ESTABILIZACION DE SUELOS CON CAL
1
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y
DINERO
La cal es el único producto capaz de proveer una
variedad de beneficios, puede ser utilizada en suelos
inestables para:
Secar
Modificar
Estabilizar
- 2 -
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y
DINERO
SECADO
La cal viva (óxido de calcio) químicamente combinada
con el agua, puede ser utilizada muy efectivamente para
el secado de cualquier suelo con humedad.
La combinación del óxido de calcio + agua, genera una
reacción exotérmica, provocando calor que evapora el
agua del suelo.
El óxido de calcio se hidrata al agregarle agua ó por la
humedad de suelo.
- 3 -
*Para hidratar 1 ton de óxido de calcio se requiere de 320 L de agua.
El tratamiento con óxido de
calcio transforma las
características y el
desempeño de suelos
arcillosos. En estas
imágenes se muestra el
mismo suelo antes
(izquierda) y después
(derecha) de haberlo tratado
con cal viva).
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y
DINERO
SECADO
El efecto neto es que el secado ocurre rápidamente,
dentro de unas horas, habilitando más rápido el acceso
al lugar y compactación del suelo, que a que el suelo se
seque a través de la evaporación natural.
- 4 -
*Para hidratar 1 ton de óxido de calcio se requiere de 320 L de agua.
El tratamiento con óxido de
calcio transforma las
características y el
desempeño de suelos
arcillosos. En estas
imágenes se muestra el
mismo suelo antes
(izquierda) y después
(derecha) de haberlo tratado
con cal viva).
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y
DINERO
MODIFICADO
Ocurre después de hacer el mezclado inicial del óxido de
calcio y los materiales arcillosos presentes en el suelo.
Los iones de calcio (Ca++) de la cal se intercambian con
las partículas de arcilla, con el agua y otros iones.
Gracias al intercambio iónico, el suelo arcilloso se
modifica, resultando:
Reducción del Indice de Plasticidad
El suelo se hace friable y granular
Mejora la estabilizad y compactación
Se reduce la expansividad del suelo
- 5 -
SUELOS TRATADOS CON CAL AHORRA TIEMPO Y
DINERO
ESTABILIZACIÓN
La cal es utilizada para estabilizar y fortalecer las subbases y bases debajo del pavimento.
Ganancia progresiva de resistencia a la compresión (VRS) con el tiempo.
Durabilidad a largo tiempo en muy adversas condiciones
Se crea una barrera resistente al agua.
Reducción del índice de plasticidad.
Reduce las características de expansión y agrietamientos.
Cuando se agregan las cantidades adecuadas de cal y agua, el pH del suelo rápidamente se incrementa, siendo favorable para la formación de silicatos y aluminatos de calcio.
Incrementa substancialmente la capacidad de carga.
- 6 -
REACCIÓN QUÍMICA DE LA CAL CON ARCILLAS
La cal reacciona químicamente con las partículas de arcilla alterando la interacción molecular. Las arcillas sin tratar tienen una estructura
molecular similar a algunos polímeros, y dan propiedades plásticas. La estructura puede atrapar agua entre sus capas moleculares, causando cambios en la densidad y el volumen. A mayor área superficial de una arcilla, mayor será su capacidad de atraer agua y mayor también será su comportamiento expansivo.
En suelos arcillosos tratados con cal, los átomos de calcio (de la cal) han re-emplazado los átomos de sodio e hidrogeno, produciendo un suelo con características muy friables. El intercambio iónico expulsa también las partículas de cal que se hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla. La siguiente reacción ocurre con la sílice y alúmina disponible en suelo, formando un material cementante (el efecto puzolánico), ganando resistencia a la compresión progresivamente.
Floculación: la textura cambia, decrece el índice de plasticidad y se hace trabajable el material tratado.
- 7 -
Floculación/Aglomeración
Arcilla después de la floculación / Aglomeración
Floculación/Aglomeración
Partículas de arcilla inestables
REACCIÓN QUÍMICA DE LA CAL CON ARCILLAS
Cuando las cantidades de cal y agua son agregadas adecuadamente, el pH del suelo rápidamente incrementa arriba del 10.5, siendo favorable para la formación de hidratos cálcicos de sílice y alúmina. Estos compuestos forman una matriz que contribuye a la resistencia del suelo. A como se forma esta matriz ó estructura, el suelo es transformado de su alta expansividad, de un estado natural indesable a más granular, a un material relativamente impermeable que puede ser compactado en una superficie con una capacidad de soporte de carga. La controlada reacción puzolánica crea un material que es permanente, durable, resistente a los agrietamientos y significativamente impermeable. La capa estructural que se forma es fuerte y flexible.
- 8 -
REACCIONES PUZOLANICAS USANDO CAL
Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos
Durante la reacción con la sílice y alumina disponible en los
suelos, se forma una estructura de materiales cementantes. (el
efecto puzolánicos)
- 9 -
Reacción Puzolánica
Calcium Hydroxide
From lime or cement
Cementitious
Material from
pozzolanic reactions
[CSH and CAH]
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
Clay Particle
REACCION QUIMICA DE LA CAL CON FLYASH (CENIZA
VOLANTE) PARA PROVEER RESULTADOS CEMENTANTES
Esencial para el tratamiento de suelos no-arcillosos y
material granulado (fragmentos de piedras, gravas,
arena)
La reacción entre la cal, ceniza volante (flyash), la sílice y
alumina forman una estructura de materiales cementantes.
La cal y la ceniza volante (flyash) proveen un filler para las
partículas grandes de un suelo arenoso o con grava.
- 10 -
Reacción Puzolánica
Calcium Hydroxide
From lime or cement
Cementitious
Material from
pozzolonic reactions
[CSH and CAH]
Clay Particle
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
Ca (OH ) 2
DISEÑO DE MEZCLAS PARA DIFERENTES TIPOS
DE SUELOS
Tipo de suelo
Wel
l gra
ded
grav
els
& g
rave
l san
d
mix
ture
s, li
ttle
or n
o fin
es
Poo
rly g
rade
d gr
avle
s &
gra
vel s
and
mix
ture
s, li
tlle
or n
o fin
es.
Silt
y gr
avel
s, g
rave
l-san
d-si
lt m
ixtu
res
Cla
yed
grav
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gra
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and-
clay
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ture
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Wel
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Poo
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rade
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and
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little
or
no fi
nes
Silt
y sa
nds,
san
d-si
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ixtu
res
Cla
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san
ds, s
and-
clay
mix
ture
s
Inor
gani
c si
lts, v
ery
fine
sand
s, r
ock
flour
,
silty
or
clay
ed fi
ne s
ands
Inor
gani
c cl
ays
of lo
w to
med
ium
pla
stic
ity,
grav
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cla
ys, s
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cla
ys, i
lty c
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clay
Org
anic
silt
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f med
ium
to
high
pla
stic
ity
Pea
t, m
uck
& o
ther
hog
hly
orga
nic
soils
Unified
Group
Symbol GW GP GM GC SW SP SM SC ML CL OL MH CH OH PT
ASSHTO
Group
Classifica-
tion
A-1-a A-1-a A-1-b A-1-b A-1-b
A-1-b
or
A-3
A-2-4
or
A-2-5
A-2-6
or
A-2-7
A-4 A-6 A-4 A-5 A-7-6 A-7-5 A-8
Recommen-
ded additives
- 11 -
LIME PLUS TYPE “F” Coal Fly Ash (Stabilization)
LIME (Stabilization & Modification)
Prefix : G = Graded, S= Sand, M = Silt, C = Clay, O = Organic
Suffix : W = Well Graded, P = Poorly Graded, M = Silty, L = Low plasticity (LL< 50%), H = High Plasticity (LL > 50%)
*Ver anexos
LA CAL EN LA MODIFICACIÓN DEL SUELO: PREPARANDO
EL TERRENO O ÁREA
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.
- 12 -
LA CAL EN LA ESTABILIZACIÓN
Las reacciones puzolánicas del tratamiento con cal
continua a lo largo del tiempo, permitiendo que la base
gane resistencia.
- 13 -
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
1 28 360
Rc (
Mp
a)
Edad en días
6% Cao
4% CaO
2% CaO
1% CaO
0% CaO
COSTO EFECTIVO, SOLUCIÓN PARA LA ESTABILIZACION
Costos más bajos en la construcción.
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 más bajos
Más bajos costos de mantenimiento a través de mejor resistencia contra el agua y a los efectos de heladas y deshielos.
Vida útil de largo tiempo.
- 14 -
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON ÓXIDO DE
CALCIO
¿Qué lograr con el tratamiento del suelo?
Tratamiento de suelo: es un término general que se
aplica cuando se quiere modificar un suelo para un
propósito en específico.
¿Qué propósito?
Secar
Modificar
Estabilizar
- 15 -
EFECTOS DEL ÓXIDO DE CALCIO SOBRE EL
SUELO TRATADO
1. Secado
El tratamiento con óxido de calcio permite el secado de suelos con alto contenido de humedad, mejorando su desempeño durante el proyecto constructivo.
El óxido de calcio se hidrata tomando humedad del suelo, generando grandes cantidades de calor que provocan la evaporación de más agua del suelo.
La cantidad total de agua eliminada del suelo por efecto del óxido de calcio es igual al doble del agua que se requiere para hidratarlo.
El tratamiento con óxido de
calcio transforma las
características y el
desempeño de suelos
arcillosos. En estas
imágenes se muestra el
mismo suelo antes
(izquierda) y después
(derecha) de haberlo tratado
con cal viva).
*Para hidratar 1 ton de óxido de calcio se requiere de 320 L de agua. - 16 -
EFECTOS DEL ÓXIDO DE CALCIO SOBRE EL
SUELO TRATADO
2. Modificación
La modificación ocurre cuando el óxido de calcio reacciona con los materiales arcillosos presentes en el suelo realizándose un intercambio iónico entre las partículas de óxido de calcio y de suelo.
Gracias a este intercambio iónico, el suelo arcilloso modifica su carga superficial lo que resulta en: Reducción de la plasticidad del suelo
Mejoramiento de la trabajabilidad
Mejoramiento de las características para la compactación
*Aplicación del óxido de
calcio sobre suelo arcilloso
para reducir su plasticidad e
incrementar los valores de
resistencia a la compresión
finales. - 17 -
EFECTOS DEL ÓXIDO DE CALCIO SOBRE EL
SUELO TRATADO 3. Estabilización
Proceso que ocurre progresivamente durante varios meses e incluye la reacción de óxido de calcio con el sílice y la alúmina presentes en el suelo.
El PH de la mezcla suelo+óxido de calcio se incrementa siendo favorable para la formación de silicatos y aluminatos de calcio.
Inicialmente estos compuestos toman la forma de un gel que recubre las partículas del suelo y que posteriormente se cristalizan para formar hidratos cálcicos de sílice y alúmina.
Como resultado se obtiene una
ganancia progresiva de resistencia
a la compresión (VRS)
- 18 -
EFECTOS DEL ÓXIDO DE CALCIO SOBRE EL
SUELO TRATADO
3. Estabilización
Reduce la plasticidad, la expansión y le da resistencia entre las partículas
de arcilla.
- 19 -
MECANISMO DE REACCIÓN (CONTINUA…)
Las denominadas arcillas están compuestas por una multitud de pequeñas láminas que posee una gran área superficial (150 a 400 m2 / gr).
Estas arcillas posee una carga superficial negativa y para alcanzar neutralidad atraen partículas de sodio (+) y de agua (bipolares).
Entre mayor sea el área superficial de una arcilla, mayor será su capacidad de atraer agua y mayor también será su comportamiento expansivo.
A menos que se modifique la superficie de las arcillas, éstas se expandirán y contraerán de acuerdo a los cambios climáticos causando daños.
Na Na Na Na
H2O H2O H2O H2O H2O
H2O H2O H2O
- 20 -
MECANISMO DE REACCIÓN (CONTINUA…)
Cuando se agrega óxido de calcio a un suelo arcilloso, el calcio (++)
reemplaza al sodio y las partículas de arcilla se transforman en
hidratos cálcicos de sílice y alúmina.
Este intercambio iónico expulsa también las partículas de cal que se
hallaban acumuladas en la superficie de la arcilla.
Los hidratos cálcicos de sílice y alúmina forman una estructura
permanente y fuerte con características cementantes que gana
resistencia a la compresión progresivamente.
Ca Ca Ca Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
Na Na
Na
Na
OH
OH
OH OH
OH
OH
- 21 -
MECANISMO DE REACCIÓN (CONTINUA…)
Reacciones inmediatas (horas).
Reducción en contenido de agua
Floculación (la textura cambia, decrece el índice de plasticidad y se
apropia la trabajabilidad del material tratado).
Reacciones de mediano y largo plazo (semanas, meses, años).
Reacción puzolánica entre las partículas de cal con la arcilla.
Recarbonatación de la cal.
Ca Ca Ca Ca
Ca
Ca
Ca
Ca
Na Na
Na
Na
OH
OH
OH OH
OH
OH
- 22 -
¿CUÁNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
CON ÓXIDO DE CALCIO?
El tratamiento con óxido de calcio mejora la textura y la resistencia a la
compresión del suelo, haciéndolo fácil de manejar durante la
compactación. El beneficio obtenido por el tratamiento es mayor cuanto
mayor es el contenido de arcilla del suelo.
Los tratamientos de estabilización pueden ser aplicados sobre una amplia variedad de
suelos.
La efectividad del tratamiento dependerá del nivel de arcilla presente (mínimo 7%) y
de su capacidad para reaccionar.
El diseño del tratamiento más adecuado se desprende de un análisis del suelo, para
conocer la cantidad de óxido de calcio adicionada para lograra un PH de 12.454.
- 23 -
¿CUÁNDO APLICAR UN TRATAMIENTO
CON ÓXIDO DE CALCIO?
Los suelos con menos del 7% de arcilla pueden ser tratados adicionando materiales
cementantes como el fly ash (ceniza volante).
La dosificación conveniente es generalmente de una a tres partes de fly ash contra una
parte de cal (1-3:1).
El fly ash es un subproducto de la combustión del carbón que contiene grandes
cantidades de sílice y alúmina que pueden reaccionar con la cal.
- 24 -
PRUEBAS PARA LA ESTABILIZACIÓN
DE SUELOS (PREPARACIÓN DE MUESTRAS)
Seleccione el contenido de óxido de calcio como porcentaje del peso volumétrico seco suelto del suelo.
Prueba de Eades-Grim (ASTM D-6276): Obtener una muestra del suelo a tratar.
Secar la muestra en horno
Obtener una muestra de 350 grs. del suelo que pase la malla No. 40 (0.425 milímetros).
Mezclar el suelo con óxido de calcio, en frascos de plástico en una cantidad de 25 grs. de suelo y dosificar la cal en peso para un rango de 1% al 10%. Cada porcentaje tendrá su propia muestra, por lo tanto, se necesitarán frascos, para 10 contenidos de cal.
Agregar 100 ml. de agua destilada por muestra.
Mezclar las muestras de suelo+óxido de calcio+agua durante 30 seg., cada 10 minutos durante una hora.
Con un potenciómetro, obtener lo valores de PH de la mezcla suelo+óxido de calcio+agua.
- 25 -
PRUEBAS PARA LA ESTABILIZACIÓN DE
SUELOS (PREPARACIÓN DE MUESTRAS)
Cuando el valor de PH de la mezcla suelo+óxido de calcio+agua se aproxime a
12.4, esta nos indica la cantidad de óxido de calcio necesaria para estabilizar el
suelo a tratar.
11,6
11,7
11,8
11,9
12,0
12,1
12,2
12,3
12,4
12,5
1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8%
Val
or
de
l pH
% CaO Incorporado
- 26 -
CAL EN LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
Resumen del proceso de aplicación
- 27 -
CAL EN LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
Resumen del proceso de aplicación
- 28 -
CAL EN LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
Recordar: el peso volumétrico del suelo tratado
será más bajo que el del suelo sin tratar y la
humedad óprima del suelo tratado será mayor
que la del suelo original.
Resumen del proceso de aplicación
- 29 -
CAL EN LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
Control de Calidad
- 30 -
CAL EN LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
Se puede llevar a cabo una prueba de campo que nos
indique de manera rápida el pH del suelo tratado, esto
se lograría utilizando un indicador químico, ya que se
lograría tener una prueba de la reacción de manera
rápida que posteriormente se puede confirmar con la
prueba de VRS.
Se tienen diversas opciones de indicadores, los más
usuales para tal serían fenolftaleína y amarillo de
alizarina.
Control de Calidad
- 31 -
CAL EN LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
Además es una prueba de bajo costo y de fácil aplicación, ya
que el costo de 250 ml del indicador es de $650 - $700, y se
utiliza en una solución al 0.1%, lo cual nos da un rendimiento de
250 litros de solución indicadora. Su aplicación es sencilla ya
que se puede rociar con un atomizador o tomar una muestra y
mezclarla con un pequeño volumen de indicador en un vaso de
precipitado.
Esta prueba es instantánea por lo que nos ayudaría a detectar
deficiencias en el contenido de cal y así poder evitar problemas
posteriores, por lo que puede ser parte del servicio de calidad
que se ofrece en la obra.
Control de Calidad
- 32 -
CAL EN LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
VENTAJAS:
Es más económico 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.
Reacción más rápida de
secado.
Extiende las temporadas de
construcción (exceso de
humedad o lluvia, por
temporadas).
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes
presentaciones para la estabilización de suelos
DESVENTAJAS:
La hidratación en campo
requiere un cuidado especial.
Problemas de seguridad en su
aplicación.
CAL VIVA
- 33 -
CAL EN LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
VENTAJAS:
No tenemos problemas de
polvo en la aplicación.
Se distribuye uniformemente el
producto en el suelo.
Reduce costos para su
hidratación y mezclado por el
manejo de pipas y equipo de
mezclado para su distribución
en la forma seca.
Ayuda a la humectación pronta
de los suelos en periodo del
verano.
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes
presentaciones para la estabilización de suelos
DESVENTAJAS:
La velocidad de aplicación es
lenta y necesitas camiones
pipas con gran capacidad para
aplicar la lechada.
No es práctico para suelos
húmedos.
LECHADA DE CAL
- 34 -
CAL EN LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
VENTAJAS:
Se aplica dos o tres veces más
rápido que la lechada.
Muy efectivo en suelos que no
tienen mucha humedad.
La hidratación de la cal esta
total y correctamente
terminada.
Ventajas y desventajas de usar cal en sus diferentes
presentaciones para la estabilización de suelos
DESVENTAJAS:
El polvo que se genera en su
aplicación.
Su peso volumétrico la hace
que sea más costoso su
traslado contra el producto
seco.
La dosificación se pierde en
lugares con mucho viento.
El proceso de hidratación en
planta es más caro que hacerlo
en el lugar de aplicación.
CAL HIDRATADA
- 35 -
CASO PRACTICO –CONTEPEC, MICH. PARQUE INDUSTRIAL
Método Tradicional
Método Estabilización con Cal
Estudio para diseño de pavimentos
Carpeta Asfáltica
Impregnación y Liga
Base Hidráulica
Base Hidráulica
Compactación T.N.
10 cm
20 cm
35 cm
15 cm
Carpeta Asfáltica
Impregnación y Liga
Base Hidráulica
Arcilla y arena fina limosa
estabilizados con óxido de calcio al
6% en peso seco suelto del material
8 cm
18 cm
20 cm
SN= 3.65, AASHTO SN= 3.67, AASHTO =
- 36 -
CASO PRACTICO (1) –CD. GUADALUPE, NL.
Características del estrato natural y modificado
Cliente: Grupo Ruba
Fecha: Agosto/Septiembre 2005
Estabilización calle Río Tigris, Fracc. Privada San Carlos
Características Estrato
(Virgen)
Estrato
(Con cal al 5%)
Pasa malla No. 200 (%) 69 75
Límite líquido (%) 58 27
Índice plástico (%) 36 9
Contracción lineal (%) 14 3
VRS Estándar Saturado (%) 0.90 102
Expansión (%) 1.75 0.31
Observaciones Arcilla altamente plástica
(CH) “Tierra de cultivo”
- 37 -
CASO PRACTICO (1) –CD. GUADALUPE, NL.
Ahorro en Plataformas para viviendas y vialidades
Cliente: Grupo Ruba
Fecha: Agosto/Septiembre 2005
Estabilización calle Río Tigris, Fracc. Privada San Carlos
CONCEPTO
Tratamiento
Tradicional
P.U. $ /MT3
Tratamiento
con cal al 5%
P.U. $/MT3
Corte, carga, acarreo y regalías de material arcilloso en la obra 49 0
Corte, carga, acarreo, regalías, tendido y compactado de material
de banco puesto en la obra al 90% de compactación 103 0
Suministro de material para la estabilización de suelo arcilloso
con cal viva al 5% en peso con CaO disponible de 85% 0 72
Maquila para el mezclado, pulverización, humectado, tendido y
compactado de suelo. (proceso de estabilización) 0 41
Total = 152 113
Ahorro con el proceso de estabilización 34%
Además se pudo trabajar en presencia de agua, durante el
periodo de prueba
- 38 -
CASO PRACTICO (2) –CARR. MONTERREY-
CD.MIER
Características del estrato natural y modificado
Cliente: SCT
Fecha: Noviembre 2005 Cadenamiento 30+800
Ampliación de cuerpo desplante de terraplen
Características Estrato
(Virgen)
Estrato
(Con cal al 4%)
Límite líquido (%) 49 29
Índice plástico (%) 21 12
Contracción lineal (%) 9 0
VRS Estándar Saturado (%) 7 99
Expansión (%) 3 0
Observaciones Arcilla plástica café obscuro
- 39 -
CASO PRACTICO (3) –SAN FERNANDO, TAMPS.
Características del estrato natural y modificado
Cliente: CNA
Fecha: Junio 2006
Brecha Este 107 entre sur 22 y sur 29
Características Estrato
(Virgen)
Estrato
(Con cal al 3%)
Límite líquido (%) 44 33
Índice plástico (%) 10 5
Contracción lineal (%) 1.5 0
VRS Estándar Saturado (%) 22 100
Expansión (%) 1 0
Observaciones
Arcilla plástica en
combinación con arenas y
gravas
- 40 -
CONCLUSIONES
Construyendo el futuro sobre bases sólidas.
Los suelos estabilizados mejoran de manera dramática sus propiedades mecánicas y se vuelven impermeables.
Este tratamiento produce cambios inmediatos en las características del suelo, así como una ganancia de la resistencia a la compresión progresiva.
Se logra importantes ahorros al evitar costos en carga, acarreo y regalías (de material de banco y el existente en la obra), al hacer manejables y resistentes los suelos tratados con cal en el lugar de construcción de las obras y lograr un mejor control de calidad sobre estos contra el material de banco.
- 41 -
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON CAL
- 42 -
ANEXOS
UNIFIED SOIL CLASSIFIACTION (USC) SYSTEM
(FROM ASTM D 2487)
Major Divisions Group
Symbol Typical Names
Course-Grained
Soils
More than 50%
retained on the
0.075 mm
(No. 200) sieve
Gravels
50% or more
of fraction
retained on
the 4.75 mm
(No. 4) sieve
Clean Gravels (less than 5%
fines)
GW Well-graded gravels & gravel-sand mixtures, little or no fines
GP Poorly graded gravels & gravel-sand mixtures, little or no fines
Gravels with
fines (More
than 12% fines)
GM Silty gravels, gravel-sand-silt mixtures
GC Clayey gravels, gravel-sand-clay mixtures
Sands
50% or more
of fraction
passes the
4.75 (No. 4)
sieve
Clean Sands
(less than 5%
fines)
SW Well-graded sands and gravelly sands, little or no fines
SP Poorly graded sands & gravelly sands, little or no fines.
Sands with
fines (More
than 12% fines)
SM Silty sands, sand-silt mixtures
SC Clayey sands, sand-clay mixtures
Fine-Grained
Soils
More than 50%
passes the 0.075
mm (No. 200)
sieve
Silts and Clays
Liquid Limit 50% or less
ML Inorganic silts, very fine sands, rock four, silty or clayey fine.
CL Inorganic clays of low to medium plasticity, gravelly/sandy/silty/lean
clays
OL Organic silts and organic silty clays of low plasticity
Silts and Clays
Liquid Limit greater than 50%
MH Inorganic silts, micaceous or diatomaceous fine sands or silts, elastic
silts
CH Inorganic clays or high plasticity, fat clays
OH Organic clays of medium to high plasticity
Highly Organic Soils PT Peat, muck, and other highly organic soils
43
Prefix : G = Graded, S= Sand, M = Silt, C = Clay, O = Organic
Suffix : W = Well Graded, P = Poorly Graded, M = Silty, L = Low plasticity (LL< 50%), H = High Plasticity (LL > 50%
AASHTO SOIL CLASSIFICATION SYSTEMS (FROM
AASHTO M145 OR ASTM D 3282)
44
Prefix : G = Graded, S= Sand, M = Silt, C = Clay, O = Organic
Suffix : W = Well Graded, P = Poorly Graded, M = Silty, L = Low plasticity (LL< 50%), H = High Plasticity (LL > 50%
General
ClassificationA-7
A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-7-5 A-7-6
Sieve Analysis, %
passing
2.00 mm (No. 10) 50 max … … … … … … … … … …
0.425 (No. 40) 30 max 50 max 51 min … … … … … … … …
0.075 (No. 200) 15 max 25 max 10 max 35 max 35 max 35 max 35 max 36 min 36 min 36 min 36 min
Characteristics of
fraction passing
0.425 mm (No. 40)
Liquid Limit … 40 max 41 min 40 max 41 min 40 max 41 min 40 max 41 min
Plasticity Index N.P. 10 max 10 max 11 min 11 min 10 max 10 max 11 min 11 min1
Usual types of
significant
constituent
materials
fine sand
General rating as a
subgrade
Recommended
additives
Note (1): Plasticity index of A-7-5 subgroup is equal to or less than the LL - 30. Plasticity index of A-7-6 subgroup is greater than LL - 30
LIME PLUS TYPE "F" COAL FLY ASH (STABILIZATION) LIME (STABILIZATION & MODIFICATION)
AASHTO Soil Classification System (from AASHTO M 145 or ASTM D3282)
Granular Materials (35% or less passing the 0.075 mm sieve) Silt-Clay Materials (>35% passing the 0.075 mm sieve)
Group Classification
A-1
A-3
A-2
A-4 A-5 A-6
excellent to good fair to poor
…
6 max
stone fragments, gravel
and sandsilty or clayey gravel and sand silty soils clayey soils