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ESTABILIZACION DE SUELOSTEMALa estabilizacin significa entonces, no solo llegar a un estado del suelo con suficiente resistencia a la accin destructora y deformante de las cargas , sino tambin asegurar la permanencia de ese estado. Es el proceso mediante el cual se someten los suelos naturales a cierta manipulacin o tratamiento de modo que podamos aprovechar sus mejores cualidades, obteniendo un suelo estable, capaz de soportar los efectos del transito y las condiciones de clima mas severa.ESTABILIZACIONCORRECCION DE UNA DEFICIENCIADEFINICION: Tiene por objetivo procurar por diversos medios la estabilidad de ellos, para cualquier condicin de tiempo y de servicio, entendiendo por estabilidad la permanencia en el tiempo de las caractersticas mecnicas obtenidas al momento de la construccin OBJETO DE LA ESTABILIZACION DE SUELOS PORQUE ESTABILIZAR UN SUELO?Cuando se trata de cimentaciones superficiales, ya sea de zapatas, o bien de losas de cimentacin para edificacin o cuando se trata de construir una estructura para un pavimento, por ejemplo, en muchas ocasiones nos encontramos con que el suelo del sitio, al nivel en que requerimos apoyar nuestra estructura, se encuentra formado por un material de caractersticas inadecuadas.En este caso nos referiremos especficamente a un suelo arcilloso, de caractersticas plsticas, con riesgo de sufrir cambios volumtricos con los cambios de su humedad, y con una baja capacidad de soporte. Concretamente tenemos un suelo que debemos estabilizar para poder utilizarlo sin problemas CON QUE OBJETO ESTABILIZAMOS EL SUELO?La estabilizacin de un suelo consiste en modificar algunas de sus caractersticas indeseables para el propsito de uso que queremos darle a dicho suelo. Entonces, si el suelo va a ser empleado para apoyar a una cimentacin, ya sea para cimentacin de una edificacin o bien de un pavimento, las principales caractersticas indeseables de una arcilla plstica sern: Un Indice Plstico demasiado alto que significa un alto valor de expansin (o bien su opuesta contraccin), as como una capacidad para soportar carga que ser demasiado baja.

TIPOS DE ESTABILIZACION DE SUELOSEl funcionamiento a largo plazo de cualquier proyecto de construccin depende de la calidad de los suelos subyacentes.

Suelo Estable: Suelo que presenta resistencia suficiente para no sufrir deformaciones ni desgastes inadmisibles por la accin del uso o de los agentes atmosfricos y conserva adems esta condicin bajo los efectos climatolgicos normales en la localidadESTABILIZACION DE SUELO EN PAVIMENTOLos materiales seleccionados constituido por capas que reciben de forma directa las cargas de trnsito y las trasmiten a los estratos inferiores en forma disipada. La capa mas superficial, de este conjunto, proporciona la superficie de rodamiento, en donde debe tener una operacin rpida y cmoda, la cual debe funcionar eficientemente Las condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento del pavimento son: anchura, trazo horizontal y vertical, resistencia adecuada a las cargas para evitar las fallas y los agrietamientos una adherencia adecuada entre el vehculo y el pavimento aun en condiciones hmedas.

CAPA DE RODADURABASESUB-RASANTE

DEFINICION DE PAVIMENTOSUB-BASETIPOS DE ESTRUCTURAS DE UN PAVIMENTOPor la calidad de materiales empleadosAfirmados.Estabilizados.Cemento Prtland.EmpedradosC. AsflticoPor su vida til- Temporales - DefinitivosPor su estructura- Simples - ReforzadasPor el trnsito a soportar o usoUrbanosDe carreterasDe aeropuertosDeportivosIndustrialesPor la forma de distribucin de cargas al terreno- Rgidos - FlexiblesESTABILIZACION CON CALQUE ES LA CAL?

Empezaremos por indicar que para el tratamiento de suelos se puede utilizar cal viva (oxido de calcio CaO), Cal Hidratada (Hidrxido de calcio Ca(OH)2) o lechada de cal.

La cal viva se produce de la transformacin qumica del carbonato de calcio (Piedra caliza CaCO3) en oxido de calcio.

La cal hidratada se obtiene cuando la cal viva reacciona qumicamente con el agua. La cal hidratada (hidrxido de calcio) es la que reacciona con las partculas arcillosas y las transforma permanentemente en un fuerte matriz cementante.ESTABILIZACION CON CALCONCEPTO.La estabilizacin de suelo con cal cambia considerablemente las caractersticas del mismo, produciendo resistencia y estabilidad a largo plazo, en forma permanente.

CONDICION ADECUADA DEL SUELO PARA LA ESTABILIZACION.En general, los suelos arcillosos de grano fino (con un mnimo del 25 por ciento que pasa el tamiz 200 -75m- y un ndice de Plasticidad mayor que 10) se consideran buenos candidatos para la estabilizacin.

Se Utilizan en :

Subrasantes (o Subbase)Bases

ESTABILIZACION CON CALTIPOS IMPORTANTES DE TRATAMIENTO CON CAL .

MODIFICACION CON CAL Y SECADO DE SUELOSEl secado de suelo es uno de los usos mas amplios de la cal para el tratamiento de suelos.La cal puede ser usada para uno o varios casos :

Ayudar a la compactacin.Secar las reas hmedas.Mejorar la capacidad soporte.Proporcionar una plataforma de trabajo para la construccin subsiguiente, y Acondicionar el suelo (hacerlo trabajable) para una posterior estabilizacin

Generalmente, entre 1 y 4 por ciento de cal secar un sitio mojado suficientemente para permitir que procedan las actividades de construccin. ESTABILIZACION CON CALPROCESOS DE LA APLICACIN DE LA CAL.INTERCAMBIO DE BASES. (Compensacin de cargas superficiales < atrac. Agua)FLOCULACION. (Desplazamiento de curva a la zona gruesa)ACCION PUZOLANICA. (reaccin que produce los silicatos y aluminios clcicos)CARBONATACION. (reaccin qumica entre CaO y el dixido de carbono de la atmosfera.)

PROCESO I: (Intercambio de Bases, Floculacin)PROCESO II: (Accin Puzolnica, Carbonatacin)

En el proceso I hay una modificacin del suelo en el cual se cambian las propiedades del mismo siendo tales modificaciones irreversibles.

En el segundo proceso tiene lugar la accin de cementacin del material y ganancia de propiedades de resistencia al corte por aumento de cohesin.

13ESTABILIZACION CON CALDe lo expuesto puede resumir el proceso en tres etapas que son:I.- Secado del Suelo: (Cambios qumicos del suelo, que reduce su capacidad para retener agua y aumenta su estabilidad).

II.- Modificacin el suelo con cal: (El ndice de plasticidad del suelo se reduce drsticamente, disminuye la tendencia a hincharse y contraerse)

III.- Estabilizacin el suelo con cal: pH del suelo aumenta rpidamente arriba de 10.5, lo que permite romper la partculas de arcilla, se forman los productos cementantes (matriz que contribuye a la resistencia de las capas del suelo estabilizadas con cal)El suelo se transforma de un material arenoso granular, a una capa dura relativamente impermeable, con una capacidad de carga significativa.

14ESTABILIZACION CON CALRESUMEN:El primer paso en la evaluacin de las opciones de tratamiento del suelo es identificar claramente el objetivo: Estabilizacin o ModificacinLos pasos en la construccin implicados en la estabilizacin y en la modificacin son similares. Generalmente la estabilizacin requiere mas cal y mas tratamiento y control, que la modificacin. Los pasos bsicos incluyen:Escarificar o pulverizar parcialmente el suelo, Esparcir la cal, Adicin de agua y mezcla, Compactar a la densidad mxima prctica, y Curado antes de la colocacin de la siguiente capa o capa de proteccin. La dosificacin depender del tipo de arcilla, se agregara de 1% al 6% de cal por peso seco, pero lo mas comn en la mayora de los casos se requiere un porcentaje cerca del 3%.Es recomendable no usar mas del 6% y que con esto se aumenta la resistencia pero tambin tenemos un incremento en la plasticidad.

15VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS DIFERENTES METODOS DE APLICACIN DE LA CALCal hidratada en polvo: Ventajas: Puede ser aplicada ms rpidamente que la lechada. La cal hidratada en polvo puede ser utilizada para secar arcillas, pero no es tan eficaz como la cal viva. Desventajas: Las partculas hidratadas de cal son finas. De modo que el polvo puede ser un problema y este tipo de uso generalmente es inadecuado en reas pobladas. Cal viva en seco: Ventajas: Econmica porque la cal viva es una forma ms concentrada de cal que la cal hidratada,. Debido a su mayor densidad requiere de menos instalaciones de almacenaje. La cal viva seca es excelente para secar suelos mojados. Tamaos de partcula ms grandes pueden reducir la generacin de polvo. VENTAJAS:VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS DIFERENTES METODOS DE APLICACIN DE LA CALVENTAJAS:Desventajas: La cal viva requiere 32 por ciento de su peso en agua para convertirse en cal hidratada y puede haber prdida adicional por la evaporacin significativa debido al calor de hidratacin.

OTRAS APLICACIONES

Los usos estructurales (estabilizacin) incluyen otros pavimentos tales como aeropuertos, estacionamientos, caminos secundarios, pistas de carreras; y otros usos como cimentaciones de edificios y estabilizacin de terraplenes.

Subrasante estabilizada con cal.

PROCEDIMIENTO OPERACIONAL: SUBRASANTE ESTABILIZADA (SUELO CAL)

18SECCION TIPICA DEL PROYECTO

19SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALLos suelos que se usen sern limpios y no presentaran mas del 3% de materia orgnica.

El suelo a tratarse tendr grava de tamao mximo : 2Pulg.

El % que pasa la malla N 200 ser como mnimo 25%. El ndice de grupo (IG) comprender de 2 a 25.PROCEDIMIENTO OPERACIONAL:SUELO:Propiedades Fsicas: (Norma AASHTO M 216-92 ASTM C-977)

El porcentaje retenido en la malla N30 no ser mayor a 3%.El porcentaje retenido en la malla N200 no ser mayor a 25%.

Propiedades Qumicas: (Norma AASHTO M 216-92 ASTM C-977).

El porcentaje de Oxido de Calcio y Magnesio no ser menor de 90%.El porcentaje de Dixido de Carbono no ser mayor de 5%.El porcentaje de Humedad libre no ser mayor de 5%.

CAL:20SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Muestra de suelo para el Laboratorio CNE. Muestra de suelo para el Laboratorio Supervisin. Extraer muestra de suelo de subrasante para determinar la clasificacin e ndice de grupo.FASE 1:

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SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Diseo de Suelo - Cal viva, Extraer muestra de suelo de cantera, Disear % optimo de cal vs. CBRFASE 2:% de Cal.2%4%6%CBR95%% de Cal de Diseo60%CURVA % DE CAL VIVA-CBR95%

22SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Perfilar el nivel de subrasante.FASE 3:Subrasante a estabilizar; e=30cm.

23SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Conformar la subrasante con rodillo liso con 1 pasada.FASE 4:Subrasante a estabilizar; e= 30cm.

24SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Verificar la humedad de suelo in situ, con el uso del sppedy; verificando la humedad ser prximo al contenido optimo de humedad.FASE 5:

sppedySubrasante a estabilizar; e= 30cm.25SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Emplantillar cotas de sub. rasante.FASE 6:Nivel de Subrasante

26SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Si el material de subrasante no cumple con las especificaciones para suelo a estabilizar, se corta 15cm, y es transportado a un botadero.Cuando se encuentre subrasante que cumpla con las especificaciones, ejecutar el trabajo por capas de 15cm, la segunda capa se quitar y se acordonar a un costado, completando con material de cantera. FASE 7:

27SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:La 1 capa de subrasante o material existente, es compactado con rodillo liso con dos pasadas, para lograr superficie uniforme.FASE 8:2 Capa=15cm.=Material de cantera.1 Capa=15cm= Material existente.Nivel de subrasante.

28SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Aplicar cal viva, con esparcidor y volquetes en todo el ancho del carril.FASE 9:Bandeja.1 Capa=15cm= Material existente.

29SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Estabilizacin de 15 cm. de arcilla y cal viva, en esta fase se dosifica con agua segn el requerimiento del material. FASE 10:2 Capa1 Capa=15cm= Material existente.

30SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Muestreo mezcla suelo-cal, para verificar la calidad del producto terminado. Los ensayos de verificacin son: Clasificacin, ndice de plasticidad, ndice de grupo, Proctor, CBR, % de expansin lineal.FASE 11:Muestra de suelo para el Laboratorio CNE. Muestra de suelo para el Laboratorio Supervisin. 2 capa1 capa= suelo + cal viva.

31SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Amasado de la 1 capa de subrasante en un espesor de 15cm, con rodillo pata de cabra, en 9 pasada.FASE 12:Nivel de Subrasante2 Capa

32SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Control de compactacin, mnimo 95% de la Mxima Densidad Seca.FASE 13:Nivel de subrasante2 Capa1 Capa=15cm.=suelo + cal viva.Ensayo de Cono de arena

33SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Curar la mezcla suelo + cal viva, con riego de agua por cisterna. FASE 14:1 Capa= Suelo + cal viva+agua.2 Capa=15cm

34SUB RASANTE ESTABILIZADA - SUELO CALPROCEDIMIENTO OPERACIONAL:Control deflectometrico para evaluar deflexiones a nivel de subrasante, luego de cuatro das de curado.FASE 15:1 Capa=15 cm. Suelo + cal viva2 capa=15cm.= suelo+cal vivaNivel de Subrasante

35REGISTRO FOTOGRAFICO

Excavacin sin Clasificar para reemplazo de material inadecuado de la capa de subrasante para la mezclaSuelo Cal

Terrapln Esparcido y compactacin de arcilla para la ejecucin de la subrasante Suelo Cal36REGISTRO FOTOGRAFICO

Reciclado para mezcla de la Cal con material arcilloso

Esparcido de la Cal en la subrasante37REGISTRO FOTOGRAFICO

38REGISTRO FOTOGRAFICO

39CONCLUSIONESLa estabilizacin de la cal busca modificar ciertas deficiencias del suelo tales como incrementar la capacidad del suelo y disminuir su plasticidad del suelo que es consecuencia del cambio volumtrico que es muy desfavorable en la construccin de carreteras que causan su deterioro temprano.La estabilizacin de suelos con el empleo de la cal se hace provechosa cuando existen suelos arcillosos y presencia de humedad ya que la cal hace posible la utilizacin de estos suelos disminuyendo su plasticidad. En nuestra selva se tiene la presencia de suelos arcillosos y es en estas zonas de nuestro pas que resulta provechoso la utilizacin de la cal como agente estabilizador de las arcillas.Las caractersticas que debe tener un suelo para que se pueda utilizar la cal como estabilizador es que su ndice de Plasticidad sea menor que diez.La estabilizacin de suelos con cal requiere la presencia de arcillas que cumplan con algunas caractersticas, no todo los suelos de la subrasante sirven para la ejecucin de la estabilizacin de suelo cal viva, se requiere que el material a ser usado pase la malla N 200 en 25% como mnimo, que el ndice de grupo (IG) este comprendido de 2 a 25 y que estn limpios no presentando ms del 3% de materia orgnica.

40RECOMENDACIONESLa estabilizacin con cal requiere tiempo y clima para que se endurezca adecuadamente, se recomienda no estabilizar cuando amanece con lluvia o cuando la temperatura ambiente sea menor a 5 C, adems se recomienda que la superficie mejorada se abra el trnsito vehicular en un tiempo de 24 a 48 horas. La regla general es que la temperatura del aire debe ser 5C a la como mnimo, para la estabilizacin con cal.Cuando el uso de la cal es nicamente para secar suelos y no para la estabilizacin permanente, la estabilizacin se puede llevar en climas ms fros.En la estabilizacin de suelo con cal se recomienda tomar con mucha importancia la seguridad de las personas que estn en contacto con la cal, se debe proporcionar todas los implementos de seguridad necesarios para cualquier eventualidad que pueda producirse por causa de la manipulacin de este material.

41REFUERZO DE SUELOS CON GEOMALLAConcepto: malla sinttica de refuerzo

Definicin: Un material geosinttico que consiste de juegos de costillas paralelas conectadas, con aberturas de suficiente tamao para permitir la trabazn del suelo, piedra u otro material geotcnico circundante

GEOMALLASEstructura de polmero, uni-direccional o bi-direccional, manufacturada en forma Plana.

Esta consiste en un sistema de elementos conectados integralmente por medio de extrusin, soldaduras y amarres o entrelazados, cuyas aberturas son ms grandes que los elementos que los forman.

Este tipo de elementos o estructuras se utilizan en aplicaciones de ingeniera geotcnica, ambiental, hidrulica y de transporte.

TIPOS DE GEOMALLASLas Geomallas se pueden clasificar de las siguientes maneras.

1. Por la forma de fabricacin y el tipo de juntas.2. Por el sentido de la resistencia dominante.3. Por el tipo de Polmero que los conforma.

1.- POR EL TIPO DE UNIN:Las Geomallas dependiendo del tipo de fabricacin de sus empalmes de tendones se clasifican en.1. Juntas por extrusin. 2.Juntas Tejidas. 3.Juntas Soldadas.

2.- POR EL SENTIDO DE SU RESISTENCIA:De acuerdo a la fabricacin las mallas pueden tener un sentido definido de mayor capacidad de soporte segn el cual pueden clasificarse en:Mono - axiales. Aquellas geomallas cuya resistencia es solo en un sentido. Pueden ser tejidas, soldadas extruidas.Bi - axiales. Aquellas geomallas cuya resistencia es por los dos sentidos. Pueden ser de resistencia similares, o diferentes, pueden ser Tejidas, Extruidas o soldadas.

GEOMALLAS EXTRUIDASHistricamente las primeras geomallas fabricadas fueron las geomallas extruidas, las mismas que pueden ser del tipo uniaxiales y biaxiales. Para la fabricacin de ambos tipos, se parte de una lmina polimrica de una poliolefina (polipropileno o polietileno) que tiene una serie uniforme y controlada de agujeros. La lmina es luego inducida a esfuerzos que originan su elongacin y deformacin en una o ambas direcciones.

PROPIEDADES DE LAS GEOMALLASPropiedades FsicasPropiedades MecnicasPropiedades de DurabilidadPROPIEDADES FISICAS1.-Tipo de estructura.2.- Tipo de junta.3.- Tamao de abertura.4.- Espesor.5.- Masa por unidad de rea.6.- Porcentaje de rea abierta.

PROPIEDADES MECANICASResistencia de la junta y costilla simple

Se obtiene mediante un ensayo que consiste en someter una costilla de la geomalla a tensin, mediante una mquina a una tasa constante de elongacin.

PROPIEDADES MECANICASResistencia a la tensin de la muestra ancha.Resistencia al corte.Resistencia al anclado de suelo.

APLICACIONES DE LAS GEOMALLASLas geomallas realizan invariablemente algn tipo de refuerzo:Debajo de capas de agregado en vas no pavimentadas.Debajo de relleno de sobrecarga o relleno temporales como plataformas de construccin.Para reforzar rellenos de terraplenes y presas de tierra.Para reparar fallas en taludes y deslizamientos.Como refuerzo de fundaciones sobre suelos blandos.

MECANISMOS DE REFUERZO

Load Support

Separation

Geomalla Coextruda Mono-orientada

Geomalla Coextruda Bi-orientadaMECANISMOS DE REFUERZO1.- Confinamiento lateral de la base y sub base.

2.- Mejoramiento de la capacidad portante.

3.- Membrana Tensionada. (deformaciones altas).

INTERLOCK GEOMALLA - SUELO

MODULO DE FUERZA INTEGRAL Y CONFINAMIENTO DE AGREGADOS.

Procedimiento de instalacin

APLICACIONES

APLICACIONES

BI-ORIENTADA GEOMALLA/GEOTEXTILE GEOCOMPUESTO

SEPARACIONYREFUERZO

Qu logra la geomalla? Mejoramiento de la subrasante Proporciona una capa de fundacin estable para un camino temporal o permanente cuando la subrasante es dbil (CBR < 3). Refuerzo de la base Incrementa la vida til o reduce el espesor de un camino permanente cuando el mismo se construye sobre una fundacin relativamente firme.

Ventajas de la geomalla Menos agregado Mayor vida til del pavimento Menos sobre-excavacin Compactacin ms consistente y un asentamiento controlado. Procedimientos sencillos de diseo. Fcil instalacin (no requiere mano de obra especializada) Mejor drenaje Sin complicaciones ambientales Resultados inmediatos (no requiere perodo de curado)