estabilizacion de suelos aditivos quimicos expo[1]

ESTABILIZACION DE

SUELOS

ADITIVOS QUIMICOS

ESTABILIZACION DE SUELOS

La estabilización de suelos para el diseño y construcción de pavimentos se

define como un mejoramiento de los materiales de subrasante, subbase y

base, incrementando de manera notoria su resistencia y capacidad de

carga y disminuyendo su sensibilidad al agua y a los cambios volumétricos

durante el ciclo de humedecimiento y secado.

Existen diversas formas de estabilización de suelos, desde las mecánicas

que utilizan la combinación de diferentes materiales hasta las químicas que

utilizan diversos aditivos, tales como cemento, cal, asfalto y estabilizadores

líquidos.

INTRODUCCION

El concepto de mejorar la capacidad de soporte de los suelos a través de su estabilización con aditivos es bastante antiguo; hace 5000 años atrás ya el suelo se estabilizaba con cal o puzolanas. A pesar de ello el verdadero auge de esta técnica y su consecuente desarrollo sólo comenzó a ser realmente significativo a partir de la Segunda Guerra Mundial, a raíz de la imperiosa necesidad de construir carreteras y aeropuertos en zonas con carencia de agregados de buena calidad.

MEJORAS

Los aditivos comúnmente utilizados para la estabilización de suelos son: cal, cemento y asfalto. la estabilización de suelos produce las siguientes ventajas:

- mejora materiales marginales

- mejora la resistencia

- mejora la durabilidad

- controla el cambio de volumen del suelo

- mejora la trabajabilidad del suelo

- reduce los requerimientos de espesor de los pavimentos

- provee un suelo impermeable

- reduce el polvo

OBJETIVO

El objetivo principal de este trabajo es presentar algunos conceptos sobre estabilización química de suelos para la construcción del pavimento, de modo de estudiar su aplicabilidad a nuestro país. Este artículo comienza con una metodología para seleccionar el aditivo más adecuado para cada tipo del suelo; después describe las características principales de los tres aditivos más comunes: cal, cemento y asfalto, señalando además algunos métodos de dosificación, las principales especificaciones que deben cumplir los materiales y agregados y presentando algunas indicaciones sobre los procesos constructivos.

SELECCION DEL TIPO DE

ESTABILIZANTE

En rigor se debieran realizar ensayos de

terreno para definir las características de los

suelos a estabilizar, ensayos de laboratorio

sobre mezclas de prueba para determinar las

propiedades del suelo estabilizado y

finalmente, con un análisis de costo y energía,

determinar el método más conveniente.

Estabilizaciones con aditivos

quimicos

Existen varios tipos de estabilizadores

químicos, tales son:

Estabilización con cal

Estabilización con cemento

Estabilización con asfaltos

Estabilización con multienzimaticos organicos

Suelo Estabilizado con Compuestos

Multienzimáticos Orgánicos

GENERALIDADES

Este trabajo consiste en la construcción de una

capa constituida por material adicionado

totalmente o resultante de la escarificación de la

capa superficial existente, o una mezcla de

ambos, estabilizándolos con compuestos

multienzimáticos orgánicos, de acuerdo con lo

señalado en estas Especificaciones, el Proyecto

y autorizado por el Supervisor.

Requerimientos de Construcción

Aplicación del compuesto multienzimático

El compuesto se aplicará sobre el agregado en la proporción prevista en el diseño aprobado por el Supervisor, disuelto en el agua necesaria para alcanzar la humedad definida como óptima.

La aplicación deberá efectuarse por medio de un tanque cisterna autopropulsado.

Durante estas obras se tomará en cuenta que la solución (aditivo mas agua) esparcido no pase del área de trabajo. Los residuos y excedentes se colocarán en lugares de disposición. de desechos adecuados para este tipo de materiales



Compactación

Los trabajos de compactación deberán terminarse en el lapso que fije el Tramo de Prueba, contado desde el inicio de la mezcla. Si durante ese lapso no se logran las condiciones de compactación exigidas, el tramo se pondrá en observación.

Las zonas que por su reducida extensión o su proximidad a estructuras rígidas no permitan el empleo del equipo de mezcla y compactación aprobado, se mezclarán y compactarán con los medios que resulten adecuados para el caso, de manera que la densidad alcanzada no sea inferior a la exigida por la presente especificación.

En está actividad se tomarán los cuidados necesarios para evitar derrames de material que puedan contaminar las fuentes de agua, suelo y flora cercana al lugar de compactación. Los residuos generados por esta actividad, deben ser colocados en lugares de disposición de desechos adecuados especialmente para este tipo de residuos o cuando sea el caso serán reutilizados.



ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON

CLORURO DE SODIO

El cloruro de sodio se produce mediante 3 métodos. El más antiguo consiste en el empleo del calor solar para producir la evaporación del agua salada, con lo que se obtienen los residuos de sal. Otro método consiste en la extracción directa de las minas de sal y el método más reciente consiste en la evaporación del agua de mar mediante el empleo de hornos.

Con la adición de sal al agua, se puede abatir la temperatura de congelamiento de ésta última. Se han reportado casos en los que el empleo de 2 a 3% de sal abatió el punto de congelamiento de un suelo hasta 2º C.

Las soluciones que contengan cloruro de sodio (NaCl) disuelto, presentan una mayor tensión superficial que en el caso del agua destilada y en 1% de sal incrementa la tensión superficial en 1 a 2 dinas por cm2, asimismo, la adición de sal al agua abate la presión de vapor.

Cuando el mezclado se hace en planta ha sido práctica común adicionar la sal en forma de solución y cuando se intente la estabilización con sal deberán tenerse presentes las siguientes limitaciones:

• El cloruro de sodio es muy útil en climas con problemas de congelamiento.

• Se puede esperar un mejor resultado si el suelo contiene material fino que reaccione con la sal.

• La materia orgánica inhibe la acción de la sal.

• El rodillo pata de cabra no ha dado buenos resultados en la compactación de suelos con sal adicionada.

• Es indispensable la intervención de un técnico especializado en todo estudio de estabilización con sal, incluyendo las pruebas correspondientes.


CLORURO DE SODIO

Comportamiento de suelos estabilizados con cloruro de sodio

Pocos son los trabajos publicados que presentan en detalle el comportamiento esfuerzo-deformación de suelos estabilizados con cloruro de sodio.

El efecto del cloruro de sodio en las propiedades de los suelos, principalmente en las propiedades físicas y entre las principales observaciones podemos citar las siguientes:


CLORURO DE SODIO

a. El peso volumétrico seco y la resistencia a la compresión se incrementan al adicionar cloruro de sodio hasta en un 3%.

El límite líquido y el índice plástico se reducen al adicionar cloruro de sodio (Ogawa et al,1963).

b. La cohesión y el ángulo de fricción interna parecen disminuir al adicionar cloruro de sodio y en especímenes en los que no se permita la pérdida de humedad. Parece que si se permite el secado antes de ensayar los especímenes tanto la cohesión como el ángulo de fricción aumentan de manera importante (Ogura & Uto, 1963).

c. Las partículas de roca caliza parecen ser solubles a soluciones de cloruro de sodio (Wood,1969).

d. La capacidad de retención de humedad aumenta en los suelos tratados con cloruro de sodio (Marks et al 1970).


CLORURO DE SODIO


CLORURO DE SODIO

estabilizacion de suelos aditivos quimicos expo[1]

Documents