Estabilizacion de suelos

Estabilización de suelos en vías

Con frecuencia, el ingeniero debe enfrentarse con suelos que tiene que utilizar para una obra determinada y cuyas características le obligan a tomar algunas de las siguientes posibles decisiones:

Aceptar el material tal como se encuentra, pero teniendo en cuenta en el diseño las restricciones impuestas por su calidad.
Eliminar el material insatisfactorioabstenerse de usarlo, sustituyéndolo por otro de características adecuadas.
Modificar las propiedades del material existente para hacerlo capaz de cumplir en mejor los requisitos deseados o, cuando menos, que la calidad obtenida sea adecuada.

La última posibilidad es la que da origen a la estabilización de suelos, que es el tema al cual se refiere este capítulo.

Las propiedades de un suelo se puedenalterar por cualquiera de los siguientes procedimientos:

Estabilización por medios mecánicos, de los que la compactación es el mas conocido, pero entre los que las mezclas de suelos se utilizan también muy frecuentemente.
Estabilización por drenaje.
Estabilización por medios eléctricos, de los que la electrosmosis y la utilización de pilotes electromecánicos son probablemente los menosconocidos.
Estabilización por empleo de claro y calcinación.
Estabilización por medios químicos, generalmente lograda por la adición de agentes estabilizase específicos, como el cemento, la cal, el asfalto u otros.

La naturaleza y composición de un suelo depende del clima (cantidad y tipo de precipitaciones, variaciones de temperatura), de las características de la roca madre que les da origen, del tipo deorganismos que se desarrollan en ellas, y del tiempo transcurrido desde que empezó su proceso de formación. Todos los suelos se componen de una serie de partículas minerales básicas, producidos por la meteorización y la descomposición de las rocas superficiales, que se clasifican según su tamaño en: arena muy gruesa (> 2 mm), arena gruesa (1 - 0,5mm), arena fina (0,25 - 0,10 mm), limo (0,05 -0,02 mm) y arcilla

Sus componentes gaseosos son básicamente O, N, CO y el agua que contienen puede ser higroscópica, capilar o freática, de acuerdo con los casos y tipos de suelos, es de esperarse que cada método resulte solo aplicable a un número limitado de ellos.

Las propiedades de los suelos que deben ser tenidas en cuenta por el ingeniero, son las siguientes:

Estabilidad volumétricaResistencia
Permeabilidad
Compresibilidad
Durabilidad


El propósito de estabilizar suelos es alterar sus propiedades físicas, incrementar su resistencia y durabilidad con el fin de obtener un material de fundación satisfactorio. Ha existido cierta controversia especialmente entre las personas que prefieren estabilizar con cemento y aquellas que prefieren con cal, lo cierto es que la eficiencia en losprocesos utilizando algunos de estos materiales depende de diversos factores.

Se recomienda que el cemento se utilice para estabilizar aquellos suelos que tengan índices de plasticidad menores de 15 y porcentajes pasantes del tamiz No. 200 no mayor del 25%. Suelos con estas características físicas pueden ser generalmente mezclados con la mayoría de equipos de construcción disponibles. También es muypráctico estabilizar con cemento algunas arcillas de mediana plasticidad después de que se han acondicionado con cal hidratada.

Es más práctico utilizar la cal cuando el indice de plasticidad del suelo es mayor de 15 y el porcentaje del tamiz No. 200 es mayor de 25. Sin embargo, la cal es poco efectiva en suelos altamente orgánicos o con pocas cantidades de arcilla capaz de reaccionar con lacal. Si el material a estabilizar tiene un índice de plasticidad menor a 15 y ensayos de resistencias de laboratorio han demostrado que los valores de resistencia al corte no cumplen con las especificaciones de diseño, se puede en este caso usar la composición de cal y cemento. La cal debe agregarse primero con el fin de reducir la plasticidad del suelo al final del mezclado adicionar el cemento....