INTRODUCCIÓN Cuando un suelo presenta resistencia suficiente para no sufrir deformaciones ni desgastes inadmisibles por la acción del uso o de los agentes atmosféricos y conserva además esta condición bajo los efectos climatológicos normales en la localidad, se dice que el suelo es estable. El suelo natural posee a veces la composición granulométrica y la plasticidad así como el grado de humedad necesario para que, una ve apisonado, presente las características mecánicas que lo hacen utiliable como firme de un camino. !os métodos empleados en la antig"edad para utiliar los suelos en la construcción eran eran empí empíri rico coss y, como como las las demá demáss acti activi vida dade dess artes artesan anas, as, se tran transm smititía ían n de generación en generación. !os conocimientos en la actualidad sobre este campo se basa basan n prin princi cipa palm lmen ente te en estu estudi dios os sist sistem emát átic icos os con con fund fundam amen ento to cien cientí tífifico co corroborado mediante la e#perimentación. En general puede decirse que todos los suelos pueden ser estabiliados, pero si la estabiliación ha de lograrse por aportaciones de otros suelos o por medios de otros elementos $por ejemplo cemento, cal, cloruro de sodio% el costo de la operación puede puede resul resulta tarr dema demasi siad ado o alto alto si el suel suelo o que se trat trata a de correg corregir ir no pose posee e determinadas condiciones. Entre las aplicaciones de un suelo modificado o estabiliado se encuentran la mejora de los suelos granulares susceptibles a las heladas y el tratamiento de los suelos limosos y&o arcillosos para reducir los cambios de volumen. Estabili liaci ación, ón, suelos suelos,, cal, limite limite líquid líquido, o, limite limite plásti plástico, co, PALAB PALABRAS RAS CLAVE CLAVES: S: Estabi arcillas. ESTABILIZACION CON CAL GENERALIDADES SOBRE LA CAL !a cal es el producto de la calcinación de rocas calias a temperaturas entre ''( y )(((C, constituido principalmente por o#ido de calcio $Ca*% y otros componentes. !a adicción de cal en los materiales arcillosos para terracerías, revestimientos, sub+ base y bases, por sus diferentes reacciones, en mayor y menor grado, produce aumento en su límite líquido y mayor incremento en su límite plástico para generar así una disminución en su índice plástico aumentando la estabilidad volumétrica de los materiales cohesivos y la resistencia a la compresión simple y el C-. El tratamiento de terrenos arcillosos con cal permite su utiliación, evitando los mayores costes y afecciones ambientales que supondría su retirada y posterior reemp reempla laa ami mient ento o por otros otros suel suelos os de mejo mejores res carac caracte terí ríst stica icass geot geotéc écni nica cass y mecánicas. PARÁMETROS PARA LA ESTABILIZACIÓN CON CAL /e agrega de 01 a '1 de cal por peso seco de suelo. Estimar el porcentaje de cal en función del 23. Elaborar espécimen para el ensayo de comprensión no confinado a la humedad optima y má#ima densidad seca. 4eterminar el incremento de la resistencia del suelo estabiliado con cal. /i el incremento de resistencia con el porcentaje de cal elegido, es mayor a 5,6 7g& cm0 , determinar la variación variación en la resistencia para especímenes especímenes elaborados elaborados con más de 01 de cal. 4eterminar el contenido de cal para el cual la resistencia no aumenta en forma importante.
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Elaborar una gráfica de resistencia vs 1 de cal. Recomendaciones a!a "a es#a$i"i%aci&n de ca" 2or ning8n motivo se debe emplear más del '1 de cal en el suelo, ya que se aumenta la resistencia pero también la plasticidad. !os suelos que usen para la construcción de suelo&cal debe de estar limpios y no deben de tener más del 51 de su peso de materia orgánica. !a fracción del suelo que pasa la malla n9:( debe tener un índice de plasticidad comprendido entre ;( y 6(. Pa!a e" #!a#amien#o de s'e"os se 'ede '#i"i%a!: CAL VIVA $ó#ido de calcio < Ca*%, cal hidratada $hidró#ido de calcio < Ca =*3>0% o una lechada de cal $es una suspensión de cal hidratada en agua, que puede elaborarse a partir de cal hidratada o de cal viva%. LA CAL VIVA( se produce de la transformación química del carbonato de calcio $piedra calia < CaC*5% en ó#ido de calcio. Este tipo cal constituidas además del ó#ido de calcio $Ca*%, también lo constituye el *#ido de magnesio $?g*%, producidos por la calcinación de calia. LA CAL )IDRATADA se obtiene cuando la cal viva reacciona químicamente con el agua. !a cal hidratada $hidró#ido de calcio% es la que reacciona con las partículas arcillosas y las transforma permanentemente en una fuerte matri cementante. LA LEC)ADA DE CAL es la suspensión de la cal hidratada en agua. /u empleo en tratamiento de suelo permite por un lado, evitar el polvo producido durante el e#tendido de cal y por otro, controla mejor la humedad de los suelos secos. El uso vial más importante de la cal es el de estabiliar suelos, para estos fines se emplea la cal hidratada en polvo, que viene envasada en bolsas de papel facilitando de esta manera su manipuleo y transporte. En la construcción de carreteras, el aprovechamiento de los suelos naturales de la traa puede presentar dificultades debido a@ El alto contenido de agua. !a presencia de arcilla en los mismos. A la combinación de ambos elementos. ACCION DE LA CAL SOBRE LOS SUELOS ARCILLOSOS. !os efectos de la cal sobre los suelos arcillosos pueden ser divididos en dos grupos principales@ a% 4ebido a reacciones rápidas $minutos&horas% es una estabiliación por modificación. b% 2rovenientes de reacciones a largo plao $semanas&meses% es una estabiliación por cementación. Como consecuencia de los anteriores efectos, la acción de la cal produce un notable incremento de la resistencia y rigide del suelo que pierde plasticidad. !a permeabilidad del suelo, que inmediatamente después del tratamiento podría ser considerado como un árido maleable que va cementando progresivamente con el tiempo, aumenta considerablemente a corto plao, pero progresivamente decrece a medida que van teniendo lugar las reacciones de cementación y, por tanto, se reduce la susceptibilidad al agua en gran manera, lo que es puesto en evidencia por la disminución Bndice de 2lasticidad y de la retracción e hinchamiento del suelo. ESTABILIZACIÓN !a estabiliación propiamente dicha consiste en una mejora a largo plao $meses&aos% por cementación, en función de la temperatura ambiente y de la naturalea de la arcilla, aumentando la capacidad portante del suelo con el fin de
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poder emplearlo en capas más solicitadas. 4e esta forma pueden obtenerse e#planadas y sub+bases con buenas. Al elevar la cal el p3 del suelo estabiliado hasta valores de ;0,:, se libera sílice y al8mina de la arcilla que reaccionan con los iones calcio procedentes de la cal, formando silicatos y aluminatos cálcicos hidratados que, como en el caso de los cementos portland, incrementan la resistencia mecánica. Esta reacción de tipo puolánico es progresiva con el tiempo y aumenta la impermeabilidad, la resistencia mecánica y la resistencia a las heladas del suelo tratado. *ACTORES POTENCIALMENTE ADVERSOS 4os son los aspectos que más negativamente pueden influir en la estabiliación de suelos con cal@ su contenido en sulfatos solubles y en materia orgánica. Dratamientos de suelos con cal. + Con respecto al contenido de materia orgánica, esta puede inhibir las reacciones puolánicas, retardando los efectos de la cal sobre el suelo. 2ero, por otro lado, la mecla del suelo con la cal permite eliminar esta materia orgánica. 2or lo tanto, en el caso de suelos con porcentajes e#cesivos de esta, conviene sobre dosificar la cal necesaria para eliminar la materia orgánica presente. + El contenido de sulfatos solubles, bien por su e#istencia en el propio terreno, o bien por ser aportados por las aguas subterráneas e#istentes, puede afectar la estabiliación mediante la reacción de los sulfatos solubiliados en el agua con los aluminatos cálcicos hidratados, producidos por la reacción puolánica entre el suelo y la cal, formando Etringita $trisulfoaluminato cálcico%, muy e#pansiva, que puede llegar a romper las capas ya e#tendidas y compactadas. VENTA+AS DE LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON CAL 2osibilidad de reutiliación de los suelos disponibles es en la traa, disminuyendo la necesidad de préstamos y vertederos. Este aspecto, además de disminuir las afecciones medioambientales, disminuye los costes del movimiento de tierras, incidiendo especialmente en el transporte de materiales y en el tiempo de ejecución. !a reducción del plao de ejecución viene determinad a también por la rapide de las reacciones suelo+cal y el efecto secante producido. El Bndice de 2lasticidad disminuye notablemente y el suelo se vuelve más friable, aumentando inmediatamente su trabajabilidad. Además, el empleo de cal viva ayuda a secar rápidamente los suelos h8medos, facilitando su compactación. El empleo de cal incrementa la capacidad portante de los suelos aumentando su índice C.-.. Dambién aumenta las resistencias a tracción y a fle#ión. 2or lo tanto, la mejora producida en las capas y e#planadas estabiliadas permite reducir espesores y las posibilidades de fallo durante su vida 8til. *tra ventaja muy importante de la estabiliación con cal frente al empleo de otros conglomerantes, es que no presenta un fraguado rápido, lo cual permite una gran fle#ibilidad en la organiación de las distintas fases de ejecución@ mecla, e#tendido, compactación, etc. o obstante, para evitar la re carbonatación previa de la cal, debe realiarse el meclado con el suelo antes de ' horas, desde el momento del e#tendido. Además, con el fin de evitar la re carbonatación de la cal y su arrastre por el viento, conviene meclar lo antes posible la cal e#tendida. !a estabiliación de cualquier capa soporte, haciéndola insensible al agua y aumentando su resistencia frente a los tráficos que soportará durante su vida 8til, reduce los costes de construcción, conservación y e#plotación de la infraestructura.
