Estabilización de suelos
- Consiste en agregar un producto químico o aplicar un tratamiento físico para modificar las características de los suelos.
- Es la corrección de una deficiencia para darle una mayor resistencia al terreno o bien, disminuir su plasticidad.
No hay ninguna carretera que sea más resistente que su base
Cuando un proyecto necesita utilizar suelos arcillosos, la mejora o estabilización de suelos con cal es la solución apropiada, ya que estos suelos no ofrecen buenas propiedades geotécnicas, son expansivos y plásticos (hinchamiento y retracción).
Construir una carretera, aeropuerto o una plataforma en general sobre este tipo de suelos que no son estables, es siempre difícil por no decir imposible, por lo que al ser tratados con cal, se estabilizan y se pueden usar para construir terraplenes, bases y sub-bases de carreteras y superficies en general, evitando así la retirada y transporte a vertedero de desecho de suelos y la compra y transporte de materiales de préstamo.
Estabilizaciones de suelos con cal:
Es un método económico para disminuir la plasticidad de los suelos y aumentar la resistencia. Los porcentajes van del 1 al 6% con respecto al suelo seco del material por estabilizar.
La cal hidratada especial para la construcción Horcalsa es el agente estabilizador y el reactivo versátil que se ha usado más profusamente a través de la historia, pero solo recientemente se han hecho estudios científicos relacionados a su empleo como estabilizador de suelos y se han cuantificados sus magníficos resultados.
Cuando tenemos arcillas muy plásticas podemos disminuir dicha plasticidad y consecuentemente los cambios volumétricos de la misma asociados a la variación en los contenidos de humedad con el solo hecho de agregarle una pequeña proporción de cal.
Este es un método económico para disminuir la plasticidad de los suelos y darle un aumento en la resistencia. Los porcentajes por agregar varían del 1 al 6% con respecto al suelo seco del material para estabilizar, con estos porcentajes se consigue estabilizar la actividad de las arcillas obteniéndose un descenso en el índice plástico y un aumento en la resistencia.
Es recomendable no usar más del 6% de cal hidratada especial para la construcción Horcalsa ya que con esto se aumenta la resistencia pero también tenemos un incremento en la plasticidad. Los estudios que se deben realizar a suelos estabilizados con cal son: límites de Atterberg, granulometría, valor cementante, equivalente de arena, VRS, compresión, entre otros.
Se ha determinado que al mezclar la arcilla con cal hidratada especial para la construcción Horcalsa, los iones de calcio sustituyen algunos iones metálicos presentes en la película de agua que rodea a la partícula de arcilla y que son responsables de los cambios volumétricos, además, si el suelo tratado contiene suficiente sílice y alúmina estos pueden reaccionar formando silicatos de calcio y alúmina. Estos silicatos tienen un gran poder cementante, lo que implica que al agregar cal también se logra aumentar la resistencia del suelo.
Como especificamos anteriormente, la dosificación dependerá del tipo de arcilla, se agregará de 1% al 6% de cal por peso seco. Este porcentaje debe determinarse en el laboratorio, pero lo más común en la mayoría de los casos se requiere de un porcentaje cerca del 3%.
Así mismo cuando se trata de cimentaciones superficiales, ya sea de zapatas, o bien de losas de cimentación para edificación o cuando se trata de construir una estructura para un pavimento, por ejemplo, en muchas ocasiones nos encontramos con que el suelo del lugar, al nivel en que requerimos apoyar nuestra estructura, se encuentra formado por un material de características inadecuadas.
En este caso se refiere también a un suelo arcilloso, de características plásticas, con riesgo de sufrir cambios volumétricos con los cambios de su humedad, y con una baja capacidad de soporte. Concretamente tenemos un suelo que debemos estabilizar con cal hidratada especial para la construcción HORCALSA para poder utilizarlo sin problemas.
Centro América tiene suelos arcillosos que cambian su volumen por variaciones de humedad y temperatura, esto los hace inestables y deficientes para construir caminos y accesos a viviendas. Por esto, se recomienda la estabilización química del suelo con cal hidratada especial para la construcción Horcalsa, para evitar su deterioro y asegurar un suelo completamente trabajable.
En Guatemala y El Salvador, se han desarrollado proyectos carreteros, de urbanización e infraestructura utilizando exitosamente la estabilización de suelos arcillosos con cal hidratada especial para la construcción Horcalsa.
Al estabilizar, se debe tomar en cuenta que:
Todos los suelos arcillosos, que pasan arriba del 25% tamiz 200 y con índice de plasticidad mayor que 10 o con más de 7% de arcilla, se modifican y estabilizan mediante un proceso químico eficiente con cal. Se debe utilizar la cantidad apropiada y de una calidad que cumpla con la norma ASTM C-977 (Norma de cal para estabilización de suelos) y ASTM C-25 (ensayos de laboratorio para cal).
- Para cualquier trabajo de estabilización se deben llevar a cabo pruebas de laboratorio, con el fin de determinar la cantidad adecuada de cal para cada suelo.
- Los porcentajes de cal utilizados comúnmente en la práctica oscilan entre uno a 8% del peso del material.
- Para que la estabilización se lleve a cabo, el sistema suelo-cal-agua debe alcanzar un pH mínimo de 11 llegando idealmente a 12.4, ya que de lo contrario sólo se hace una modificación al suelo.
- Durante una estabilización con cal se llevan a cabo reacciones puzolánicas, por lo que se forman materiales cementantes.
- Para dosificar la cantidad adecuada de cal, se puede recurrir a métodos mecánicos y químicos.
- En el proceso constructivo se debe prestar especial atención a la pulverización, mezcla y curado del suelo estabilizado, para asegurar el íntimo contacto entre la arcilla y la cal en el medio acuoso requerido.
- Dado que durante el proceso constructivo se llevan a cabo reacciones químicas, se pueden utilizar pruebas rápidas para verificar el incremento de pH, además de las pruebas normales de laboratorio que se efectúan comúnmente a los suelos.
Pasos de la estabilización de suelos:
Preparación del suelo: Escarificar para favorecer la mezcla suelo/cal.
Extendido de la cal: Distribución de la cal en los suelos a tratar de acuerdo al diseño propuesto. Puede realizarse con los sacos de cal especial para construcción Horcalsa o usando un dosificador volumétrico que se controla por la velocidad del camión que trasporta la cal. La cal se alimenta neumáticamente al esparcidor tanto desde la cisterna como desde el silo regulador.
Mezclado: Esta operación debe conseguir una mezcla íntima entre el suelo y la cal. Pulvimezcladores, rotabators o arados tradicionales son usados aquí, dependiendo de la naturaleza del suelo y de la orografía. Para pequeñas superficies se puede usar maquinaria agrícola. Lo mejor es el uso de pulvimezclador o ratabator. Importante la aplicación de suficiente agua para la activación de los iones calcio, lograr la reacción con las arcillas y la formación de silicatos de calcio.
Compactación: La mezcla se compacta por medio de compactadoras neumáticas o apisonadoras. La compactación debe realizarse entre 2 y 4 horas después de la mezcla para permitir la reacción con la cal, agua y suelo.
Ventajas de estabilizar los suelos arcillosos con cal especial para la construcción Horcalsa
El tratamiento con cal ofrece ventajas económicas muy importantes en la construcción, siendo estas:
- Evita la compra y transporte de materiales de préstamo.
- Mejora la productividad: facilita el tráfico de la maquinaria, reduce las paradas por el mal tiempo y los tiempos de pueda en servicio se acortan.
- Aumenta la vida de las obras realizadas y reduce el costo de mantenimiento.
Compare los costos de ejecución de una obra sin cal, una obra con cal y decida la mejor solución:
Ejecución sin cal | Quetzales/Metro cúbico |
|---|---|
Excavación y carga sobre camión del suelo arcilloso para enviarlo a vertedero de suelos o depósito de suelos arcillosos | |
Transporte a vertedero o depósito de suelos arcillosos | |
Descarga en vertedero o depósito de suelos arcillosos | |
Material seleccionado de préstamo a aplicar en lugar de suelo arcilloso | |
Transporte de material seleccionado | |
Regado + nivelado + compactado | |
Total |
Ejecución con cal | Quetzales/Metro cúbico |
|---|---|
Escarificado del terreno | |
Cal + transporte | |
Regado + Mezclado + compactado | |
Total |
Horcalsa, Multiples aplicaciones, una sola marca.
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Investigación y Desarrollo de Cementos Progreso, al
teléfono 22864100 a la ext. 6661.