Estabilización de Suelos_1
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ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
PRIMERA PARTE
U N I VE R S I D
A D N A C I ON A L D E C O L O M
B I A
![Page 2: Estabilización de Suelos_1](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050809/5695d1581a28ab9b02962615/html5/thumbnails/2.jpg)
GENERALIDADES
MATERIAL NO CUMPLE CON ESPECIFICACIONES
PROCESOS DE ESTABILIZACIÓN
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PROCESOS DE ESTABILIZACIÓNESTABILIZACIÓN MECÁNICA ▪ COMPACTACIÓN▪ MEZCLAS DE SUELOESTABILIZACIÓN POR DRENAJE ESTABILIZACIÓN POR MEDIOS ELÉCTRICOS ▪ ELECTROOSMOSIS▪ PILOTES ELECTROMECÁNICOSEMPLEO DE CALOR Y CALCINACIÓN ESTABILIZACIÓN POR MEDIOS QUÍMICOS ▪ ADICIÓN DE CAL, CEMENTO, ASFALTO, OTROS
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PROPIEDADES QUE SE MEJORANESTABILIDAD VOLUMÉTRICA RESISTENCIA PERMEABILIDAD COMPRESIBILIDAD DURABILIDAD
Se mejoran unas de estas propiedades, otras se deterioran.
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ESTABILIDAD VOLUMÉTRICATRATAMIENTOS QUÍMICOS
▪ EN MATERIALES SUPERFICIALES
TRATAMIENTOS TÉRMICOS
▪ EN MATERIALES PROFUNDOS
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RESISTENCIACOMPACTACIÓN VIBROFLOTACIÓN PRECARGA DRENAJE MEZCLAS DE SUELOS ESTAB. QUÍMICA.
Esta propiedad se ve especialmente afectada por el contenido de materia orgánica del suelo.
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PERMEABILIDADCOMPACTACIÓN INYECCIÓN USO DE FLOCULANTES
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COMPRESIBILIDADCOMPACTACIÓN
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DURABILIDADResistencia la intemperismo, erosión o abrasión por acción del tráfico.
ESTABILIZACIÓN QUÍMICA
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IDENTIFICACIÓN DE SUELOS CON FINES DE ESTABILIZACIÓN
USCS.
▪ Aspectos importantes a la hora de estabilizar:▪ Composición mineralógica▪ Permeabilidad▪ Historia geológica previa. ▪ Influencia del clima, vegetación▪ Información cualitativa a partir de la observación del perfil de suelos.▪ Saturación del material.
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POSIBILIDADES DE ESTABILIZACIÓNTIPO DE SUELO PROBLEMA TÍPICO Y COMO ESTABILIZARLO
Suelos arenosos Granulometría uniforme – mezcla con otros materiales. Arenas limpias-ASFALTO O CEMENTO.
Suelos limosos con algo de arcilla COMPACTACIÓN
Suelos limosos con poca o ninguna arcilla Debe evitarse su uso. No hay tratamientos económicos. Su uso en superficie produce superficies polvorientas.
Suelos arcillosos agrietados Estabilización con cal.
Suelos arcillosos no agrietados y de textura abierta
Compactación
Arcillas suaves Estabilización con cal
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RESPUESTA DE MINERALES ANTE LA ESTABILIZACIÓN
MINERAL O COMP. SUELO
ESTAB. RECOMENDABLE FINALIDAD
Materia orgánica Mecánica Los otros métodos no son efectivos
Arenas Mezcla con finos no plásticos Mejorar estabilidad mecánica
Cemento Incremento resistencia
Asfalto Cohesión
Limos No responden a métodos de estabilización en uso.
Alófanos Cal, mezcla cal y yeso Incrementar resistencia
Caolín Arena Estabilidad mecánica
Cemento Resistencia corto plazo
Cal Trabajabilidad y resistencia a largo plazo
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RESPUESTA DE MINERALES ANTE LA ESTABILIZACIÓN
MINERAL O COMP. SUELO
ESTAB. RECOMENDABLE FINALIDAD
Illita Cemento Resistencia a largo plazo
Cal Trabajabilidad y resistencia a largo plazo
Montmorillonita Cal Trabajabilidad y resistencia a largo plazo
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ESTABILIZACIÓN MECÁNICAMEZCLA DE MATERIALES.
▪ MATERIALES GRUESOS▪ GRANULOMETRÍA
▪ MATERIALES FINOS▪ PLASTICIDAD
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ESTABILIZACIÓN MECÁNICA
•MEZCLAS DE SUELOS:
P=aA + bB
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ESTABILIZACIÓN MECÁNICADISEÑO DE MEZCLAS DE SUELOS. MÉTODO GRÁFICO
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ESTABILIZACIÓN CON CEMENTOLA MÁS USADA.
PROPIEDADES AGLOMERANTES
▪ FINOS – IONES DE CALCIO AVIDOS DE AGUA QUE LA TOMAN DE LAS LAMINAS DE ARCILLA
▪ GRUESOS – LIGANTE DE GRAVAS, ARENAS Y LIMOS
REDUCE LA POROSIDAD Y LA PLASTICIDAD. AUMENTA LA RESISTENCIA Y DURABILIDAD
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ESTABILIZACIÓN CON CEMENTOREQUISITOS MATERIALES A ESTABILIZAR CON CEMENTO. ▪ MÁXIMO 2% EN PESO DE MATERIA ORGÁNICA. ▪ NO SE RECOMIENDA LA PRESENCIA DE SULFATOS DE CALCIO,
MAGNESIO Y OTRAS SUSTANCIAS ÁVIDAS DE AGUA. ▪ NORMA INV. ART341-07. ▪ LL < 35% ▪ IP < 15%▪ REACTIVIDAD ALCÁLIS < 0,5%▪ PT4 > 60%▪ PT200 < 50%▪ TAMAÑO MÁXIMO < 75mm Ó MENOR A LA MITAD DEL ESPESOR DE
CAPA COMPACTADA.
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ESTABILIZACIÓN CON CEMENTOCEMENTO ▪ PORTLAND TIPO I▪ PARA CONTRARRESTAR EFECTOS M.O. – USO DE CEMENTOS DE ALTA
RESISTENCIA▪ SI LA MEZCLA SE EXTIENDE A BAJAS TEMPERATURAS – CEMENTOS DE
FRAGUADO RÁPIDO O CON CLORURO DE SODIO.▪ TIEMPO DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO – DEPENDE DEL TAMAÑO DE LAS
PARTICULAS.
AGUA ▪ LIBRE DE MATERIA ORGÁNICA, ALCÁLIS Y OTRAS SUSTANCIAS
PERJUDICIALES▪ 5,5 < PH < 8.0▪ CONTENIDO DE SULFATOS < 1 gr/lt
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ESTABILIZACIÓN CON CEMENTOEFECTOS EN LOS SUELOS ARCILLOSOS: ▪ PRODUCE HIDRATACIÓN DE LOS CEMENTOS – PRODUCE SILICATOS Y
ALUMINATOS HIDRATADOS DE CALCIO▪ INTECAMBIO IÓNICO ENTRE CALCIO Y OTROS ABSORBIDOS POR LOS
MINERALES DE ARCILLA - TENDENCIA A FLOCULAR LA ARCILLA▪ REACCIÓN QUÍMICA PUZOLÁNICA ENTRE EL CEMENTO Y ARCILLA ▪ PRODUCE AGREGADOS RESISTENTES.
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ESTABILIZACIÓN CON CEMENTOMONTMORILLONITAS + REACTIVAS CON EL CEMENTO. ILLITAS Y
CAOLINITAS.
RESISTENCIA DEL MATERIAL
ACTIVIDAD DE LA ARCILLA
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ESTABILIZACIÓN CON CEMENTODISEÑO DE MEZCLA - DETERMINACIÓN DEL % DE CEMENTO A
ADICIONAR.
INICIALMENTE, PROPORCIONAMIENTO DE LA MEZCLA CON PRUEBA DE DURABILIDAD.
▪ INV 341/14
TIPO DE MATERIAL (CLAS. AASHTO)
% PÉRDIDA MASA ADMITIDAA-1, A24, A25, A3 14
A 2 6, A 2 7, A4, A5 10
A 6, A7 7
![Page 23: Estabilización de Suelos_1](https://reader034.fdocument.pub/reader034/viewer/2022050809/5695d1581a28ab9b02962615/html5/thumbnails/23.jpg)
ESTABILIZACIÓN CON CEMENTOCAMBIO DE VOLUMEN Y PÉRDIDA DE PESO.
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN. ▪ INV 341/14▪ 2,1 MPa A LOS 7 DÍAS DE CURADO HÚMEDO.▪ 1,7 MPa INGLATERRA. PARA EVITAR COMPORTAMIENTOS FRÁGILES, SE
HA RESTRINGIDO LA RESISTENCIA DEL MATERIAL A 5,4 MPA.
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ESTABILIZACIÓN CON CEMENTOASPECTOS A DETERMINAR EN UNA MEZCLA DE SUELO CEMENTO:
▪ CANTIDAD DE CEMENTO NECESARIO PARA PROPIEDADES DESEADAS.▪ CANTIDAD DE AGUA A AGREGAR▪ PESO VOLUMÉTRICO AL QUE SE DEBE COMPACTAR EL SUELO SEGÚN EL
USO QUE SE VAYA A DAR.
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ESTABILIZACIÓN CON CEMENTO
PORCENTAJES DE CEMENTO PARA PROBAR EN DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO