3.5 ESTABILIZACION DE TALUDES

IV. CONCLUSIONES

V. BILBIOGRAFIA

I. INTRODUCCION

Cualquier tipo de suelo que no presente resistencias suficientes para no sufrir

deformaciones ni alteraciones consideradas inadmisibles para el uso habitual o que

directamente los agentes atmosfricos (lluvia, sequia, heladas) alteren su comportamiento

o estructura, se puede estabilizar. SI no conserva, por lo tanto, esta condicin duradera

que debe exigirse en una inversin de este tipo de infraestructura.

Si tan siquiera bajo los efectos climatolgicos normales en la localidad no resiste, ni soporta

el uso habitual al que est destinada la va, hablamos entonces de que el suelo no es estable

o no se ha estabilizado correctamente.

Para estabilizar o consolidar cualquier tipo de suelo es necesario aportar un producto que

encapsule, proteja y mejore su capacidad auto portante.

Algunas veces es cierto que el terreno natural posee la composicin granulomtrica, la

plasticidad y el grado de humedad necesario para que, una vez apisonado, presente las

caractersticas mecnicas que lo hacen utilizable como firme de un camino.

Pero lo que no ocurre nunca, es que estas condiciones ptimas de uso permanezcan a lo

largo de la vida til estimada del camino, provocndose degradacin general y puntual en

muchos casos a los pocos meses del trabajo de compactacin realizado e incluso debido a

fuertes lluvias, de forma casi inmediata a la finalizacin de los trabajos.

Por si solos, los terrenos no pueden defenderse de estas adversidades. Para corregir este

efecto habitual negativo, hay que estabilizar el terreno para preservar la calidad del trabajo

aportado por maquinaria y personal y ofrecer un buen rendimiento econmico a la

inversin.

De forma general, todos los suelos pueden ser estabilizados, lo que ocurre es que si la

estabilizacin ideal ha de lograrse con aportaciones de otros suelos (mejora de la

granulometra) o por medios de otros elementos (cemento, cal, cloruro de sodio, etc.) el

costo de la mejora puede resultar demasiado alto si el suelo que se trata de corregir no

cumple determinadas condiciones de estructura interna.

II. IMPORTANCIA DE LA ESTABILIZACIN DE SUELOS

El suelo se deforma bajo la accin de las cargas, especficamente las transmitidas por las capas del

firme. Los suelos son resistentes y aptos para la rodadura mientras las cargas no vencen su

resistencia al corte. Esta resistencia depende del rozamiento en el caso de gravas o arenas, y de la

cohesin en los suelos arcillosos. Con frecuencia sin embargo, los suelos no tienen las

caractersticas adecuadas.

Con la estabilizacin de suelos se persigue fundamentalmente un aumento de la capacidad de carga

y una disminucin de su sensibilidad frente al agua y otras condiciones medioambientales

desfavorables.

Es sabido que, especialmente en ciertos tipos de suelo, su resistencia vara ampliamente al cambiar

la proporcin del agua que contiene. Con la estabilizacin se pretende, en primer trmino lograr,

que dentro de unas condiciones normales, el agua del suelo vare entre lmites muy pequeos. Se

tendr as una resistencia conocida y estable. Para ello se aaden y mezclan con el suelo diferentes

productos, que transmiten esta propiedad al suelo, estabilizando sus caractersticas. As sucede con

los suelos predominantemente arcillosos y con los limosos, capaces de absorber y retener

proporciones elevadas de agua. Cuando estn secos se disgregan y presentan una apreciable

resistencia. Pero cuando tienen una cierta cantidad de agua se hacen plsticos y deformables

llegando incluso a fluidificarse. El cemento, los productos bituminosos y las diferentes clases de

resinas y plsticos que se emplean en la estabilizacin, limitan la cantidad de agua que el suelo

pueda contener, estabilizndolo.

El material estabilizador tiene una doble funcin, dar al conjunto una determinada rigidez y

mantener esta caracterstica evitando que la posible absorcin de agua exceda los lmites

convenientes.

La estabilizacin exige el cumplimiento de una serie de condiciones comunes, que son las

siguientes:

1. El suelo estabilizado deber tener la resistencia precisa para soportar las cargas a que ha de estar

sometido, esta resistencia mnima habr de lograrse en las condiciones extremas, de humedad y

accin del hielo, que se han de prever, segn las caractersticas meteorolgicas y de drenaje.

2. El cumplimiento de la condicin anterior obligar a corregir el suelo natural, bien por la

aportacin de otros agregados o por la adicin de cemento, betn o diferentes productos qumicos.

La conveniencia del empleo de uno u otros, es cuestin econmica.

3.- Tipos de Estabilizacin.- Existen diversos tipos de estabilizacin y mejoramientos de suelos en

donde es importante tener conocimiento de conceptos tericos, prcticos y experimentales sobre

caractersticas y propiedades de los suelos en especial el comportamiento de los suelos finos, con

la finalidad de obtener el mtodo apropiado de estabilizacin que puede ser mecnica o qumica,

para un tipo de suelo en especial teniendo en cuenta consideraciones climatolgicas, regionales,

criterios tcnicos de resistencia-durabilidad y aspectos econmicos.

III. MARCO TEORICO

Tipos de estabilizacin

3.1 Estabilizacin Fsica

Se utiliza para mejorar el suelo produciendo cambios fsicos en el mismo. Hay varios

mtodos como lo son:

Mezclas de Suelos: este tipo de estabilizacin es de amplio uso pero por si sola no logra

producir los efectos deseados, necesitndose siempre de por lo menos la compactacin

como complemento.

Por ejemplo los suelos de grano grueso como las gravas arenas tienen una alta friccin

interna lo que permiten soportar grandes esfuerzos pero esta cualidad no hace que sea

estable como capa de asiento del firme de una carretera ya que, al no tener cohesin sus

partculas se mueven libremente y con el paso de los vehculos se pueden separar.

Las arcillas, por el contrario tienen una gran cohesin y muy poca friccin lo que provoca

que pierdan estabilidad cuando hay mucha humedad. La mezcla adecuada de estos dos

tipos de materiales se suelo puede dar como resultado un material estable en que se puede

aprovechar la friccin interna de uno y la cohesin del otro para que las partculas se

mantengan unidas

Otro de los mtodos fsicos usados para la estabilizacin de suelos son los geosintticos

3.1.1 ESTABILIZACIN CON MATERIALES GEOSINTTICOS

Este tipo de estabilizacin se aplica en la construccin de pavimentos, por eso primero vamos a ver

cmo trabaja la subrasante.

Los parmetros determinantes en la respuesta de la Subrasante

El comportamiento de una subrasante generalmente depende de tres caractersticas

bsicas, las cuales se hallan interrelacionadas entre s, siendo estas las siguientes:

a) La capacidad portante. La subrasante debe tener la capacidad de soportar las cargas

transmitidas por la estructura del pavimento. El propsito del pavimento es proporcionar

una superficie confortable al trnsito de vehculos. Consecuentemente, es necesario que la

subrasante sea capaz de soportar un nmero grande de repeticiones de carga sin presentar

deformaciones.

b) Contenido de humedad .El diferente grado de humedad de la subrasante afecta en

forma determinante su capacidad de carga, pudiendo adems llegar a provocar inclusive

contracciones y/o expansiones indeseables, especialmente en el caso de la presencia de

suelos finos. El contenido de humedad es afectado principalmente por las condiciones de

drenaje, elevacin del nivel fretico, infiltracin etc. Una subrasante con un elevado

contenido de humedad sufrir deformaciones prematuras ante el paso de las cargas de

solicitacin de los vehculos.

c) Contraccin y/o expansin. Algunos suelos se contraen o se expanden, dependiendo de

su grado de plasticidad y su contenido de humedad. Cualquier pavimento construido sobre

estos suelos, si no se adoptan las medidas pertinentes, tendern a deformarse y/o

deteriorarse prematuramente. Para evitar que las deflexiones admisibles en la subrasante

excedan los lmites establecidos, debe cumplirse que la presin transmitida por la carga se

mantenga por debajo del valor de la carga mxima transmitida al suelo, para lo cual

deber tomarse en cuenta el trnsito de diseo a travs del nmero de repeticiones de

carga, las deflexiones mximas esperadas y el CBR del material con el que se ejecutar el

mejoramiento.

El ensayo de C.B.R. mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, la ASTM denomina a este ensayo, simplemente como Relacin de soporte y esta normado con el nmero ASTM D 1883-73. El ensayo ms utilizado es el CBR, el cual representa la relacin, en porcentaje, entre el esfuerzo requerido para penetrar un pistn cierta profundidad dentro del suelo ensayado y el esfuerzo requerido para penetrar un pistn igual, la misma profundidad, dentro de una muestra patrn de piedra triturada.

Principales tipo de geo sintticos

Geomallas

Las geomallas son elementos compuestos por filamentos, que pueden ser extruidos (una sola

pieza), tejidos o soldados, que forman un entramado y que en combinacin a un elemento de

relleno ofrece el trabajo de tensin. Su funcin es aumentar la capacidad de carga de un terreno;

esto se logra por medio de la distribucin de cargas, resultado de la interaccin o friccin a la que

es sometido.

Tipos de geomallas

Uniaxial

Biaxial

Triaxial

Geotextiles

La telas para las aplicaciones con geotextil se pueden producir a partir de fibras tejidas mediante

procesos de tejido o entrelazado, o pueden formar parte de los materiales llamados no tejidos. La

seleccin de la tela ptima depende de los requerimientos funcionales de la instalacin. En general,

las telas tejidas son resistentes a la tensin, tienen un mdulo elevado de elasticidad y elongacin

baja.

Geoceldas

Son estructuras tridimensionales con forma de nido de abeja, realizada de polietileno mediante

extrusin en continuo, sin soldaduras excesivas. Son estructuras monolticas, muy resistentes a la

traccin. Dependiendo del fabricante, algunas se pueden abrir como un acorden formando as una

seria de celdas hexagonales unidas todas entre s, por ello, pueden ser transportadas y almacenadas

en condiciones de mnimo estorbo.

Uso de los geosintticos

Los deterioros en el pavimento pueden ser debidos a las cargas de los vehculos o a factores

ambientales. La aplicacin reiterada de las cargas de trfico a travs de las ruedas puede originar

una falla estructural o funcional del pavimento. Las cargas ambientales son inducidas por las

condiciones climticas, como por ejemplo las variaciones en la temperatura o la humedad en la

subrasante, que pueden causar irregularidades superficiales o deterioros estructurales. Los ciclos

de humedad y sequedad (o congelacin y descongelacin) pueden causar el deterioro del material

de la capa de base. Los procedimientos constructivos tambin afectan el comportamiento del

pavimento. Por ejemplo, el uso de ridos con un exceso de finos puede ocasionar un rpido

deterioro del pavimento. Los diversos mecanismos de deterioro producidos por el trfico y las

cargas ambientales pueden ser aminorados mediante el uso de geosintticos.

El mezclado de los materiales de base y el terreno de cimentacin reduce la resistencia y la rigidez

de la base. Cuando no se aplica ningn geosinttico, es necesario que se proporcione un espesor

de base adicional para poder compensar la prdida material de la base que se incrusta en el

terreno.

En la construccin de vas terrestres se presentan frecuentemente problemas de asentamientos

diferenciales en zonas arcillosas, o bien en zonas arenosas, donde se produce el fenmeno de

licuacin, las cuales se pueden estabilizar por medio de Geomallas. En este caso, las Geomallas

Biaxiales tienen la funcin de distribuir, en un rea mayor, las cargas transmitidas por los vehculos,

aumentando la capacidad de carga de los suelos de base, reduciendo las deformaciones sobre la

superficie de rodamiento, otorgando mayor vida til a las estructuras de pavimento y ahorros en

futuras rehabilitaciones.

2.3 FUNCIONES PRINCIPALES DE LOS GEOSINTTICOS

SEPARACIN

Se puede usar los geosintticos (geotextiles), para separar las capas entre el suelo de la subrasante

y las capas granulares. El paso de los vehculos sobre la capa de rodamiento, causa el movimiento

de las partculas de las capas inferiores, como resultado de esto, los finos de la subrasante pueden

mezclarse con el terrapln, dentro de las capas granulares, reduciendo la resistencia y la capacidad

de drenaje de esas capas. Adems, los geosintticos pueden reducir la penetracin de las partculas

granulares dentro de una subrasante blanda, manteniendo de esta manera el espesor y la

integridad de las capas granulares, incrementando adems la vida de servicio de la va. Para cumplir

con esta funcin, el geosinttico debe cumplir con los siguientes aspectos:

Ser resistente a los esfuerzos de traccin y punzonamiento.

Tener aberturas compatibles con los tamaos de las partculas del material a ser retenido.

Para que un geotextiles cumpla correctamente la funcin de separacin entre un suelo de

subrasante y una capa de material granular, el CBR de la subrasante debe estar entre 3% y 10%

En efecto, dentro de este rango se asume que la deformacin del suelo de subrasante no es lo

suficientemente importante para generar grandes esfuerzos de tensin en el geotextil, el cual se

disea como separacin y no como refuerzo. Cuando el CBR es menor, del 3% el geotextil asume

grandes deformaciones y comienza a absorber esfuerzos a tensin que lo inducen a trabajar como

refuerzo, factor que afecta totalmente el diseo por separacin. En los casos en que el CBR de la

subrasante sea menor del 3% se debe hacer un diseo por refuerzo y verificar los criterios del

diseo por separacin cuando el geotextil se coloca entre dos materiales de diferentes

caractersticas

METODOLOGA DE DISEO

Este diseo permite escoger el tipo de geotextil adecuado para colocar en la interfaz subrasante -

capa granular, que tiene como funcin principal la separacin de suelos adyacentes con

propiedades y caractersticas diferentes y la estabilizacin de la subrasante durante el periodo de

vida til de la estructura de una va.

Para eso debemos tener en cuenta los tipos de esfuerzos a los que estar sometido el geotextil y

as asegurar su ptimo funcionamiento.

Resistencia al Estallido (Mullen Burst)

El geotextil que se coloca en la interfaz subrasante - capa granular debe cumplir una resistencia

mnima para que no falle por estallido.

Resistencia al Punzonamiento

Se debe calcular la fuerza vertical que actuar sobre el geotextil bajo estas condiciones, y verificar

que el geotextil que se coloque resista el punzonamiento que se genere.

REFUERZO

Mientras que la funcin de refuerzo, a menudo, se ha logrado usando geomallas, los geotextiles

tambin se han utilizado como refuerzo en aplicaciones de transporte. El refuerzo con geosinttico

se coloca a menudo en la interfaz entre las capas de base y subbase, o subbase y subrasante, o en

el interior de la base del pavimento flexible. As se reducen las tensiones sobre la subrasante en

relacin con los pavimentos flexibles sin este refuerzo.

El mejor comportamiento del pavimento debido al refuerzo con geosintticos ha sido atribuido a

tres mecanismos: (1) la restriccin lateral, (2) el aumento de la capacidad de soporte, y (3) efecto

membrana tensionada.

Confinamiento lateral de la base o subbase

El confinamiento lateral de los materiales

granulares (Base o Subbase) se logra a travs

de la friccin y trabazn de la Geomalla con el

agregado. Cuando una capa de pavimento

compuesta por rido es sometida a la carga de

trfico, el rido constituyente de la capa

tiende a moverse lateralmente a menos que

su movimiento se encuentre impedido por la

subrasante o por el refuerzo con el

geosinttico. La interaccin entre los ridos de la capa de base y el geosinttico permite la

transferencia del esfuerzo cortante desde la capa de base a un esfuerzo de traccin en el

geosinttico. La rigidez a traccin del

geosinttico limita las deformaciones

laterales en la capa de base. Adems, el

geosinttico confina la capa de base, lo que

aumenta su tensin media y por tanto

aumenta la resistencia al esfuerzo cortante.

Ambas caractersticas, de friccin y de

confinamiento en la interfaz entre el suelo

Confinamiento lateral

y el geosinttico, contribuyen a este mecanismo. Por consiguiente, las aberturas de la geomalla y

el tamao del material de la capa de base deben estar en consonancia. Un geotextil con una buena

capacidad de friccin tambin puede proporcionar resistencia a la traccin para el movimiento

lateral de los ridos.

Mejoramiento de la capacidad portante

El mejoramiento de la capacidad portante se logra desplazando la superficie de falla del

sistema del terreno natural blando hacia la capa granular de mucha ms resistencia. El

mecanismo de aumento de la capacidad portante causada por el refuerzo ocurre debido a

que la presencia de los geosintticos facilita el desarrollo de una superficie alternativa de

falla. Este nuevo plano alternativo proporciona una superior capacidad de soporte. El

refuerzo que aporta el geosinttico puede disminuir los esfuerzos cortantes trasladados a

la subbase y proporcionar confinamiento vertical fuera de la zona de carga.

Efecto de la Membrana tensionada

Asimismo es previsible que el geosinttico acte como una membrana tensionada, que

soporta las cargas de rueda. En este caso, el refuerzo proporciona una reaccin de

componente vertical a la carga de la rueda aplicada. Este efecto membrana tensionada es

inducido por las deformaciones verticales, dando lugar a que el geosinttico adopte una

forma cncava. Las tensiones originadas en el geosinttico contribuyen a soportar la carga

de la rueda y reducen la tensin vertical sobre la subrasante. Slo hay constancia de la

aparicin de este fenmeno cuando el CBR de la subrasante es inferior a 3%.

3.3 Estabilizacin qumica

Se refiere a la utilizacin de ciertas sustancias qumicas patentizadas y cuyo uso involucra

la sustitucin de iones metlicos y cambios en la constitucin de los suelos involucrados en

el proceso.

Dentro de este gripo de estabilizacin, las sustancias qumicas, ms comunes son: cal y

cemento.

3.3.1 ESTABILIZACIN DE SUELOS CON CEMENTO

Bsicamente cualquier suelo puede estabilizarse con cemento a excepcin de los suelos muy

plsticos, orgnicos o con altos contenidos de sales que puedan afectar el desempeo del

cemento.

Existen diversos criterios en varios pases, que limitan y especifican las caractersticas que debe

tener un suelo para considerarse aceptable en la elaboracin de una mezcla de suelo-cemento.

Si se comparan dichos criterios entre s, existen diferencias respecto a ciertos requerimientos;

sin embargo, todos coinciden en limitar aspectos relativos a la granulometra del suelo,

proceso constructivo y cumplimiento de requerimientos del diseo de mezcla y de la

estructura del pavimento.

Una comparacin de requisitos granulomtricos exigidos para algunas entidades se presenta

en tablas en este documento. El objetivo de limitar caractersticas del suelo, principalmente el

ndice de plasticidad y los requerimientos granulomtricos, es obtener una mezcla econmica

en trminos de la cantidad de cemento y de buen comportamiento estructural. Los suelos

estabilizados con cemento, no deben considerarse como materiales inertes. La adicin de agua

y cemento al suelo hace que reaccione qumicamente, producindose cambios a travs del

tiempo y modificando sus propiedades fsicas a corto, medio y largo plazo. Dichas reacciones

qumicas se explican al final de este artculo. Otras consideraciones que deben tomarse en

cuenta para la seleccin del suelo a utilizar en mezclas de suelo- cemento, son los aspectos

constructivos y de cumplimiento de los requisitos estructurales, ya que algunos suelos

presentan mayor facilidad de mezclado y de compactacin que otros.

CEMENTO

Los requerimientos del cemento varan en funcin de las propiedades deseadas en la mezcla y

del tipo de suelo a utilizar, mientras que el contenido de cemento a emplear depende de si el suelo

va a ser modificado o estabilizado. Se han usado con xito cementos hidrulicos con adiciones de

acuerdo con la norma ASTM C 595 o bien los cementos hidrulicos por desempeo tipo HE o GU

segn la norma ASTM C ll57. Muchos autores opinan que la tendencia al agrietamiento en

general, aumenta con el contenido de cemento y con el uso de suelos finos y plsticos,

disminuyendo la resistencia del conjunto. Para estos suelos es viable emplear para su estabilizacin

cal o mezclas de cal y cemento. En principio, cualquier cemento puede usarse en la estabilizacin

de suelos, siempre y cuando se analice previamente en un diseo de mezcla. Debe tenerse cuidado

con suelos ricos en sulfatos, puesto que los estudios han mostrado que contenidos de sulfatos

mayores de 0.2% se traducen en una reduccin de la resistencia a compresin. Los cementos tipo V

de ASTM C l50 han resistido favorablemente.

Siendo los suelos por lo general un conjunto de partculas inertes granulares con otras activas de

diversos grados de plasticidad, la accin que en ellos produce el cemento es doble. Por una

parte acta como conglomerante de las gravas, arenas y limos desempeando el mismo papel que

en el hormign. Por otra parte, el hidrato de calcio, que se forma al contacto del cemento con el

agua, libera iones de calcio que por su gran afinidad con el agua roban algunas de las molculas de

sta interpuestas entre cada dos laminillas de arcilla. El resultado de este proceso es la disminucin

de la porosidad y de la plasticidad as como un aumento en la resistencia y en la durabilidad.

Se pueden utilizar todos los tipos de cementos, pero en general se emplean los de fraguado y

endurecimiento normales. En algunos casos, para contrarrestar los efectos de la materia orgnica

son recomendables los cementos de alta resistencia y si las temperaturas son bajas se puede

recurrir a cementos de fraguado rpido o al cloruro de calcio como aditivo.

Este tipo de estabilizacin es de uso cada vez ms frecuente y consiste comnmente en agregar

cemento Portland en proporcin de un 7% a un 16% por volumen de mezcla.

Al mejorar un material con cemento Portland se piensa principalmente en aumentar su

resistencia, pero adems de esto, tambin se disminuye la plasticidad, es muy importante para que

se logren estos efectos, que el material por mejorar tenga un porcentaje mximo de materia orgnica

del 34%.

Casi todos los tipos de suelo que encontramos pueden estabilizarse con cemento con excepcin

de los que contienen altos porcentajes de materia orgnica. Por otra parte, los suelos de arcilla

o limo requerirn un mayor porcentaje de cemento para lograr los resultados esperados.

Por lo general, la capa que se estabiliza tiene un espesor de 10 a 15cms. y podr coronarse con

una capa de rodadura de poco espesor (ya sea para trnsito ligero o medio); tambin podr

servir de apoyo a un pavimento rgido o flexible de alta calidad.

Para la utilizacin del cemento, lo que tiene verdadera importancia es que el suelo no contenga

materias que perjudiquen el fraguado o la resistencia. Interesa tambin para la economa de la

obra limitar el porcentaje de cemento necesario y prever el comportamiento de las arcillas.

En este orden hay que tomar en cuenta las aptitudes intrnsecas del suelo para la estabilizacin

como son la Granulometra, lo que implica que los suelos a mejorarse no deben contener piedras

de tamao superior a 60mm (es decir, que el porcentaje que pasa por el tamiz #200 sea menor

del 50%); y la Plasticidad, lo que determinar la calidad de las arcillas, estableciendo un Lmite

Lquido menor de 50% (

Desarrollo lento de resistencias y mdulos de rigidez a edades tempranas, recuperndolas

a largo plazo. Con ello se consigue limpiar el efecto de la retraccin y los fenmenos iniciales

de fatiga inducidos por las cargas del trfico.

Los cementos que ms se aproximan a las cualidades anteriores son aquellos con mayor contenido

de adiciones activas, como pueden ser los tipos CEM III, CEM IV, CEM V o ESP VI.

No se deben emplear cementos de aluminato de calcio, ni mezclas de cemento con adiciones que

no hayan sido realizadas en la fbrica de cemento.

Si la capa estabilizada se tiene que disponer sobre terrenos yesferos o que contengan sulfato de

magnesio es conveniente aislarla y, en cualquier caso, utilizar cementos resistentes a los sulfatos o

con alto contenido de adiciones (ceniza volante, escoria de horno alto o puzolana).

DOSIFICACIN DEL CEMENTO

Si mediante el anlisis granulomtrico y la determinacin de los lmites de Atterberg se ha procedido

a la clasificacin del suelo de acuerdo a la H.R.B. (Highway Research Board o Departamento de

Investigacin Sobre Carreteras) se puede adoptar la dosificacin de cemento de la siguiente tabla:

Tipos de Suelo Suelo Estabilizado Suelo-Cemento

A-1 y A-3 3-8 5-8

Lmite de A-3 y A-2 5-10 6-10

Lmite de A-2 y A-4 7-12 9-14

A-5 y A-6 8-15 No econmico

A-7 10-16

Existen dos formas o mtodos para estabilizar con cemento Prtland, una es la llamada

estabilizacin del tipo flexible, en el cual el porcentaje de cemento vara del 1 al 4%, con esto solo

se logra disminuir la plasticidad y el incremento en la resistencia resulta muy bajo, las pruebas que

se les efectan a este tipo de muestras son semejantes a las que se hacen a los materiales

estabilizados con cal.

Otra forma de mejorar el suelo con cemento, se conoce como estabilizacin rgida, en ella el

porcentaje de cemento vara del 6 al 14%, este tipo de mejoramiento es muy comn en las bases,

ya que resulta muy importante que stas y la carpeta presenten un mdulo de elasticidad

semejante, ya que con ello se evita una probable fractura de la carpeta, ya que ambos

trabajan en conjunto; para conocer el porcentaje ptimo a emplear se efectan pruebas de

laboratorio con diferentes contenidos de cemento.

PROCESO

VENTAJAS

VENTAJAS MEDIOAMBIENTALES

El empleo de suelos de la traza evita explotar nuevos yacimientos y disminuye la

necesidad de vertederos.

La eliminacin del transporte de los suelos disminuye las emisiones de CO2 y otros

contaminantes y reduce el dao que generan los combustibles y aceites, as como los

impactos colaterales (polvo, erosiones y otros) que provoca sobre las carreteras y flora

adyacentes.

Se trata de una tcnica especialmente adaptada al empleo de cementos con alto

contenido de adiciones. Esto se traduce en una disminucin de las emisiones durante su

fabricacin, al reducir la cantidad de clinker empleado e incorporar subproductos

industriales como escorias o cenizas volantes, lo que favorece el cumplimiento del

protocolo de Kioto y de los compromisos de desarrollo sostenible.

Es una tcnica en fro que consume poca energa. Se disminuyen con ello

notablemente la contaminacin y las emisiones de vapores nocivos.

VENTAJAS TCNICAS

Permite el empleo de los suelos de la traza, mejorando sus caractersticas hasta el grado

deseado.

Proporciona una elevada capacidad de soporte a la explanada, disminuyendo

las tensiones que llegan a las capas del firme, con lo que aumenta la vida de

servicio del mismo.

Asegura la estabilidad de los suelos, tanto por la reduccin de su sensibilidad al agua y a la

helada, como por el incremento de su resistencia a la erosin.

Puede permitir en ciertos casos el paso inmediato del trfico de obra.

Se disminuyen las molestias por el trfico de obra y los daos a la red de carreteras

adyacentes debido a que se evita transportar los suelos a vertedero y aportar otros

nuevos.

VENTAJAS ECONMICAS

El empleo de los suelos de la traza y la eliminacin del transporte suponen una reduccin

importante de costes.

La obtencin de cimientos de mayor calidad permite una economa en los firmes y

en el volumen total de ridos empleados en los mismos.

Se reducen los plazos de ejecucin dado que la estabilizacin se realiza con equipos

de alto rendimiento y que se disminuye el espesor total de la explanada frente a las

alternativas con suelos sin tratar.

Las ventajas tcnicas y ambientales citadas tambin se traducen en beneficios

econmicos.

DESVENTAJAS

Las limitaciones que presenta el suelo-cemento son:

Es un material en el que se producen grietas de contraccin, las cuales pueden reflejarse

en las capas bituminosas superiores. Sin embargo, es posible controlar considerablemente

dicha contraccin mediante uso de cementos adecuados, mezclas de cal, cemento y/o

tcnicas de prefisuracin.

Se debe seleccionar el tipo de cemento adecuado y realizar el nmero de pruebas

necesarias antes de pretender construir capas de suelo-cemento con suelos de mediana

alta plasticidad.

El tiempo para ejecutar el mezclado, conformacin y compactacin est limitado

por el del fraguado del cemento.

Tiene una reducida resistencia al desgaste. Por ello, las bases de suelo-cemento precisan

capas de rodadura de concreto asfltico, tratamientos superficiales o capas de rodadura

de concreto hidrulico,

EFECTOS DE LA ESTABILIZACIN DE SUELOS CON CEMENTO

De preferencia, se busca que tenga efectos a largo plazo.

Resultan del fraguado y endurecimiento del conglomerante, los cuales proporcionan a los suelos

tratados una resistencia mecnica que puede ser predominante en su comportamiento. El valor

de esta resistencia vara ampliamente y es funcin, principalmente, del tipo de conglomerante

y de la dosificacin del mismo.

Puede considerarse que el fraguado se desarrolla en tres etapas. La duracin de cada una de

ellas depende de la naturaleza de cada conglomerante y de la temperatura de la mezcla.

La primera etapa es la del comienzo del fraguado. Comprende el tiempo necesario para

disolver y precipitar en forma de gel los silicoferroaluminatos de calcio en el agua libre

del suelo. Este tiempo que corresponde al plazo de trabajabilidad, puede variar entre 2,

24 o ms horas despus de la fabricacin de la mezcla. Dicho plazo es muy importante

en las operaciones de tratamiento de suelos, puesto que fija un lmite mximo a las

operaciones de puesta en obra.

La segunda etapa corresponde al desarrollo de la cristalizacin del gel y por tanto de la

rigidizacin de la mezcla que provoca el fraguado propiamente dicho. Se extiende desde

algunos das en los conglomerantes con una proporcin importante de clinker hasta

algunas semanas en los de fraguado lento, como es el caso de algunos conglomerantes

especiales para carreteras.

Finalmente, una vez completado el fraguado, es decir, despus de la formacin de la

casi totalidad de los ferrosilicoaluminatos hidratados, hay un periodo durante el cual

continan creciendo las resistencias mecnicas. En climas templados su duracin puede

variar, siempre dependiendo de la naturaleza de los conglomerantes, entre algunas

semanas y varios meses.

Se puede considerar que el fraguado de los conglomerantes hidrulicos se interrumpe una vez

que la temperatura de la mezcla desciende por debajo de cero grados centgrados, lo que puede

llevar en algunos casos a tener que repetir el tratamiento.

Los efectos a largo plazo de la incorporacin del cemento son diferentes segn se trate de suelos

granulares o de suelos finos. En los primeros, la accin cementante es similar a la que se produce

en el hormign vibrado, con la diferencia de que el conglomerante no rellena completamente

los huecos del esqueleto granular. En las arenas, la cementacin se produce nicamente en los

puntos de contacto entre granos. Cuanto ms continua sea la granulometra, ms reducidos

sern los huecos entre partculas, ms numerosas y de mayor tamao las zonas de contacto

entre ellas y ms eficaz el efecto cementante. Por el contrario, las arenas monogranulares, como

las de playa, requieren una dotacin elevada de cemento para ser estabilizadas.

En los suelos finos (arcillosos y limosos con plasticidad no elevada), la hidratacin del cemento

crea unos enlaces resistentes entre las partculas, formando una matriz que envuelve a las

mismas. Esta matriz tiene una estructura de panal de la cual depende la resistencia de la mezcla,

puesto que las aglomeraciones de part- culas dentro de las celdas tienen una resistencia muy

reducida y contribuyen muy poco a la del conjunto. La matriz fija las partculas, de forma que ya

no pueden deslizar las unas sobre las otras. Es decir, el cemento reduce la plasticidad y aumenta

la resistencia a esfuerzos cortantes. El efecto qumico de superficie del cemento reduce la

afinidad por el agua y con ello la capacidad de retencin de la misma de los suelos arcillosos.

Debido a esta menor afinidad por el agua y a la resistencia de la matriz, los cambios de volumen

(hinchamientos) provocados por la absorcin de agua y los efectos de la congelacin y el

deshielo disminuyen notablemente.

PROPIEDADES DE LOS SUELOS ESTABILIZADOS CON CEMENTO

La principal diferencia entre los suelos estabilizados con cemento para explanadas y los

utilizados en capas de firme radica en el contenido ms elevado de cemento de los segundos, lo

que se traduce en una superior resistencia mecnica y en una mayor homogeneidad.

Varias caractersticas de estos materiales los diferencian de las mezclas con otros agentes

estabilizadores:

comportamiento en estado fresco: el proceso de puesta en obra de los suelos

estabilizados con cemento, es decir, el conjunto de operaciones entre la mezcla del

suelo con el conglomerante y el agua y el final de su compactacin, debe realizarse

dentro del llamado plazo de trabajabilidad. A medida que se va desarrollando el proceso

de hidratacin del conglomerante, empiezan a formarse enlaces cristalinos entre las

partculas del suelo, los cuales pueden ser destruidos, sin posibilidad de regenerarse,

por los esfuerzos originados por la compactacin. En consecuencia, sta debe

completarse antes de que se haya formado un nmero demasiado elevado de enlaces

cuya rotura perjudicara de forma apreciable el comportamiento posterior del material.

El intervalo mximo dentro del cual deben efectuarse las operaciones de compactacin

es lo que se denomina plazo de trabajabilidad. Este concepto no debe confundirse con

el tiempo de fraguado del conglomerante, que lgicamente es uno de los parmetros

que lo influencian, pero no el nico; la naturaleza del suelo, el contenido de agua o la

temperatura de la obra son tambin otros factores a tener en cuenta. Asimismo no hay

que pensar que una vez transcurrido el plazo de trabajabilidad, la mezcla no pueda ser

compactada, al menos durante un cierto tiempo; pero se corre el peligro de romper una

gran cantidad de enlaces, con una significativa cada posterior de las resistencias

mecnicas; y por otra parte, a medida que se va rigidizando el material, ms difcil

resulta su compactacin

estabilidad inmediata: la posibilidad de apertura inmediata a la circulacin una vez

compactada la mezcla depende del tipo de suelo, aumentando con el porcentaje de

elementos gruesos. Ello es debido a que a medida que crece el mismo, la estabilidad

que adquiere el esqueleto mineral es cada vez mayor, con lo que las deformaciones

originadas por los vehculos no son suficientes para romper los en- laces entre las

partculas. Con ello no se interrumpe el proceso de ganancia de resistencias mecnicas,

responsable del comportamiento a largo plazo del material

capacidad de reparto de cargas: la capacidad de reparto de cargas a las capas inferiores

del cimiento del firme y de disminucin de las tensiones en este ltimo dependen

asimismo de la naturaleza del suelo (cuanto mayor sea la proporcin de elementos

granulares, ms elevado ser el mdulo de elasticidad) y del contenido de cemento.

dependencia de las resistencias mecnicas frente al grado de compactacin alcanzado:

a ttulo de ejemplo, un descenso del 5 % en la densidad realmente obtenida puede

traducirse en una disminucin del 25 % en las resistencias mecnicas. Por ello, en todos

estos materiales es esencial que, durante su puesta en obra, el proceso de compactacin

se realice de forma eficaz.

Evolucin de resistencias: en suelos estabilizados con cemento en las que se exigen

resistencias, stas tienen un desarrollo rpido, alcanzando ya a edades tempranas unos

valores apreciables. sta es una diferencia fundamental frente a las mezclas tratadas

con otros tipos de conglomerantes de fraguado y endurecimiento ms lento (escorias

de alto horno, cenizas volantes, puzolana, algunos conglomerantes hidrulicos para

carreteras), cuyas resistencias a 7 das son muy pequeas. La curva de evolucin

depende del contenido de adiciones activas del cemento utilizado: cuanto mayor es

ste, mayor es la relacin entre las resistencias a 7 y 90 o 180 das. A un ao las

resistencias pueden considerarse estabilizadas.

comportamiento a fatiga: la curva de fatiga de los suelos estabilizados con cemento

tiene una pendiente muy reducida. Ello se traduce en que una pequea disminucin de

las tensiones, provocada por ejemplo por un ligero sobre espesor, aumenta mucho el

nmero de repeticiones admisibles, y en consecuencia la durabilidad de la capa tratada;

por el contrario, un dbil aumento de las tensiones, debido por ejemplo a una pequea

merma de espesor, trae consigo una fuerte reduccin en dicha durabilidad.

fisuracin por retraccin trmica: debido a su rigidez, con mdulos de elasticidad en

algunas ocasiones elevados, y a su coeficiente de dilatacin trmica (del orden de 10-

7/C), las tensiones que se originan en un suelo estabilizado con cemento como

consecuencia de las variaciones de temperatura pueden llegar a rebasar las de rotura

del material en el perodo en que la explanada se encuentra al descubierto, antes de

comenzar a extender las capas del firme. En consecuencia, la fisuracin a intervalos ms

o menos regulares de los suelos estabilizados con cemento es un hecho inherente a su

naturaleza, y no debe ser atribuida en general a fallos de ejecucin de los mismos. Por

otra parte, y debido al gran espesor del firme, estas fisuras no se reflejan en general en

la superficie. Por ello no es preciso recurrir a la prefisuracin de las capas estabilizadas

de las explanadas;

resistencia a la abrasin: los suelos estabilizados con cemento tienen unas

caractersticas de resistencia a la abrasin que los hacen inadecuados para soportar el

paso frecuente de vehculos pesados sobre los mismos sin que se produzcan

importantes desgastes. Por ello, en el caso de que deban soportar un trfico de obra

importante, debe disponerse encima de ellos un tratamiento superficial o como mnimo

una capa de rido de cobertura sobre el riego de curado.

SUELO-CEMENTO EN LA ACTUALIDAD

Existen diversas razones que actualmente determinan un mayor uso del suelo- cemento en la

construccin de estructuras de pavimentos. Tanto consultores como entidades encargadas

de la administracin vial coinciden en que la demanda de un transporte de calidad requiere

una mayor durabilidad de los materiales, estructuras de pavimentos y sub-rasantes. Para

lograr la misma, es indispensable contar con estructuras de pavimento con capas de

elevada capacidad de soporte y resistentes a los agentes atmosfricos.

Otra razn para usar suelo-cemento en carreteras es el aspecto de proteccin del medio

ambiente, el cual cada vez impone mayores limitaciones para la bsqueda y explotacin de

bancos de materiales, prctica por muchos aos utilizada. Finalmente, la posibilidad de

reducir espesores de capas que conforman la estructura del pavimento sin disminuir la

capacidad estructural de la misma, es uno de los logros que pueden obtenerse de las

caractersticas que tiene el suelo-cemento, debido a su relativamente elevado mdulo de

elasticidad. Esto se traduce en ahorros de materiales y aumento en los rendimientos de

construccin. Debido a las mltiples ventajas que tienen los suelos tratados con cemento,

diversos pases lo aplican de forma casi generalizada.

Por ejemplo, en El Salvador, el 95% de los caminos rurales pavimentados tiene base de suelo-

cemento y en los ltimos 10 aos, el 100% de nuevas vas urbanas e interurbanas y pisos

industriales tienen bases de suelo-cemento.

3.3.2 ESTABILIZACIN DE SUELOS CON CAL

QU ES LA CAL?

Iniciaremos por indicar que para el tratamiento de suelos se puede utilizar cal viva (xido de

calcio CaO), cal hidratada (hidrxido de calcio Ca[OH]2

) o una lechada de cal.1

La cal viva se produce de la transformacin qumica del carbonato de calcio (piedra caliza

CaCO3) en xido de calcio. La cal hidratada se obtiene cuando la cal viva reacciona qumicamente

con el agua. La cal hidratada (hidrxido de calcio) es la que reacciona con las partculas arcillosas

y las transforma permanentemente en una fuerte matriz cementante.

La cal ms utilizada para el tratamiento de suelos es la cal alta en calcio, que contiene un mximo

de 5% de xido o hidrxido de magnesio. Sin embargo, en algunas ocasiones se utiliza cal

dolomtica. La cal dolomtica contiene de 35 a 46% de xido o hidrxido de magnesio. Con la cal

dolomtica se puede lograr la estabilizacin, aunque la fraccin de magnesio reacciona ms

lentamente que la fraccin de calcio.

Algunas veces el trmino cal se utiliza para referirse a la cal agrcola que, por lo general, es

piedra caliza finamente molida, un til correctivo agrcola que no tiene la suficiente reactividad

qumica para lograr la estabilizacin del suelo.

Otras veces el trmino cal es utilizado para referirse a los subproductos del proceso de

fabricacin de cal (como el polvo de horno de cal), que, aunque contienen alguna cal reactiva,

generalmente slo posee una fraccin del xido o el contenido de hidrxido del producto

fabricado. En este manual, "cal" significa cal viva, cal hidratada, o la lechada de cal hidratada.

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

suelos inestables para:

Secar

Modificar

Estabilizar

LA QUMICA DEL TRATAMIENTO CON CAL

Cuando la cal y el agua se aaden a un suelo arcilloso, comienzan a ocurrir reacciones qumicas

casi inmediatamente.

1. Secado: Si se usa la cal viva, la misma se hidrata inmediatamente (i.e., qumicamente se

combina con el agua) y libera calor. Los suelos se secan, porque el agua presente en el

suelo participa en esta reaccin, y porque el calor generado puede evaporar la humedad

adicional. La cal hidratada producida por estas reacciones iniciales, posteriormente

reaccionar con las partculas de arcilla (como se discute posteriormente). Estas

reacciones subsecuentes, lentamente producirn un secado adicional porque las

mismas reducen la humedad, mejorando el soporte. Si se utilizan la cal hidratada o la

lechada de cal hidratada, en lugar de la cal viva, el secado ocurre slo por los cambios

qumicos del suelo, que reducen su capacidad para retener agua y aumentan su

estabilidad.

El tratamiento con xido de calcio transforma las caractersticas y el desempeo de suelos arcillosos. En estas imgenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y

despus (derecha) de haberlo tratado con cal viva).

2. Modificacin: Despus de la mezcla inicial, los iones de calcio (Ca++) de la cal hidratada

emigran a la superficie de las partculas arcillosas y desplazan el agua y otros iones. El

suelo se hace friable y granular, hacindolo ms fcil para trabajar y compactar. En esta

etapa, el ndice de Plasticidad del suelo disminuye drsticamente, as como lo hace su

tendencia a hincharse y contraerse. El proceso, llamado "floculacin y aglomeracin",

generalmente ocurre en el transcurso de horas.

3. Estabilizacin: Cuando se aaden las cantidades adecuadas de cal y agua, el pH del suelo

aumenta rpidamente arriba de 10.5, lo que permite romper las partculas de arcilla. La

determinacin de la cantidad de cal necesaria es parte del proceso de diseo y se estima

por pruebas como la de Eades y Grim (ASTM D6276). Se liberan la slice y la almina y

reaccionan con el calcio de la cal para formar hidratos de calcio-silicatos (CSH) e hidratos

de calcio-aluminatos (CAH). CSH y CAH que son productos cementantes similares a

aquellos formados en el cemento de Portland. Ellos forman la matriz que contribuye a

la resistencia de las capas de suelo estabilizadas con cal

Cuando se forma esta matriz, el suelo se transforma de un material arenoso granular, a

una capa dura relativamente impermeable, con una capacidad de carga significativa. El

proceso se inicia en unas horas y puede continuar durante aos, en un sistema diseado

correctamente. La matriz formada es permanente, duradera, y significativamente

impermeable, produciendo una capa estructural que es tan fuerte como flexible.

La adicin de cal a un suelo con una fraccin de partculas finas relevante modifica su

comportamiento por una conjuncin de sus propiedades. En este apartado se describen los

mecanismos que intervienen en este proceso, que se resume fundamentalmente en dos

manifestaciones tpicas:

a) Una modificacin de la textura del suelo; y

b) Un incremento de su resistencia.

Estos hechos se producen en mayor o menor medida segn el tipo de suelos, su granulometra

y mineraloga, y el de la cal empleada, en funcin de su riqueza y actividad. Su justificacin est

en la alteracin del estado natural de ambos materiales por las reacciones qumicas que se

producen en la interaccin de sus estructuras.

Si bien es cierto que no existe unanimidad entre los tcnicos sobre la totalidad de los

mecanismos que intervienen en la reaccin entre la cal y las partculas arcillosas de un suelo, s

es posible describir, y as se hace a continuacin, los esquemas ms generalmente aceptados y

que justifican el comportamiento final obtenido.

En la mezcla de la cal con un suelo arcilloso se producen dos tipos de reaccin que se pueden

agrupar segn sus manifestaciones en:

a) Una modificacin inmediata de las condiciones de granulometra, textura y compacidad

originada por:

* Intercambio de iones entre la arcilla y la cal

* Floculacin de las partculas de arcilla

* Reduccin de la cantidad de agua adsorbida por la arcilla.

b) Una mejora de las caractersticas resistentes del suelo a medio y largo plazo, producida por:

* Reaccin puzolnica de cementacin

* Carbonatacin

Amn de por los tipos de efectos, es posible definir una serie de diferencias entre los grupos

citados que justifican la clasificacin expuesta.

Una primera diferencia entre ambos grupos de mecanismos es, como se ha citado, su carcter

temporal, ya que las modificaciones de textura son casi inmediatas, mientras que las resistentes

suelen conllevar un plazo mayor.

La segunda diferencia estriba en su generalizacin. Mientras que el primer grupo de

modificaciones es aplicable a casi todos los tipos de suelos arcillosos, las mejoras de resistencia

se producen en mayor o menor medida, o incluso no llegan a ocurrir, en funcin de la

mineraloga y tipos de suelos.

Finalmente, la tercera gran diferencia es la necesidad de cal precisa para alcanzar los efectos. En

la mayora de los casos la frontera o delimitacin a partir de la cual se inicia el segundo grupo de

mecanismos es la cantidad de cal. Puede decirse que las primeras dosis de cal van destinadas a

la modificacin de la textura y granulometra, y que para mejorar las caractersticas resistentes

es preciso superar esta primera proporcin. En caso contrario, no existir adicin activa o cal

que facilite dichas reacciones.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS DIFERENTES MTODOS DE APLICACIN DE CAL

La tcnica de estabilizacin con cal utilizada en un proyecto debera estar basada en mltiples

consideraciones, tales como la experiencia del contratista, la disponibilidad de equipo, la

ubicacin del proyecto (rural o urbano) y la disponibilidad de una fuente cercana y adecuada de

agua.

Algunas ventajas y desventajas de los diferentes mtodos de aplicacin de cal son los siguientes:

Cal hidratada en polvo

Ventajas: Puede ser aplicada ms rpidamente que la lechada. La cal hidratada en polvo puede

ser utilizada para secar arcillas, pero no es tan eficaz como la cal viva.

Desventajas: Las partculas hidratadas de cal son finas. De modo que el polvo puede ser un

problema y este tipo de uso generalmente es inadecuado en reas pobladas.

Cal viva en seco

Ventajas: Econmica porque la cal viva es una forma ms concentrada de cal que la cal

hidratada, conteniendo de 20 a 24 por ciento ms de xido de calcio "disponible".

El tiempo de ejecucin puede ampliarse debido a que la reaccin exotrmica causada por el

agua y la cal viva puede calentar el suelo. La cal viva seca es excelente para secar suelos mojados.

Tamaos de partcula ms grandes pueden reducir la generacin de polvo.

Desventajas: La cal viva requiere 32 por ciento de su peso en agua para convertirse en cal

hidratada y puede haber prdida adicional por la evaporacin significativa debido al calor de

hidratacin. Se debe tener cuidado con el empleo de la cal viva para asegurar una adecuada

adicin de agua, fraguado y mezcla. Estos mayores requerimientos de agua pueden plantear un

problema de logstica o costos en reas remotas sin una fuente cercana de agua. La cal viva

puede requerir ms mezcla que la cal hidratada seca o que las lechadas de cal, porque las

partculas de cal viva, que son ms grandes, primero deben reaccionar con el agua para formar

la cal hidratada y luego debe ser mezclada con el suelo.

Lechada de cal

Ventajas: Aplicacin libre de polvo. Es ms fcil lograr la distribucin. Se aprovecha la aplicacin

por rociado. Se requiere menos agua adicional para la mezcla final.

Desventajas: Velocidad lenta de aplicacin. Costos ms altos debido al equipo extra requerido.

Puede no ser prctico en suelos muy mojados. No es prctico para secar.

PROBLEMAS DE ESTABILIZACIN EN CARRETERAS

Ejemplo de fracaso de

pavimento por suelos

inestables

Comparacin de arcilla plstica

sin tratar y arcilla tratada con

cal, despus de la mezcla inicial

y fraguado.

ESTABILIZACIN O LA MODIFICACIN DE SUBRASANTES (SUBBASES) Y CAPAS DE BASE

Descripcin detallada de los pasos constructivos.

ENTREGA

Cal viva o hidratada seca

La cal viva o la cal hidratada seca, puede ser entregada en bolsas de papel o bien en pipas.

Cuando se transporta en pipa es comn que, cada carga de cal seca entregada en un sitio de

trabajo lleve una boleta certificando la cantidad de cal a bordo. Adems, algunas entidades

requieren la certificacin de las caractersticas qumicas de la cal entregada.

Ocasionalmente, la cal viva se entrega en el sitio en camiones de volteo. En este caso, requieren

cubiertas de lona fuerte para prevenir la prdida de polvo durante el trnsito.

Lechada de cal

La lechada de cal puede ser producida a partir de la cal viva o de la cal hidratada. Puede ser

entregada desde una planta de mezcla central o puede producirse en el lugar de trabajo. Las

instalaciones de preparacin de la lechada deberan ser aprobadas por el ingeniero de proyecto.

Independientemente de la ubicacin, la lechada producida a partir de cal viva est caliente

debido a que la reaccin qumica entre la cal viva y el agua es exotrmica. Las lechadas

elaboradas por la mezcla de cal hidratada y agua no se calientan.

La lechada puede prepararse en un tanque de mezcla, con agitacin para mezclar la cal y el agua

utilizando paletas deflectoras, aire comprimido, y/o bombas de recirculacin. Los mezcladores

utilizados en el lugar, usualmente manejan de 20 a 25 toneladas de cal viva a la vez.

Tanques mezcladores para preparar la lechada de cal en el lugar.

ESTABILIZACIN DE SUBRASANTE (O SUBBASE)

1. Escarificacin y pulverizacin inicial

La subrasante puede ser escarificada a la profundidad y ancho especificados y luego pulverizarse

parcialmente. Es deseable remover los materiales que no sean suelos y que sean mayores que

3 pulgadas, como troncos, races, csped y piedras.

Una subrasante escarificada o pulverizada ofrece ms rea de contacto superficial de suelo para

la cal en el momento de la aplicacin.

En el pasado era una prctica comn escarificar antes de la aplicacin. Hoy en da, debido a la

disponibilidad de mezcladores superiores, la cal a menudo es aplicada sin la escarificacin. Los

camiones de cal tambin pueden transitar la carretera con ms facilidad si est compactada,

ms bien que escarificada, en particular sobre suelos mojados. La principal desventaja de este

procedimiento, sin embargo, se da por factores meteorolgicos; cuando la cal es colocada sobre

una superficie lisa, hay mayor posibilidad para la prdida debido al viento y al proceso,

particularmente si la mezcla no se realiza de inmediato. Para eliminar la prdida hacia los lados,

se puede construir un pequeo camelln, utilizando material del camino.

Si la cal viva se descarga en volcanes, es deseable una superficie lisa, de modo que se alcance

una aplicacin uniforme con la hoja de la motoniveladora. Por lo anterior, el suelo no debera

ser escarificado antes de que la cal viva sea aplicada de esta manera.

Equipo: motoniveladora con escarificador o escarificador de discos; estabilizadora de suelos

para pulverizacin inicial.

Escarificacin antes de aplicacin de cal

2. Aplicacin de la cal

Cal viva

Existen dos formas en que la cal viva seca puede ser aplicada. La primera, los camiones

autodescargables o trailers pueden distribuir la cal viva neumtica o mecnicamente a la

anchura completa del camin. Debido a que el flujo de cal viva granular y sin triturar es ms

controlable que el de la cal hidratada, resulta una prctica comn usar camiones con aplicadores

incorporados.

Para el empleo de una barra de extensin neumtica, la cal viva se muele ( " por 0) para fluir

libremente. Aplicador mecnico sobre la parte posterior de un camin o trailer, o una caja

separada puede manejar la cal viva menos fina - comnmente hasta " de dimetro. La subbase

puede ser escarificada para este tipo de uso. Este uso trabaja bien en condiciones de suelo muy

mojadas.

Para asegurar que se aplica la cantidad correcta de cal, se puede colocar sobre el suelo una

bandeja o un pao de rea conocida, entre las ruedas del camin que esparce la cal. La bandeja

o pao, donde se recolect la cal, se pesa para verificar que la cantidad de cal es la correcta.

Otro mtodo para aplicar la cal viva, es por gravedad, dejndola caer formando un camelln. Es

usual utilizar camiones graneleros con sistemas de compuertas inferiores neumticas. Una

motoniveladora se utiliza, ocasionalmente, para esparcir la cal viva. Se puede utilizar cal hasta

un tamao de ". Este mtodo requiere que el rea sea nivelada y est suficientemente seca,

para que el suelo no se ahuelle bajo las llantas del camin, lo que evitara la extensin uniforme.

Es difcil de medir la proporcin de aplicacin de cal cuando se extiende utilizando una

motoniveladora. El mejor mtodo es marcar un rea en la cual se extender una cantidad

conocida de cal y observar la motoniveladora para asegurar que es extendida uniformemente.

Cal hidratada seca

La cal hidratada debe ser uniformemente extendida en el porcentaje especificado desde

camiones adecuadamente equipados. Un aplicador aprobado es preferible para la distribucin

uniforme. La cantidad de cal hidratada seca puede ser medida usando el mismo mtodo que

descrito encima para la cal viva.

La cal hidratada seca no debera ser extendida en condiciones de viento debido al polvo

excesivo. En condiciones de viento, en reas pobladas, o en zonas adyacentes al trfico de

vehculos pesados, la aplicacin de lechada o una aplicacin adecuada de cal viva pueden reducir

al mnimo los problemas relacionados con el polvo.

Equipo para aplicacin de cal hidratada seca: Para envos en camin, los camiones con tanques

autodescargables son los ms eficientes para transportar y esparcir la cal porque no se requiere

ningn manejo adicional. La descarga se realiza neumticamente o por uno o varios

transportadores de tornillo. La extensin puede ser lograda por una paleta mecnica colocada

en la parte posterior u otros dispositivos.

Si se utiliza transporte de palangana, los mismos deben ser cubiertos para prevenir el polvo

durante el viaje al lugar de aplicacin y durante la extensin de la cal. La extensin, al utilizar

transporte de palangana, deber realizarse ajustndole un esparcidor mecnico en la parte

posterior. No se recomienda descargar la cal en solo volcn para realizar posteriormente la

extensin con motoniveladora.

Lechada de cal

En este uso, el suelo generalmente es escarificado y la lechada se aplica con camiones

distribuidores. Debido a que la cal en la forma de lechada est menos concentrada que la cal

seca, a menudo se requiere dos o ms pasadas para proporcionar la cantidad especificada de

slidos de cal. Para prevenir la prdida y la consecuente no uniformidad en la distribucin de

cal, la lechada se mezcla con el suelo inmediatamente despus de cada pasada.

La proporcin real utilizada depende del porcentaje de cal especificada para el tipo de suelo, y

el porcentaje de slidos de cal en la lechada. Los slidos en la lechada generalmente estn en el

rango entre 30 y 35 por ciento, aunque existe la tecnologa para aumentar los slidos arriba del

40 por ciento para reducir el nmero de pasadas de por los camiones esparcidores. Los slidos

contenidos en la lechadada (y, por consiguiente, la cantidad de cal disponible) pueden ser

fcilmente medidos en los tanques de mezcla o en los camiones, utilizando un dispositivo de

gravedad especfica. Una vez que se conoce el contenido de slidos de la lechada, las cargas

pueden ser extendidas sobre reas de extensin conocida para asegurar la cantidad correcta de

aplicacin.

Equipo para aplicacin de la lechada: Se recomiendan camiones distribuidores con recirculacin,

capaces de mantener la lechada en la suspensin. Si el tiempo de viaje es corto, se pueden

utilizar camiones sin bombas de recirculacin. La extensin desde los camiones de tanque se

lleva a cabo por gravedad o por barras de roco a presin. Los distribuidores de presin son

preferidos porque ellos proporcionan una aplicacin ms uniforme.

3. Mezcla preliminar y aplicacin de agua

Se requiere una mezcla preliminar para distribuir la cal dentro del suelo y para pulverizar

inicialmente el suelo para preparar la adicin de agua que inicie la reaccin qumica para la

estabilizacin. Esta mezcla puede iniciar con la escarificacin. La escarificacin puede realizarse

an sin mezcladoras modernas. Durante este proceso o inmediatamente despus, el agua

deber agregarse.

Escarificacin despus de extensin de cal.

Adicin de agua despus de aplicacin de cal seca.

Las estabilizadoras de suelos (Ej. CAT SS-250B) pueden ser utilizadas para asegurar la mezcla

cuidadosa de la cal, el suelo, y el agua. Con muchas estabilizadoras de suelos, el agua puede

aadirse al tambor de mezcla durante el proceso. Este es el mtodo ptimo de adicin de agua

a la cal (cal viva o hidratada) y al suelo seco, durante la mezcla preliminar y la etapa de riego.

Independientemente del mtodo usado para la adicin de agua, es esencial que la cantidad de

agua agregada sea la adecuada para asegurar la completa hidratacin y llevar el contenido de

humedad del suelo 3% arriba del ptimo, antes de la compactacin.

Para hidratar la cal viva seca, puede ser necesaria agua adicional. El equilibrio de la operacin

de estabilizacin con cal viva es similar al obtenido utilizando cal hidratada o lechada de cal. Un

requerimiento clave cuando se utiliza cal viva es asegurar la completa hidratacin previa a que

la mezcla sea completada y se inicie la compactacin. Es recomendable realizar verificaciones

puntuales, utilizando una pala, para asegurar que en el suelo no han quedado remanentes de

cal viva sin hidratar. Si se observara cantidades excesivas de cal viva (por ejemplo, debido a una

pobre distribucin), se requerir agregar ms agua y una mezcla adicional necesarios para

asegurar la completa hidratacin y un proyecto de estabilizacin de calidad.

Para asegurar que la seccin estabilizada tiene la profundidad correcta, se pueden cavar

pequeos agujeros al azar y el suelo puede ser rociado con un indicador de pH, tal como la

fenoftalena. La fenoftalena cambia de transparente a rosada entre un pH de 8.3 y 10. El cambio

en color indica que el suelo en proceso de estabilizacin se encuentra en el lmite inferior de pH

requerido. Se pueden requerir otros indicadores de pH que cambian de color a niveles ms altos

(por ejemplo, fenoftalena), si existieran sospechas de que la mezcla de cal y suelo es

inadecuada.

En donde estn siendo estabilizadas arcillas muy plsticas, generalmente es necesario mezclar

la capa de arcilla y cal en dos etapas, permitiendo un lapso de 24 a 48 horas de perodo de

fraguado. Durante este perodo de fraguado, la arcilla se hace friable de modo que la

pulverizacin pueda ser fcilmente lograda durante la mezcla final.

Despus de que se completa la mezcla, la capa tratada con cal debe ser afinada y compactada

ligeramente con un Rodo para reducir al mnimo la prdida por evaporacin o mojado excesivo

debido a posibles lluvias durante el fraguado.

Equipo: Estabilizadora de suelos, camin de agua y rodo patas de cabras o compactador

neumtico.

4. Perodo de fraguado

La mezcla de suelo y cal debera fraguar suficientemente para permitir la reaccin qumica que

cambia las propiedades del material. La duracin de este perodo de fraguado debera basarse

en el juicio de ingeniera y depende del tipo de suelo. El perodo de fraguado, comnmente, es

de 1 a 7 das. Despus del fraguado, el suelo deber ser mezclado, de nuevo, antes de la

compactacin. Para suelos con ndice de Plasticidad bajos, o cuando el objetivo es el secado o la

modificacin, por lo general, el fraguado no es necesario.

5. Mezcla final y pulverizacin

Para alcanzar la estabilizacin completa, es esencial una adecuada pulverizacin final de la

fraccin arcillosa y la completa distribucin de la cal dentro del suelo. La mezcla y la

pulverizacin deberan continuar hasta que el 100 por ciento de material pase el tamiz de 1

pulgada y al menos el 60 por ciento de material pase el tamiz No. 4.

Si se utiliza la cal viva, es esencial que todas las partculas estn hidratada y que hayan sido

mezcladas. En el caso de cal viva seca, despus del mezclado final, antes de la compactacin,

inspeccione visualmente el suelo para asegurar que la mezcla ha sido alcanzada. El uso de cal

viva seca, a menudo produce manchas ligeras en el suelo, que no merecen atencin ya que no

son partculas sin hidratar. Si existe la duda, coloque una muestra de estas partculas en agua. Si

no se disuelven, son partculas inertes. Si se disuelven, son partculas de cal, que indican que se

requiere mezcla adicional antes de la compactacin final.

Se puede requerir agua adicional durante la mezcla de final (antes de la compactacin) para

llevar el suelo a un 3 por ciento arriba del contenido de humedad ptima del material tratado.

Si hay certeza que los requerimientos de pulverizacin se pueden completar durante la mezcla

preliminar, entonces los pasos de fraguado y mezcla final (pasos No. 4 y No. 5) pueden

eliminarse.

Equipo: Estabilizadora de suelos.

6. Compactacin

La mezcla suelo-cal deber ser compactada a la densidad requerida por la especificacin,

comnmente, al menos, al 95 por ciento de la densidad mxima obtenida en el ensayo AASHTO

T99 (Proctor estndar). El valor de densidad deber basarse en la curva Proctor de una muestra

representativa de la mezcla de suelo-cal y no del suelo sin tratar.

La compactacin deber iniciar inmediatamente despus de la mezcla final. Si esto no es posible,

los retrasos de hasta cuatro das no deberan ser un problema si la mezcla es ligeramente

compactada y se mantiene hmeda mientras se lleva

a cabo la compactacin. Para demoras ms largas,

puede ser necesario incorporar una pequea

cantidad adicional de cal en el suelo.

Equipo: para asegurar una compactacin adecuada,

el equipo deber adaptarse a la profundidad de la

capa. La compactacin puede lograrse utilizando

compactador pesado de neumticos o rodo

vibratorio o una combinacin de la pata de cabra y

un compactador ligero de almohadilla.

Comnmente, la superficie final de compactacin se

completa utilizando un rodo liso.

Compactadores: pata de cabra (arriba), almohadilla (abajo).

7. Curado final

Antes de la colocacin de la siguiente capa de subbase (o capa de base), se debe permitir que la

subrasante compactada (o subbase) se endurezca hasta que camiones pesados operar sin

ahuellar la superficie. Durante este tiempo, la superficie de suelo tratado con cal deber

mantenerse hmeda para ayudar al incremento de resistencia. Esto se conoce como "curando"

y puede hacerse de dos maneras:

(a) curado hmedo, que consiste en mantener la superficie en una condicin hmeda a travs

de un rociado leve y compactndolo cuando sea necesario.

(b) curado con membrana, que implica el sellado de la capa compactada con una emulsin

bituminosa, ya sea en una o varias aplicaciones. Una dosificacin tpica de aplicacin es de 0.12

a 0.30 galones por metro cuadrado.

ESTABILIZACIN DE BASES

La cal a menudo trabaja bien para estabilizar caminos que estn siendo reconstruidos utilizando

"la recuperacin de espesor total". Adems, esto puede ser usado mejorar la calidad de los

materiales de base, particularmente aquellos que contienen cantidad excesiva de finos

arcillosos. El empleo de cal, en ambos casos, puede contribuir al empleo de los materiales que

de otra manera seran desperdiciados, transformndolos en materiales estructurales de alta

calidad.

Recuperacin de espesor completo

La recuperacin de espesor completo es una alternativa atractiva cuando los caminos tienen un

inadecuado material de base y necesitan reconstruccin. Pulverizando la capa de superficie y

mezclndola con la base existente y la subrasante, se puede lograr una base estructuralmente

mejorada para recibir una nueva capa. A menudo, la adicin de un pequeo porcentaje de cal

(generalmente de 2 a 3 por ciento) puede mejorar dramticamente las propiedades de la base

recuperada debido a la reaccin puzolnica de los contaminantes arcilloso, cementando la

matriz resultante. En algunos casos, el polvo de horno de cal o la ceniza volante con la cal son

utilizados para aumentar la actividad puzolnica.

Los procedimientos de construccin son similares a los mencionados anteriormente:

1. Escarificacin y pulverizacin Comnmente, se utiliza una recuperadora o recuperadora-

estabilizadora para romper el pavimento existente y mezclarlo con los materiales de base y

subrasante hasta el espesor completo de diseo. Dependiendo del espesor del pavimento, se

puede requerir ms de una pasada de la mquina para reducirel tamao de los trozos de

pavimento hasta un tamao adecuado para la mezcla. La mayora de las especificaciones

requieren que la capa de asfalto sea pulverizado de modo que el 100 por ciento pase un tamiz

de 2 pulgadas; esto hace necesario el empleo de una recuperadora. En algunas ocasiones, el

camino puede ser escarificado primero utilizando una motoniveladora, un tractor con ripper o

una compactadora patas de cabra. Mquinas recuperadoras grandes y modernas pueden

pulverizar asfaltos ms gruesos sin que sea necesario romper la superficie inicialmente.

2. Extensin de la cal - Vea lo indicado anteriormente.

3. Mezcla y adicin de agua. Es importante mezclar completamente la cal en todas partes de la

nueva seccin. Debe agregarse suficiente agua para asegurar que la cal se hidrata por completo

(en el caso de la cal viva) y que pueda reaccionar con la arcilla de la mezcla. Los tambores de

mezclado de la mayora de los mezcladores rotatorios estn equipados con accesorios tales

como mangueras para conectarse a los camiones de agua. Esta es una forma comn para

introducir agua dentro de la nueva capa mezclada de espesor total. Si dicha caracterstica no

est disponible, la capa recuperada deber mezclarse, despus que la superficie sea mojada y la

seccin remezclada. Se requerir ms de una aplicacin de agua y de mezcla. El contenido de

humedad final debera ser al menos al 2 por ciento arriba del ptimo para proporcionar

suficiente agua para que las reacciones qumicas de cal/suelo se lleven a cabo. Este porcentaje

difiere de lo mencionado anteriormente, porque hay un porcentaje inferior de material fino en

la recuperacin de espesor completo que en la estabilizacin de arcillas.

4. La compactacin - la compactacin inicial, por lo general, se realiza tan pronto sea posible

despus de la mezcla, utilizando un compactador de pata de cabra o un compactador

vibratorio de almohadillas. Despus que la seccin se afina, la compactacin final puede ser

alcanzada utilizando un rodo liso. El equipo deber ser apropiado para la profundidad de la

seccin que est siendo construida.

5. Curado - Como con cualquier capa estructural estabilizada con cal, la superficie de la base

recuperada deber mantenerse hmeda hasta que est cubierta por la capa de rodadura. Se

deber utilizar los mtodos de curado con agua o con membrana de curado descritos

anteriormente. La capa deber ser curada hasta que el equipo de construccin pueda transitar

sin dejar ahuellamiento.

Capa de base granular Mezclado en planta

Pequeos porcentajes de cal (generalmente de 1 a 2 por ciento) pueden ser adicionados a la

base que contiene exceso de finos; transformando a menudo los materiales fuera de

especificacin en bases de calidad superior. Si el exceso de finos es arcilloso, la cal reacciona con

ellos puzolnicamente para transformarlos en aglomeraciones cementantes. Con finos no

reactivos, la recarbonatacin de la cal a menudo cementar los finos en partculas ms grandes

que contribuyen a la resistencia estructural de la base.

1. Mezcla - la cal puede ser medida en la faja transportadora del agregado de base,

inmediatamente seguida de la aspersin de agua para hidratar la cal (en el caso de cal viva) y

para promover su reaccin qumica con las arcillas y otros finos. El agregado deber ser

transportado hasta un mezclador para asegurar la mezcla adecuada antes de su

almacenamiento.

2. Colocacin del material - la base tratada deber colocarse sobre la plataforma de terracera

utilizando los mtodos comunes.

3. Compactacin y curado - Vea la discusin anterior.

Cal para secado y modificacin

Generalmente, los tratamiento con cal para materiales de base granular (secado y modificacin)

se llevan a cabo en la planta de mezclado. Para el secado y la modificacin de materiales finos

de subrasante, cal y el suelo se mezclan generalmente en el lugar.

Materiales de base Cuando se utiliza una planta de mezclado, se siguen los mismos pasos que

cuando que utiliza la mezcla en planta de capa de base granular: distribuyendo la mezcla cal-

agregado con un esparcidor, compactacin y curando. Con la mezcla en el lugar, se aplican los

cinco pasos presentados para la recuperacin de espesor total. Sin embargo, el perodo de

curacin para bases modificadas con cal puede evitarse, ya que no se pretende que la capa

tratada desarrolle tanta resistencia como una estabilizacin convencional de base.

Materiales de Subrasante se aplican los mismos pasos constructivos descritos para la

estabilizacin de subrasante, con la excepcin que el perodo de curado se puede eliminar, y

entonces la compactacin puede seguir inmediatamente despus de la mezcla. El grado fino de

pulverizacin requerida para la estabilizacin no es esencial para la modificacin. Debido a esto,

la utilizacin de discos escarificadores es suficiente para la mezcla en condiciones sumamente

hmedas, aunque an se prefieren las estabilizadoras de suelo para condiciones ms pesadas.

Debido a que el objetivo del tratamiento es reducir el contenido de agua del suelo y/o mejorar

temporalmente la trabajabilidad y resistencia, los requerimientos de compactacin pueden

reducirse debajo del 95% de densidad, sujeto a la aprobacin del ingeniero de proyecto. Esto es

particularmente cierto donde la modificacin con cal es empleada para producir una plataforma

de trabajo; en este caso, el trnsito de equipo pesado de construccin sobre la superficie

(comnmente llamado " el rodamiento de prueba ") puede ser todo lo que se requiere.

Donde la cal es usada para acondicionar un suelo de arcilla pesada para la posterior

estabilizacin con cemento o asfalto, el procedimiento general es mezclar la cal y el suelo, sellar

la capa, curar durante 24 a 48 horas, re-mezclar, y entonces, aplicar el segundo aditivo, re-

mezclar, compactar y curar hasta por 7 das.

OTRAS APLICACIONES

El tratamiento de cal se utiliza en un sinnmero de aplicaciones tanto para la modificacin como

para la estabilizacin. Las aplicaciones no estructurales (modificacin) se disean para secar el

lodo y crear plataformas de trabajo en una variedad de construcciones. Los usos estructurales

(estabilizacin) incluyen otros pavimentos tales como aeropuertos, estacionamientos, caminos

secundarios, pistas de carreras; y otros usos como cimentaciones de edificios y estabilizacin

de terraplenes. Las tcnicas constructivas de tratamiento con cal se utilizan, esencialmente, de

la misma forma descrita anteriormente para la estabilizacin y modificacin con cal en la

construccin de carreteras.

AEROPUERTOS

La cal tiene una historia extensa como una opcin de tratamiento de suelos para la construccin

de aeropuertos. Los ejemplos incluyen el Aeropuerto Internacional de Denver, el Aeropuerto

Dallas Ft. Worth y Newark. Muchos aeropuertos en los Estados Unidos se amplan alargando las

pistas de aterrizaje y despegue.

Proyecto de estabilizacin de un aeropuerto

La mayor parte de aeropuertos construyen en propiedades existentes o compran propiedades

adyacentes, y por lo tanto tienen poco control sobre el terreno y las condiciones del suelo. Si se

encuentran suelos con condiciones marginales o pobres, el propietario puede decidir quitar y

sustituir los suelos existentes o tratarlos. Las tcnicas constructivas para el tratamiento de suelos

con cal, en la construccin de aeropuertos son esencialmente las mismas que aquellas para

carreteras. Sin embargo, la Administracin Federal de la Aviacin (FAA) tiene especificaciones

para los mtodos de construccin y tratamiento de suelos.

Estabilizacin de suelos: La construccin de fundaciones bajo pistas de aterrizaje y despegue es

crtica. La lechada de cal se ha convertido en la opcin de tratamiento de cal ms especificada

debido a que la cal seca puede empolvar los aviones y el equipo mecnico.

Modificacin y secado de suelo: La construccin de aeropuertos a menudo procede bajo

limitaciones de tiempo. El empleo de cal para secar y modificar los suelos marginales y pobres

puede ayudad en mantener los proyectos dentro de la programacin durante la poca lluviosa,

proporcionando una plataforma de trabajo y permitiendo el retorno al trabajo de forma ms

rpida despus de las lluvias.

URBANIZACIONES

El desarrollo de las actividades inicia con el establecimiento de vas de acceso y facilidades

relacionadas, seguidas de la construccin de aceras, calles y viviendas. La estabilizacin con cal

puede utilizarse para construir fundaciones estructurales para edificaciones, aceras y calles. La

modificacin con cal ofrece una tcnica de construccin conveniente para reducir al mnimo los

efectos del clima y suelos de mala calidad. A menudo, la construccin de urbanizaciones

contina a lo largo de todas las estaciones, hmeda o seca, porque el capital necesario requiere

de programas ajustados de ejecucin. La capacidad de reducir los retrasos es una manera de

aumentar las utilidades. Los procedimientos de tratamiento de suelos son similares a aquellos

descritos anteriormente.

Construccin de calles: El contratista inicia trabajando calles y facilidades. En algunas

urbanizaciones el trabajo inicial consiste en la excavacin de zanjas para alcantarillas, agua, gas

y electricidad. Al excavar estas zanjas se corre el riesgo que las mismas se conviertan en reas

con lodo y muchas veces impasables. Una forma de mitigar este problema es utilizar la cal en la

fase inicial de la construccin para modificar el suelo y luego usar tratamientos adicionales para

secar el material de los rellenos de las zanjas. Los suelos estabilizados tambin pueden ser

utilizados como fundacin para el pavimento final. Los suelos bajo las aceras tambin pueden

ser estabilizados para reducir al

mnimo los hundimientos.

Compactacin de suelos estabilizado

con cal en una urbanizacin

Casas individuales: El contratista puede usar la cal para modificar y estabilizar el rea de acceso

y la plataforma de la casa, lo que crear un rea de trabajo libre de lodo, para recibir los

materiales de construccin y colocar los equipos. Cuando la construccin se ha completado, la

casa tendr un acceso y fundacin de mejor calidad, con menor probabilidad de asentamientos

y grietas.

ESTABILIZACIN DE TERRAPLENES

A menudo, los materiales de prstamo muy hmedos son usados para construir terraplenes. El

tratamiento con cal puede utilizarse para estabilizar estos suelos, cuando son utilizados por

primera vez o como parte de la reparacin de un terrapln que ha fallado. Por lo general, el

suelo inestable se transporta a un rea de mezcla, donde se puede utilizar el equipo de

construccin para llevar a cabo las operaciones descritas anteriormente. Para suelos con un

alto contenido de arcilla, se utiliza cal; mientras que para suelos con contenido bajo de arcilla,

se utilizan mezclas de cal-puzolanas (por ejemplo, ceniza volante). Estos suelos tratados,

debern tener un contenido de agua de 1 a 3 por ciento del ptimo, para asegurar que la

reaccin con la cal tiene suficiente agua para completarse. Despus de la mezcla, la adicin de

agua y el fraguado, el material es devuelto al terrapln, afinado y compactado segn las

especificaciones. A medida que el fraguado ocurres en las pilas de reservas de materiales, se

ahorra tiempo de construccin. El material con cal se compacta sin demoras mientras se

devuelve al terrapln.

Para terraplenes donde es prioritario el secado de los suelos, el suelo a menudo es tratado con

la cal despus de que es trado al terrapln. El suelo no tratado coloca en capas, tpicamente 8

a 12 pulgadas de espesor. Cada capa se trata con cal y se mezcla, reduciendo el contenido de

humedad del suelo. La capa se compacta y otra capa de suelo se coloca y el proceso se repite

hasta que el completa el terrapln. De nuevo, es importante asegurar que existe una humedad

adecuada, en particular si se utiliza cal viva. Si se usa cal viva, es esencial que todas las partculas

hayan sido hidratadas.

Mezcla preliminar

de cal y suelos de

terrapln en el

rea de mezcla.

3.3.3 ESTABILIZACION DE SUELOS CON ASFALTO

El asfalto, tambin denominado betn, es un material viscoso, pegajoso y de color

negro. Se utiliza mezclado con arena o gravilla para pavimentar caminos y como

revestimiento impermeabilizante de muros y

tejados. En las mezclas asflticas es usado como

aglomerante para la construccin de carreteras,

autovas o autopistas. Est presente en el

petrleo crudo y compuesto casi por completo

de betn bitumen. El asfalto es una sustancia

que constituye la fraccin ms pesada del

petrleo crudo. Se encuentra a veces en

grandes depsitos naturales, como en el lago

Asfaltites o mar Muerto, lo que se llam betn

de Judea. Su nombre recuerda el lago Asfaltites (el mar Muerto), en la cuenca del ro

Jordn.

Adems del sitio mencionado, se encuentra en estado natural formando una mezcla

compleja de hidrocarburos slidos en lagunas de algunas cuencas petroleras, como

sucede en el lago de asfalto de Guanoco, el lago de asfalto ms extenso del mundo

(Estado Sucre, Venezuela), con 4 km de extensin y 75 millones de barriles de asfalto

natural. Le sigue en extensin e importancia el lago de asfalto de La Brea, en la isla de

Trinidad.

A pesar de la fcil explotacin y excelente calidad del asfalto natural, no suele explotarse

desde hace mucho tiempo ya que, al

obtenerse en las refineras petroleras

como subproducto slido en el craqueo o

fragmentacin que se produce en las

torres de destilacin, resulta mucho ms

econmica su obtencin de este modo.

Sucede algo parecido con la obtencin del

gas, que tambin resulta un subproducto

casi indeseable en el proceso de

obtencin de gasolina y otros derivados

del petrleo.

Como el asfalto es un material muy impermeable, adherente y cohesivo, capaz de

resistir altos esfuerzos instantneos y fluir bajo la accin de cargas permanentes,

presenta las propiedades ideales para la construccin de pavimentos cumpliendo las

siguientes funciones:

Impermeabilizar la estructura del pavimento, hacindolo poco sensible a la

humedad y eficaz contra la penetracin del agua proveniente de la precipitacin.

Proporciona una ntima unin y cohesin entre agregados, capaz de resistir la

accin mecnica de disgregacin producida por las cargas de los vehculos.

Igualmente mejora la capacidad portante de la estructura, permitiendo disminuir

su capacidad.

Tambin se puede utilizar para hacer techos.

Un recubrimiento de asfalto cortado formulado principalmente como un recubrimiento

contra humedad y protectora en superficies de mampostera y metal. El grueso mximo

nunca debe de exceder .8 mm (1/32 pulgada). SAKRETE Recubrimiento de Cimentacin

se puede aplicar como en preservador de madera en poste de cercas de baja calidad. No

usar como un saturante para techado. Usar SAKRETE Recubrimiento de Techado con

Fibras. No usar este producto como un agregado ligante para aplicaciones de techado

ensamblado. COMPOSICION: Asfalto de petrleo, esencia mineral refinada.

PROPIEDADES: Cumple la especificacin ASTM D-3019, Tipo 1, Grado 1.

INSTRUCCIONES: Todas

Las superficies deben de estar limpias y secas. Mezclar el material compl