estabilizacion ing. suelos
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOPUNO
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL YARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL
TRABAJO ENCARGADO DE:
INGENIERA DE SUELOS APLICADO
A OBRAS VIALES
PRESENTADO POR:
MAMANI CHURA DORA ANITA ISIDRO PERCA GUILLERMO
COLQUEHUANCA QUISPE HUGO
ANCCO TICAHUANCA RAUL
CALLOHUANCA GOMEZ EDWIN
FLORES QUISPE CESAR
HANCCO LARICO HENRY
PUNO - PER
2012
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ESTABILIZACION CON ASFALTO
Antes de comenzar a tratar un suelo debe analizarse, es decir, se deben hacer los
ensayos de:
Granulometria
Lmites de Atterberg
Contenido de Humedad
CBR
DEFINICIN:
Como el nombre lo indica, con este recurso se pretende hacer ms estable a un suelo. La
primera y la que siempre acompaa a todas las estabilizaciones, es la de aumentar la
densidad de un suelo, compactndola mecnicamente. La segunda estabilizacin usada es la
de mezclar a un material de granulometra gruesa, otro que carece de esa caracterstica.
Finalmente, est el recurso de estabilizar un suelo mezclndole cemento portland, cal
hidratada, asfalto o cloruro de sodio. El uso de la cal est limitado a suelos que contengan
minerales arcillosos, con los cuales hacer la accin puzolnicaque lentamente cementando
las partculas del suelo. La utilidad de la cal es para aquellos casos en los que no se necesite
pronta resistencia. Este aglomerante es muy adecuado para bajar la plasticidad de los suelos
arcillosos o para contrarrestar el alto contenido de humedad en terraceras o en bases y
subbases, siempre que stas no sean muy arenosas.
Proceso de mejoramiento del suelo a fin de hacerlo apto para su uso en bases y sub
- bases de pavimento
El proceso consiste en aumentar la densidad de un suelo, compactndolo
mecnicamente.
Dentro de los tipos de estabilizacin de los suelos esta la estabilizacin Fsico -
Qumica
A) ESTABILIZACIN SUELO - ASFALTO:
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En algunos casos conviene estabilizar un material usando algn producto asfltico para
elaborara capas base o sub base. A esta base asfltica tambin se los conoce como base
negras. El uso de productos asflticos (asfaltos rebajados, emulsiones asflticas y cemento
asflticos) est limitado a suelos granulares o de partculas gruesas. Es muy difcil estabilizar
un material arcilloso, por los grumos de esos suelos. La estabilizacin con asfalto puede tenerdos fines:
a) Reducir la absorcin de agua del material, usando poca cantidad de asfalto
b) Incrementar la resistencia de un material usando mayor cantidad de asfalto, como en la
base asfltica.
Su uso est limitado a suelos granulares o de partculas gruesas.
Tiene los fines:
1.- Reducir la absorcin de agua del material.
2.- Incrementar la resistencia de un material. Dosificacin entre 2 y 10% en peso
FRMULA PARA LA DETERMINACIN DEL ASFALTO:
P = 0.015 A + 0.02 B + 0.03 C + 0.09 D
Donde
P = % de asfalto.
A = % de material retenido en el tamiz N 10
B = % de material que pasa el tamiz N 10 y se retiene en el N 40
C = % de material que pasa el tamiz N 40 y es retenido en el N 200
D = % de material que pasa el tamiz N 200
CRITERIOS DE ACEPTABILIDAD
La norma COVENIN (2000-86), establece los siguientes requisitos para las mezclas
de suelo asfalto:
Estabilidad al aire= 1.000 libras Mnimo.
Estabilidad al agua= 400 libras Mnimo.
Hinchamiento= 5% Mximo.
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Absorcin= 8% Mximo
ESTABILIZACIN ELECTROQUMICA DE SUELO CON ACEITES
ACCIN DEL ACEITE SULFONADO SOBRE LAS PARTCULAS DEL SUELO.
Las partculas finas de arcillas y limos, debido a su composicin mineralgica, tienen
exceso de iones negativos (aniones), por la cual atraen los iones positivos (cationes)
del agua, haciendo que sta se adhiera a ellas, formando el agua pelicular.
El aceite sulfonado, por su composicin qumica, tiene un enorme potencial de
intercambio inico. Cuando se colocan pequeas cantidades del producto en agua,
activan los iones h+ y (OH)^- de ella, ionizndola, la cual intercambia vigorosamentesus cargas elctricas con las partculas del suelo, haciendo que el agua adherida a las
partculas rompa su enlace electroqumico y se desprenda convirtindose en agua
libre, que drena por gravedad, evaporacin y compactacin.
El aceite sulfonado es un producto derivado de la fraccin naftaleno del petrleo,
sulfonado; cido de accin corrosiva en materiales orgnicos muertos y suave en los
vivos. Es un lquido espeso de color negro con una gravedad especfica de 1.15, el PH
es alrededor de 1.25, su viscosidad es ligeramente menor a la del agua, soluble en ella,
a la cual ioniza con extrema rapidez: en solucin acuosa muestra que el efecto
estabilizador del aceite sulfonado sobre una arcilla expansiva, depende de las
condiciones ambientales y que se desarrolla a lo largo del tiempo; as se hace
necesario estudiar su evolucin mediante el anlisis de especmenes sometidos a
diferentes perodos de curado. Lo anterior hace que un estudio sistemtico de este
fenmeno, requiera de tiempos excesivos especialmente cuando las condiciones
ambientales son las menos propicias para el desarrollo del efecto estabilizador del
aceite sulfonado.
Los aceites sulfonados son agentes catalizadores que producen intercambio de iones;
qumicamente son compuestos orgnicos derivados de sulfuros y cidos combinados.La funcin ms importante de estos aceites es la reduccin del agua contenida entre
las partculas del suelo, aumentando el nmero de vacos que permiten el
reacomodamiento de las partculas, bien sea por atraccin entre ellas o bien por
compactacin El aceite sulfonado es un lquido soluble en agua, a la que ioniza
aumentando su conductividad y facilitando el intercambio catinico, ya que la obliga a
desprenderse de las partculas de arcilla y la convierte en agua libre, capaz de
intercambiar sus cargas elctricas con los cationes de la arcilla, a los que finalmente
neutraliza y obliga en forma permanente a
Perder su avidez de agua. Los principales efectos que tiene el aceite sulfonado sobre
los suelos de matriz arcillosa son: reduce espacios intersticiales, reduce lapermeabilidad, incrementa la sedimentacin, mejora la respuesta a la compactacin y
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aumenta la densidad del suelo. Los estudios realizados con aceites sulfonados y la
evidencia obtenida mediante ensayos realizados en campo, muestran que el sistema
de estabilizacin electroqumica es una alternativa competitiva para disminuir el
potencial expansivo de los suelos arcillosos.
CALCINACINOTRATAMIENTOTRMICO
Por razones medioambientales y econmicas, en las obras de infraestructura del
transporte (carreteras, ferrocarriles, aeropuertos) es recomendable hacer uso de la
mayor cantidad posible de suelos presentes en la propia obra tanto en los rellenos
de terraplenes como en su coronacin y fondos de desmonte, donde las exigencias
de calidad son superiores por estar ms cerca de las cargas de trfico. Con
frecuencia sin embargo, los suelos no tienen las caractersticas adecuadas.
Para estos casos se dispone actualmente de diferentes productos para el
tratamiento de los suelos con objeto de facilitar e incluso permitir su puesta en obra,
reducir su sensibilidad al agua y aumentar en mayor o menor grado su resistencia a
la deformacin bajo cargas. Los ms empleados son los siguientes conglomerantes:
cementos, en general con adiciones, y cales. Ambos pueden usarse tanto en polvo
como en forma de lechada. Se mezclan con el suelo, generalmente in situ, se
compactan enrgicamente y se curan. Otras de las posibilidades es el mtodo decalcinacin o tratamiento trmico del suelo, tambin pueden emplearse algunos
ligantes bituminosos y ciertos productos qumicos, pero sus uso actuales mucho
ms reducido, entre otras razones por su costo.
Equipo atascado en suelo con Extensin de cal para secado de
exceso de humedadsuelo hmedo
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Tratamientos de tipo trmico, con altas temperaturas, que calcinan el suelo.
El sueloseendureceaaltas temperaturasdebidoaquea temperaturas
superioresal
400C ocurren cambios en la estructura cristalina de los minerales de
arcilla, especialmente la prdida de elementos OH. Estos cambios son
irreversibles y producen modificaciones sustanciales en las propiedades
fsicasdelossuelos.
Unadelaspropiedadesquemsseafectaesel ndiceplstico, elcual
disminuye drsticamente. Deigual formalacapacidaddeabsorcindeagua, la
expansividad
ylacompresibilidaddisminuyen.
Bsicamente la estabilizacin trmica consiste en pasar gases a
temperaturas cercanasa1000Cporductosohuecosdentrodelsuelo.
Se han realizado tratamientos de este tipo a profundidades hasta de 20
metros (Bell 1993). La distribucin de temperatura depende de la porosidad
del suelo, el contenido de agua, presin de poros y la temperatura de los
gasesinyectados.
Debe tenerseencuentaque la temperaturanosubeporencimade100C
hasta
quesehaevaporado totalmentealaguadentrodelsuelo. Porlaraznanterior
no
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eseconmicoestabilizarsuelossaturadosutilizandoelsistemadecalcinacin.
LOCALIZACIN DEL LUGAR DE TOMA DE MUESTRAS:
La localizacin del lugar de muestreo, debe seleccionarse mediante
cuidadosas consideraciones de acuerdo con la naturaleza pedolgica y
geolgica de los suelos de subrasante y con aspectos de la construccin
del pavimento
Esquemadelmtododetratamientotrmico.
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PROBLEMAS:
Compresibilidad (en general diferencial)
Inestabilidad de terraplenes
Desecacin (Asentamientos, agrietamientos)
La vegetacin acenta las deformaciones
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COMPACTACIN
Proceso mediante el cual se busca densificar un material a una humedad
particular.
Al compactar un suelo se persigue lo siguiente:
Disminuir futuros asentamientos
Aumentar la resistencia al corte
Disminuir la permeabilidad
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ESTABILIZACIN DEL SUELO CON YESO
La estabilizacin del suelo con yeso no es muy comn en la prctica y la
informacin sobre su comportamiento es muy limitada.
El yeso se encuentra en abundancia en muchos pases, ya sea como yesonatural o como un subproducto industrial, y es ms barato que la cal o elcemento (se produce con menos energa y equipamiento).
Como el yeso mezclado con el agua se endurece rpidamente, los bloques deadobe estabilizado con yeso no requieren prolongados perodos de curado, ypueden ser empleados para la construccin de muros tan inmediatamentedespus de producidos. Un contenido de yeso de alrededor del 10% es mejor.
Las ventajas de la estabilizacin con yeso son poca contraccin, apariencialisa y alta resistencia mecnica. Adems, el yeso se aglomera bien con lasfibras (particularmente con el sisal), es muy resistente al fuego y no es atacadopor insectos o roedores.
La principal desventaja del yeso es su solubilidad en el agua, por lo cualrequiere de cuidadosas medidas de proteccin: proteccin contra la lluvia enmuros exteriores mediante enlucidos, enchapados o techos con aleros amplios;proteccin de la humedad interna generada, evitando el vapor de agua (en lascocinas) y la condensacin; proteccin contra la absorcin capilar mediante
membranas impermeables.
ESPECIFICACIONES TCNICAS
Los yesos empleados en unidades de obra comprendidas dentro del mbitode aplicacin del presente Pliego sern los definidos en el vigente Pliego Generalde Condiciones para la Recepcin de Yesos y Escayolas en las Obras deConstruccin.
El Pliego de Prescripciones Tcnicas Particulares definir el tipo de yeso oescayola que deber utilizarse en cada caso.
ENVASADOLos yesos debern estar secos y exentos de grumos y se expendern en
envases adecuados para que no sufran alteracin.
En cada envase debern figurar los siguientes datos:
Nombre del fabricante o marca comercial del producto.
Designacin del producto contenido segn el vigente Pliego General deCondiciones para la Recepcin de Yesos y Escayolas.
Peso neto.
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RECEPCION
El producto deber rechazarse si en el momento de abrir el recipiente que locontenga aparece hmedo o grumoso.
Independientemente de esta primera comprobacin, el Director de las obraspodr ordenar, previa a la admisin del producto, la realizacin de los ensayos quecrea necesarios para la comprobacin de las caractersticas especificadas. Estosensayos se realizarn de acuerdo con las normas UNE 7064 y UNE 7065.
Estas comprobaciones podrn repetirse, a juicio del Director, durante elalmacenaje del producto, y siempre que exista duda de que, bien por el tiempo dealmacenaje, bien por las condiciones del mismo, se hayan podido producirvariaciones en las caractersticas.
MEDICION Y ABONO
La medicin y abono de estos materiales se realizar de acuerdo con loindicado en las unidades de obra de que formen parte.
En acopios, los yesos se medirn por toneladas (t) realmente acopiadas de
cada material.