CIENTACIONES
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CIMENTACIONES
“SUELOS EXPANSIVOS Y SU ESTABILIZACIÓN”
INTRODUCCIÓN
¿Cuáles son los problemas a los que nos enfrentamos con este tipo de
suelo?
Los principales problemas a los que nos enfrentamos con estos suelos son las
deformaciones que son más grandes que las deformaciones elásticas y éstas no
pueden ser previstas por la elasticidad clásica o por la teoría de la plasticidad. Los
movimientos provocados por los mismos tienen comúnmente un patrón irregular
como para causar grandes daños a las estructuras y pavimentos que se apoyan
sobre estos.
Ilustración 1 Perfiles de Humedad que definen la zona activa del terreno virgen.
Los factores del medio que influencian los cambios que pueden ocurrir en el
sistema de la fuerza del campo interno
El estado de esfuerzos.
Los depósitos de suelo expansivo pueden variar desde materiales lacustres hasta
los que aparentan ser rocas del tipo de lutita. Generalmente presentan
consistencia de medianamente firme a firme, con capacidades de carga admisible
superiores a 100kN/m2 (10 ton/m2), su peso específico suele ser que la mayoría
de los suelos. De acuerdo al Sistema Unificado de Suelos (SUCS), la plasticidad
de las arcillas expansivas les ubica, la mayoría de veces, en el grupo CH. No debe
olvidarse que al tratarse de un suelo no saturado, al aumentar el contenido de
agua de la arcilla, puede esperarse la pérdida de cohesión aparente. El
intemperismo y la falta de confinamiento afectan a las paredes de las
excavaciones o de los taludes, dando lugar al deterioro de la integridad masiva del
depósito arcilloso, por el aumento del tamaño y presencia de grietas, provocado
por la deshidratación. Las grietas a su vez pueden facilitar la penetración de agua
en presencia de lluvia, favoreciendo la inestabilidad.
Generalidades
Suelos de relleno
Suelos colapsables
Suelos expansivos
Las bases y sub bases de pavimentos
Los suelos blandos
Los suelos erosionables
Los suelos dragados
Los desechos industriales, escorias, cenizas, entre otros.
Alternativas de estabilización
Existen varias alternativas de estabilización de suelos, la elección de cada una de
ellas dependerá de las características iniciales del material y por supuesto de las
condiciones que se requiera mejorar del mismo, con el fin de transformarlo en un
suelo que tenga condiciones mecánicas estables y sirva para cumplir con los
propósitos que requiera el proyecto. El tratamiento se lo realiza a través de
métodos que se aplican in situ o también mediante la construcción de rellenos
artificiales. Entre los métodos de estabilización más comunes se encuentran los
siguientes:
Métodos físicos
Métodos mecánicos
Este método consiste en la utilización de equipo mecánico para poder mejorar las
condiciones iniciales del suelo, en este tipo de mejoramiento no se producen
reacciones químicas de importancia. Algunos de los métodos usados para realizar
un mejoramiento de suelo son los siguientes:
Compactación
Vibro flotación
Precarga
Métodos Químicos
o Estabilización con cal: este tratamiento es muy utilizado en suelos
arcillosos, ayuda a disminuir su plasticidad y potencial de hinchamiento.
o Estabilización con cemento portland: se utiliza por lo general en suelos
arenosos, aumenta su resistencia.
o Estabilización con productos asfálticos: se usa en material triturado que no
tenga cohesión.
o Estabilización con Cloruros: se hace uso especialmente del cloruro de sodio
y cloruro de calcio, se lo emplea en arcillas y limos.
o Estabilización con polímeros: generalmente utilizado en carpetas asfálticas,
ayudan a generar una mayor resistencia y brindan una mayor
impermeabilización.
Estabilización mecánica
Donde:
Los rodillos pata de cabra son equipos que disponen de dos tambores que tienen
unos apéndices salientes, pueden tener uno o dos rodillos. El área de las
protuberancias suele ir de 25 a 90 cm2. 36 Estos equipos alcanzan una mayor
efectividad sobre suelos cohesivos debido a que las patas salientes ejercen una
presión mayor sobre el terreno al ser menor el área de contacto. La presión de
contacto que se genera va desde 1500 a 7500 KN/m2.
2. Segunda etapa: el chorro de agua crea una condición movediza en el suelo que
permite el hundimiento de la unidad vibratoria.
Tipo de suelo
Cantidad de cemento
Grado de mezclado
Tiempo de curado y
Densidad seca de la mezcla compactada.
Varios tipos de suelos pueden ser estabilizados con cemento Portland, pero se
logra obtener mejores resultados en suelos arenosos y en arcillas que tengan una
mediana a baja plasticidad para estabilizaciones con cemento el índice de
plasticidad debería ser inferior a 15, con esto se desea evitar problemas en el
mezclado y extendido del material, en caso de que se requiera estabilizar 53
suelos que tengan un alto índice de plasticidad primero se agrega cal en un
porcentaje de 1% por lo general, para reducir la plasticidad y mejorar la
trabajabilidad antes de agregar el cemento. Según una publicación lanzada por el
Highway Research Board en 1943 estas son algunas de las condiciones que debe
cumplir un suelo para poder ser estabilizado con cemento sin que el costo del
tratamiento llegue a ser excesivo:
Tabla 2 Suelos óptimos para ser estabilizados con cemento en forma económica
CONCLUSIÓN
El suelo es la base fundamental de toda obra civil, este puede ser utilizado de
diversas formas, se lo puede emplear como material de construcción para la
elaboración de terraplenes, muros, casas, obras viales, entre otras. Por tal motivo
este material debe cumplir con ciertas propiedades físicas y mecánicas que
permitan su estabilidad y resistencia para que pueda satisfacer las distintas
solicitaciones a las cuales el material estará expuesto.
Para conocer el tipo de suelo que se tiene con exactitud, se hacen distintos tipos
de pruebas de laboratorio que ya se han mencionado en el trabajo y una vez
teniendo los resultados se procede a la solución si así se requiere, para
posteriormente iniciar con la construcción. La durabilidad y funcionamiento a largo
plazo de una estructura o un proyecto de construcción depende de la calidad de
los suelos de fundación.
BIBLIOGRAFÍA
http://repositorio.puce.edu.ec/bitstream/handle/22000/11180/TESIS-PUCE-
S%C3%A1nchez%20Alb%C3%A1n%20Mar%C3%ADa.pdf?sequence=1
http://oa.upm.es/4512/1/TESIS_MASTER_WILFREDO_ALFONSO_VALLE_
AREAS.pdf
http://www.ehu.eus/reviberpol/pdf/MAY10/lopez.pdf
http://anfacal.org/media/Biblioteca_Digital/Construccion/Estabilizacion_de_S
uelos/Estabilizacion_de_suelos_con_cal-REBASA-PresentacionA.pdf