estabilizacion con cal.docx
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UNASAM FILIAL BARRANCA
DISENtildeO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Y RIacuteGIDOS
ESTABILIZACIOacuteN DE SUBRASANTES CON CAL
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 1
UNASAM FILIAL BARRANCA
Subrasante
De la calidad de eacutesta depende en gran parte el espesor que debe tener un pavimento sea eacuteste
flexible o riacutegido Como paraacutemetro de evaluacioacuten de esta capa se emplea la capacidad de soporte o
resistencia a la deformacioacuten por esfuerzo cortante bajo las cargas del traacutensito
Es necesario tener en cuenta la sensibilidad del suelo a la humedad tanto en lo que se refiere a la
resistencia como a las eventuales variaciones de volumen Los cambios de volumen en un suelo
expansivo pueden ocasionar graves dantildeos a las estructuras que se apoyan sobre eacuteste por esta razoacuten al
construir un pavimento hay que intentar al maacuteximo controlar las variaciones volumeacutetricas del mismo a
causa de la humedad
Es una parte esencial en el disentildeo de pavimentos Tiene la particularidad de otorgar la respuesta
estructural y el comportamiento del pavimento en construccioacuten y operacioacuten
La subrasante puede estar constituida por suelos en su estado natural o por eacutestos con alguacuten
proceso de mejoramiento tal como la estabilizacioacuten mecaacutenica la estabilizacioacuten fiacutesico ndashquiacutemica con
aditivos como el cemento Portland la cal el asfalto entre otras
Denominacioacuten es la fundacioacuten sobre el cual el pavimento seraacute construido
SUBRASANTE
Como material de fundacioacuten se debe establecer cuaacutel es su resistencia mecaacutenica
y especiacuteficamente ante la presencia de cargas
Se busca la relacioacuten entre la carga y la deformacioacuten unitaria
La resistencia variacutea con las condiciones de humedad compactacioacuten y
confinamiento
Deben representarse en laboratorio las mismas condiciones del proyecto
Tiene una gran influencia en las operaciones de construccioacuten del pavimento y en la eficiencia del
mismo Las subrasantes inestables presentan problemas relativos a la colocacioacuten y compactacioacuten de los
materiales de base yo subbase y no dan soporte adecuado para las subsiguientes operaciones de
pavimentacioacuten
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 2
UNASAM FILIAL BARRANCA
Frecuentemente las deficiencias en la construccioacuten debidas a problemas de la subrasante no se
detectan por encontrarse ldquoocultasrdquo en el pavimento final sin embargo pueden aparecer en el pavimento
despueacutes de la exposicioacuten al traacutefico y al medio ambiente
Las respuestas estructurales de un pavimento (esfuerzos desplazamientos y agrietamientos) son
influidas significativamente por la subrasante Un gran porcentaje de las deflexiones en la superficie de
un pavimento se puede atribuir a la subrasante
Por ser la deflexioacuten de la superficie un criterio de disentildeo es NECESARIO ASEGURAR que la
caracterizacioacuten de la subrasante sea la adecuada
Las propiedades requeridas de la subrasante incluyen la resistencia el drenaje la faacutecil
compactacioacuten la conservacioacuten de la compactacioacuten la estabilidad volumeacutetrica
Los suelos son altamente variables y sus propiedades cambian a lo largo del proyecto en medida
de que existan cambios en la humedad en la densidad o se establezcan influencias ambientales es decir
que las propiedades de la subrasante cambian con el tiempo
Busca reducir la plasticidad del suelo1048707No pretende desarrollar resistencias altas1048707Busca que las
caracteriacutesticas relativas a estabilidad y durabilidad sean suficientes
Provoca en los suelos arcillosos una notable disminucioacuten de plasticidad
Entrega mayor trabajabilidad en las operaciones de construccioacuten
Aporta buenas superficies de trabajo para los equipos de construccioacuten
Tiene definidas aplicaciones en el campo vial
Modifica caracteriacutesticas indeseables y perjudiciales de los suelos arcillosos
Produce una accioacuten cementante adicional
Lenta pero gradual ganancia de resistencia
Sobre suelos granulares que contienen menos del 50 de binder (pasa No 40) y son
tratados con entre el 2 y el 4
Sobre materiales arcillosos para mejorar subrasantes Se tratan entre el 4 y 8
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 3
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ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CAL
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y DINERO
La cal es el uacutenico producto capaz de proveer una variedad de beneficios puede ser utilizada en
suelos inestables para
Secar
Modificar
Estabilizar
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 4
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SECADO
La cal viva (oacutexido de calcio) quiacutemicamente combinada con el agua puede ser utilizada muy
efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad
La combinacioacuten del oacutexido de calcio + agua genera una reaccioacuten exoteacutermica provocando calor
que evapora el agua del suelo
El oacutexido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo
El efecto neto es que el secado ocurre raacutepidamente dentro de unas horas habilitando maacutes raacutepido
el acceso al lugar y compactacioacuten del suelo que a que el suelo se seque a traveacutes de la evaporacioacuten natural
El tratamiento con oacutexido de calcio transforma las caracteriacutesticas y el desempentildeo de suelos
arcillosos En estas imaacutegenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y despueacutes (derecha) de haberlo
tratado con cal viva)
Para hidratar 1 ton de oacutexido de calcio se requiere de 320 L de agua
MODIFICADO
Ocurre despueacutes de hacer el mezclado inicial del oacutexido de calcio y los materiales
arcillosos presentes en el suelo
Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con las partiacuteculas de arcilla con el
agua y otros iones
Gracias al intercambio ioacutenico el suelo arcilloso se modifica resultando
Reduccioacuten del Iacutendice de Plasticidad
El suelo se hace friable y granular
Mejora la estabilizad y compactacioacuten
Se reduce la expansivita del suelo
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ESTABILIZACIOacuteN
La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del
pavimento
Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo
Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones
Se crea una barrera resistente al agua
Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad
Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos
Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente
se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Incrementa substancialmente la capacidad de carga
REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS
FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN
PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES
La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular
Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan
propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en
la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua
y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN
En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los
aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio
ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla
La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material
cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente
Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material
tratado
Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente
incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta
matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes
granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una
capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente
durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable
La capa estructural que se forma es fuerte y flexible
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REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL
Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos
Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una
estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)
Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de
piedras gravas arena)
La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una
estructura de materiales cementantes
La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un
suelo arenoso o con grava
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 7
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LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO
EL TERRENO O AacuteREA
Seca el suelo para seguir trabajando
Gran plataforma de trabajo para maquinaria pesada
Hace que las arcillas no trabajables se conviertan en suelo trabajable en minutos
Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo
permitiendo que la base gane resistencia
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 8
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Costos maacutes bajos en la construccioacuten
Hace que los materiales del lugar sean usables y trabajables
Elimina los costos de remover y acarrear materiales
Elimina el costo asociado con materiales para rellenar
Costos de vida maacutes bajos
Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los
efectos de heladas y deshielos
Vida uacutetil de largo tiempo
ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE
CALCIO
iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo
Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar
un suelo para un propoacutesito en especiacutefico
iquestQueacute propoacutesito
Secar
Modificar
Estabilizar
1 Secado
El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de
humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo
El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades
de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al
doble del agua que se requiere para hidratarlo
2 Modificacioacuten
La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales
arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas
de oacutexido de calcio y de suelo
Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo
que resulta en
Reduccioacuten de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten
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Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar
los valores de resistencia a la compresioacuten finales
3 Estabilizacioacuten
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de
oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo
El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la
formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del
suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y
aluacutemina
Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten
(VRS)
3 Estabilizacioacuten
Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla
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MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 11
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CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
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Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
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DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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Subrasante
De la calidad de eacutesta depende en gran parte el espesor que debe tener un pavimento sea eacuteste
flexible o riacutegido Como paraacutemetro de evaluacioacuten de esta capa se emplea la capacidad de soporte o
resistencia a la deformacioacuten por esfuerzo cortante bajo las cargas del traacutensito
Es necesario tener en cuenta la sensibilidad del suelo a la humedad tanto en lo que se refiere a la
resistencia como a las eventuales variaciones de volumen Los cambios de volumen en un suelo
expansivo pueden ocasionar graves dantildeos a las estructuras que se apoyan sobre eacuteste por esta razoacuten al
construir un pavimento hay que intentar al maacuteximo controlar las variaciones volumeacutetricas del mismo a
causa de la humedad
Es una parte esencial en el disentildeo de pavimentos Tiene la particularidad de otorgar la respuesta
estructural y el comportamiento del pavimento en construccioacuten y operacioacuten
La subrasante puede estar constituida por suelos en su estado natural o por eacutestos con alguacuten
proceso de mejoramiento tal como la estabilizacioacuten mecaacutenica la estabilizacioacuten fiacutesico ndashquiacutemica con
aditivos como el cemento Portland la cal el asfalto entre otras
Denominacioacuten es la fundacioacuten sobre el cual el pavimento seraacute construido
SUBRASANTE
Como material de fundacioacuten se debe establecer cuaacutel es su resistencia mecaacutenica
y especiacuteficamente ante la presencia de cargas
Se busca la relacioacuten entre la carga y la deformacioacuten unitaria
La resistencia variacutea con las condiciones de humedad compactacioacuten y
confinamiento
Deben representarse en laboratorio las mismas condiciones del proyecto
Tiene una gran influencia en las operaciones de construccioacuten del pavimento y en la eficiencia del
mismo Las subrasantes inestables presentan problemas relativos a la colocacioacuten y compactacioacuten de los
materiales de base yo subbase y no dan soporte adecuado para las subsiguientes operaciones de
pavimentacioacuten
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Frecuentemente las deficiencias en la construccioacuten debidas a problemas de la subrasante no se
detectan por encontrarse ldquoocultasrdquo en el pavimento final sin embargo pueden aparecer en el pavimento
despueacutes de la exposicioacuten al traacutefico y al medio ambiente
Las respuestas estructurales de un pavimento (esfuerzos desplazamientos y agrietamientos) son
influidas significativamente por la subrasante Un gran porcentaje de las deflexiones en la superficie de
un pavimento se puede atribuir a la subrasante
Por ser la deflexioacuten de la superficie un criterio de disentildeo es NECESARIO ASEGURAR que la
caracterizacioacuten de la subrasante sea la adecuada
Las propiedades requeridas de la subrasante incluyen la resistencia el drenaje la faacutecil
compactacioacuten la conservacioacuten de la compactacioacuten la estabilidad volumeacutetrica
Los suelos son altamente variables y sus propiedades cambian a lo largo del proyecto en medida
de que existan cambios en la humedad en la densidad o se establezcan influencias ambientales es decir
que las propiedades de la subrasante cambian con el tiempo
Busca reducir la plasticidad del suelo1048707No pretende desarrollar resistencias altas1048707Busca que las
caracteriacutesticas relativas a estabilidad y durabilidad sean suficientes
Provoca en los suelos arcillosos una notable disminucioacuten de plasticidad
Entrega mayor trabajabilidad en las operaciones de construccioacuten
Aporta buenas superficies de trabajo para los equipos de construccioacuten
Tiene definidas aplicaciones en el campo vial
Modifica caracteriacutesticas indeseables y perjudiciales de los suelos arcillosos
Produce una accioacuten cementante adicional
Lenta pero gradual ganancia de resistencia
Sobre suelos granulares que contienen menos del 50 de binder (pasa No 40) y son
tratados con entre el 2 y el 4
Sobre materiales arcillosos para mejorar subrasantes Se tratan entre el 4 y 8
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ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CAL
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y DINERO
La cal es el uacutenico producto capaz de proveer una variedad de beneficios puede ser utilizada en
suelos inestables para
Secar
Modificar
Estabilizar
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SECADO
La cal viva (oacutexido de calcio) quiacutemicamente combinada con el agua puede ser utilizada muy
efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad
La combinacioacuten del oacutexido de calcio + agua genera una reaccioacuten exoteacutermica provocando calor
que evapora el agua del suelo
El oacutexido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo
El efecto neto es que el secado ocurre raacutepidamente dentro de unas horas habilitando maacutes raacutepido
el acceso al lugar y compactacioacuten del suelo que a que el suelo se seque a traveacutes de la evaporacioacuten natural
El tratamiento con oacutexido de calcio transforma las caracteriacutesticas y el desempentildeo de suelos
arcillosos En estas imaacutegenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y despueacutes (derecha) de haberlo
tratado con cal viva)
Para hidratar 1 ton de oacutexido de calcio se requiere de 320 L de agua
MODIFICADO
Ocurre despueacutes de hacer el mezclado inicial del oacutexido de calcio y los materiales
arcillosos presentes en el suelo
Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con las partiacuteculas de arcilla con el
agua y otros iones
Gracias al intercambio ioacutenico el suelo arcilloso se modifica resultando
Reduccioacuten del Iacutendice de Plasticidad
El suelo se hace friable y granular
Mejora la estabilizad y compactacioacuten
Se reduce la expansivita del suelo
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ESTABILIZACIOacuteN
La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del
pavimento
Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo
Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones
Se crea una barrera resistente al agua
Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad
Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos
Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente
se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Incrementa substancialmente la capacidad de carga
REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS
FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN
PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES
La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular
Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan
propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en
la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua
y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN
En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los
aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio
ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla
La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material
cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente
Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material
tratado
Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente
incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta
matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes
granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una
capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente
durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable
La capa estructural que se forma es fuerte y flexible
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REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL
Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos
Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una
estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)
Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de
piedras gravas arena)
La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una
estructura de materiales cementantes
La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un
suelo arenoso o con grava
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LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO
EL TERRENO O AacuteREA
Seca el suelo para seguir trabajando
Gran plataforma de trabajo para maquinaria pesada
Hace que las arcillas no trabajables se conviertan en suelo trabajable en minutos
Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo
permitiendo que la base gane resistencia
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Costos maacutes bajos en la construccioacuten
Hace que los materiales del lugar sean usables y trabajables
Elimina los costos de remover y acarrear materiales
Elimina el costo asociado con materiales para rellenar
Costos de vida maacutes bajos
Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los
efectos de heladas y deshielos
Vida uacutetil de largo tiempo
ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE
CALCIO
iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo
Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar
un suelo para un propoacutesito en especiacutefico
iquestQueacute propoacutesito
Secar
Modificar
Estabilizar
1 Secado
El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de
humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo
El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades
de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al
doble del agua que se requiere para hidratarlo
2 Modificacioacuten
La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales
arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas
de oacutexido de calcio y de suelo
Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo
que resulta en
Reduccioacuten de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten
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UNASAM FILIAL BARRANCA
Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar
los valores de resistencia a la compresioacuten finales
3 Estabilizacioacuten
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de
oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo
El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la
formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del
suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y
aluacutemina
Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten
(VRS)
3 Estabilizacioacuten
Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 10
UNASAM FILIAL BARRANCA
MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
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UNASAM FILIAL BARRANCA
CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 12
UNASAM FILIAL BARRANCA
Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
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UNASAM FILIAL BARRANCA
DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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UNASAM FILIAL BARRANCA
Frecuentemente las deficiencias en la construccioacuten debidas a problemas de la subrasante no se
detectan por encontrarse ldquoocultasrdquo en el pavimento final sin embargo pueden aparecer en el pavimento
despueacutes de la exposicioacuten al traacutefico y al medio ambiente
Las respuestas estructurales de un pavimento (esfuerzos desplazamientos y agrietamientos) son
influidas significativamente por la subrasante Un gran porcentaje de las deflexiones en la superficie de
un pavimento se puede atribuir a la subrasante
Por ser la deflexioacuten de la superficie un criterio de disentildeo es NECESARIO ASEGURAR que la
caracterizacioacuten de la subrasante sea la adecuada
Las propiedades requeridas de la subrasante incluyen la resistencia el drenaje la faacutecil
compactacioacuten la conservacioacuten de la compactacioacuten la estabilidad volumeacutetrica
Los suelos son altamente variables y sus propiedades cambian a lo largo del proyecto en medida
de que existan cambios en la humedad en la densidad o se establezcan influencias ambientales es decir
que las propiedades de la subrasante cambian con el tiempo
Busca reducir la plasticidad del suelo1048707No pretende desarrollar resistencias altas1048707Busca que las
caracteriacutesticas relativas a estabilidad y durabilidad sean suficientes
Provoca en los suelos arcillosos una notable disminucioacuten de plasticidad
Entrega mayor trabajabilidad en las operaciones de construccioacuten
Aporta buenas superficies de trabajo para los equipos de construccioacuten
Tiene definidas aplicaciones en el campo vial
Modifica caracteriacutesticas indeseables y perjudiciales de los suelos arcillosos
Produce una accioacuten cementante adicional
Lenta pero gradual ganancia de resistencia
Sobre suelos granulares que contienen menos del 50 de binder (pasa No 40) y son
tratados con entre el 2 y el 4
Sobre materiales arcillosos para mejorar subrasantes Se tratan entre el 4 y 8
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 3
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ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CAL
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y DINERO
La cal es el uacutenico producto capaz de proveer una variedad de beneficios puede ser utilizada en
suelos inestables para
Secar
Modificar
Estabilizar
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 4
UNASAM FILIAL BARRANCA
SECADO
La cal viva (oacutexido de calcio) quiacutemicamente combinada con el agua puede ser utilizada muy
efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad
La combinacioacuten del oacutexido de calcio + agua genera una reaccioacuten exoteacutermica provocando calor
que evapora el agua del suelo
El oacutexido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo
El efecto neto es que el secado ocurre raacutepidamente dentro de unas horas habilitando maacutes raacutepido
el acceso al lugar y compactacioacuten del suelo que a que el suelo se seque a traveacutes de la evaporacioacuten natural
El tratamiento con oacutexido de calcio transforma las caracteriacutesticas y el desempentildeo de suelos
arcillosos En estas imaacutegenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y despueacutes (derecha) de haberlo
tratado con cal viva)
Para hidratar 1 ton de oacutexido de calcio se requiere de 320 L de agua
MODIFICADO
Ocurre despueacutes de hacer el mezclado inicial del oacutexido de calcio y los materiales
arcillosos presentes en el suelo
Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con las partiacuteculas de arcilla con el
agua y otros iones
Gracias al intercambio ioacutenico el suelo arcilloso se modifica resultando
Reduccioacuten del Iacutendice de Plasticidad
El suelo se hace friable y granular
Mejora la estabilizad y compactacioacuten
Se reduce la expansivita del suelo
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 5
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ESTABILIZACIOacuteN
La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del
pavimento
Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo
Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones
Se crea una barrera resistente al agua
Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad
Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos
Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente
se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Incrementa substancialmente la capacidad de carga
REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS
FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN
PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES
La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular
Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan
propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en
la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua
y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN
En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los
aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio
ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla
La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material
cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente
Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material
tratado
Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente
incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta
matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes
granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una
capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente
durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable
La capa estructural que se forma es fuerte y flexible
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 6
UNASAM FILIAL BARRANCA
REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL
Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos
Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una
estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)
Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de
piedras gravas arena)
La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una
estructura de materiales cementantes
La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un
suelo arenoso o con grava
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 7
UNASAM FILIAL BARRANCA
LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO
EL TERRENO O AacuteREA
Seca el suelo para seguir trabajando
Gran plataforma de trabajo para maquinaria pesada
Hace que las arcillas no trabajables se conviertan en suelo trabajable en minutos
Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo
permitiendo que la base gane resistencia
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 8
UNASAM FILIAL BARRANCA
Costos maacutes bajos en la construccioacuten
Hace que los materiales del lugar sean usables y trabajables
Elimina los costos de remover y acarrear materiales
Elimina el costo asociado con materiales para rellenar
Costos de vida maacutes bajos
Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los
efectos de heladas y deshielos
Vida uacutetil de largo tiempo
ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE
CALCIO
iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo
Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar
un suelo para un propoacutesito en especiacutefico
iquestQueacute propoacutesito
Secar
Modificar
Estabilizar
1 Secado
El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de
humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo
El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades
de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al
doble del agua que se requiere para hidratarlo
2 Modificacioacuten
La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales
arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas
de oacutexido de calcio y de suelo
Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo
que resulta en
Reduccioacuten de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 9
UNASAM FILIAL BARRANCA
Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar
los valores de resistencia a la compresioacuten finales
3 Estabilizacioacuten
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de
oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo
El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la
formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del
suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y
aluacutemina
Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten
(VRS)
3 Estabilizacioacuten
Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla
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MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
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CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
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Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
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DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON CAL
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y DINERO
La cal es el uacutenico producto capaz de proveer una variedad de beneficios puede ser utilizada en
suelos inestables para
Secar
Modificar
Estabilizar
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SECADO
La cal viva (oacutexido de calcio) quiacutemicamente combinada con el agua puede ser utilizada muy
efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad
La combinacioacuten del oacutexido de calcio + agua genera una reaccioacuten exoteacutermica provocando calor
que evapora el agua del suelo
El oacutexido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo
El efecto neto es que el secado ocurre raacutepidamente dentro de unas horas habilitando maacutes raacutepido
el acceso al lugar y compactacioacuten del suelo que a que el suelo se seque a traveacutes de la evaporacioacuten natural
El tratamiento con oacutexido de calcio transforma las caracteriacutesticas y el desempentildeo de suelos
arcillosos En estas imaacutegenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y despueacutes (derecha) de haberlo
tratado con cal viva)
Para hidratar 1 ton de oacutexido de calcio se requiere de 320 L de agua
MODIFICADO
Ocurre despueacutes de hacer el mezclado inicial del oacutexido de calcio y los materiales
arcillosos presentes en el suelo
Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con las partiacuteculas de arcilla con el
agua y otros iones
Gracias al intercambio ioacutenico el suelo arcilloso se modifica resultando
Reduccioacuten del Iacutendice de Plasticidad
El suelo se hace friable y granular
Mejora la estabilizad y compactacioacuten
Se reduce la expansivita del suelo
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ESTABILIZACIOacuteN
La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del
pavimento
Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo
Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones
Se crea una barrera resistente al agua
Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad
Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos
Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente
se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Incrementa substancialmente la capacidad de carga
REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS
FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN
PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES
La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular
Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan
propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en
la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua
y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN
En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los
aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio
ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla
La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material
cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente
Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material
tratado
Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente
incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta
matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes
granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una
capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente
durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable
La capa estructural que se forma es fuerte y flexible
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REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL
Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos
Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una
estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)
Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de
piedras gravas arena)
La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una
estructura de materiales cementantes
La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un
suelo arenoso o con grava
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LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO
EL TERRENO O AacuteREA
Seca el suelo para seguir trabajando
Gran plataforma de trabajo para maquinaria pesada
Hace que las arcillas no trabajables se conviertan en suelo trabajable en minutos
Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo
permitiendo que la base gane resistencia
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Costos maacutes bajos en la construccioacuten
Hace que los materiales del lugar sean usables y trabajables
Elimina los costos de remover y acarrear materiales
Elimina el costo asociado con materiales para rellenar
Costos de vida maacutes bajos
Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los
efectos de heladas y deshielos
Vida uacutetil de largo tiempo
ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE
CALCIO
iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo
Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar
un suelo para un propoacutesito en especiacutefico
iquestQueacute propoacutesito
Secar
Modificar
Estabilizar
1 Secado
El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de
humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo
El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades
de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al
doble del agua que se requiere para hidratarlo
2 Modificacioacuten
La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales
arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas
de oacutexido de calcio y de suelo
Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo
que resulta en
Reduccioacuten de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 9
UNASAM FILIAL BARRANCA
Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar
los valores de resistencia a la compresioacuten finales
3 Estabilizacioacuten
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de
oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo
El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la
formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del
suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y
aluacutemina
Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten
(VRS)
3 Estabilizacioacuten
Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 10
UNASAM FILIAL BARRANCA
MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 11
UNASAM FILIAL BARRANCA
CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 12
UNASAM FILIAL BARRANCA
Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 13
UNASAM FILIAL BARRANCA
DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 14
UNASAM FILIAL BARRANCA
SECADO
La cal viva (oacutexido de calcio) quiacutemicamente combinada con el agua puede ser utilizada muy
efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad
La combinacioacuten del oacutexido de calcio + agua genera una reaccioacuten exoteacutermica provocando calor
que evapora el agua del suelo
El oacutexido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo
El efecto neto es que el secado ocurre raacutepidamente dentro de unas horas habilitando maacutes raacutepido
el acceso al lugar y compactacioacuten del suelo que a que el suelo se seque a traveacutes de la evaporacioacuten natural
El tratamiento con oacutexido de calcio transforma las caracteriacutesticas y el desempentildeo de suelos
arcillosos En estas imaacutegenes se muestra el mismo suelo antes (izquierda) y despueacutes (derecha) de haberlo
tratado con cal viva)
Para hidratar 1 ton de oacutexido de calcio se requiere de 320 L de agua
MODIFICADO
Ocurre despueacutes de hacer el mezclado inicial del oacutexido de calcio y los materiales
arcillosos presentes en el suelo
Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con las partiacuteculas de arcilla con el
agua y otros iones
Gracias al intercambio ioacutenico el suelo arcilloso se modifica resultando
Reduccioacuten del Iacutendice de Plasticidad
El suelo se hace friable y granular
Mejora la estabilizad y compactacioacuten
Se reduce la expansivita del suelo
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 5
UNASAM FILIAL BARRANCA
ESTABILIZACIOacuteN
La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del
pavimento
Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo
Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones
Se crea una barrera resistente al agua
Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad
Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos
Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente
se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Incrementa substancialmente la capacidad de carga
REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS
FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN
PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES
La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular
Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan
propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en
la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua
y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN
En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los
aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio
ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla
La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material
cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente
Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material
tratado
Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente
incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta
matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes
granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una
capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente
durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable
La capa estructural que se forma es fuerte y flexible
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 6
UNASAM FILIAL BARRANCA
REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL
Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos
Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una
estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)
Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de
piedras gravas arena)
La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una
estructura de materiales cementantes
La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un
suelo arenoso o con grava
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 7
UNASAM FILIAL BARRANCA
LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO
EL TERRENO O AacuteREA
Seca el suelo para seguir trabajando
Gran plataforma de trabajo para maquinaria pesada
Hace que las arcillas no trabajables se conviertan en suelo trabajable en minutos
Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo
permitiendo que la base gane resistencia
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 8
UNASAM FILIAL BARRANCA
Costos maacutes bajos en la construccioacuten
Hace que los materiales del lugar sean usables y trabajables
Elimina los costos de remover y acarrear materiales
Elimina el costo asociado con materiales para rellenar
Costos de vida maacutes bajos
Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los
efectos de heladas y deshielos
Vida uacutetil de largo tiempo
ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE
CALCIO
iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo
Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar
un suelo para un propoacutesito en especiacutefico
iquestQueacute propoacutesito
Secar
Modificar
Estabilizar
1 Secado
El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de
humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo
El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades
de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al
doble del agua que se requiere para hidratarlo
2 Modificacioacuten
La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales
arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas
de oacutexido de calcio y de suelo
Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo
que resulta en
Reduccioacuten de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten
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Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar
los valores de resistencia a la compresioacuten finales
3 Estabilizacioacuten
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de
oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo
El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la
formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del
suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y
aluacutemina
Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten
(VRS)
3 Estabilizacioacuten
Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla
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MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
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UNASAM FILIAL BARRANCA
CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
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UNASAM FILIAL BARRANCA
Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
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DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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ESTABILIZACIOacuteN
La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del
pavimento
Ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten (VRS) con el tiempo
Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones
Se crea una barrera resistente al agua
Reduccioacuten del iacutendice de plasticidad
Reduce las caracteriacutesticas de expansioacuten y agrietamientos
Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua el pH del suelo raacutepidamente
se incrementa siendo favorable para la formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Incrementa substancialmente la capacidad de carga
REACCIOacuteN QUIacuteMICA DE LA CAL CON ARCILLAS
FLOCULACIOacuteNAGLOMERACIOacuteN
PARTIacuteCULAS DE ARCILLA INESTABLES
La cal reacciona quiacutemicamente con las partiacuteculas de arcilla alterando la interaccioacuten molecular
Las arcillas sin tratar tienen una estructura molecular similar a algunos poliacutemeros y dan
propiedades plaacutesticas La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares causando cambios en
la densidad y el volumen A mayor aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer agua
y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
ARCILLA DESPUEacuteS DE LA FLOCULACIOacuteN AGLOMERACIOacuteN
En suelos arcillosos tratados con cal los aacutetomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los
aacutetomos de sodio e hidrogeno produciendo un suelo con caracteriacutesticas muy friables El intercambio
ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla
La siguiente reaccioacuten ocurre con la siacutelice y aluacutemina disponible en suelo formando un material
cementante (el efecto puzolaacutenico) ganando resistencia a la compresioacuten progresivamente
Floculacioacuten la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se hace trabajable el material
tratado
Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente el pH del suelo raacutepidamente
incrementa arriba del 105 siendo favorable para la formacioacuten de hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo A como se forma esta
matriz o estructura el suelo es transformado de su alta expansivita de un estado natural indeseable a maacutes
granular a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una
capacidad de soporte de carga La controlada reaccioacuten puzolaacutenica crea un material que es permanente
durable resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable
La capa estructural que se forma es fuerte y flexible
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UNASAM FILIAL BARRANCA
REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL
Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos
Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una
estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)
Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de
piedras gravas arena)
La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una
estructura de materiales cementantes
La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un
suelo arenoso o con grava
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LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO
EL TERRENO O AacuteREA
Seca el suelo para seguir trabajando
Gran plataforma de trabajo para maquinaria pesada
Hace que las arcillas no trabajables se conviertan en suelo trabajable en minutos
Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo
permitiendo que la base gane resistencia
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Costos maacutes bajos en la construccioacuten
Hace que los materiales del lugar sean usables y trabajables
Elimina los costos de remover y acarrear materiales
Elimina el costo asociado con materiales para rellenar
Costos de vida maacutes bajos
Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los
efectos de heladas y deshielos
Vida uacutetil de largo tiempo
ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE
CALCIO
iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo
Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar
un suelo para un propoacutesito en especiacutefico
iquestQueacute propoacutesito
Secar
Modificar
Estabilizar
1 Secado
El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de
humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo
El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades
de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al
doble del agua que se requiere para hidratarlo
2 Modificacioacuten
La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales
arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas
de oacutexido de calcio y de suelo
Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo
que resulta en
Reduccioacuten de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten
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UNASAM FILIAL BARRANCA
Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar
los valores de resistencia a la compresioacuten finales
3 Estabilizacioacuten
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de
oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo
El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la
formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del
suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y
aluacutemina
Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten
(VRS)
3 Estabilizacioacuten
Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla
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UNASAM FILIAL BARRANCA
MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 11
UNASAM FILIAL BARRANCA
CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 12
UNASAM FILIAL BARRANCA
Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 13
UNASAM FILIAL BARRANCA
DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 14
UNASAM FILIAL BARRANCA
REACCIONES PUZOLANAS USANDO CAL
Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos
Durante la reaccioacuten con la siacutelice y aluacutemina disponible en los suelos se forma una
estructura de materiales cementantes (el efecto puzolaacutenicos)
Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y material granulado (fragmentos de
piedras gravas arena)
La reaccioacuten entre la cal ceniza volante (flyash) la siacutelice y aluacutemina forman una
estructura de materiales cementantes
La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las partiacuteculas grandes de un
suelo arenoso o con grava
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 7
UNASAM FILIAL BARRANCA
LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO
EL TERRENO O AacuteREA
Seca el suelo para seguir trabajando
Gran plataforma de trabajo para maquinaria pesada
Hace que las arcillas no trabajables se conviertan en suelo trabajable en minutos
Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo
permitiendo que la base gane resistencia
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 8
UNASAM FILIAL BARRANCA
Costos maacutes bajos en la construccioacuten
Hace que los materiales del lugar sean usables y trabajables
Elimina los costos de remover y acarrear materiales
Elimina el costo asociado con materiales para rellenar
Costos de vida maacutes bajos
Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los
efectos de heladas y deshielos
Vida uacutetil de largo tiempo
ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE
CALCIO
iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo
Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar
un suelo para un propoacutesito en especiacutefico
iquestQueacute propoacutesito
Secar
Modificar
Estabilizar
1 Secado
El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de
humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo
El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades
de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al
doble del agua que se requiere para hidratarlo
2 Modificacioacuten
La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales
arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas
de oacutexido de calcio y de suelo
Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo
que resulta en
Reduccioacuten de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 9
UNASAM FILIAL BARRANCA
Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar
los valores de resistencia a la compresioacuten finales
3 Estabilizacioacuten
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de
oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo
El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la
formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del
suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y
aluacutemina
Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten
(VRS)
3 Estabilizacioacuten
Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 10
UNASAM FILIAL BARRANCA
MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
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UNASAM FILIAL BARRANCA
CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 12
UNASAM FILIAL BARRANCA
Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
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DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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UNASAM FILIAL BARRANCA
LA CAL EN LA MODIFICACIOacuteN DEL SUELO PREPARANDO
EL TERRENO O AacuteREA
Seca el suelo para seguir trabajando
Gran plataforma de trabajo para maquinaria pesada
Hace que las arcillas no trabajables se conviertan en suelo trabajable en minutos
Las reacciones puzolaacutenicas del tratamiento con cal continua a lo largo del tiempo
permitiendo que la base gane resistencia
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 8
UNASAM FILIAL BARRANCA
Costos maacutes bajos en la construccioacuten
Hace que los materiales del lugar sean usables y trabajables
Elimina los costos de remover y acarrear materiales
Elimina el costo asociado con materiales para rellenar
Costos de vida maacutes bajos
Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los
efectos de heladas y deshielos
Vida uacutetil de largo tiempo
ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE
CALCIO
iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo
Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar
un suelo para un propoacutesito en especiacutefico
iquestQueacute propoacutesito
Secar
Modificar
Estabilizar
1 Secado
El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de
humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo
El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades
de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al
doble del agua que se requiere para hidratarlo
2 Modificacioacuten
La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales
arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas
de oacutexido de calcio y de suelo
Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo
que resulta en
Reduccioacuten de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 9
UNASAM FILIAL BARRANCA
Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar
los valores de resistencia a la compresioacuten finales
3 Estabilizacioacuten
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de
oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo
El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la
formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del
suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y
aluacutemina
Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten
(VRS)
3 Estabilizacioacuten
Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 10
UNASAM FILIAL BARRANCA
MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
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UNASAM FILIAL BARRANCA
CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
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UNASAM FILIAL BARRANCA
Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 13
UNASAM FILIAL BARRANCA
DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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UNASAM FILIAL BARRANCA
Costos maacutes bajos en la construccioacuten
Hace que los materiales del lugar sean usables y trabajables
Elimina los costos de remover y acarrear materiales
Elimina el costo asociado con materiales para rellenar
Costos de vida maacutes bajos
Maacutes bajos costos de mantenimiento a traveacutes de mejor resistencia contra el agua y a los
efectos de heladas y deshielos
Vida uacutetil de largo tiempo
ESTABILIZACIOacuteN DE SUELOS CON OacuteXIDO DE
CALCIO
iquestQueacute lograr con el tratamiento del suelo
Tratamiento de suelo es un teacutermino general que se aplica cuando se quiere modificar
un suelo para un propoacutesito en especiacutefico
iquestQueacute propoacutesito
Secar
Modificar
Estabilizar
1 Secado
El tratamiento con oacutexido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de
humedad mejorando su desempentildeo durante el proyecto constructivo
El oacutexido de calcio se hidrata tomando humedad de suelo generando grandes cantidades
de calor que provocan la evaporacioacuten de maacutes agua del suelo
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del oacutexido de calcio es igual al
doble del agua que se requiere para hidratarlo
2 Modificacioacuten
La modificacioacuten ocurre cuando el oacutexido de calcio reacciona con los materiales
arcillosos presentes en el suelo realizaacutendose un intercambio ioacutenico entre las partiacuteculas
de oacutexido de calcio y de suelo
Gracias a este intercambio ioacutenico el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo
que resulta en
Reduccioacuten de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las caracteriacutesticas para la compactacioacuten
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UNASAM FILIAL BARRANCA
Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar
los valores de resistencia a la compresioacuten finales
3 Estabilizacioacuten
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de
oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo
El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la
formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del
suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y
aluacutemina
Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten
(VRS)
3 Estabilizacioacuten
Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla
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UNASAM FILIAL BARRANCA
MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
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CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 12
UNASAM FILIAL BARRANCA
Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 13
UNASAM FILIAL BARRANCA
DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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Aplicacioacuten del oacutexido de calcio sobre suelo arcilloso para reducir su plasticidad e incrementar
los valores de resistencia a la compresioacuten finales
3 Estabilizacioacuten
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reaccioacuten de
oacutexido de calcio con el siacutelice y la aluacutemina presentes en el suelo
El PH de la mezcla suelo+oacutexido de calcio se incrementa siendo favorable para la
formacioacuten de silicatos y aluminatos de calcio
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partiacuteculas del
suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos caacutelcicos de siacutelice y
aluacutemina
Como resultado se obtiene una ganancia progresiva de resistencia a la compresioacuten
(VRS)
3 Estabilizacioacuten
Reduce la plasticidad la expansioacuten y le da resistencia entre las partiacuteculas de arcilla
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MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
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CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
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Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
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DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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MECANISMO DE REACCIOacuteN
Las denominadas arcillas estaacuten compuestas por una multitud de pequentildeas laacuteminas que
posee una gran aacuterea superficial (150 a 400 m2 gr)
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen
partiacuteculas de sodio (+) y de agua (bipolares)
Entre mayor sea el aacuterea superficial de una arcilla mayor seraacute su capacidad de atraer
agua y mayor tambieacuten seraacute su comportamiento expansivo
A menos que se modifique la superficie de las arcillas eacutestas se expandiraacuten y
contraeraacuten de acuerdo a los cambios climaacuteticos causando dantildeos
Cuando se agrega oacutexido de calcio a un suelo arcilloso el calcio (++) reemplaza al sodio
y las partiacuteculas de arcilla se transforman en hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina
Este intercambio ioacutenico expulsa tambieacuten las partiacuteculas de cal que se hallaban
acumuladas en la superficie de la arcilla
Los hidratos caacutelcicos de siacutelice y aluacutemina forman una estructura permanente y fuerte
con caracteriacutesticas cementantes que gana resistencia a la compresioacuten progresivamente
Reacciones inmediatas (horas)
Reduccioacuten en contenido de agua
Floculacioacuten (la textura cambia decrece el iacutendice de plasticidad y se apropia la
trabajabilidad del material tratado)
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas meses antildeos)
Reaccioacuten puzolaacutenica entre las partiacuteculas de cal con la arcilla
Recarbonatacioacuten de la cal
iquestCUAacuteNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
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CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
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Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
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DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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CON OacuteXIDO DE CALCIO
El tratamiento con oacutexido de calcio mejora la textura y la resistencia a la compresioacuten del
suelo hacieacutendolo faacutecil de manejar durante la compactacioacuten El beneficio obtenido por
el tratamiento es mayor cuanto mayor es el contenido de arcilla del suelo
Los tratamientos de estabilizacioacuten pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos
La efectividad del tratamiento dependeraacute del nivel de arcilla presente (miacutenimo 7) y de
su capacidad para reaccionar
El disentildeo del tratamiento maacutes adecuado se desprende de un anaacutelisis del suelo para
conocer la cantidad de oacutexido de calcio adicionada para lograr un PH de 12454
Los suelos con menos del 7 de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el flyash (ceniza volante)
La dosificacioacuten conveniente es generalmente de una a tres partes de flyash contra una
parte de cal (1-31)
El flyash es un subproducto de la combustioacuten del carboacuten que contiene grandes
cantidades de siacutelice y aluacutemina que pueden reaccionar con la cal
-
RESUMEN DEL PROCESO DE APLICACIOacuteN
Escarificacioacuten
Suministro y aplicacioacuten de oacutexido de calcio
Incorporacioacuten de humedad
Mezclad pulverizacioacuten Curado de preferencia durante la noche (miacutenimo un 3 arriba
en contenido oacuteptimo de humedad del suelo tratado)
Compactacioacuten al 95 tan pronto sea posible despueacutes de haber ocurrido el mezclado
Sellado con emulsioacuten para que se cure la capa tratada si va a recibir pavimento o sello
Control de calidad
Contenido oacuteptimo de Cal
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Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
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DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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Dosificacioacuten en campo(Peso del enviacuteo aacuterea a aplicar)
Profundidad del suelo a tratar (No exceder la del proyecto)
Pulverizado del suelo (contacto entre arcilla y cal)
Mezclado eficiente(Homogenizacioacuten)
Humedad Optima(miacutenimo un 3 arriba del suelo sin tratar) antes y despueacutes
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos indique de manera raacutepida el pH del suelo
tratado esto se lograriacutea utilizando un indicador quiacutemico ya que se lograriacutea tener una prueba de la
reaccioacuten de manera raacutepida que posteriormente se puede confirmar con la prueba de VRS
Se tienen diversa opciones de indicadores los maacutes usuales para tal serian fenoftaleina y amarillo
de alizarina
Ademaacutes es una prueba de bajo costo y de faacutecil aplicacioacuten ya que el costo de 250 ml del
indicador es de $650 - $700 y se utiliza en una solucioacuten al 01 lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solucioacuten indicadora Su aplicacioacuten es sencilla ya que se puede rociar con un
atomizador o tomar una muestra y mezclarla con un pequentildeo volumen de indicador en un vaso de
precipitado
1048707 Esta prueba es instantaacutenea por lo que nos ayudariacutea a detectar deficiencias en el contenido de
cal y asiacute poder evitar problemas posteriores por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes presentaciones para la estabilizacioacuten de
suelos
CAL VIVA
VENTAJAS
Es maacutes econoacutemico su traslado en un 25 por la cantidad disponible de CaO
La densidad es igual a la unidad por lo tanto su almacenamiento requiere menor
volumen para silos
Reaccioacuten maacutes raacutepida de secado
Extiende las temporadas de construccioacuten (exceso de humedad o lluvia por temporadas)
DESVENTAJAS
La hidratacioacuten en campo requiere un cuidado especial
Problemas de seguridad en su aplicacioacuten
LECHADA DE CAL
VENTAJAS
No tenemos problemas de polvo en la aplicacioacuten
Se distribuye uniformemente el producto en el suelo
Reduce costos para su hidratacioacuten y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de mezclado para su distribucioacuten en la forma seca
Ayuda a la humectacioacuten pronta de los suelos en periodo del verano
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DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
BASE Y SUB-BASE GRANULAR Paacutegina 14
UNASAM FILIAL BARRANCA
DESVENTAJAS
La velocidad de aplicacioacuten es lenta y necesitas camiones pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada
No es praacutectico para suelos huacutemedos
CAL HIDRATADA
VENTAJAS
Se aplica dos o tres veces maacutes raacutepido que la lechada
Muy efectivo en suelos que no tienen mucha humedad
La hidratacioacuten de la cal esta total y correctamente terminada
DESVENTAJAS
El polvo que se genera en su aplicacioacuten
Su peso volumeacutetrico la hace que sea maacutes costoso su traslado contra el producto seco
La dosificacioacuten se pierde en lugares con mucho viento
El proceso de hidratacioacuten en planta es maacutes caro que hacerlo en el lugar de aplicacioacuten
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases soacutelidas
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramaacutetica sus propiedades mecaacutenicas y se
vuelven impermeables
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las caracteriacutesticas del suelo asiacute como
una ganancia de la resistencia a la compresioacuten progresiva
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga acarreo y regaliacuteas (de material de
banco y el existente en la obra) al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con
cal en el lugar de construccioacuten de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre
estos contra el material de banco
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