Estabilización de Suelos Con Cemento

TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO INSTITUTO TECNOLOGICO DE OAXACA INGENIERIA CIVIL.

MEJORAMIENTO Y ESTABILIZACIÓN DE SUELOS. MATERIA.

ING. MIGUEL ÁNGEL SÁNCHEZ ARELLANO. CATEDRÁTICO.

EQUIPO 5: CARMONA ALTAMIRANO EDUARDO. LÓPEZ HERNÁNDEZ ELISEO. SANTIAGO GARCÍA JOSÉ ANTONIO VILLANUEVA FABIAN FERNANDO ANTONIO. GRUPO: ICA.

SEMESTRE: 7°

PERIODO: AGO-DIC/2016

Contenido INTRODUCCIÓN. ............................................................................................................ 2 MATERIALES GRANULARES. .............................................................................................. 3 REQUISITOS DE GRANULOMETRÍA DE LOS MATERIALES PARA BASES DE PAVIMENTOS CON CARPETAS DE CONCRETO HIDRÁULICO. ................................................................................................. 5 REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS MATERIALES PARA BASES DE PAVIMENTOS CON CARPETAS DE CONCRETO HIDRÁULICO. ............................................................................................................... 5 REQUISITOS DE GRANULOMETRÍA DE LOS MATERIALES PARA BASES DE PAVIMENTOS CON CARPETAS DE MEZCLA ASFÁLTICA DE GRANULOMETRÍA DENSA. .................................................................... 6 REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS MATERIALES PARA BASES DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS. .................... 6 TIPOS DE MEZCLAS SUELO-CEMENTO. .................................................................................. 7 PROPIEDADES. .............................................................................................................. 8 FACTORES QUE AFECTAN LAS PROPIEDADES DE MEZCLAS DE SUELO-CEMENTO. ............................... 8 SUELOS APTOS PARA MEZCLAS DE SUELO-CEMENTO ................................................................. 9 VENTAJAS Y LIMITACIONES ............................................................................................. 11 EL SISTEMA DE CLASIFICACIÓN HRB .................................................................................. 12 PORCIENTO DE CEMENTO RECOMENDADO SEGÚN CLASIFICACIÓN HRB. ........................................ 14 PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. .................................................................................... 15 CONCLUSION.............................................................................................................. 17 FUENTES DE INFORMACIÓN. ........................................................................................... 17

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INTRODUCCIÓN. La tierra es sin duda el material de construcción más antiguo de los empleados por el hombre en su evolución histórica. Paradójicamente, ha llegado hasta el presente constituyendo prácticamente la única alternativa para que una parte significativa de la humanidad pueda disponer de una vivienda en condiciones mínimas de habitabilidad. La estabilización con cemento consiste de una mezcla de suelo pulverizado y cantidades medidas de cemento Portland y agua, compactados a una densidad grande y protegidos contra pérdidas de humedad durante un período de curado. Algunos de los usos de cemento y suelos son aplicables a técnicas muy especializadas como para estabilizar balasto de ferrocarril, y otras. Entre las aplicaciones más importantes del suelo-cemento se encuentran bases y sub-bases para caminos, además para canales, zanjas y pendientes; incluso algunas aplicaciones para materiales estructurales.

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FIG 1. ESTABILIZACION DE SUELO CON CEMENTO.

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MATERIALES GRANULARES. Son materiales granulares que no cumplen con alguno de los requisitos de calidad establecidos en la Norma N·CMT·4·02·002, Materiales para Bases Hidráulicas o que, por razones estructurales, requieren la incorporación de un producto que modifica alguna de sus características físicas, generalmente haciéndolos más rígidos y resistentes, mejorando su comportamiento mecánico e hidráulico, para ser colocados sobre la subbase o la subrasante y formar una capa de apoyo para una carpeta asfáltica o para una carpeta de concreto hidráulico.

. FIG 2. MATERIALES GRANULARES. Estos materiales, según el producto que se utilice en su tratamiento, se clasifican como: A) Materiales modificados con cemento. Cuando se les incorpora de tres (3) a cuatro (4) por ciento en masa, de cemento Pórtland, para modificar su plasticidad o incrementar su resistencia. B) Materiales estabilizados con cemento. Cuando se les incorpora de ocho (8) a diez (10) por ciento en masa, de cemento Pórtland, para obtener una resistencia a la compresión simple a los veintiocho (28) días de edad, no menor de dos coma cinco (2,5) megapascales (25 kg/cm2) e incrementar su rigidez, reduciendo así el efecto de la fatiga sobre la carpeta o mejorando el apoyo de las losas de concreto hidráulico.

FIG 3. TIPOS DE CEMENTOS.

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Los materiales según el tratamiento que recibieron pueden ser: A) MATERIALES CRIBADOS. Son las arenas, gravas y limos, así como las rocas alteradas y fragmentadas, que al extraerlos quedan sueltos o pueden disgregarse mediante el uso de maquinaria y que para hacerlos utilizables, requieren de un tratamiento mecánico de cribado, con el equipo adecuado, para eliminar las partículas mayores que el tamaño máximo establecido en esta Norma y satisfacer la composición granulométrica. B) MATERIALES PARCIALMENTE TRITURADOS. Son los poco o nada cohesivos, como mezclas de gravas, arenas y limos, que al extraerlos quedan sueltos o pueden ser disgregados y que para hacerlos utilizables, requieren un tratamiento mecánico de trituración parcial y cribado, con el equipo adecuado, para aprovechar las partículas mayores que el tamaño máximo establecido en esta Norma y satisfacer la composición granulométrica. C) MATERIALES TOTALMENTE TRITURADOS. Son los materiales extraídos de un banco o pepenados, que requieren un tratamiento mecánico de trituración total y cribado, con el equipo adecuado, para satisfacer la composición granulométrica. D) MATERIALES MEZCLADOS. Son los que se obtienen mediante la mezcla de dos o más de los materiales a que se refieren las Fracciones anteriores, en las proporciones necesarias para satisfacer los requisitos de calidad establecidos en esta Norma. En cada caso la elección del tratamiento más conveniente corresponderá al Contratista de Obra, asegurándose que se cumplan los requisitos de calidad de esta Norma.

FIG 4. TRITURADORA DE MATERIALES PETREOS.

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REQUISITOS DE GRANULOMETRÍA DE LOS MATERIALES PARA BASES DE PAVIMENTOS CON CARPETAS DE CONCRETO HIDRÁULICO. Malla Abertura mm

Porcentaje que pasa Designación

37,5

1½”

25

1”

70 – 100

19

¾”

60 – 100

9,5

⅜”

40 – 100

4,75

N°4

30 – 80

2

N°10

21 – 60

0,85

N°20

13 – 44

0,425

N°40

8 – 31

0,25

N°60

5 – 23

0,15

N°100

3 – 17

0,075

N°200

0 – 10

100

REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS MATERIALES PARA BASES DE PAVIMENTOS CON CARPETAS DE CONCRETO HIDRÁULICO.

Característica

Límite líquido[1], máximo

25

[1]

Índice plástico , máximo Equivalente de arena, mínimo

Valor %

6 [1]

40

Valor Soporte de California (CBR), mínimo [1, 2]

80

Desgaste Los Ángeles, máximo [1]

35

Partículas alargadas y lajeadas, máximo

40

Grado de compactación [1, 3], mínimo

100

[1] Determinado mediante el procedimientos de prueba que corresponda, de los Manuales que se señalan en la Cláusula C. de esta Norma. [2] Con el grado de compactación indicado en esta Tabla. [3] Respecto a la masa volumétrica seca máxima obtenida mediante la prueba AASHTO Modificada, salvo que el proyecto o la Secretaría indiquen otra cosa.

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REQUISITOS DE GRANULOMETRÍA DE LOS MATERIALES PARA BASES DE PAVIMENTOS CON CARPETAS DE MEZCLA ASFÁLTICA DE GRANULOMETRÍA DENSA. Malla

Porcentaje que pasa

[1]

Abertura mm

Designación

75

3”

100

100

50

2"

85 - 100

85 - 100

37,5

1½”

75 - 100

75 - 100

25

1”

62 - 100

62 - 90

19

¾”

54 - 100

54 – 83

9,5

⅜”

40 - 100

40 – 65

4,75

N°4

30 – 80

30 – 50

2

N°10

21 – 60

21 – 36

0,85

N°20

13 – 44

13 – 25

0,425

N°40

8 – 31

8 – 17

0,25

N°60

5 – 23

5 – 12

0,15

N°100

3 – 17

3–9

0,075

N°200

0 – 10

0–5

L  10

6 [2]

L > 10

6 [2]

REQUISITOS DE CALIDAD DE LOS MATERIALES PARA BASES DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS. Valor %

Característica L  10

6 [1]

L > 10

Límite líquido[2], máximo

25

25

Índice plástico[2], máximo

6

6

Equivalente de arena , mínimo

40

50

Valor Soporte de California (CBR) [2, 3], mínimo

80

100

Desgaste Los Ángeles[2], máximo

35

30

Partículas alargadas y lajeadas[2], máximo

40

35

100

100

[2]

Grado de compactación

[2, 4]

, mínimo

6 [1]

[1] L = Número de ejes equivalentes acumulados, de 8,2 t, esperado durante la vida útil del pavimento. [2] Determinado mediante el procedimientos de prueba que corresponda, de los Manuales que se señalan en la Cláusula C. de esta Norma. [3] Con el grado de compactación indicado en esta Tabla. [4] Respecto a la masa volumétrica seca máxima obtenida mediante la prueba AASHTO Modificada, salvo que el proyecto o la Secretaría indiquen otra cosa.

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TIPOS DE MEZCLAS SUELO-CEMENTO. El cemento Pórtland es un conglomerante hidráulico que al ser hidratado se solidifica y endurece. Se obtiene mediante un proceso industrial, pulverizando a un grado de finura determinado una mezcla fría de arcilla y materiales calcáreos, previamente sometida a cocción, que se denomina clinker Pórtland, al cual se le adiciona sulfato de calcio como anhidrita (CaSO 4), yeso (CaSO4-2H2O) o hemihidrato (CaSO4-½H2O), para regular el tiempo de fraguado. Clasificación de los tipos de suelo cemento que se daban en 1953: A. Suelo-cemento. Se refería a una mezcla íntima de suelo pulverizado y cemento, que tiene que satisfacer requisitos mínimos de resistencia y durabilidad. B. Suelos modificados por cemento. Se trata de una mezcla pulverizada, cemento y agua, en donde los requisitos de resistencia y durabilidad no se controlan tan cuidadosamente. La cantidad de cemento usada es menor que la necesaria para un suelo-cemento como el definido líneas arriba. C. Suelo-cemento plástico. Es una mezcla de suelo y cemento que puede colocarse en un estado plástico, que endureciéndose cumple los requisitos de durabilidad y resistencia especificados generalmente para suelo-cemento. Éste sería el equivalente de concreto hecho con cemento Portland, excepto que los agregados no cumplen los requisitos para un concreto y el contenido de cemento es menor. D. Lechada de cemento y suelo. Se usa para estabilizar balasto de ferrocarril, pendiente, etc.

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FIG 5. ESTABILIZACION DE SUELO CON CEMENTO.

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PROPIEDADES. Las propiedades de mezclas de suelo-cemento varían con diversos factores. Los principales son los siguientes: A. La naturaleza y cantidades de suelo-cemento y agua, por unidad de volumen de la mezcla compactada. B. Las condiciones durante el periodo de hidratación del cemento, y C. La edad de la mezcla. Entre las propiedades típicas del suelo-cemento se pueden mencionar las siguientes: resistencia a la compresión, resistencia a la flexión (módulo de rotura), módulo de elasticidad, cambios volumétricos, y algunas propiedades de menor importancia, tales como la relación de Poisson, propiedades térmicas, etc. El índice de plasticidad de suelo-cemento se usa mucho para determinar si un suelo se puede estabilizar económicamente con cemento Portland. Sobre la Resistencia a la compresión, para suelos arenosos se han logrado resistencias a la compresión de 20 kg/cm2 para 7 días, hasta 70 kg/cm2, a los 28 días. Para suelos limosos estas resistencias disminuyen a 17 kg/cm2, para 7 días, hasta 42 kg/cm2 a los 28.

FACTORES QUE AFECTAN LAS PROPIEDADES DE MEZCLAS DE SUELO-CEMENTO. Los factores que influyen sobre las propiedades del suelo-cemento pueden clasificarse de acuerdo con: a) La naturaleza de los materiales y las proporciones de la mezcla, suelo, cemento y agua; b) mezclado y compactado; c) las condiciones de curado, incluyendo la edad; y d) aditivos. Dentro del suelo se pueden mencionar los siguientes factores que afectan las propiedades del suelo-cemento: el tipo y la clasificación de los suelos, grupo de suelos, el tipo de agregado retenido en la malla #4; el contenido de arcilla; el área, o superficie específica; el límite líquido, y el índice de plasticidad; la composición química en general, los factores químicos superficiales; materia orgánica; el contenido de sulfatos; el estado del suelo en general, el grado de pulverización, el contenido de humedad al tiempo de la compactación, y el contenido de humedad al tiempo de probar por ciclos la saturación-secado; resistencia y densidad.

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FIG 6. PREPARCION DE SUELO Y COLOCACION DEL CEMENTO.

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SUELOS APTOS PARA MEZCLAS DE SUELO-CEMENTO. Prácticamente todos los suelos pueden ser empleados para producir suelo-cemento con la lógica excepción de la capa vegetal, sin embargo, cuando se requiere ejecutar una mezcla con calidad y consumo mínimo de cemento, el número de suelos aptos se reduce. Se consideran suelos aptos para mezclas de suelo-cemento aquellos cuyos consumos de cemento en peso se encuentren entre 5 y 12% con respecto al peso del suelo. Además, que la trabajabilidad sea tal que permita la producción de los elementos a fabricar. Con los suelos aptos el suelo-cemento debe ser estable en la contracción, tener una absorción de agua adecuada y alcanzar las resistencias necesarias en el menor tiempo. Generalmente los suelos aptos son aquellos que tienen tales proporciones de suelos gruesos y finos que producen una granulometría abierta, sin predominio excesivo de un determinado tamaño. De igual forma su plasticidad debe ser tal que aporte una determinada cohesión a la mezcla, lo que mejora la trabajabilidad y aumenta el aislamiento térmico sin que se produzcan agrietamientos por contracción. El rango granulométrico del suelo en % pasado expresado en la siguiente tabla garantiza las buenas propiedades del suelo-cemento y es el siguiente: Distribución granulométrica de suelos aptos para suelo–cemento. TAMÍZ 3” N°4 N°40 N°200

% QUE PASA 100 100-50 100-15 50-10

Los límites de plasticidad lo fijan el límite líquido y el límite plástico del suelo. Ambos límites están representados por un por ciento de humedad y tiene el siguiente significado físico: 



Limite líquido: por ciento de humedad en que el suelo pasa de un estado plástico a un estado líquido. En otras palabras el límite líquido refleja el punto (% de humedad) en que el suelo comienza a fluir como un líquido. Limite plástico: por ciento de humedad en que el suelo pasa de un estado rígido (elástico) a un estado plástico.

Con la resta aritmética de ambos límites se obtiene el índice plástico o rango de humedades en que el suelo se comporta plásticamente. Estos límites dependen no solo del contenido de arcilla sino de su tipo y rango admisible para mezclas de suelo-cemento. Se fija como sigue:  

Limite líquido < 45% Limite plástico < 18%

En sentido muy general, para la mezcla de suelo-cemento, definiremos los suelos en dos tipos: suelos eficientes y suelos deficientes. A) SUELOS EFICIENTES: Estos son los que naturalmente reaccionan perfectamente ante una proporción relativamente pequeña de cemento y entre estos podemos citar: 1. Suelos arenosos y suelos con grava: Estos suelos con aproximadamente entre un 10% y un 35% de limo y arcilla combinados, tienen las características más favorables y generalmente requieren la mínima cantidad de cemento para un endurecimiento adecuado.

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2. Suelos arenosos con deficiencia de partículas finas: los suelos arenosos con deficiencia de partículas finas, tales como arenas de playas permiten obtener un buen suelo cemento a pesar de que la cantidad de cemento necesario será mayor que para los arenosos normales. 3. Suelos limosos y arcillosos con baja plasticidad: permiten preparar un suelo-cemento satisfactorio, pero mientras más arcilloso, mayor será el porcentaje de cemento que necesitará nuestra mezcla.

B) SUELOS DEFICIENTES: éstos son los que naturalmente no reaccionan bien ante una proporción relativamente pequeña de cemento, es decir, necesitan mucho cemento para poder endurecer y entre estos podemos citar: 1. Suelos limosos y arcillosos con alta plasticidad: estos necesitan buena cantidad de cemento debido a su alta plasticidad y poca resistencia. 2. Suelos orgánicos: son suelos con mucha materia orgánica lo que dificulta mucho el proceso además de que necesitan mucho cemento para poder endurecer no son muy recomendables, es decir, seria mejor no hacerlo con este tipo de suelo. SUELO IDEAL: un suelo que sería ideal para la mezcla de nuestro suelo-cemento debe cumplir con varios requisitos con los cuales diríamos que nuestra mezcla fuera casi perfecta y el volumen de cemento fuera mínimo debido a que las deficiencias del suelo fueran mínimas también. El suelo ideal para una mezcla suelo-cemento debe cumplir con las siguientes características para que dicha mezcla sea de buen funcionamiento y posea cantidades mínimas de cemento:     

Máximo agregado de arena 80% (óptimo del 55% al 75%) Máximo agregado de limo 30% (óptimo 0% al 28%) Máximo agregado de arcilla 50% (óptimo 15% al 18%) Máximo agregado de materia orgánica 3% Debe pasar por un tamiz de 4,8 mm (#4)

. FIG 7: SUELO APTO PARA MEZCLA DE SUELO-CEMENTO.

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VENTAJAS Y LIMITACIONES Dentro de las ventajas que tiene el suelo-cemento pueden destacarse las siguientes:  







MATERIAL DURABLE: Numerosos registros de comportamiento indican que el suelo-cemento tiene mayor durabilidad que otros materiales de pavimentos de similar costo inicial. MAYOR USO DE MATERIALES LOCALES: El suelo-cemento permite el uso de gran cantidad de tipos de suelo para su elaboración, con lo que se consiguen reducir considerablemente los costos de transporte de material de aporte y aumentar los rendimientos de construcción. REDUCIDO IMPACTO AMBIENTAL: Pues existe menor necesidad de explotación de bancos de material. Mayor rigidez y mejor distribución de las cargas aplicadas al pavimento: Las propiedades de las mezclas de suelo-cemento permiten que la carga aplicada se distribuya en un área mayor que en el caso de una capa granular; por tanto, a igualdad de capacidad de soporte es posible contar con estructuras de pavimentos de menor espesor robustas o con un menor número de capas. RESISTENCIA A LOS AGENTES ATMOSFÉRICOS: Es notable su prolongada durabilidad bajo condiciones adversas. Por ello se ha usado en lugares con condiciones climáticas muy desfavorables. AUMENTO DE RESISTENCIA Y MENOS INTERVENCIONES DE MANTENIMIENTO: Las propiedades mecánicas del suelo-cemento se incrementan con el tiempo lo que favorece que el mantenimiento del pavimento sea mínimo, obteniéndose prolongada vida útil y una reducción en el total de la estructura del pavimento.

Las limitaciones que presenta el suelo-cemento son:  Es un material en el que se producen grietas de contracción, las cuales pueden reflejarse en las capas bituminosas superiores.  Sin embargo, es posible controlar considerablemente dicha contracción mediante uso de cementos adecuados, mezclas de cal, cemento y/o técnicas de prefisuración.  Se debe seleccionar el tipo de cemento adecuado y realizar el número de pruebas necesarias antes de pretender construir capas de suelo-cemento con suelos de mediana alta plasticidad.  El tiempo para ejecutar el mezclado, conformación y compactación está limitado por el del fraguado del cemento.  Tiene una reducida resistencia al desgaste. Por ello, las bases de suelo-cemento precisan capas de rodadura de concreto asfáltico, tratamientos superficiales o capas de rodadura de concreto hidráulico.

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FIG 8: VENTAJAS Y LIMITACIONES.

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EL SISTEMA DE CLASIFICACIÓN HRB El sistema de clasificación HRB (Highway Research Borad, Inglaterra), permite conocer los ajustes en la clasificación HRB para abarcar las exigencias que determinan las mezclas de suelocemento. A. Suelo A-1. Estos suelos están constituidos por fragmentos de rocas, gravas y arenas. Se puede deducir que con estos suelos, por si solos, no se lograrían mezclas económicas y de fácil trabajabilidad, ya que prácticamente no existe la fracción fina compuesta por arcillas y limos. Por lo tanto los suelos A-1 se encuentran en aquellos casos en que hay que añadir otro suelo que contengan un elevado contenido de fracción fina (suelo-suelo-cemento). B. Suelos A-2. Estos son los suelos ideales para producir suelo-cemento debido a su amplia granulometría, ya que contienen casi todas las fracciones; gravas, arenas, limos y arcillas. Dentro de este grupo hay que destacar los suelos A-2-4 como el óptimo que puede entregar la naturaleza. Con estos suelos raras veces se supera el 6% de cemento (en peso) en las mezclas de suelo-cemento para obtener las características deseadas. C. Suelo A-3. Estos suelos están compuestos por arenas mas bien finas (arenas de playa) y tienen las mismas deficiencias que los suelos A-1, la ausencia de una fracción fina (arcillas y limos).Además, por ser arenas finas carecen de una fracción gruesa (gravilla y arena gruesa) y esto puede ser perjudicial en el sentido que habrá una mayor necesidad de pasta de cemento para lograr la mezcla adecuada y por lo tanto se incrementarán los costos por mayor consumo de cemento. D. Suelos A-4 y A-5. Estos suelos son generalmente limosos ligados con arcillas y arena de fina a media. Para grandes áreas de construcción se requiere mezclar los mismos con suelos más gruesos o incrementar los por cientos de cemento para lograr mezclas adecuadas. E. Suelos A-6 y A-7. Estos suelos por sus altos contenidos de arcillas resultan muy costosos en las mezclas de suelo-cemento por las siguientes razones:    

Requieren mayor consumo de cemento. Muy difícil secarlos al aire y destruir sus grumos. Sufren grandes contracciones al secado (producen grietas y fisuras). Requieren mucho tiempo para lograr una buena mezcla con el cemento.

Se debe aclarar que lo expuesto anteriormente, no significa que no se puedan emplear estos suelos, pero ello requiere estar dispuestos a gastar más, trabajar más y un mayor tiempo de ejecución. Por estas razones no se recomienda estos suelos.

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PORCIENTO DE CEMENTO RECOMENDADO SEGÚN CLASIFICACIÓN HRB.

A-6 y A-7, no son recomendables por razones económicas. Así mismo, de acuerdo a la calificación cualitativa de suelos eficientes y suelos no eficientes para realizar mezclas de suelo-cemento, se expone la siguiente Tabla que posee la cantidad porcentual de cemento que debe tener la mezcla según el tipo de suelo que poseemos.

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PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO. 1. LIMITACIÓN DE LA ZONA DE TRABAJO: La zona de trabajo deberá limitarse de acuerdo con la disponibilidad de equipos de compactación, debido a que cada tramo deberá terminarse antes de que la mezcla comience a ganar resistencia. Se despeja la zona del camino de piedras grandes, plantas y materia orgánica, se excava hasta encontrar terreno firme que servirá de apoyo a la base. La resistencia del cimiento determinada deberá contar con un CBR de al menos 20%. 2. PULVERIZACIÓN DEL SUELO: Si además de suelo nativo se utiliza suelo de aportación, éste deberá esparcirse sobre la superficie en cantidad suficiente para lograr la proporción adecuada de la mezcla, posteriormente se procede a escarificar y mezclar los materiales, procurando una mezcla homogénea. Si solo se usa suelo nativo se procede a cortar el material a la profundidad de la capa a estabilizar, para esto se pasa varias veces el escarificador o discos de arado rotatorio. Si el suelo es arcilloso, presentará resistencia a pulverizarse, por lo que será necesario romper los terrones antes de pulverizarlo; si está muy húmeda formará una masa pastosa difícil de mezclar lo que encarecerá el proceso; y si es arenoso conviene humedecerlo antes de echarle el cemento para que éste no pase por los huecos a la parte inferior en detrimento de la dosificación en el resto de la capa. En todo caso, el material se reducirá al mínimo tamaño sin romper las partículas ya que los grumos o terrones no tendrán cemento y se convertirán en elementos débiles del firme ya estabilizado. Una vez pulverizado el suelo se reconstruye el perfil para que quede con las dimensiones dadas antes de la operación. 3. DISTRIBUCIÓN DEL CEMENTO: La distribución del cemento se puede hacer mecánicamente, pero la forma más adecuada para lograr una distribución uniforme es haciéndolo manualmente y utilizando el cemento bolsas. Conviene comenzar la distribución del cemento a una hora del día en que la temperatura no sea inferior a los 5ºC y se espere que vaya en aumento; se hará de tal modo que la cantidad de cemento por unidad de superficie responda aproximadamente a la dosificación establecida. Si se hacen por sacos, éstos se colocarán en hileras y filas regulares con la separación necesaria para la dosificación. Luego se abren los sacos o fundas y se deposita el cemento en el lugar en que se hallan formando pequeños montones. Como el cemento se agrega de acuerdo a un porcentaje por volumen entonces, podemos determinar el volumen de suelo a estabilizar en cada tramo: V=LxAxE Donde: V = el volumen del suelo a estabilizar. L = la longitud del tramo. A = el ancho de la franja. E = el espesor de la capa. Conocido el volumen de suelo lo multiplicamos por el porcentaje de cemento y obtenemos el volumen total de cemento. Conocida la cantidad de fundas de cemento a usar en el área sobre la que se va a distribuir entonces podemos hacer la distribución, colocando las fundas equidistantes una de otra. Luego se esparce el cemento de forma uniforme y se procede a mezclar. 4. MEZCLADO UNIFORME: La mezcla deberá ser homogénea y para lograrlo se debe pasar varias veces el escarificador hasta la profundidad deseada, también se usarán discos rotatorios de arado hasta que se determine un

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mezclado total. Hay dos tipos de mezcla: Mezcla en Seco y Mezcla Húmeda. La Mezcla Seca consiste en una vez distribuido el cemento se procede a mezclarlo con el suelo hasta lograr la homogeneidad requerida. La Mezcla Húmeda es la más usada y es en la que a la mezcla se le adiciona agua. 5. ADICIÓN DEL AGUA: El agua es esencial para hidratar el cemento y para facilitar la compactación, al ésta entrar en contacto con el cemento en poco tiempo se producirá una reacción química y desprendimiento de calor; esto a su vez provocará evaporación del agua incorporada, de modo que para lograr mantener la humedad óptima de compactación a la mezcla se agregará un 3% de agua adicional al porcentaje óptimo obtenido en laboratorio para éste tipo de suelo. La distribución del agua debe ser uniforme en toda la extensión de la zona cuidándose de que no quede depositada en huecos. Después de esto, se hará una pasada de las herramientas o máquinas de que se disponga para que la mezcla quede removida hasta lograr que sea homogénea comprobándose el contenido de agua para que por defecto o por exceso no difiera de la humedad óptima en más del 10%. 6. COMPACTACIÓN: Inmediatamente se comienza la consolidación de la capa formada hasta lograr una densidad igual cuando menos a la Proctor. La compactación se realiza partiendo de los bordes hacia el centro excepto en las curvas con peralte. Durante la compactación debe mantenerse el contenido de agua dentro de los límites. Como casi siempre los suelos que se estabilizan son finos, el compactador adecuado es la pata de cabra. Cuando el suelo que se estabiliza es grava-arena, entonces el rodillo adecuado es aquel que cuenta con un rollo vibrador y llantas en el eje motor. A continuación de la última pasada de la máquina que se emplee es preciso que la niveladora restituya el perfil si éste ha quedado ondulado. En tal caso es preciso humedecer de nuevo el suelo suelto y volver a compactarlo. 7. TERMINACIÓN: Una vez completada la compactación se procede a perfilar la superficie dejando la pendiente transversal o bombeo deseada, luego se da un par de pasadas de un rodillo liso de 3 a 12 toneladas, dependiendo del tipo de suelo. 8. CURADO: El agua es muy importante en el proceso de endurecimiento del cemento; por lo tanto, debemos preservarla evitando su evaporación, para ello, se debe hacer un riego asfáltico en proporción de 0.15 a 0.30gls/m2, el cual se puede hacer con RC-2 o emulsión de rompimiento rápido. Si la capa estabilizadora va a servir a un tránsito ligero o medio entonces se colocará la capa de rodadura que puede consistir en un doble tratamiento superficial. SI va a servir de apoyo a un pavimento de alta calidad se aconseja que el mismo se construya después de que el cemento haya alcanzado un alto grado de resistencia.

FIG 8: PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO.

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CONCLUSION. En conclusión, el suelo es el material de construcción más antiguo, pero que en algunas ocasiones en el cual es necesitado no cumple con las características deseadas para el proyecto, llegando así con el paso del tiempo a diferentes métodos para el alcance de las propiedades y características deseadas, tal como el proceso de estabilización con cemento. Este procedimiento de estabilización de suelo- cemento consiste en colocarle al suelo previamente pulverizado cantidades medidas de cemento portland y agua, compactados posteriormente y protegiéndolas a la vez contra perdidas de humedad durante el periodo de curado de este. Entre las aplicaciones y ventajas más importantes que ofrece este tipo de estabilización se encuentran: su aplicación en bases y sub-bases para caminos, canales, zanjas y pendientes e incluso materiales estructurales; y ventajas en la obtención de un material durable, el mayor uso de materiales locales, reducción del impacto ambiental, la resistencia a los agentes atmosféricos, aumento de resistencia y menos intervenciones de mantenimiento.

FUENTES DE INFORMACIÓN.   

Avitia Rodolfo. “Suelo-Cemento”. Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto. A.C.1991. http://normas.imt.mx/ http://www.imcyc.com/

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