ESTABILIZACION DE CAL, Monografías, Ensayos de Ingeniería de Carreteras

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Gorena torrejón ivan

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MAMANI JIRON EDSON RODRIGO

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1. DEFINICION

La cal puede ser utilizada en el tratamiento de suelos, en varios grados o cantidades, dependiendo del objetivo. Una mínima cantidad de cal para tratamiento se utiliza para secar y modificar temporalmente los suelos. ¿Qué es la cal? La cal viva se produce de la transformación química del carbonato de calcio (piedra caliza – CaCO3) en oxido de calcio. La cal hidratada se obtiene cuando la cal viva reacciona químicamente con el agua. La cal hidratada (hidróxido de calcio) es la que reacciona con las partículas arcillosas y las transforma permanentemente en un fuerte matriz cementante.

2. CARACTERISTICAS

Es un método económico para disminuir la plasticidad de los suelos y aumentar la resistencia. Los porcentajes van del 1 al 6% con respecto al suelo seco del material por estabilizar. Cuando tenemos arcillas muy plásticas podemos disminuir dicha plasticidad y consecuentemente los cambios volumétricos de la misma asociados a la variación en los contenidos de humedad con el solo hecho de agregarle una pequeña proporción de cal.

¿Qué análisis debo tener en cuenta antes de usar suelo-cal? En el proceso constructivo, se deben tener en cuenta los siguientes puntos: La efectividad del tratamiento dependerá del nivel de arcilla presente (mínimo 7%) y de su capacidad para reaccionar. Los suelos (arcillosos, finos y limosos) aptos para ser tratados con cal tienen que pasar 25% mínimo o más el tamiz de 0.075mm (No 200). Determinación de la cantidad de cal para estabilizar un suelo La prueba de Eades y Grim (ASTM D6276) identifica la cantidad de cal requerida para satisfacer inmediatamente las reacciones suelo-cal y proporciona suficiente calcio residual y un sistema con pH alto. Otros autores indican que el porcentaje de cal depende del tipo de suelo a ser estabilizado. El porcentaje de cal a utilizar puede determinarse haciendo pruebas de límites de consistencia para determinar en qué medida el índice de plasticidad se ve reducido al utilizar diferentes cantidades de cal

La cal puede ser utilizada para uno o varios de los siguientes casos: Ayudar a la compactación, secar las áreas húmedas; mejorar la capacidad soporte; proporcionar una plataforma de trabajo para la construcción subsiguiente; y acondicionar el suelo (hacerlo trabajable) para una posterior estabilización con cemento Portland o con asfalto. El tratamiento con cal puede mejorar considerablemente la trabajabilidad y la resistencia a corto plazo del suelo, de tal forma que permite que los proyectos puedan ser ejecutados más fácilmente

3. DISEÑO Y ENSAYOS

El diseño del tratamiento mas adecuado se desprende de un análisis del suelo, para conocer la cantidad de oxido de calcio necesario para lograr un pH de 12,4. MÉTODO DE PRUEBA DE EADES Y GRIM El objetivo de este método es proporcionar una referencia más precisa de la cantidad de cal que debe ser adicionada para lograr una estabilización de suelos arcillosos, sin embargo; es importante realizar pruebas de laboratorio para verificar la capacidad de soporte final del suelo estabilizado.

1. Tomar una muestra de suelo seco o húmedo de aproximadamente 2 kg y almacenar en bolsa o envase de plástico herméticamente cerrado.

Ensayos de comportamiento:

• Los dos factores fundamentales son el de la Compactación (Proctor Normal o Modificado) y la Capacidad portante (C.B.R. y/o Resistencia a Compresión Simple). Ensayos de identificación de suelos:
• (límites Atterberg, granulometría, expansión, humedad natural, contenido de sulfatos solubles, carbonatos, materia orgánica, etc.). Con los resultados obtenidos se podrán clasificar los suelos.

4. PROCESO CONTRUCTIVO DE

LA ESTABILIZACION SUELO –

CAL

El desempeño de un pavimento estabilizado estas estrechamente relacionado proceso constructivo, a continuación, se describe el proceso: METODO INSITU 1.- Perfilar longitudinalmente y transversalmente la superficie de camino. 2.-Acopiar el suelo que se trajo de un préstamo o escarificar el suelo del lugar y pulverizar el suelo 3.-Distribucion de la cal, en donde la cal debe ser distribuida lo más uniforme posible sobre el caballete.

5.-Incorporacion de humedad y mezclado húmedo El mezclado de húmeda se debe lograr una homogeneidad entre el suelo y cal más el agua. El método de humectación deberá ser aprobado por el director de las Obras, quien así mismo podrá autorizar el riego del suelo después de la distribución de la cal por vía seca en casos excepcionales: fuertes vientos, efectividad del tratamiento, etc. 6.-Compactacion de la mezcla El proceso de compactación culmina con un rodillo neumático, antes la motoniveladora realiza una previa pasada antes que pase el rodillo de neumáticos

7.-Terminacion y Curado Nos referimos al perfilado final (corte de caja), se nivela ambos bordes y el centro del estabilizador.

5. APLICACIÓN:

La cal, sola o en combinación con otros materiales, puede ser utilizada para tratar una gama de tipos de suelos. Las propiedades mineralógicas de los suelos determinarán su grado de reactividad con la cal y la resistencia final que las capas estabilizadas desarrollarán. En general, los suelos arcillosos de grano fino (con un mínimo del 25 por ciento que pasa el tamiz 200 - 75μm- y un Índice de Plasticidad mayor que 10) se consideran buenos candidatos para la estabilización. Subrasante (o subbase): La cal puede estabilizar permanentemente el suelo fino empleado como una subrasante o subbase, para crear una capa con un valor estructural significativo en el sistema del pavimento. Bases: La cal puede estabilizar permanentemente materiales que no cumplen con las características mínimas para funcionar como una base (como la grava con arcilla, gravas "sucias", o bases contaminadas en general) que contienen al menos el 50 por ciento de material grueso retenido en la malla o tamiz No. 4.