1.1.1. Estabilidad de Suelos Según la Norma Técnica CE 020 y el Glosario de Términos de Uso Frecuente en Infraestructura Vial se entiende por estabilización a Proceso mecánicos e incorporación de productos químicos, naturales o sintéticos, mediante el cual se mejora las condiciones físicas de un suelo. Tales estabilizaciones, por lo general se realizan en las superficies de rodadura o capas inferiores de la carretera, y son conocidas como suelo cemento, suelo cal y otros diversos. La estabilización de un suelo es el proceso mediante el cual, se someten los suelos naturales a cierta manipulación o tratamiento de modo que podamos aprovechar sus mejores cualidades, obteniéndose una capa de asiento del firme estable y durable, capaz de soportar los efectos del tránsito y las condiciones de clima más severas y por ende asegure geotécnicamente el comportamiento de la explanada. La estabilización del suelo también es la corrección de una deficiencia para darle una mayor resistencia al terreno o bien, disminuir su índice de plasticidad. Las tres formas de lograrlo son: estabilización física, estabilización química y estabilización mecánica. Para el proceso de estabilización del suelo existente dos opciones de ejecución, mezcla en central o planta móviles y mezcla in situ. Se define un suelo estabilizado “in situ” a la mezcla homogénea y uniforme de un suelo con cal o con cemento, y eventualmente agua, en la propia traza de la carretera, la cual convenientemente compactada, tiene por objeto disminuir la susceptibilidad al agua del suelo o aumentar su resistencia, para su uso en la formación de explanadas.
1.1.1.1. Propiedades de la Estabilidad de Suelos Según (Montejo, 2002) las propiedades más importantes que se deben tomar en cuenta al momento de realizar la estabilidad de suelos son:
1.1.1.1.1.
Estabilidad Volumétrica.
La expansión y contracción de muchos suelos, originados por los cambios de humedad se puede presentar en forma rápida o acompañado a las variaciones a las variaciones estacionales o con la actividad del ingeniero. Por tanto, si las expansiones que se desarrollan debido a un incremento de humedad no se controlan en alguna forma, estas presiones pueden ocasionar graves deformaciones y rupturas en el pavimento y, en general,
en cualquier obra. Es por ello que resulta necesario detectar los suelos expansivos, su composición y el tratamiento más adecuado. Actualmente las soluciones para evitas cambios volumétricos en suelos expansivos consisten en introducir humedad al suelo en forma periódica, aplicar cargas que equilibren la presión de expansión, utilizar membranas impermeables y apoyar la estructura a profundidades tales, que no se registre variación estacional en la humedad. Otro medio podría consistir en modificar la arcilla expansiva transformándola en una masa rígida o granular cuyas partículas estén lo suficientemente ligadas para resistir la presión expansiva interna de la arcilla, lo cual puede lograrse por medios químicos o térmicos. En estos caos, cuando la capa a estabilizar sea de poco espesor, deberá tenerse en cuenta que el suelo subyacente es aún susceptible de expandirse, pero tales movimientos podrían tolerarse, siempre y cuando la capa estabilizada se mueva en forma uniforme.
1.1.1.1.2.
Resistencia.
La resistencia de los suelos, con algunas excepciones, es en general más baja cuanto mayor sea su contenido de humedad. Los suelos arcillosos al secarse, alcanzan grandes resistencias teniéndose inclusive la condición más alta de resistencia cuando se calientan a temperaturas muy elevadas como sucede en la fabricación de tabiques y ladrillos. Existen casos en donde la disminución de la humedad puede significar reducción en la resistencia, pues se han presentado casos de deslizamientos de tierra provocados por arcillas que se secaron y se agrietaron, provocando con ello que el comportamiento del material sea el de un suelo friccionante que puede tener menor resistencia que su se considera como cohesivo a humedades mayores. La acción abrasiva del tránsito, por ejemplo, puede hacer que un material cohesivo se pulverice y pierda su cohesión. Por otro lado, dependiendo de la humedad y energía de compactación, se pueden lograr diferentes características de resistencia en un suelo arcilloso, ya que un suelo compactado del lado seco en la curva de compactación presenta, con la humedad de compactación, un comportamiento relativamente elástico y con una resistencia relativamente alta; mientras que este mismo suelo compactado con una alta humedad, no obstante que su peso volumétrico seco sea alto, presentaría resistencias bajas y
comportamiento plástico o viscoso: este efecto se debe, en general, a que una alta humedad produce en una arcilla efectos de repulsión entre sus partículas, propiciando con ello que la cohesión sea menor que en el caso de emplear humedades de compactación bajas. De otra parte, se ha visto que en suelos finos, tiene una importancia decisiva la forma de aplicación de la energía compactación, sobre todo cuando de emplean humedades más altas que la óptima pues, por ejemplo, la energía aplicada por impactos puede ocasionar que un suelo compactado del lado húmedo presente resistencias del orden de hasta un cuatro de veces menor que la resistencia, que a igualdad de circunstancias, presenta el mismo suelo compactado en forma estática. La explicación a lo anterior reside en la diferente estructuración que adoptan las arcillas al ser compactadas mediante procedimientos de compactación diferentes. Algunos de los principales procedimientos para incrementar el peso volumétrico de un suelo son: Compactación mediante amasado, vibración o impactos. Vibroflotación. Precarga. Drenaje. Adición de agentes que reduzcan la fricción y cohesión entre las partículas.
Resulta evidente que los procedimientos que sirvan para mantener a un suelo sin que se produzcan cambio volumétricos, son también adecuados para mantener la resistencia en ele suelo, como lo es la adición de agentes que transformen a aun suelo fino en una masa rígida o granular. Estos agentes pueden ser químicos o térmicos teniendo entre los primeros al Cemento Portland y la Cal como los más comunes. El procedimiento de vibroflotación es especialmente aplicable en la compactación de arenas o suelos con alta permeabilidad y consiste en la inserción, en el suelo arenoso suelto, de un dispositivo vibratorio, capaz de aplicar un chiflón de agua simultáneamente con el vibrado, de tal manera que al encontrarse dicho dispositivos dentro del suelo inyectando agua y vibrando se produce la licuación de la arena lográndose con ello su compactación.
El incremento del peso volumétrico de un suelo arcilloso mediante precarga consiste en la colocación de una carga superficial sobre el suelo en cuestión, con el objeto de preconsolidarlo. Después de la precarga, el suelo tiene todas las características deseables de un terreno preconsolidado, si se compara con uno normalmente consolidado, es decir que es menos compresible y más resistente, aumentándose con ello la capacidad de carga y disminuyéndose los asentamientos. Es muy importante, sin embargo, tener presente que este método de estabilización puede requerir de periodos largos, dependiendo éstos de condiciones tales como las trayectorias de drenaje, permeabilidad del suelos, espesor de las capas, coeficientes de consolidación y grado de saturación. El drenaje de un suelo hace que reduzca la cantidad y/o presión en el agua intersticial, lo que suele permitir el aumento del peso volumétrico de un suelo y, de esta manera, mejorar su resistencia. Se suelen utilizar drenes de arena verticales conjuntamente con la precarga, para provocar una rápida consolidación.
1.1.1.1.3.
Permeabilidad.
No es difícil modificar substancialmente la permeabilidad de formaciones de suelo por métodos tales como la compactación, la inyección, etc. En materiales arcillosos, el uso de defloculantes (por ejemplo polifosfatos) se puede reducir la permeabilidad también significativamente; el uso de floculantes (muchas veces hidróxido de cal o yeso) aumenta correspondientemente el valor de la permeabilidad. En los suelos la permeabilidad se plantea, en términos generales, en dos problemas básicos como lo son el relacionado con la disipación de las presiones de poro relacionado con el flujo del agua a través del suelo. El tener presiones de por excesivas puede originar deslizamientos en explanaciones y el flujo de agua puede originar tubificaciones y arrastres. Si se compacta un suelo arcillosos con humedades muy bajas o prácticamente en seco, se obtendrá finalmente un alta permeabilidad en el suelo debido a que los grumos que no se disgregan, resistiendo al esfuerzo de compactación y permitiendo con ello que se forme una gran cantidad de vacíos intersticiales. Mientras más alta sea la humedad de compactación se producirán menores permeabilidades en el suelo compactado, ya
que éste tiene mayores oportunidades eliminándose así grandes vacíos.
1.1.1.1.4.
de
deformarse,
Comprensibilidad.
Los cambios en volumen o comprensibilidad, tiene un importante influencia en las propiedades de los suelos, pues si se modifica la permeabilidad, se alteran las fuerzas existentes entre las partículas tanto en magnitud como en sentido, lo que tiene una importancia decisiva en la modificación de la resistencia del suelo al esfuerzo cortante y se provocan desplazamientos. En el casi de arcillas saturadas, si no se permite el drenaje y se aplican esfuerzos, éstos serán tomados por el agua en el momento en que se permitía el drenaje, los esfuerzos son transmitidos gradualmente al esqueleto o estructura, fenómeno conocido como consolidación. Ahora bien, la compresibilidad de un suelo puede presentar variaciones importantes, dependiendo de algunos factores tales como la relación de la carga aplicada respecto a la que el suelo soportaba anteriormente, tiempo de aplicación de la cargas una vez que se ha disipado la presión de poro en exceso de la hidrostática, naturaleza química del líquido intersticial, aunados estos factores a os originados por el muestreo, sensitividad del suelo y aún la forma de ejecutar las pruebas que se utilizan para estudiar la consolidación. Es un tanto obvio que al remoldear un suelo se modifica su compresibilidad, por lo que esta característica se puede modificar mediante procedimientos de compactación. Se ha encontrado que la humedad de compactación tiene una gran importancia en la compresibilidad de suelos compactados, pues si se compactan dos especímenes al mismo peso volumétrico pero uno en la rama seca de la curva de peso volumétrico contra la humedad y el otro en la rama húmeda, se tendrá que para las presiones de consolidación bajas el espécimen compactado del lado húmedo será más compresible debido a que su estructura se encuentra más dispersa, pero para grandes presiones se tienen en el lado seco, lo cual provoca que éste sea ahora más compresible. Bajo presiones muy altas, ambas muestras llegan a la misma relación de vacíos ya que se llega a una orientación similar.
1.1.1.1.5.
Durabilidad.
Se involucran en este concepto aquellos factores que se refieren a la resistencia al intemperismo, a la erosión o a la abrasión del tráfico; de esta manera, los problemas de durabilidad en las vías terrestres suelen estar muy asociados a suelos situados relativamente cerca de la superficie de rodamiento. En rigor, estos problemas pueden afectar tanto a los suelos naturales como a los estabilizados, si bien en estos últimos los peores comportamientos suelen ser consecuencia de diseños inadecuados, tales como una mala elección de agente estabilizador o un serio error en su uso, tal como podría ser el caso cuando de ignora la bien conocida susceptibilidad de los suelos arcillosos estabilizados con cemento a la presencia de sulfatos. Actualmente, una deficiencia importante en los estudios de las estabilizaciones es la carencia de ensayos adecuados para determinar la durabilidad .los ensayos de intemperismo a veces no son los apropiados para el estudio de agregados para pavimentos por no reproducir de forma eficiente el ataque a que estarán expuestos. En las pruebas con aplicación de efectos cíclicos, no se tiene aún una correlación precisa entre el tránsito y las pruebas en que se somete a los especímenes a efectos de secado y humedecimiento que son más bien de orden cualitativo que cuantitativo. Por lo cual la durabilidad es uno de los aspectos más difíciles de cuantificar y la reacción común ha sido la de sobrediseñar, lo cual a veces puede no ser lo más adecuado. La ejecución de un suelo estabilizado in situ incluye las siguientes operaciones: Estudio de la mezcla y obtención de la fórmula de trabajo. Preparación de la superficie existente. Disgregación del suelo. Humectación o desecación del suelo. Distribución de la cal o del cemento. Ejecución de la mezcla. Compactación. Terminación de la superficie. Curado y protección superficial.
1.1.1.2. Tipos de Estabilizaciones 1.1.1.2.1. Estabilización de Suelos mediante Métodos Químicos Se refiere principalmente a la utilización de ciertas sustancias químicas patentizadas y cuyo uso involucra la sustitución de iones metálicos y cambios en la constitución de los suelos involucrados en el proceso. Dentro de este grupo de estabilización, las sustancias químicas más comunes son: cal y cemento.
Cal: disminuye la plasticidad de los suelos arcillosos y es muy económica. Cemento P ortland: A umenta la resistencia de los suelos y se usa principalmente para arenas o gravas finas.
Otros productos también utilizados son: Productos Asfálticos: es una emulsión muy usada para material triturado sin cohesión. Cloruro de sodio: impermeabilizan y disminuyen los polvos en el suelo, principalmente para arcillas y limos. Cloruro de calcio: impermeabilizan y disminuyen los polvos en el suelo, principalmente para arcillas y limos. Escorias de fundición: se utiliza comúnmente en carpetas asfálticas para darle mayor resistencia, impermeabilizarla y prolongar su vida útil. Polímeros: este se utiliza comúnmente en carpetas asfálticas para darle mayor resistencia, impermeabilizarla y prolongar su vida útil.
Caucho de Neumáticos: este se utiliza comúnmente en carpetas asfálticas para darle mayor resistencia, impermeabilizarla y prolongar su vida útil. Se aplican métodos químicos en la estabilización de suelos, en casos que: No cumpla con los requisitos mínimos de resistencia o deformación para sustentar obras de Ingeniería Civil. No pueda ser empleado en condiciones naturales. No pueda ser eliminado o reemplazado por otro.
Para aplicar métodos químicos, el Profesional Responsable deberá sustentar previamente mediante un estudio técnico, que el suelo alcanzará estabilidad volumétrica, adecuada resistencia, permeabilidad, compresibilidad y durabilidad.
Tanto la técnica, como los insumos empleados, no deben generar riesgo para el hombre, otros seres vivos y el ambiente, o por lo que debe desarrollarse un EIA. Los productos deberán estar fabricados a base de enzimas o compuestos multi-enzimáticos que trabajen en forma eficiente para el beneficio del medio ambiente según el Trabajo Técnico del Banco Mundial N°140 “Libro de Consulta para la Evaluación Ambiental” y sólo requerirán de agua para su dilución y aplicación. Excavación en terreno de tránsito
1.1.1.2.1.1. Aditivo Estabilizador Sin ser limitativo, el aditivo estabilizador debe emplearse en el tratamiento de superficies de suelos con materiales orgánicos o de granulometrías muy finas (por ejemplo, en zonas de selva tropical, zonas de lluvias torrenciales, zonas pantanosas, etc.). El aditivo estabilizador, debe cumplir normas internacionales de certificación ISO. El aditivo debe ser capaz de mezclarse íntima y homogéneamente con el suelo y curarse de acuerdo a especificaciones técnicas propias del producto. Los métodos, dosificaciones y pruebas de control, deberán ser verificados por el profesional responsable junto al proveedor del aditivo, antes de su empleo. El producto terminado de suelo con aditivo, deberá presentar mejores características de resistencia, con control volumétrico y de polvo superficial, tanto en la etapa de construcción como de servicio. Se debe emplear aditivos que reduzcan el agua contenida entre las partículas del suelo aumentando los vacíos y facilitando su compactación. De requerirse mejoras en el comportamiento estructural, debe emplearse aditivos en suelos que contengan más de 25% de finos cohesivos. Estos aditivos también deben ser controladores de polvo. En caso que el estabilizador sea líquido soluble en agua se debe tener en cuenta la evaporación, observando la pérdida de humedad en el
suelo, su solidificación y el aumento de la cohesión y resistencia. La efectividad de los agentes estabilizadores debe cumplir con lo indicado en el siguiente cuadro:
Tabla 1 - Características de las Arcillas TAMAÑO DE ARCILLAS ARCILLAS LIMOS LIMOS ARENAS ARENAS SUELO FINAS GRUESAS FINOS GRUESOS FINAS GRUESAS TAMAÑO DE 0.0006 0.002 0.01 0.006 PARTÍCULA < 0.0006 – – 0.4 – 2.0 (MM) 0.002 0.01 0.06 0.4 Muy Muy ESTABILIDAD Muy pobre Regular Regular Bueno VOLUMÉTRICA Bueno Bueno SI SI SI CAL CEMENTO NO NO NO NO SI SI SI SI ASFALTO Fuente: Norma CE 0.20
1.1.1.2.1.2. Estabilización con Cal La dosificación depende del tipo de arcilla. Se agregará de 2% a 8% de cal por peso seco de suelo. Este porcentaje debe determinarse en el laboratorio, siguiendo los pasos siguientes: Estimar el porcentaje de cal en función del pH. Elaborar especímenes para el ensayo de compresión no confinada a la humedad óptima y máxima densidad seca. Determinar el incremento de la resistencia del suelo estabilizado con cal. Si el incremento de resistencia, con el porcentaje de cal elegido, es mayor a 3.5 kg/cm2, determinar la variación en la resistencia para especímenes elaborados con + 2% de cal. Determinar el contenido de cal para el cual la resistencia no aumenta en forma importante. Elaborar una gráfica de resistencia y % de cal. En todo documento técnico o análisis técnico, deberá adjuntarse los gráficos y sustento técnico que ilustren objetivamente las mejoras obtenidas con cal hidratada, indicando claramente los porcentajes de participación y valores alcanzados con ello. Además se debe reportar resultados de la capacidad de soporte según la
metodología “California Bearing Ratio – CBR” (Relación de Soporte de California), para evidenciar las mejoras. Por ningún motivo se debe emplear más del 8% de cal en el suelo, ya que se aumenta la resistencia pero también la plasticidad. Los suelos que se usen para la construcción de Suelo-Cal deben estar limpios y no deben tener más de tres por ciento (3%) de su peso de materia orgánica. Además la fracción del suelo que pasa la Malla N° 40 debe tener un índice de Plasticidad comprendido entre 10 y 50. El tamaño máximo del agregado grueso que contenga el suelo no debe ser mayor de 1/3 del espesor de la capa compactada de Suelo-Cal. La cal que se use para la construcción de Suelo-Cal puede ser cal viva o hidratada y debe satisfacer los requisitos establecidos en la Especificación AASHTO M-216 ó NTP Nº 334.125:2002 Cal viva y cal hidratada para Estabilización de Suelos. El agua que se use para la construcción de Bases de Suelo-Cal debe estar limpia, no debe contener materia orgánica y debe estar libre de sales, aceites, ácidos y álcalis perjudiciales. Los ensayos para determinar el porcentaje de cal y los demás requisitos que debe satisfacer la mezcla de suelocal deben ser ejecutados con los materiales que se vayan a usar, incluyendo el agua de mezclado. La aplicación de la cal puede variar entre 2% y 8% en peso de los materiales.
1.1.1.2.1.3. Estabilización con Cemento La adición de cemento, debe mejorar las propiedades mecánicas del suelo, sin llegar a condiciones de rigidez similares a morteros hidráulicos. El profesional responsable debe verificar que los finos pasantes al tamiz N°200, en el suelo, se encuentre entre 5% y 35%, antes de ser mezclados con cemento. Se pueden utilizar todos los tipos de cementos, pero en general se recomienda los de fraguado y endurecimiento normales.
En casos de querer contrarrestar los efectos de la materia orgánica, se empleará cementos de alta resistencia. En zonas con bajas temperaturas, los suelos se mezclarán con cementos de fraguado rápido o con cloruro de calcio como aditivo. La capa estabilizada con cemento tendrá un espesor mínimo de 10 cm, pudiendo recibir capas de cobertura (tratamiento superficial asfáltico) de poco espesor (1.5 cm) para tránsito ligero a medio o podrá servir de apoyo a un pavimento rígido o flexible de alta calidad, en el cual el suelo no debe contener materias perjudiciales al fraguado o la resistencia. El suelo se deberá controlar con ensayos de granulometría, verificando que el límite líquido sea menor de 50% y el índice de plasticidad menor de 25%. Los contenidos de cemento se determinarán mediante ensayos de compactación, durabilidad y compresión simple. Para obtener una estabilización del tipo flexible, el porcentaje de cemento debe variar entre 1% a 4%, permitiendo disminuir la plasticidad e incrementar levemente la resistencia. Se controla mediante pruebas de laboratorio semejantes a las empleadas en materiales estabilizados con cal. Para obtener una estabilización del tipo rígida, el porcentaje de cemento debe variar entre 6% a 14%, logrando mejorar el comportamiento de las bases, reflejado en el incremento de su módulo de elasticidad evitando fracturas de la capa de superficie. El porcentaje óptimo a emplear, se debe calcular con pruebas de laboratorio con diferentes contenidos de cemento. Por la poca resistencia al desgaste, se deben emplear capas superficiales de protección. Sólo si el PH (Potencial de Hidrógeno) del suelo es mayor de 12 y la cantidad de sulfatos menor que 0.75% se requerirá estabilizarse con cemento. La fracción inferior del tamiz N°40, debe presentar un límite líquido menor a 40 y un índice plástico menor a 18, determinados según normas de ensayo MTC E 110 y MTC E 111. La proporción de sulfatos del suelo, expresada como SO4 no debe exceder de 0.2%, en peso. El agua debe ser limpia y estar libre de materia orgánica, álcalis y otras
sustancias deletéreas. Su pH (Potencial de Hidrógeno), medido según norma NTP Nº 334.113:2002 Método de Ensayo para la determinación del cambio de longitud de barras de mortero, debido a la reacción entre el Cemento Portland y los agregados álcali – reactivos, debe estar comprendido entre 5.5 - 8.0 y el contenido de sulfatos, expresado como SO4 = y determinado según norma NTP Nº 341.127:1975 Planchas gruesas de acero al carbono para servicio a temperaturas medianas y bajas para recipientes a presión, no debe ser superior a un gramo por litro (1 g/l). La mezcla se debe diseñar mediante los ensayos de resistencia a la compresión simple y humedecimientosecado en testigos, según las normas MTC E 1103 y MTC E 1104. En el primero de ellos, se debe garantizar una resistencia mínima de 1.76 MPa (18 Kg/cm²), a los siete (7) días de curado húmedo, mientras que en el segundo, el contenido de cemento deberá ser tal, que la pérdida de peso de la mezcla compactada, al ser sometida al ensayo de durabilidad (humedecimiento-secado), no supere los límites mostrados en el siguiente cuadro:
Tabla 2 - Perdidá en Testigos de Compresión SUELO POR ESTABILIZAR
PÉRDIDA MÁXIMA (%)
A-1; A-2-4; A-2-5; A-3 14 A-2-6; A-2-7; A-4; A-5 10 A-6; A-7 7 Fuente: Método de clasificación “American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO)”
Tabla 3 - Perdidá en Testigos de Compresión CLASIFICACIÓN DESCRIPCIÓN AASHTO A-7-5 y A-7-6 A-6 A-5 A-4 A-3
Materiales orgánicos y arcillosos de alta compresibilidad Materiales orgánicos de baja compresibilidad y limos de alta compresibilidad Arcilla y limos de baja Compresibilidad Arenas arcillosas Arena de pobre gradación
A-2-6 y A-2-7 A-2-4 y A-2-5 A-1-b A-1-a
Arenas limosas Arenas bien gradadas Gravas de pobre gradación Gravas bien gradadas Fuente: Método de clasificación “American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO)”. Si el material por estabilizar es totalmente de aporte, antes de proceder con la estabilización, se comprobará que la superficie que va a servir de apoyo tenga la densidad de 95% del ensayo de laboratorio según MTC E 115. Los trabajos de compactación deberán ser terminados en un lapso no mayor de dos (2) horas desde el inicio de la mezcla. Si durante dicho plazo no se logran las condiciones de compactación exigidas más adelante (compactación) de esta especificación, el tramo se pondrá en observación y se considerará separadamente a los fines de los controles del Supervisor. La compactación deberá ser el 95% como mínimo, del ensayo Próctor Modificado. Las estabilizaciones con cemento sólo se podrán llevar a cabo cuando la temperatura ambiente, a la sombra, sea superior a diez grados Celsius (10°C) y cuando no haya lluvia.
1.1.1.2.1.4. Estabilización con Asfalto Se empleará asfalto o bitumen, para lograr propiedades impermeabilizantes, adhesivas y de preservación, en el suelo. En suelos friccionantes puede considerarse, además de la química, estabilización mecánica. La estabilización de cada suelo, debe ser investigada en forma independiente, a partir de la granulometría, plasticidad, densidad y otras propiedades del suelo. Para un peso específico del material igual a 1.64 gr/cm3, le debe corresponder 10% de asfalto y para 1.75 gr/cm3, no es necesaria su aplicación, tal como lo muestra a continuación el siguiente cuadro:
Tabla 4 - Contenido de Asfalto para Estabilizar Contenido de Asfalto 0 2 4 6 8 10 (%) Peso Específico del 1.75 1.71 1.68 1.66 1.64 1.64 Material (gr/cm3) Fuente: Norma CE0.20 ”.
1.1.1.2.2. Estabilización de Suelos mediante Métodos Físicos Las estabilizaciones físicas se realizarán con el adecuado equipo mecánico, que debe ser establecido por el profesional responsable. Se utiliza para mejorar el suelo produciendo cambios físicos en el mismo. Hay varios métodos como lo son: Mezclas de Suelos: este tipo de estabilización es de amplio uso pero por si sola no logra producir los efectos deseados, necesitándose siempre de por lo menos la compactación como complemento.
Por ejemplo, los suelos de grano grueso como las gravaarenas tienen una alta fricción interna lo que le permiten soportar grandes esfuerzos, pero esta cualidad no hace que sea estable como capa de asiento del firme de una carretera ya que, al no tener cohesión sus partículas se mueven libremente y con el paso de los vehículos se pueden separar e incluso salirse del camino. Las arcillas, por lo contrario, tienen una gran cohesión y muy poca fricción lo que provoca que pierdan estabilidad cuando hay mucha humedad. La mezcla adecuada de estos dos tipos de suelo puede dar como resultado un material estable en el que se puede aprovechar la gran fricción interna de uno y la cohesión del otro para que las partículas se mantengan unidas. Geotextiles Vibro flotación (Mecánica de Suelos) Consolidación Previa
1.1.1.2.2.1. Estabilización por Compactación El proceso de estabilización por compactación, se debe emplear en todas aquellas obras donde la materia
prima es el suelo (base del corte de laderas, terraplenes, canales de agua, suelo de cimentación, rellenos artificiales, diques, terraplenes para vías, etc.). El proceso debe producir lo siguiente: Aumentar la resistencia al corte para mejorar la estabilidad del suelo. Disminuir la compresibilidad para reducir los asentamientos. Disminuir la relación de vacíos para reducir la permeabilidad y así mismo el potencial de expansión, contracción o exposición por congelamiento.
En todo momento se tendrá en cuenta la prueba de compactación Proctor estándar o modificado con energía de compactación, de laboratorio, dado por la fórmula siguiente: () Donde: E = Energía de compactación N = Número de golpes por capa n = Número de capas de suelo P = Peso del pisón h = Altura de caída libre del pisón V = Volumen de suelo compactado
