ESTABILIZACIÓN DE SUELOS

ESTABILIZACIÓN DE SUELOS

Si se encuentra no adecuado en algún sentido los suelos para un determinado fin, solo puede tomarse tres posibilidades de decisión:

 Aceptar el material tal y como lo encuentre.

 Eliminar el material insatisfactorio y prescindir de utilizarlo.

 Modificar las propiedades del material existente.

En esta ultima alternativa la que da lugar a las técnicas de estabilización de suelos. Hay muchos procedimientos que pueden seguirse para lograr dicha mejoría en las propiedades de los suelos. A continuación mencionamos las comunes.

 Estabilización por medios mecánicos de los que la compactación es el más conocido pero también las mezclas de suelos son muy usados.

 Estabilización por drenaje.

 Estabilización por medios eléctricos de los que la electroósmosis y la utilización de pilotes electro metálicos, son probablemente los mejores conocidos.

 Estabilización por empleo de calor y calcinación.

 Estabilización por medios químicos generalmente lograda por la adición de agentes estabilizadores específicos, como el cemento, la cal, el asfalto entre otros.

Son estos métodos los que veremos en esta exposición.

Las propiedades de los suelos que más frecuentemente se estudian en problemas de estabilización son:

 Estabilización volumétrica.

 Resistencia.

 Permeabilidad

 Compresibilidad.

 Durabilidad.

ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON CEMENTO.

La estabilización de suelos con cemento es una de las más utilizadas en el momento presente. Los fenómenos químicos que ocurren entre suelo y cemento, cuando ambos se mezclan con el apropiado contenido de agua, a un no son comprendidos del todo, pero básicamente parece que consiste en reacciones de cemento con las componentes silicosos del suelo, que producen conglomerantes que ligan a las gravas, arenas y limos.

Las especificaciones casi en todos los países exigen que el contenido de materia orgánica en un suelo no sobrepase 1-2% en peso, si ha de ser apropiado para ser estabilizado con cemento.

Hay tres aspectos fundamentales que hay que determinar.

 La cantidad de cemento necesaria para dar las características deseadas.

 La cantidad de agua que se deberá agregar.

 El peso volumétrico que deberá compactarse la mezcla.

En la tabla 1 muestra la variación de la resistencia a la compresión simple de las mezclas de suelo-cemento con el contenido de cemento, utilizando diferentes suelos como matriz.

Material retenido en malla No. 4 Material menor que 0.5 mm Porcentaje tentativo de cemento para los pesos volumétricos que se anotan, en peso

1680 a 1750 kg/m3 1750 a 1830 kg/m3 1830 a 1910 kg/m3 1910 a 1990 kg/m3 1990 a 2070 kg/m3 2070 o más kg/m3

% % % % % % % %

0-19 10 9 8 7 6 5

0-14 20-39 9 8 7 7 5 5

40-50 11 10 9 8 6 5

0-19 10 9 8 6 5 5

15-29 20-39 9 8 7 6 6 5

40-50 12 10 9 8 7 6

0-19 10 8 7 6 5 5

30-45 20-39 11 9 8 7 6 5

40-50 12 11 10 9 8 6

En general la resistencia aumenta casi linealmente con el contenido de cemento, pero la pendiente si varía mucho de suelo a suelo.

Todos los especimenes se prepararon con 3% de cemento. Puede verse que para obtenerse resistencias mínimas de 15 Kg/cm² con tal contenido de cemento, es preciso que la relación entre el porcentaje que pasa la malla No. 200 y el que pasa la malla No. 30 no sea menor que 0.15 también se observo en la investigación que tal resistencia mínima exigía un peso volumétrico no menor de 1900 Kg/cm³ en todos los suelos arenosos probados.

1. La resistencia a la compresión simple.

En general, la resistencia aumenta casi linealmente con el contenido de cemento, pero la pendiente de las graficas si varía mucho de suelo a suelo.

2. Otras propiedades.

Otros estudios realizados en especimenes de suelo cemento indican un comportamiento esfuerzo deformación no lineal para cargas arriba de un 60% de la carga de falla y relativamente lineal para valores inferiores.

Otras características de las arcillas estabilizadas con cemento en su tendencia a sufrir deformación acumulativa bajo carga constante.

3. Los métodos constructivos.

Las operaciones constructivas de una capa de suelo-cemento constan de las siguientes etapas:

 Escarificación, pulverización y pre-humedecimiento del suelo, si fuera necesario.

 Dosificación y aspersión

...