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jul. 4 de 2017
Buenas prácticas
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Resumen:

La mejora de las propiedades del suelo es un proceso realizado durante la estabilización de suelos con cemento, logrando disminuir el impacto ambiental y obteniendo sistemas más eficientes, durables y económicos.

La estabilización de suelos  se practica con el objetivo de modificar propiedades naturales del suelo para mejorar su respuesta frente a las acciones mecánicas y los factores climáticos en forma perdurable.

Los principales procesos de estabilización se clasifican en: mecánicos, físicos, químicos y físico-químicos, así:

  • Estabilización mecánica. Consiste en la manipulación y compactación de los suelos para obtener su densificación.Al aplicar energía mecánica se reducen los vacíos  que se encuentran con aire en la masa  de suelo lo que aumenta su peso unitario. De esta forma se logra un aumento en la resistencia , en la rigidez, una mejora en la estabilidad volumétrica y una disminución de la permeabilidad  del suelo.
  • La estabilización física más practicada es la granulométrica. Esta persigue la obtención de una adecuada granulometría , mediante el agregado de materiales granulares, cohesivos o ambos a la vez. Las partículas más gruesas suministran fricción y dureza, resistencia al impacto y al desgaste. Las intermedias, acuñamiento de la estructura, y las más finas, con la humedad que las rodea, el medio ligante o cohesivo. Con granulometrías más cerradas se obtiene un mayor número de contactos entre partículas lo que aumenta la capacidad portante del suelo y se reduce la permeabilidad. Por el contrario, granulometrías peor graduadas se diseñan por ejemplo para obtener mezclas drenantes.
  • La estabilización química se logra mediante el intercambio iónico entre los granos del suelo y el producto estabilizante. Un ejemplo es el uso de sales neutras (cloruro de sodio, cloruro de calcio, etc.) que varían la tensión superficial y la presión de vapor de las soluciones de estos productos respecto del agua sin ellos, para mantener la humedad de compactación. Otros productos de estabilización química son ácidos inorgánicos, como el fosfórico o el fluorhídrico, ácidos y sales orgánicas, algunos polímeros, resinas combinadas y algunos desechos obtenidos de la fabricación del papel u otros productos industriales.
  • La estabilización físico-química produce cambios en las propiedades del suelo mediante la incorporación de cementos orgánicos e inorgánicos y materiales impermeabilizantes. Algunos de los productos que se utilizan son la cal, el cemento Portland, asfalto y sus subproductos. La selección del agente estabilizante dependerá del fin perseguido.

Estabilización físico-química


Estabilización de suelos en cemento 

Al estabilizar el suelo, la hidratación de este produce compuestos que a la vez reaccionan con los minerales arcillosos del suelo generando un material cementante que contribuye a la unión de las partículas de suelo y a esas mismas partículas, a causar una reacción con el cemento endurecido. Esto da como resultado un material dotado de cierta rigidez y resistencia mecánica, con una mayor estabilidad volumétrica y durabilidad que el suelo primitivo.

Existen básicamente dos tipos de mezclas de Suelo Cemento:

  • Suelo Cemento: es un material que satisface los criterios de pérdida de peso basados en pruebas de congelamiento-descongelamiento y humedecimiento-secado. Generalmente, puede tener resistencias mayores a los 4 MPa.
  • Suelo modificado con cemento: puede ser una mezcla de suelo endurecido, no endurecido o semiendurecido con cemento. Aunque es menos utilizado, también existe el suelo cemento plástico, el cual es una combinación de los mismos materiales que el Suelo Cemento, sólo que se adiciona aditivos para conseguir una consistencia  fluida.

Por lo que puede observarse, el suelo no es un material inerte. Los materiales arcillosos poseen minerales que reaccionan con los agentes estabilizantes formando nuevos compuestos que modifican sus propiedades.

Por ello, y para poder establecer las cantidades de cemento a utilizar para el diseño de Suelo Cemento, se deben enviar al laboratorio muestras del tipo de suelo. Con los resultados del laboratorio se determina la cantidad mínima de cemento requerida para cada tipo de suelo, así como las relaciones volumétricas y la humedad óptima.

En caminos rurales (vías terciarias) con tránsito liviano y de baja frecuencia, no es necesario la colocación  de pavimentos como hormigón o concreto asfáltico; para estos casos, la estabilización del suelo local con cemento resulta una muy buena solución técnica y de bajo costo inicial y de mantenimiento.

En Colombia se está empezando a utilizar exitosamente. Existen varios casos de mejorados de suelo-cemento dentro de la red vial no pavimentada, logrando transitabilidad en los días de lluvia y por lo tanto solucionando el problema del transporte rural.

En caminos rurales con tránsito liviano y de baja frecuencia

Así se hace la estabilización de Suelo Cemento

Ventajas económicas:

  • Se reducen los plazos de ejecución dado que la estabilización se realiza con equipos de alto rendimiento y que se disminuye el espesor total de la explanada frente a las alternativas con suelos sin tratar.
  • Las ventajas técnicas y ambientales citadas también se traducen en beneficios económicos.

Ventajas en sostenibilidad:

  • Al adquirir el cemento para uso en estabilización de suelos, se hace un aporte certificación LEED®, contribuyendo a la obtención del crédito Materiales y Recursos: Transparencia y Optimización de los Productos de Construcción-Fuentes de Materias Primas.
  • En Producto amigable con el medio ambiente debido al uso de adiciones.

Cemento para uso en estabilización de suelos

Te invitamos a ver los capítulos de la serie web de suelo cemento, el cual te ampliará los conocimientos sobre esta tecnología que tiene más de 100 años de historia.

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Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

"La estabilización de suelos  se practica con el objetivo de modificar propiedades naturales del suelo para mejorar su respuesta frente a las acciones mecánicas y los factores climáticos en forma perdurable".

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Conclusión

La tecnología de Suelo Cemento ofrece ventajas a distintos niveles y es ideal para la estabilización de suelos y bases para caminos, carreteras y autopistas.

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