TEMA: ESTABILIZACION DE SUELOS ARCILLOSOS CON CEMENTO Y LA APLICACIÓN EN OBRAS VIALES ALUMNOS: CATERIN LORENA MEDINA MADINA MARTINEZ MIRIAM BETSAIDA SILVERA PERALES VIVIANA LUCIA GARCIA ESPEJO WILLIAM DIAZ PASQUEL JONATHAN ESPINOZA La estabilización de suelos es una técnica cuyo fin es modificar sus características mediante la incorporación de un conglomerante (normalmente cal y/o cemento) para permitir su aprovechamiento. Los objetivos directos que se obtienen suelen ser: • Permitir el aprovechamiento de suelos de la traza de deficiente calidad, evitando su extracción y transporte a vertedero así como el tener que aportar otros diferentes que en ocasiones pueden hallarse a distancias importantes. • Reducir la sensibilidad al agua de los suelos, y con ello aumentar su resistencia a la erosión, a la helada, y a otros agentes climáticos. • • Permitir la circulación por terrenos intransitables. Obtener una plataforma estable de apoyo del firme que colabore estructuralmente con el mismo. SUELO CEMENTO Material elaborado a partir de una mezcla de suelos finos y/o granulares. . El contenido de cemento en peso suele ser del orden del 3 al 7% en peso de materiales secos y a largo plazo. cemento y agua. la cual se compacta y se cura para formar un material endurecido con propiedades mecánicas específicas. su resistencia a compresión suele ser superior a 4 MPa. cemento y agua o aditivos suficientes para conseguir una consistencia fluida. Los valores de resistencia a compresión simple sugeridos por el ACI en capas de base de suelo-cemento plástico varían entre 3 y 8. Este material se engloba dentro de los denominados Materiales de Resistencia Controlada por el Comité 229R del American Concrete Institute (ACI).5 MPa. .Consiste en una mezcla de suelo fino. Una de las aplicaciones de este material es en la construcción de bases de pavimentos. en cuyo caso se usan mezclas plásticas y no fluidas. diseñadas de tal forma que se puedan colocar y enrasar fácilmente teniendo además la menor contracción posible. y de la edad. siendo necesaria una capa de rodadura bituminosa o de concreto hidráulico. Las propiedades estructurales de bases granulares tratadas con cemento dependen de los agregados.000 Mpa . del contenido de cemento. de las condiciones de compactación y curado.7 a 1 MPa y de módulo de elasticidad 7. Son usuales valores de resistencia a la compresión de 3 a 6 MPa.000 a 14. módulo de ruptura (resistencia a flexotensión) de 0.Se usa como capa de base en estructuras de pavimentos. dependen del tipo de suelo y del contenido de cemento así como de la energía de compactación y del curado. Las propiedades estructurales de los pavimentos unicapa.000 y 20.3 MPa y el módulo de elasticidad entre 10.000 MPa. proporcionando a la vez una superficie de rodaje adecuada. que compactada al porcentaje de diseño es capaz de soportar las cargas y el desgaste producido por el tráfico.Son una estructura de pavimento formada por una sola capa usando el suelo existente en el camino. el módulo de ruptura entre 1 y 2. mezclado con un porcentaje de cemento Portland de entre 11 y 20% en peso. . Los valores usuales de resistencia a compresión varían entre 5 y 13 MPa. Las razones para optar por la solución de reciclado con cemento son varias. Técnicamente se consigue un pavimento mucho más duradero y con menor susceptibilidad al agua. al final de su vida útil de servicio. Normalmente se trata de pavimentos flexibles agrietados o fisurados debido al volumen de tráfico pesado. . lo que se traduce en una mejora del nivel de servicio. el reciclado de estos pavimentos con cemento permite el aprovechamiento de las capas deterioradas logrando recuperar y aumentar la capacidad de soporte y características mecánicas en general. Frente a otras soluciones de rehabilitación. o bien por problemas de drenaje y ahuellamientos. compuesta en volumen sobre el correspondiente del material compactado. lo que permite efectuar una economía apreciable con respecto a cualquier otro tipo de pavimento destinado a servir al mismo tránsito . mayor es la cantidad necesaria de cemento. con las características de este último. en consecuencia alrededor del 90% del volumen de la mezcla está constituido por suelos. En general cuando más fina es la textura del suelo. fáciles y rápidos de ejecutar y muy resistentes. La cantidad de cemento requerida para endurecer satisfactoriamente al suelo varía. Los pavimentos de suelo cemento resultan de bajo costo de construcción y conservación. En términos medios esta cantidad es del orden del 10%. . lógicamente. además de una moto niveladora y rodillo “pata de cabra”. Los pavimentos se ejecutan por tramos que se deben completar en una jornada de trabajo. tirados por tractores. Se suelen emplear los equipos tales como arados. rastras de disco y de dientes fijos. flexibles y otros. La construcción de los pavimentos de suelo cemento es simple y rápida. Dentro de ese lapso debe realizarse las operaciones para lograr la mejor calidad de suelo cemento. Es fácil lograr con equipos rudimentarios rendimientos diarios de hasta 300 metros lineales de pavimento de 6 metros o algo más de ancho. cuidando que el tiempo transcurrido desde el momento en que se inicia la mezcla de suelo y cemento hasta el de terminación de la compactación no sea mayor de seis horas. . El empleo de suelos de la traza evita explotar nuevos yacimientos y disminuye la necesidad de vertederos. erosiones y otros) que provoca sobre las carreteras y flora adyacentes. así como los impactos colaterales (polvo. lo que favorece el cumplimiento del protocolo de Kioto y de los compromisos de desarrollo sostenible. Esto se traduce en una disminución de las emisiones durante su fabricación. La eliminación del transporte de los suelos disminuye las emisiones de CO2 y otros contaminantes y reduce el daño que generan los combustibles y aceites. . Se disminuyen con ello notablemente la contaminación y las emisiones de vapores nocivos. Es una técnica en frío que consume poca energía. Se trata de una técnica especialmente adaptada al empleo de cementos con alto contenido de adiciones. al reducir la cantidad de clinker empleado e incorporar subproductos industriales como escorias o cenizas volantes. con lo que aumenta la vida de servicio del mismo. . disminuyendo las tensiones que llegan a las capas del firme. mejorando sus características hasta el grado deseado. tanto por la reducción de su sensibilidad al agua y a la helada. Puede permitir en ciertos casos el paso inmediato del tráfico de obra. Permite el empleo de los suelos de la traza. Se disminuyen las molestias por el tráfico de obra y los daños a la red de carreteras adyacentes debido a que se evita transportar los suelos a vertedero y aportar otros nuevos. Proporciona una elevada capacidad de soporte a la explanada. Asegura la estabilidad de los suelos. como por el incremento de su resistencia a la erosión. La obtención de cimientos de mayor calidad permite una economía en los firmes y en el volumen total de áridos empleados en los mismos. El empleo de los suelos de la traza y la eliminación del transporte suponen una reducción importante de costes. Se reducen los plazos de ejecución dado que la estabilización 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 técnicas y ambientales citadas también se traducen en beneficios económicos. . Material durable: Numerosos registros de comportamiento indican que el suelo-cemento tiene mayor durabilidad que otros materiales de pavimentos de similar costo inicial. Mayor uso de materiales locales: El suelo-cemento permite el uso de gran cantidad de tipos de suelo para su elaboración. . con lo que se consiguen reducir considerablemente los costos de transporte de material de aporte y aumentar los rendimientos de construcción. . Mayor rigidez y mejor distribución de las cargas aplicadas al pavimento: Las propiedades de las mezclas de suelo-cemento permiten que la carga aplicada se distribuya en un área mayor que en el caso de una capa granular. Resistencia a los agentes atmosféricos: Es notable su prolongada durabilidad bajo condiciones adversas.Reducido impacto ambiental: Pues existe menor necesidad de explotación de bancos de material. Aumento de resistencia y menos intervenciones de mantenimiento: Las propiedades mecánicas del suelo-cemento se incrementan con el tiempo lo que favorece que el mantenimiento del pavimento sea mínimo. obteniéndose prolongada vida útil y una reducción en el total de la estructura del pavimento. por tanto. Por ello se ha usado en lugares con condiciones climáticas muy desfavorables. a igualdad de capacidad de soporte es posible contar con estructuras de pavimentos de menor espesor robustas o con un menor número de capas. las cuales pueden reflejarse en las capas bituminosas superiores. Tiene una reducida resistencia al desgaste. El tiempo para ejecutar el mezclado. conformación y compactación está limitado por el del fraguado del cemento. es posible controlar considerablemente dicha contracción mediante uso de cementos adecuados. tratamientos superficiales o capas de rodadura de concreto hidráulico. . Sin embargo. Se debe seleccionar el tipo de cemento adecuado y realizar el número de pruebas necesarias antes de pretender construir capas de suelo-cemento con suelos de mediana alta plasticidad. las bases de suelo- cemento precisan capas de rodadura de concreto asfáltico. cemento y/o técnicas de prefisuración.Las limitaciones que presenta el suelo-cemento son: Es un material en el que se producen grietas de contracción. Por ello. mezclas de cal. Mezcla en planta a distancia. .MÉTODOS CONSTRUCCIÓN Se distinguen dos métodos de construcción. según el lugar en que se efectúe la mezcla de suelo-cemento: Mezcla en obra. Densidad apropiada para conseguir la máxima efectividad del cemento. Además. y un satisfactorio curado (mantenimiento de la humedad) para permitir la hidratación del cemento y como consecuencia la obtención de un suelo cemento estable y durable.CONTROLES Los controles que deben realizarse en obras para asegurar los resultados previstos son fáciles y se refieren a tres factores fundamentales: Contenido mínimo de cemento para endurecer al suelo en forma satisfactoria. Contenido adecuado de humedad de compactación para obtener la máxima utilización del cemento. cemento portland y agua. . debe lograrse un mezclado íntimo del suelo pulverizado. y considerando que el cemento pesa 1.Contenido de cemento: La cantidad de cemento con que se mezclan los suelos para construir suelo cemento se suelen expresar en porcentaje. el contenido de cemento será de 15 litros. ese contenido será de 22. .5 kg por metro cuadrado de pavimento. Para una determinación precisa del contenido de cemento a mezclar con el suelo deben realizarse sobre el suelo – cemento ensayos denominados de durabilidad.5 kg por litro. y de congelación y deshielo. Como el volumen de un metro cuadrado de pavimento es de 150 litros (espesor de 15 cm). permiten establecer las condiciones de resistencia y durabilidad del suelo cemento. Supongamos que vamos a construir un pavimento de 15 cm de espesor y que la cantidad de cemento a utilizar es del 10% en volumen. en peso respecto al peso de suelo seco o en volumen con respecto al volumen del suelo cemento. Como regla general se ha hallado que los requerimientos del cemento crecen cuando crecen los contenidos de limo y arcilla. los que luego de 12 ciclos de humedecimiento y secado. huellas o desplazamientos del material durante las operaciones de compactación y terminación. Con poca experiencia. 5 ondulaciones. Las mezclas con mayor humedad que la óptima dejan agua en exceso en las manos y con menor humedad se desmenuzan y no pueden ser moldeadas. . Con fines prácticos se recomienda mantener el más alto contenido de humedad que permita la consolidación y el terminado sin que se observen fisura miento superficial. Si el contenido de humedad es cercano al óptimo es posible moldear la mezcla en forma de terrón y partirlo en dos partes sin que se desmenucen mayormente. Un ligero exceso de humedad es preferible a la falta de ella. Por ejemplo. un puñado de mezcla con el contenido de humedad óptima o cercano al mismo contenido suficiente agua para humedecer las manos cuando se lo comprime con ellas.Contenido de Humedad: El suelo – cemento debe ser compactado con un contenido de humedad óptimo determinado mediante el conocido ensayo humedad – densidad (ensayo de Proctor) y la cantidad de agua a agregar es la diferencia entre la humedad existente en el suelo natural y la óptima citada. el contenido de humedad de una mezcla de suelo y cemento puede ser estimado a sentimiento y a ojo con mucha aproximación mediante el ensayo de compresión manual. . . . . . . . . . La estabilización de suelos con cemento para mejorar sus características y permitir su aprovechamiento es una técnica moderna. La incorporación de la misma a la normativa vigente y el gran número de equipos de última generación disponibles ha facilitado su desarrollo en todo el territorio nacional. siendo actualmente una solución ampliamente contrastada por sus ventajas técnicas. . económica y sostenible. económicas y medioambientales.
Report "Tema 1 Estabilizacion de Suelos Arcillosos Con Cal"