ESTABILIZACION DE SUELOS ARCILLOSOS CON CAL

ESTABILIZACION DE SUELOS ARCILLOSOS CON CALINTEGRANTES: CRUZ QUINTO, JOSE FERNANDO ESCOBAR RONDINEL, LUIS MIGUEL HUAMAN HUAMAN, ZILA MADA

Qu es una estabilizacin?Consiste en agregar un producto qumico o aplicar un tratamiento fsico para modificar las caractersticas de los suelos. Es la correccin de una deficiencia para darle una mayor resistencia y capacidad de sporte al terreno o bien, disminuir su plasticidad.

Estabilizacin con calLa estabilizacin con cal son especialmente indicadas para terrenos arcillosos con elevados ndices de plasticidad. La adicin de la cal provoca la disminucin de este ndice, con el consecuente aumento de la trabajabilidad del material. Otras de las funciones de este tipo de estabilizaciones es la del secado de terrenos de gran humedad, debido a la fuerte reaccin exotrmica que se produce en el contacto de la cal con el agua

La cal puede ser utilizada en suelos inestables para:Secar: Si se usa la cal viva, la misma se hidrata inmediatamente y libera calor. Los suelos se secan, porque el agua presente en el suelo participa en esta reaccin.

Modificar: El suelo se hace friable y granular, hacindolo ms fcil para trabajar y compactar. En esta etapa, el ndice de Plasticidad del suelo disminuye, as como lo hace su tendencia a hincharse y contraerse.

Estabilizar: 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..Anlisis previos a la estabilizacin de suelos con cal:El primer paso ser identificar completamente las caractersticas de los suelos a emplear para decidir si su estabilizacin con cal es la solucin ms recomendable.Los ensayos a realizarse sern: Ensayos de identificacin de suelos: (lmites Atterberg, granulometra, humedad natural, contenido de sulfatos solubles, carbonatos, materia orgnica, etc.). Con los resultados obtenidos se podrn clasificar los suelos. Ensayos de comportamiento: Los dos factores fundamentales son el de la Compactacin (Proctor Normal o Modificado) y la Capacidad portante (C.B.R. y/o Resistencia a Compresin Simple).

En funcin de los resultados de estos ensayos y del objetivo a conseguir, se valorar la aptitud de los suelos a su tratamiento con cal. A este respecto, cabe decir que el tratamiento con cal ser ms beneficioso para un suelo cuanto mayor sea su proporcin de finos y su plasticidad.

Ejecucin de la Estabilizacin:La estabilizacin de suelos con cal puede hacerse principalmente de dos formas diferentes:- Mezcla in situ (Va seca / hmeda). Mezcla en central o planta mvil.

Escarificacin y pulverizacin inicial: La sub rasante 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 sub rasante escarificada o pulverizada ofrece ms rea de contacto superficial de suelo para la cal en el momento de la aplicacin.

Aplicacin de la Cal :CAL VIVA :Existen dos formas en que la cal viva seca puede ser aplicada. La primera, los camiones auto descargables o trilers pueden distribuir la cal viva neumtica o mecnicamente a la anchura completa del camin. LECHADA DE CAL:En este uso, el suelo generalmente es escarificado y la lechada se aplica con camiones distribuidores

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 la aplicacin de cal secaPerodo de FraguadoLa 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.

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.

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. Comnmente, la superficie final de compactacin se completa utilizando un rodillo liso.

Compactadores Pata de cabra (arriba) y de almohadillas (abajo) Compactador de rodo liso Curado FinalAntes de la colocacin de la siguiente capa de sub base (o capa de base) deber ser curada por 7 das para permitir el endurecimiento de la capa antes de la colocacin de la capa siguiente sobre ella puede hacerse de dos maneras: curado hmedo, que consiste en mantener la superficie en una condicin hmeda a travs de un rociado leve y compactndolo cuando sea necesario, y curado por membrana, que implica el sellado de la capa compactada con una emulsin bituminosa, ya sea en una o varias aplicaciones .

CONCLUSIONES Con la estabilizacin con cal se obtiene:Reducir el ndice de Plasticidad.Reducir los cambios de volumen (arcillas expansivas).Eleva el Optimo Contenido de Humedad, permitiendo compactar en condiciones mas hmedas.Aumenta la resistencia comprensiva.Forma una barrera resistente al agua.Incrementa la capacidad portante en trminos CBR.

MUCHAS GRACIAS.