Estabilizacion Ing. Suelos

7/27/2019 Estabilizacion Ing. Suelos

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOPUNO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL YARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

TRABAJO ENCARGADO DE:

INGENIERA DE SUELOS APLICADO

A OBRAS VIALES

PRESENTADO POR:

MAMANI CHURA DORA ANITA ISIDRO PERCA GUILLERMO

COLQUEHUANCA QUISPE HUGO

ANCCO TICAHUANCA RAUL

CALLOHUANCA GOMEZ EDWIN

FLORES QUISPE CESAR

HANCCO LARICO HENRY

PUNO - PER

2012


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ESTABILIZACION CON ASFALTO

Antes de comenzar a tratar un suelo debe analizarse, es decir, se deben hacer los

ensayos de:

Granulometria

Lmites de Atterberg

Contenido de Humedad

CBR

DEFINICIN:

Como el nombre lo indica, con este recurso se pretende hacer ms estable a un suelo. La

primera y la que siempre acompaa a todas las estabilizaciones, es la de aumentar la

densidad de un suelo, compactndola mecnicamente. La segunda estabilizacin usada es la

de mezclar a un material de granulometra gruesa, otro que carece de esa caracterstica.

Finalmente, est el recurso de estabilizar un suelo mezclndole cemento portland, cal

hidratada, asfalto o cloruro de sodio. El uso de la cal est limitado a suelos que contengan

minerales arcillosos, con los cuales hacer la accin puzolnicaque lentamente cementando

las partculas del suelo. La utilidad de la cal es para aquellos casos en los que no se necesite

pronta resistencia. Este aglomerante es muy adecuado para bajar la plasticidad de los suelos

arcillosos o para contrarrestar el alto contenido de humedad en terraceras o en bases y

subbases, siempre que stas no sean muy arenosas.

Proceso de mejoramiento del suelo a fin de hacerlo apto para su uso en bases y sub

- bases de pavimento

El proceso consiste en aumentar la densidad de un suelo, compactndolo

mecnicamente.

Dentro de los tipos de estabilizacin de los suelos esta la estabilizacin Fsico -

Qumica

A) ESTABILIZACIN SUELO - ASFALTO:


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En algunos casos conviene estabilizar un material usando algn producto asfltico para

elaborara capas base o sub base. A esta base asfltica tambin se los conoce como base

negras. El uso de productos asflticos (asfaltos rebajados, emulsiones asflticas y cemento

asflticos) est limitado a suelos granulares o de partculas gruesas. Es muy difcil estabilizar

un material arcilloso, por los grumos de esos suelos. La estabilizacin con asfalto puede tenerdos fines:

a) Reducir la absorcin de agua del material, usando poca cantidad de asfalto

b) Incrementar la resistencia de un material usando mayor cantidad de asfalto, como en la

base asfltica.

Su uso est limitado a suelos granulares o de partculas gruesas.

Tiene los fines:

1.- Reducir la absorcin de agua del material.

2.- Incrementar la resistencia de un material. Dosificacin entre 2 y 10% en peso

FRMULA PARA LA DETERMINACIN DEL ASFALTO:

P = 0.015 A + 0.02 B + 0.03 C + 0.09 D

Donde

P = % de asfalto.

A = % de material retenido en el tamiz N 10

B = % de material que pasa el tamiz N 10 y se retiene en el N 40

C = % de material que pasa el tamiz N 40 y es retenido en el N 200

D = % de material que pasa el tamiz N 200

CRITERIOS DE ACEPTABILIDAD

La norma COVENIN (2000-86), establece los siguientes requisitos para las mezclas

de suelo asfalto:

Estabilidad al aire= 1.000 libras Mnimo.

Estabilidad al agua= 400 libras Mnimo.

Hinchamiento= 5% Mximo.


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Absorcin= 8% Mximo

ESTABILIZACIN ELECTROQUMICA DE SUELO CON ACEITES

ACCIN DEL ACEITE SULFONADO SOBRE LAS PARTCULAS DEL SUELO.

Las partculas finas de arcillas y limos, debido a su composicin mineralgica, tienen

exceso de iones negativos (aniones), por la cual atraen los iones positivos (cationes)

del agua, haciendo que sta se adhiera a ellas, formando el agua pelicular.

El aceite sulfonado, por su composicin qumica, tiene un enorme potencial de

intercambio inico. Cuando se colocan pequeas cantidades del producto en agua,

activan los iones h+ y (OH)^- de ella, ionizndola, la cual intercambia vigorosamentesus cargas elctricas con las partculas del suelo, haciendo que el agua adherida a las

partculas rompa su enlace electroqumico y se desprenda convirtindose en agua

libre, que drena por gravedad, evaporacin y compactacin.

El aceite sulfonado es un producto derivado de la fraccin naftaleno del petrleo,

sulfonado; cido de accin corrosiva en materiales orgnicos muertos y suave en los

vivos. Es un lquido espeso de color negro con una gravedad especfica de 1.15, el PH

es alrededor de 1.25, su viscosidad es ligeramente menor a la del agua, soluble en ella,

a la cual ioniza con extrema rapidez: en solucin acuosa muestra que el efecto

estabilizador del aceite sulfonado sobre una arcilla expansiva, depende de las

condiciones ambientales y que se desarrolla a lo largo del tiempo; as se hace

necesario estudiar su evolucin mediante el anlisis de especmenes sometidos a

diferentes perodos de curado. Lo anterior hace que un estudio sistemtico de este

fenmeno, requiera de tiempos excesivos especialmente cuando las condiciones

ambientales son las menos propicias para el desarrollo del efecto estabilizador del

aceite sulfonado.

Los aceites sulfonados son agentes catalizadores que producen intercambio de iones;

qumicamente son compuestos orgnicos derivados de sulfuros y cidos combinados.La funcin ms importante de estos aceites es la reduccin del agua contenida entre

las partculas del suelo, aumentando el nmero de vacos que permiten el

reacomodamiento de las partculas, bien sea por atraccin entre ellas o bien por

compactacin El aceite sulfonado es un lquido soluble en agua, a la que ioniza

aumentando su conductividad y facilitando el intercambio catinico, ya que la obliga a

desprenderse de las partculas de arcilla y la convierte en agua libre, capaz de

intercambiar sus cargas elctricas con los cationes de la arcilla, a los que finalmente

neutraliza y obliga en forma permanente a

Perder su avidez de agua. Los principales efectos que tiene el aceite sulfonado sobre

los suelos de matriz arcillosa son: reduce espacios intersticiales, reduce lapermeabilidad, incrementa la sedimentacin, mejora la respuesta a la compactacin y
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aumenta la densidad del suelo. Los estudios realizados con aceites sulfonados y la

evidencia obtenida mediante ensayos realizados en campo, muestran que el sistema

de estabilizacin electroqumica es una alternativa competitiva para disminuir el

potencial expansivo de los suelos arcillosos.

CALCINACINOTRATAMIENTOTRMICO

Por razones medioambientales y econmicas, en las obras de infraestructura del

transporte (carreteras, ferrocarriles, aeropuertos) es recomendable hacer uso de la

mayor cantidad posible de suelos presentes en la propia obra tanto en los rellenos

de terraplenes como en su coronacin y fondos de desmonte, donde las exigencias

de calidad son superiores por estar ms cerca de las cargas de trfico. Con

frecuencia sin embargo, los suelos no tienen las caractersticas adecuadas.

Para estos casos se dispone actualmente de diferentes productos para el

tratamiento de los suelos con objeto de facilitar e incluso permitir su puesta en obra,

reducir su sensibilidad al agua y aumentar en mayor o menor grado su resistencia a

la deformacin bajo cargas. Los ms empleados son los siguientes conglomerantes:

cementos, en general con adiciones, y cales. Ambos pueden usarse tanto en polvo

como en forma de lechada. Se mezclan con el suelo, generalmente in situ, se

compactan enrgicamente y se curan. Otras de las posibilidades es el mtodo decalcinacin o tratamiento trmico del suelo, tambin pueden emplearse algunos

ligantes bituminosos y ciertos productos qumicos, pero sus uso actuales mucho

ms reducido, entre otras razones por su costo.

Equipo atascado en suelo con Extensin de cal para secado de

exceso de humedadsuelo hmedo


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Tratamientos de tipo trmico, con altas temperaturas, que calcinan el suelo.

El sueloseendureceaaltas temperaturasdebidoaquea temperaturas

superioresal

400C ocurren cambios en la estructura cristalina de los minerales de

arcilla, especialmente la prdida de elementos OH. Estos cambios son

irreversibles y producen modificaciones sustanciales en las propiedades

fsicasdelossuelos.

Unadelaspropiedadesquemsseafectaesel ndiceplstico, elcual

disminuye drsticamente. Deigual formalacapacidaddeabsorcindeagua, la

expansividad

ylacompresibilidaddisminuyen.

Bsicamente la estabilizacin trmica consiste en pasar gases a

temperaturas cercanasa1000Cporductosohuecosdentrodelsuelo.

Se han realizado tratamientos de este tipo a profundidades hasta de 20

metros (Bell 1993). La distribucin de temperatura depende de la porosidad

del suelo, el contenido de agua, presin de poros y la temperatura de los

gasesinyectados.

Debe tenerseencuentaque la temperaturanosubeporencimade100C

hasta

quesehaevaporado totalmentealaguadentrodelsuelo. Porlaraznanterior

no


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eseconmicoestabilizarsuelossaturadosutilizandoelsistemadecalcinacin.

LOCALIZACIN DEL LUGAR DE TOMA DE MUESTRAS:

La localizacin del lugar de muestreo, debe seleccionarse mediante

cuidadosas consideraciones de acuerdo con la naturaleza pedolgica y

geolgica de los suelos de subrasante y con aspectos de la construccin

del pavimento

Esquemadelmtododetratamientotrmico.


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PROBLEMAS:

Compresibilidad (en general diferencial)

Inestabilidad de terraplenes

Desecacin (Asentamientos, agrietamientos)

La vegetacin acenta las deformaciones


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COMPACTACIN

Proceso mediante el cual se busca densificar un material a una humedad

particular.

Al compactar un suelo se persigue lo siguiente:

Disminuir futuros asentamientos

Aumentar la resistencia al corte

Disminuir la permeabilidad


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ESTABILIZACIN DEL SUELO CON YESO

La estabilizacin del suelo con yeso no es muy comn en la prctica y la

informacin sobre su comportamiento es muy limitada.

El yeso se encuentra en abundancia en muchos pases, ya sea como yesonatural o como un subproducto industrial, y es ms barato que la cal o elcemento (se produce con menos energa y equipamiento).

Como el yeso mezclado con el agua se endurece rpidamente, los bloques deadobe estabilizado con yeso no requieren prolongados perodos de curado, ypueden ser empleados para la construccin de muros tan inmediatamentedespus de producidos. Un contenido de yeso de alrededor del 10% es mejor.

Las ventajas de la estabilizacin con yeso son poca contraccin, apariencialisa y alta resistencia mecnica. Adems, el yeso se aglomera bien con lasfibras (particularmente con el sisal), es muy resistente al fuego y no es atacadopor insectos o roedores.

La principal desventaja del yeso es su solubilidad en el agua, por lo cualrequiere de cuidadosas medidas de proteccin: proteccin contra la lluvia enmuros exteriores mediante enlucidos, enchapados o techos con aleros amplios;proteccin de la humedad interna generada, evitando el vapor de agua (en lascocinas) y la condensacin; proteccin contra la absorcin capilar mediante

membranas impermeables.

ESPECIFICACIONES TCNICAS

Los yesos empleados en unidades de obra comprendidas dentro del mbitode aplicacin del presente Pliego sern los definidos en el vigente Pliego Generalde Condiciones para la Recepcin de Yesos y Escayolas en las Obras deConstruccin.

El Pliego de Prescripciones Tcnicas Particulares definir el tipo de yeso oescayola que deber utilizarse en cada caso.

ENVASADOLos yesos debern estar secos y exentos de grumos y se expendern en

envases adecuados para que no sufran alteracin.

En cada envase debern figurar los siguientes datos:

Nombre del fabricante o marca comercial del producto.

Designacin del producto contenido segn el vigente Pliego General deCondiciones para la Recepcin de Yesos y Escayolas.

Peso neto.


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RECEPCION

El producto deber rechazarse si en el momento de abrir el recipiente que locontenga aparece hmedo o grumoso.

Independientemente de esta primera comprobacin, el Director de las obraspodr ordenar, previa a la admisin del producto, la realizacin de los ensayos quecrea necesarios para la comprobacin de las caractersticas especificadas. Estosensayos se realizarn de acuerdo con las normas UNE 7064 y UNE 7065.

Estas comprobaciones podrn repetirse, a juicio del Director, durante elalmacenaje del producto, y siempre que exista duda de que, bien por el tiempo dealmacenaje, bien por las condiciones del mismo, se hayan podido producirvariaciones en las caractersticas.

MEDICION Y ABONO

La medicin y abono de estos materiales se realizar de acuerdo con loindicado en las unidades de obra de que formen parte.

En acopios, los yesos se medirn por toneladas (t) realmente acopiadas de

cada material.

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