ESTABILIZACIÓN DE SUELOS-MÉTODOS
La estabilización La estabilización de suelos es un proceso mediante el cual se se someten los suelos naturales a
cierta manipulación o tratamiento de modo que podamos aprovechar sus mejores cualidades, obteniéndose un firme estable, capaz de soportar los efectos del tránsito y las condiciones de clima más severas. Los procedimientos más utilizados son la estabilización con cal y la la estabilización con cemento, aunque también se utilizan otros aditivos, destacando los procesos de estabilización de estabilización con ligantes hidrocarbonados y la estabilización la estabilización con cloruros.
Se debe realizar la estabilización en todos los suelos, ya que al perder su capacidad de carga, o al tener deformaciones excesivas, pongan en riesgo la vida humana, bienes materiales y el ambiente, de acuerdo al análisis realizado por el Profesional responsable.
MÉTODO DE ESTABILIZACIÓN ESTABILIZACIÓN Se entiende como proceso de la estabilización de suelos, al conjunto de fenómenos mecánicos físicos, químicos y físico-químicos, tendientes a modificar las propiedades de los suelos que interesan, para una determinada aplicación en ingeniería, haciendo que el material suelo sea adecuado para el uso y diseño previsto, reemplazando a otros materiales no disponibles o más costosos.
LAS PROPIEDADES A LAS QUE SE ALUDE SON:
Comportamiento bajo cargas Cambios volumétricos Impermeabilidad Compresibilidad:
TIPOS DE ESTABILIZACIONES ESTABILIZACIONES A continuación continuación se detalla detalla cada uno de los tipos de estabilización que existe: existe:
ESTABILIZACIÓN ESTABILIZACIÓN MECÁNICA: Comprende la densificación del suelo logrado por procesos de compactación.
Compactación: Regularmente se hace en la sub-base, base y en carpetas asfálticas. Es el proceso mecánico por el cual se busca mejorar las características de resistencia, comprensibilidad y esfuerzo-deformación de los mismos. Se debe emplear en todas aquellas obras donde la materia prima es el suelo. Resultado del proceso de compactación mecánico debe producir: -
Aumentar la resistencia resistenci a al corte para mejorar la estabilidad del suelo.
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Disminuir la comprensibilidad 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.
Tipos de compactación -
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Compactación por amasado: Se logra aplicando al suelo altas presiones distribuiddas en áreas más pequeñas que los rodillos lisos. (Rodillo pata de cabra) Compactación por presión: Se logra utilizando una máquina pesada cuyo peso compreime las partículas del suelo sin necesidad de movimiento vibratorio. (Rodillo estático o liso). Compactación por Vibración: Se logra aplicando al suelo vibraciones de alta frecuencia. ( Placa o rodillos rodatorios).
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En todo momento se tendrá en cuenta la prueba de compactación Proctor estándar o modificado con energía de compactación, de laboratorio, con la siguiente fórmula:
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 del suelo compactado
ESTABILIZACIÓN FÍSICA: Este se utiliza para mejorar el suelo produciendo cambios físicos en el mismo. Hay varios métodos como lo son: • Mezclas de Suelos: este tipo de e stabilización 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 grava-arenas tienen una alta fricción interna lo que lo hacen soportar grandes esfuerzos, pero esta cualidad no hace que sea estable como para ser 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 (son telas permeables no biodegradables que pueden emplearse como filtros y para controlar la erosión de suelos y el transporte de lodos), Consolidación y mezclas de suelos. Tipos de Geotextiles: Geotextiles No Tejidos, Geotextiles Tejidos, Geotextiles de Poliéster y Geotextiles de Polipropileno. • Vibroflotación (Mecánica de Suelos): Cuando las partículas de suelo son sometidas a vibración inducida, estas tienden a reordenarse y compactarse. • Consolidación Previa: Producen asientos, es decir, hundimientos verticales, en
las construcciones que pueden llegar a romper si se producen con gran amplitud.
ESTABILIZACIÓN QUÍMICA: Responde a la aplicación de productos químicos, los que generalmente son productos que poseen una “patente”, como:
Cal: Económica para suelos arcillosos (disminuye plasticidad) Es un producto de la cocción de la piedra caliza, para constituir un material ligante al combinarse con agua y suelo. Este material mejora las características naturales, de modo que aumenta su capacidad para resistir los efectos inducidos por el tránsito y disminuye los cambios volumétricos.
Parámetros para la estabilización con cal - -Se agrega de 2% a 8% de cal por peso seco de suelo. -Estimar el porcentaje de cal en función del PH. -Elaborar espécimenes para el ensayo de comprensión no confinado a la húmedad optima 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 + de 2% de cal. -Determinar el contenido de cal para el cual la resistencia no aumenta en forma importante. -Elaborar una gráfica de resistencia vs% de cal.
Cemento P órtland: para arenas o gravas finas (aumenta la resistencia) Es la mezcla de diferentes materiales que se someten a un proceso de cocción y molido, para construir un material ligante al combinarse con agua y suelo. Su utilización se considera cuando es necesario cambiar algunas características físicas y mejorar sus condiciones mecánicas. consiste en agregar cemento Portland a un suelo previamente pulverizado y permitir que esta mezcla se endurezca por la hidratación del cemento. Los principales factores que afectan las
propiedades físicas de un suelo cemento son: tipo de suelo, cantidad de cemento, grado de mezclado, tiempo de curado y densidad seca de la mezcla compactada. Parámetros para la estabilización con cemento
La cantidad aproximada de cemento debe estar comprendida entre un 3% mínimo a un 8% máximo en peso, respecto al del material a estabilizar.
Productos asfálticos: Para material triturado sin cohesión (emulsión, muy usada) Se fundamenta en el hecho de que la arcilla es el único componente del suelo que es inestable en presencia de humedad. La estabilización de suelos con asfalto cumple principalmente con los siguientes objetivos: - impermeabilización de suelos planos de sub-rasante - mejoramiento de materiales poco aptos - aporte estructural, lo que permite una reducción en el espesor de las capas superiores - provisión de capas de rodadura para uso temporal |- reducción de polvo. Contenido de asfalto para estabilizar
