Estabilizaciones

Version 1 – S/Rev. - 2004

EESSTTAABBIILLIIZZAACC IIOONNEESS Con este título desarrollaremos una de las actividades mas frecuentes en las obras viales. En numerosas ocasiones se está procediendo a estabilizar un suelo de manera inconsciente, sin notar el propósito encarado. Comencemos por repetir un concepto: el objeto de la estabilización es variar sus condiciones elasto-resistentes y de durabilidad para mejorar su respuesta frente a la acción deformante y destructora de las cargas del tránsito, y de los factores climáticos. En palabras mas simples es modificar algunas propiedades naturales del suelo, para poder utilizarlo en reemplazo de otros materiales escasos o demasiado costosos. Cuando la estabilización del suelo se ha logrado, le habremos introducido una modificación, por lo menos en alguna de las principales propiedades del suelo natural que interesan al ingeniero vial, a saber: *] Resistencia mecánica *] Estabilidad volumétrica *] Compresibilidad *] Durabilidad *] Permeabilidad

Los tipos de estabilizaciones las resumimos en las siguientes: MECANICA FISICA QUIMICA FISICO QUIMICA

MECANICA: Podemos asignarle el carácter de ser la mas importante porque, además de lograr por si misma ciertas mejoras en toda circunstancia, acompaña siempre a las demás. Se logra aportando energía mecánica a la masa de suelo; para obtener los mejores resultados el suelo distribuido en una capa de espesor uniforme, acorde al equipo disponible; se lo humedece teniendo en cuenta que, al porcentaje indicado por los ensayos se le debe adicionar los correspondientes a las pérdidas durante el laboreo (mezclado, evaporación, etc.), y la densificación se debe efectuar con el equipo de compactación adecuado al tipo de material.

FISICA: En nuestro país no se utilizan los medios eléctricos, ni los cambios de temperatura para trocar propiedades de los suelos; es mas, rara vez se hecha mano a utilizar el drenaje como elemento de equilibrio para mantener condiciones de humedad dentro de un rango aceptable, por lo que dentro de este tipo recurriremos solamente al

mejoramiento de textura y adecuación de los límites de consistencia. QUIMICA : Este tipo de estabilización se logra mediante intercambio iónico entre los granos del material a estabilizar y el producto estabilizante, pero el efecto que mas se debe atender es como varían la tensión superficial y la presión de vapor de las soluciones de estos productos respecto del agua sin ellos, para mantener la humedad de compactación. En nuestro país se han utilizado esporádicamente y en forma aislada en algunas provincias para resolver problemas puntuales con resultados aceptables. El agente es una sal: cloruro de calcio, cloruro de sodio y silicato de sodio. En otras regiones del globo se han obtenido aceptables resultados con ácidos inorgánicos como el fosfórico o el fluorhídrico. Deberían incluirse dentro de este tipo el tratamiento con algunos productos que desde hace pocos años se ofrecen comercialmente, de los cuales sus distribuidores o representantes no indican su origen ni composición, pero que podrían tratarse de ácidos y sales orgánicas. También algunos polímeros (catiónicos, aniónicos y no iónicos) y resinas combinadas (anilina derivada del alquitrán con furfural obtenido como subproducto derivado del maíz, o con un derivado del tanino) y algunos desechos obtenidos de la fabricación del papel u otros productos industriales. En mi experiencia personal, los resultados que ofrecen estos productos no han sido satisfactorios o no se han mantenido en el tiempo. Probablemente se hayan utilizado de manera defectuosa o se espere de ellos mas de lo que puede lograrse con su utilización. FISICO QUIMICA: Dentro de este grupo se encuentran las mas tradicionales con cal y con cemento. Algunos autores incluyen dentro de este tipo a las estabilizaciones con asfalto y sus subproductos; siguiendo a ellos aunque sin demasiado convencimiento vamos a considerarlo así también. Los distintos tipos de estabilizaciones pueden combinarse, y de hecho así ocurre aún cuando quien la recomiende o quien la ejecute no se entere de ello. Como norma general, ya se ha dicho que las tres últimas siempre son complementadas por la estabilización mecánica. Vamos entonces a describir las condiciones que deben reunir los agentes estabilizantes; luego las diferentes estabilizaciones con análisis de los materiales intervinientes por ser todos ellos los que componen el conjunto de materiales viales, y en forma separada los métodos mas usuales de dosificación. Dejaremos para el final las estabilizaciones bituminosas, luego de haber ahondado en los materiales bituminosos, por la importancia que este tipo de materiales tiene en las construcciones camineras.

CONDICIONES QUE DEBEN CUMPLIR LOS AGENTES ESTABILIZANTES 1) Ser asequible en grandes cantidades y en calidad normal. 2) No presentar problemas de transporte, ni ser tóxico. 3) Tener una acción duradera, avalada por experiencias. Dar un material durable y que

mantenga la estabilidad a lo largo del tiempo. 4) Conformar una capa que presente una rigidez compatible con el resto de la

estructura; un módulo de elasticidad razonable. 5) El proceso constructivo debe ser realizable, sencillo y en condiciones climáticas diversas. 6) El precio unitario del producto y el de la capa terminada deben ser convenientes,

dentro del rango del conjunto de valores.

En este tipo de estabilizaciones vamos a concentrarnos en la estabilización granulométrica, conocida también como de ligante arcilla-agua. El origen de las pautas que permiten obtener este material que utilizaremos como base granular, como subbase granular o como calzada enripiada revistiendo caminos de la red sin pavimentar, se remonta a los Estados Unidos de Norteamérica en la crisis de 1930. Suspendidos la construcción de pavimentos de tipo superior, los ingenieros viales se dedicaron a investigar las razones por las cuales algunos revestimientos de este tipo conservaban su estabilidad frente a la acción del tránsito tanto en épocas secas como húmedas; sin deformaciones, ahuellamiento ni pérdida de agregados; y otros requerían de costosos trabajo de mantenimiento para mantenerlos en servicio, y no siempre de manera aceptable. Esas investigaciones permitieron determinar que los revestimientos de mejor comportamiento contaban con materiales de una calidad determinada, conformaban una mezcla bien graduada con un proporcionamiento equilibrado de gravas y arenas, y suficiente cantidad de finos cohesivos que aportaban al mortero de suelo (pasa tamiz Nº 40) la plasticidad necesaria que requería el sistema; y contaban con una densificación próxima a la máxima que podía lograrse en esa época. En función de estas determinaciones se establecieron: las limitaciones de granulometría, fijadas por el huso dado por las especificaciones para las distintas posiciones que puede ocupar en el paquete estructural la mezcla estabilizada; y de plasticidad, para contar con adecuada cantidad de material ligante; además las calidades mínimas que deberían cumplir los componentes y la mezcla, medidas a través de ensayos de aceptación. En cuanto a la densificación ya R.R. Proctor tenía muy avanzados sus

trabajos de compactación, con lo cual se pudo indicar las condiciones de humedad y energía que debería exigirse para estabilizar mecánicamente estas mezclas. Surge entonces el conocido Estabilizado “standard” , que con muy pocas variantes estamos usando hasta estos días del primer año del nuevo siglo (2001), compuesto por: *] una fracción GRUESA que comprende el material retenido en el

tamiz Nº 10 ( 2,0 mm. ) con tamaño máximo 1” ( 25,4 mm. ) y para casos particulares 2” ( 50,8 mm. ).

Su proporción en la mezcla va desde el 45% al 70%; es el esqueleto que aporta la resistencia al impacto y al desgaste, sus partículas deben mantenerse en contacto entre si y contar con la dureza suficiente para que no se produzcan pulimentos ni roturas. Aportan a la mezcla un porcentaje importante de la fricción . *] una fracción INTERMEDIA que al principio se la incluía como parte del mortero de suelo; comprende las arenas: gruesa , el material retenido en el tamiz Nº 40 ( 0,42 mm. ) con tamaño máximo en el tamiz Nº 10 ( 2,0 mm. ). mediana y fina, el material retenido en el tamiz Nº 200 ( 0,074 mm. ) con tamaño máximo en el tamiz Nº 40 ( 0,42 mm. ). Su proporción en la mezcla completa entre el 85% y el 93%; no deben producir la separación de las partículas de la fracción GRUESA , las arenas gruesas cumplen igual función que aquella y las arenas finas sirven al acuñamiento que completarán los limos de la fracción siguiente. Su aporte a la mezcla es prácticamente todo el porcentaje restante de la fricción . *] una fracción FINA que comprende los limos y las arcillas, el material pasante por el tamiz Nº 200 ( 0,074 mm. ). Su proporción en la mezcla normalmente está entre el 7% y el 15%; los limos por su forma y textura producen acuñamiento mientras que las arcillas y la inevitable proporción de coloides retienen agua en espesores convenientes para aportar cohesión al sistema. Con un proceso constructivo adecuado -distribución, mezclado, humedecimiento y compactación-; y un proporcionamiento de la mezcla exitoso, el material resultante presenta los valores de estabilidad (resistencia al corte ) mas altos que pueden lograrse con suelos solamente; en algunos casos mayores que el suelo utilizado como referencia por Porter para relacionar el Valor Soporte.

Haremos un breve resumen de las características de calidad, y las condiciones de granulometría y de plasticidad que debe cumplir un suelo estabilizado granulométricamente. Condiciones de granulometría Siempre es posible, partiendo de un tamaño máximo cualquiera, obtener una curva de gradación tal que, cumplida con una mezcla de materiales, podamos construir un revestimiento perfectamente estable; pero, razones constructivas y de sistematización de especificaciones, han puesto un limite superior a ese tamaño, relacionado con el espesor de las bases a ejecutar. Por razones de facilidad de construcción y lisura superficial, el tamaño máximo del material está comprendido entre 1/3 y 1/4 del espesor corriente de la base a construir. La granulometría de la mezcla de materiales que normalmente se especifica para un revestimiento estabilizado se expresa en porcentajes del peso de materiales, con respecto al peso total de la muestra ensayada , que pasan por cada tamiz de una serie determinada. Si tomamos la especificación clásica correspondiente a un revestimiento estabilizado tipo standard cuyo tamaño máximo es de 1” ( 2,54 cm. ) la granulometría se expresa en la siguiente forma :

Estas especificaciones tienen ciertas condiciones complementarias con el fin de permitir cierto margen de tolerancia; así por ejemplo, se puede admitir hasta un 5% de partículas mayores de 1” siempre que ellas pasen totalmente por el tamiz de 1 1/4”. Otra condición complementaria relativa a los finos del suelo estabilizado que son aquellos que pasan por el tamiz Nº 40, compuesto por limo, arcilla y arena fina que controla la proporción de estos materiales en el conjunto, exige que la fracción que pase por el tamiz Nº 200 no exceda de las 2/3 partes de fracción que pasa por el tamiz Nº 40.

Abertura de la criba Número del tamiz

Abertura en mm.

% en peso que pasa por cada tamiz o criba

1” ¾” 3/8” N° 4 N° 10 N° 40 N° 200

25,4 19,0 9,5 4,76 2,00 0,42 0,074

100 80 - 100 50 - 90 40 - 75 30 - 55 20 - 35 10 - 20

32

40 Tamiz 200 Tamiz

40200

⊆=Pasa

PasaPT

PT

Representadas las condiciones granulométricas del cuadro anterior, en un gráfico logarítmico del tamaño de las partículas se obtienen las curvas de la figura. La curva media ideal entre ambas, responde muy aproximadamente a la ecuación.

p = porcentaje que pasa por tamiz de abertura a. A = abertura máxima en la serie de tamices.

Con el fin de restringir el empleo de los materiales mas finos, cosa que la experiencia ha demostrado conveniente, para el caso de usar una fórmula de gradación se ha recomendado lo siguiente: Estas curvas son del mismo tipo de las de Füller, llamadas de máxima compacidad. En rigor para cumplir con la especificación, bastará que la curva obtenida esté dentro del área de las curvas límites, siempre que cumpla las condiciones complementarias a que se ha hecho referencia. Como regla general será preferible una curva regular, aún cuando este cercana a una de las límites, a cualquier otra que presente irregularidades o juegue entre ambos límites. Entre un revestimiento estabilizado, del tipo que tratamos, que debe actuar como superficie de rodamiento, es decir expuesto directamente a las acciones climáticas y de tránsito, y otro que sirva de base ya sea a delgados tratamientos bituminosos o cubiertas de cierto espesor, existen diferencias en cuanto a las funciones que debe desempeñar,

1/3)A / a ( 100 p =

1/3)A / a ( 100 p =

diferencias que influyen sobre las condiciones granulométricas y de plasticidad consideradas adecuadas en uno y otro caso. En el caso del revestimiento que servirá como superficie de rodamiento, este deberá tener: a) estabilidad b) resistencia al efecto abrasivo del tránsito, es decir al desgaste. c) propiedades que impidan la penetración en gran parte de las aguas

de lluvia, y la pérdida de humedad sin desecamiento excesivo. El revestimiento que actuará cubierto con mezclas o tratamientos bituminosos flexibles, necesita únicamente : a) estabilidad, ya que la cubierta impermeable absorbe el desgaste del tránsito e impide la penetración del agua de las lluvias y suprime la evaporación, En estas últimas bases, su cohesión en relación directa con su contenido de arcilla, pierde importancia ya que, cubiertas por una capa bituminosa, están prácticamente exentas de desgaste y libres en cierta medida de las acciones climáticas. Un contenido alto de arcillas, o de una arcilla muy activa, puede ser contraproducente por las características expansivas de este material. Las primeras especificaciones granulométricas de la administración General de Vialidad Nacional agrupó las distintas granulometrías en cuatro tipos que designa : grueso, standard, semi-fino y fino según sea el tamaño máximo del material empleado. Estos husos especificados por el organismo son los siguientes: Es claro que, cuando el aprovechamiento de materiales locales lo exija, podrán introducirse otros tipos de gradaciones, ya que ello siempre es posible partiendo de un tamaño máximo, siempre que además cumpla con las exigencias físicas restantes y de resistencia mínima de acuerdo a su posición en la estructura del pavimento.. El tipo standard de estabilización (tamaño máximo 1”) es de los que han tenido mas aplicación en el país, en general con resultados satisfactorios.

% que Pasa Tamiz Grueso Standard Semi-fino Fino 1 1/2" 100 - - -

1" 85 - 100 100 - - ¾" 65 - 95 80 - 100 - - ½" 30 - 85 - - - 3/8" - 50 - 90 100 - N° 4 25 - 70 40 - 75 75 - 95 - N° 10 20 - 70 30 - 55 55 - 85 100 N° 40 15 - 30 20 - 35 35 - 60 50 - 70 N° 100 - - 25 - 45 30 - 45 N° 200 7 - 15 10 - 20 20 - 35 20 - 35

Las Especificaciones Técnicas en vigencia, en la Sección C. I. indican los husos granulométricos que reflejan la experiencia acumulada desde entonces. La AASHTO (AASHTO Highway Materials - Part I - Specifications ) ha especificado bajo la designación M-147-65 (1996), las condiciones granulométricas y otras para superficies y bases, tendiendo a dar un carácter menos arcilloso a estas últimas. La especificación se refiere a mezclas de diferentes materiales como piedra partida, grava, escoria, arena, arcilla, etc.; libres de materia orgánica u otras impurezas. El material retenido en el tamiz Nº 10 deberá ser durable ( no desintegrarse en ciclos alternados de humedecimiento y secado y de congelación y deshielo ) y tener una resistencia al desgaste, en el ensayo “Los Angeles¨” menor que 50%. Con carácter general se exigen las siguientes condiciones: Estas limitaciones las aconsejamos para los estabilizados que se proyecten, agregando que el Indice de Plasticidad debería ser 2% como mínimo. Además como aconseja también AASHTO: Cuando estas superficies de rodamiento deban mantenerse por varios años sin recubrimiento bituminoso o cualquier otro impermeabilizante, deberá especificarse un mínimo de 8 % pasando el tamiz Nº 200 con Límite Líquido ⊆ 35 e Indice de Plasticidad entre 4 y9. Condiciones de Plasticidad Así como la granulometría nos indicaba si la distribución de las partículas era adecuada para obtener una mayor estabilidad mecánica, el índice de plasticidad de la mezcla de materiales que componen el revestimiento, nos dirá si esa estabilidad será temporal o permanente ante la acción de la humedad. El índice de plasticidad esta influenciado por la presencia de una mayor o menor proporción de arcilla, de modo que la circunstancia de que un revestimiento esté o no cubierto por una capa bituminosa impermeable tendrá significación en los valores a adoptar para aquel. Además de esta circunstancia, para fijar el índice de plasticidad deberá considerarse la cantidad de lluvia anual en la zona y la diferencia de altura entre la rasante y el máximo nivel de la napa freática. De acuerdo con esos conceptos, los valores a adoptar son los siguientes:

ZONA LLUVIA INDICE DE PLASTICIDAD

--- mm/año Base Superficie

Muy Húmeda > 1000 < 2 3 - 5

Humedad Media 700 - 1000 2 - 4 5 - 8

Seca < 700 4 - 6 8 - 12

% 6 I.P. ; % 25 L.L ; 32

40 Nº P.T.200 Nº P.T.

⊆⊆⊆

Es conveniente hacer notar que después de un período de tendencia a adoptar muy bajos índices de plasticidad para las bases, lo que trajo inconveniente para la conservación de las mismas antes de ser cubiertas con tratamientos bituminosos, se han adoptado índices más altos, dentro de los límites establecidos , lo que se traduce en una mayor facilidad para la compactación y conservación de bases. El criterio general es adoptar índices de plasticidad más bajo, cuando mayores sean las posibilidades de acceso de la humedad, a estos revestimientos estabilizados. Otras condiciones relativas a la calidad de los materiales Los materiales pétreos que constituyen las mezclas, deben tener granos duros y resistentes a la acción de los agentes climáticos. Se suele exigir para los mismos un porcentaje máximo de desgaste: generalmente ¨Los Angeles” < 50% en los comienzos. Actualmente en nuestro país, la experiencia ha hecho aumentar esa exigencia a: < 30% para capa de rodamiento; < 35% para bases; y < 40% para subbases. Debe evitarse el empleo de materiales elásticos o esponjosos, que impedirán la obtención de densidades altas y permanentes; y otros con propiedades capilares perjudiciales , que traerían como consecuencia la expansión de la arcilla de la mezcla. Todos estos inconvenientes son producidos por la presencia de micas, diatomeas y sustancias orgánicas, las que estarían denunciadas por valores altos del límite plástico y en los cuales el límite líquido, conviene que resulte inferior al de la relación:

Debe tenerse en cuenta que el límite líquido es indicador de las propiedades capilares de la mezcla y que la introducción del agua en el revestimiento puede ser la causa del fracaso. La cantidad de materiales a que debe recurrirse para obtener una mezcla estabilizada, dentro de las condiciones establecidas difícilmente pasa de cuatro y excepcionalmente de tres. El caso típico y mas general es el que se cuente con tres materiales diferentes aptos para obtener la mezcla necesaria, a saber . 1) El suelo que vamos a estabilizar, que puede tener cantidades variables de agregado grueso, fino, limo y arcilla. 2) Un agregado grueso, que también puede contener algo de agregado fino, limo y arcilla. 3) Un suelo cohesivo o ligante, mezcla de limo y arcilla, y que igualmente puede contener agregado grueso y fino. Se presenta entonces el problema de determinar las proporciones en que deben ser mezclados esos materiales, cuyas granulometrías y demás características

14 I.P. 1,6 L. L. +⋅⊆

conocemos por anticipado, para obtener el revestimiento estabilizado que se ha especificado. Analíticamente el problema no tiene dificultades; siempre se podrá hallar un número de ecuaciones igual al numero de incógnitas representadas por las proporciones de cada uno de los materiales intervinientes de acuerdo con los datos que impondremos a nuestra mezcla para cumplir con las condiciones de granulometría exigidas. En la actualidad con la asistencia de programas de computación de utilización sencilla, poco se tarda en hallar la mezcla buscada. No obstante incluiremos dos métodos de mezcla, aún en uso en obra. Estudio de las mezclas de materiales para un revestimiento estabilizado Una de las formas es la preconizada por Woods y el Asphalt Institute. Consiste en el dibujo de un cuadrado donde los lados verticales representan los dos materiales a mezclar desde pasa 0% en la parte inferior hasta 100 % en la parte superior ; en la escala horizontal inferior los porcentajes que interviene en la mezcla el material 2 con la escala de izquierda a derecha, mientras que en la escala horizontal superior los porcentajes que interviene en la mezcla el material 1 con la escala de derecha a izquierda. Marcando sobre la escala correspondiente a los respectivos materiales los porcentajes que pasan de cada fracción, se trazan rectas que los unen y representan, para esa fracción las mezclas posibles de esos dos materiales. Luego sobre cada una pueden demarcarse los límites fijados por la especificación. Las verticales que puedan trazarse dejando al exterior todos los límites son, a su vez, las posibilidades de mezclas de esos dos materiales que cumplan con la especificación fijada.

Para el caso de mezclas de mas materiales, con el mismo criterio se siguen agregando cuadrados; conviene hacerlo hacia la izquierda con los agregados de mayor importancia, es decir iniciar con la mezcla del fino con el intermedio, y luego agregar el grueso, considerando una mezcla de los primeros como un material. Si ocurriera que no hay posibilidad de lograr ninguna mezcla dentro de los límites de especificaciones, se varían las proporciones de agregado fino e intermedio y se efectúa un nuevo tanteo. Aunque raramente estos estabilizados llevan mas de tres materiales, podrían seguirse agregando cuadrados, si fuera el caso. Debe haber uno menos que el total de materiales a mezclar. También es posible que con los materiales disponibles no se consiga ninguna mezcla que cumpla con la especificación. Pasemos ahora a la resolución mediante el diagrama triangular, que tiene su origen en el recordado triángulo de Witney.

Proyecto de un Revestimiento o Base Estabilizada Granulométricamente Designaremos con las letras X, Y, Z afectadas de subíndices según e material de que se trate a las fracciones del mismo que cumplan las siguientes características: X : Porcentaje del material que pasa por la criba de 1" y es retenido por el tamiz No. 10 Y : Porcentaje del material que pasa por el tamiz No el tamiz No. 10 y es retenido por el tamiz No. 200. Z: Porcentaje del material que pasa por el tamiz No. 200 Así tendremos para:

Material 1: X1 Y1 Z1 Material 2: X2 Y2 Z2 Material 3: X3 Y3 Z3

Límite superior: XS Y S ZS Especificación Standard

Límite inferior: Xi Yi Zi Estabilizado: X Y Z En base a las granulometrías dadas, tendremos: X1 = % P. C. 1” - % P. T. No. 10 = (100 - 13) % = 87% Y1 = % P. T. No. 10 - % P. T. No. 200 = (13 – 1) % = 12% Z1 = % P. T. No. 200 = 1% X2 = % P.C. 1” - % P. T. No. 10 = (100 - 72) % = 28% Y2 = % P. T. No. 10 - % P. T. No. 200 = (72 - 10) % = 62% Z2 = % P. T. No. 200 = 10% X 3 = % P.C. 1” - % P. T. No. 10 = (100 - 100) % = 0% Y3 = % P. T. No. 10 - % P. T. No. 200 = (100 - 81) % = 19% Z3 = % P. T. No. 200 = 81% XS = % P.C. 1” - % P. T. No. 10 = (100 - 25) % = 75% YS = % P. T. No. 10 - % P. T. No. 200 = (25 - 5) % = 20% ZS = % P. T. No. 200 = 5% Xi = % P.C. 1” - % P. T. No. 10 = (100 - 50) % = 50% Yi = % P. T. No. 10 - % P. T. No. 200 = (50 - 15) % = 35% Zi = % P. T. No. 200 = 15%

Los porcentajes así determinados se llevan al correspondiente triángulo de granulometría y observamos que los límites superior e inferior de la especificación standard nos limitan una zona ABCDA (sombreada en el diagrama) equivalente a la comprendida entre ambos

límites (entre Sti y StS) en el gráfico de granulometría, si dicha granulometría se hubiera efectuado únicamente a través del juego de tamices: 1", No. 10 y No. 200.

Por otro lado, las granulometrías de los materiales 1, 2 y 3 nos determinan un triángulo M1 M2 M3 denominado triángulo de granulometría, que nos delimita la zona de mezclas posibles de dichos materiales.

La superposición de dicho triángulo con la zona limitada por la especificación standard nos define el "contorno de granulometría" ABCC´D´A en cuyo interior cualquier punto representará la mezcla de los materiales dados que cumple con la especificación establecida. En base a esto quedaría definida la primera condición impuesta a una mezcla estabilizada que es la de cumplir con una cierta granulometría establecida. Por comodidad para la determinación gráfica del problema, transformaremos el triángulo de granulometría M1 M2 M3 en un triángulo de materiales isósceles de manera que cada lado del mismo representa el porcentaje del material respectivo que interviene en la mezcla; en estas condiciones, el "contorno de granulometría" ABCC´D´A se transformará en un contorno de materiales y todo punto de su interior será solución al problema obteniendo sobre los ejes los porcentajes en que cada material interviene en la mezcla. La transformación de un diagrama en otro es una transformación lineal por la cual las condiciones y características geométricas de una figura se mantendrán en la otra a través de la transformación. C´2 / 12 = 6,6 cm / 12,2 cm = 0,54 C´ : 54% M1 – 46% M2 C´1 / 12 = 1 – 0,54 = 0,46 D´2 / 12 = 6,8 cm / 12,2 cm = 0,56 D´ : 56% M1 – 44% M2 D´1 / 12 = 1 – 0,5 = 0,44 BB´ / 1B´ = 10,0 cm / 14,3 cm = 0,70 (B´3 /23) . [1 – (BB´ /1B)] = (6,2 cm / 13,5 cm) . 0,30 = 0,14 B: 70% M1 – 14% M2 – 16% M3 (B´2 /23) . [1 – (BB´ /1B)] = (7,3 cm / 13,5 cm) . 0,30 = 0,16 CC´´ / 1 C´´ = 5,5 cm / 12,6 cm = 0,44 (C´´3 / 23) . [1 - (C C´´/1C´´)] = (10,5 cm/13,5cm) . 0,56 = 0,44 C: 44% M1 – 44% M2 – 12% M3 (C´´2 / 23) . [1 - (C C´´/1C´´)] = (3,0 cm/13,5cm) . 0,56 = 0,12

Procedemos a ubicar los puntos cuya composición granulométrica acabamos de determinar y, para la fijación del punto A en base a las propiedades geométricas de la transformación efectuada trazamos por el punto B una semirecta paralela al lado CC´ y por D´ otra paralela al lado CB; en la intersección de ambas estará ubicado el punto A al que podemos asignarle la siguiente composición granulométrica aproximada: 80,5 % M1

A 15,5 % M2 4 % M3 El estabilizado, además de las condiciones de granulometría debe cumplir las de plasticidad, es decir, su I. P. debe estar comprendido entre 2 y 6 para lo cual se deberán trazar sobre el triángulo de materiales la recta de igual plasticidad y cuyos límites nos reducirán la primitiva zona o contorno de materiales.

El índice de plasticidad en mezclas estabilizadas granulométricamente se puede calcular en forma aproximada por medio de la expresión: (1) Siendo Fi (i = 1, 2, 3) : cantidad de finos (por ciento que pasa por el tamiz No. 40) correspondiente a cada uno de los materiales. Ii (i = 1, 2, 3) : índice de plasticidad de cada uno de los materiales Debiendo cumplirse podemos hacer: (2) y sustituyendo en (1) :

haciendo:

Y finalmente: (3)

3211

332211

FZFYFXIFZIFYIFXPII

⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅=⋅=

)1()1(

3211

332211

FYXFYFXIFYXIFYIFXPII

⋅−−+⋅+⋅⋅⋅−−+⋅⋅+⋅⋅=⋅=

33321

3333332211

FYFXFFYFXIFYIFXIFIFYIFXPII

⋅−⋅−+⋅+⋅⋅⋅−⋅⋅−⋅+⋅⋅+⋅⋅=⋅=

[ ] [ ]{ } [ ] [ ]3322331133231 IFIFYIFIFXFFFYFFXI ⋅−⋅⋅+⋅−⋅⋅=+−⋅+−⋅⋅

[ ] [ ] [ ] [ ]3322331133231 IFIFYIFIFXIFIFIFYIFIFX ⋅−⋅⋅+⋅−⋅⋅=⋅+⋅−⋅⋅+⋅−⋅⋅

[ ] [ ] 0)( 33332232331131 =−⋅+⋅−⋅−⋅−⋅⋅+⋅−⋅−⋅−⋅⋅ IIFIFIFIFIFYIFIFIFIFX

aIIF =−⋅ )( 11

bIIF =−⋅ )( 22

cIIF =−⋅ )( 33

0)()( =+−⋅+−⋅ ccbYcaX

)()( bcYccaX −⋅=+−⋅

)()()(

bccX

bccaY

−+⋅

−−=

1=++ ZYX

YXZ −−= 1

siendo: En base a dichos valores y haciendo variar I obtendremos una familia de rectas representativas de los puntos de igual plasticidad; al efecto construiremos el siguiente cuadro. Trazadas las rectas de igual plasticidad en el triángulo de materiales y dado que la especificación standard nos fija como límites de los valores de plasticidad

I.p. > 2

< 6

la zona correspondiente al "contorno de materiales" ABCC´D´A queda transformada en la denominada "zona limite". ABCC"D"A la cual ha sido sombreada en el diagrama adjunto.

I I-I1 I-I2 I-I3 a b c a-c c-b a-c c X=0 Y=0c-b c-b Y X

1 1 1 -8 7 31 -720 727 -751 -0,968 0,959 0,959 0,9902 2 2 -7 14 62 -630 644 -692 -0,931 0,910 0,910 0,9783 3 3 -6 21 93 -540 561 -633 -0,886 0,853 0,853 0,9634 4 4 -5 28 124 -450 478 -574 -0,833 0,784 0,784 0,9415 5 5 -4 35 155 -360 395 -515 -0,767 0,699 0,699 0,9116 6 6 -3 42 186 -270 312 -456 -0,684 0,592 0,592 0,8657 7 7 -2 49 217 -180 229 -397 -0,577 0,453 0,453 0,7868 8 8 -1 56 248 -90 146 -338 -0,432 0,266 0,266 0,6169 9 9 0 63 279 0 63 -279 -0,226 0 0 0

9 I 90 F 0 I 31 F 0 I 7 F

33

22

11

======

La tercer condición a ser cumplida por la mezcla estabilizado es la de ser de costo mínimo lo cual exige el trazado de las rectas de igual costo. Por sencillez de cálculo trabajaremos directamente con los precios unitarios del material puesto en obra; en tal caso, el costo de la mezcla será: (4) Además: ∴ sustituyendo será:

321 PZPYPXc ⋅+⋅+⋅=

1=++ ZYX YXZ −−= 1

321 )1( PYXPYPXc ⋅−−+⋅+⋅=

33321 PYPXPPYPXc ⋅−⋅−+⋅+⋅=

[ ] [ ] 33231 PPPYPPXc +−⋅+−⋅=

siendo el coeficiente angular de esta ecuación independiente del valor C y constante, variando C tendremos un haz de rectas paralelas. Haciendo C = P2 resultará de (5) para Con estas coordenadas ya estamos en condiciones de trazar la recta de igual costo para un valor mediremos los costos sobre el eje correspondiente al material 3 teniendo en cuenta que el origen de los costos corresponde a En el correspondiente triángulo de costos hemos marcado las distintas rectas de costo constante tomando intervalos de 50 $/tn.

Por razones de tolerancia en la ejecución de estabilizado, reduciremos la "zona límite" ABCC"D"A transformándola en una "zona de seguridad" para lo cual consideraremos como recta límite de igual plasticidad la correspondiente a I P = 2,5% y reduciendo en un 3% la granulometría. Dependiendo de la responsabilidad que acredite su proveedor, o la seguridad que tenga respecto de la homogeneidad del material que están obteniendo del yacimiento o cantera , se varían las diferencias (aumentando o disminuyendo) con los limites a adoptar. Para I = 2,5 resulta:

[ ] [ ]32313 PPYPPXPc −⋅+−⋅=−

XPPPP

PPPc

Y ⋅−−

−−

−=

32

31

32

3

xXPPPP

Y ⋅−−

−=⋅−−

−=85845851770

1132

31

xXY ⋅−=⋅−= 22,21760

16851

0,451 22,21

1

1 0

===

==

XY

YX

$/tn 845 P C 2 ==

$/tn 85 P3 =

2,5 0 - 2,5 I- I 1 ==

2,5 0 - 2,5 I- I 2 ==

6,5- 9 - 2,5 I- I 3 ==

Efectuadas las correcciones citadas obtenemos la "zona de seguridad" 12341 la cual será transformada en "zona de trabajo" al limitarla mediante dos rectas de igual costo determinadas.

17,5 2,5 . 7 )I - (I . F a 11 ===

77,5 2,5 . 31 )I - (I .F b 2 2 ===

585- (-6,5) . 90 )I - (I . F c 33 ===

77,5-585-

585,0-X77,5-585,0-

(-585,0)-17,5 a Y +⋅=−

+⋅−−=

bccX

bcc

883.0909,0662,5-585,0-

5,6625,602

Y +⋅−=+⋅−

= XX

0,970 X 0 Y0,883 Y 0 X

====

La limitación en costo esta dada por la capa que reemplace en igual condición estructural a esta mezcla en el espesor previsto. En este ejemplo elegiremos como punto de trabajo para un dosaje tentativo de la mezcla el correspondiente a la recta isotara de menor costo con las siguientes proporciones de materiales: a) Procederemos a verificar la granulometría de la mezcla respecto de lo establecido en las especificaciones. La granulometría de la mezcla cumple lo establecido por las especificaciones; al respecto se ha trazado la respectiva curva granulométrica. b) Verificación de la relación de finos Aunque en forma ajustada, también cumple la relación de finos. c) Verificación de las condiciones de plasticidad

1. Cálculo del índice de plasticidad de la mezcla:

2. Cálculo del límite líquido de la mezcla:

9,2% Z43,0% Y47,8% X

$/ton 1215 C

====

5,040..%

200..%⊆

°°

NTPNTP

49,00,253,12 ≅

3 21

3322 11

F . Z F . Y F . X I . F . Z I . F . Y I . F . X

I.P.++

++=

0,90 . 0,092 0,31 . 0,430 0,07 . 0,487 9 . 0,90 . 0,092 0 . 0,31 . 0,430 0 . 0,07 . 0,487

I.P.++++

=

6 2,99 I.P. 2 <=<

3 21

3322 11

F . Z F . Y F . X L . F . Z L . F . Y L . F . X

L.L.++

++=

Esta característica tembien es menor que la máxima establecida.

3. Y en el calculo impuesto se cumple La ultima verificación que corresponde es realizada en laboratorio, realizando sobre la mezcla y los ensayos necesarios para comprobar que además de analíticamente el material logrado, también cumple las relaciones establecida empíricamente. Luego hacer los ensayos de compactación, para determinar la humedad de compactación para moldear los especimenes para determinar el V.S.R., y la cantidad de agua a regar.

FFoorrmmaa ddee DDiissttrriibbuucciióónn ddee llooss mmaatteerriiaalleess eenn eell CCaabbaall lleettee Para los datos fijados de ancho del revestimiento estabilizado, espesor perfilado y compactado y peso específico compactado, tendremos:

B = 7,70 m h = 20 cm Pe = 2300 kgs/m3

La cantidad de material estabilizado por metro de longitud será: (consideramos un espesor h + 1 cm para permitir el perfilado). Dicho caballete unitario estará constituido por:

0,90 . 0,092 0,31 . 0,430 0,07 . 0,487 37 . 0,90 . 0,092 0 . 0,31 . 0,430 0 . 0,07 . 0,487

L.L.++++

=

25 12,3 L.L. <=

40 28 2,99 25,0

40 I.P. 40 N %P.T.

⊂≅+

<+°

kgr/m 1600 kgr/m 3720 . 0,430 YG G2 ===

kgr/m 1780 kgr/m 3720 . 0,478 XG G1 ===

t/m3,72 kgr/m 3720 G ==

3kgr/m 2300 . m 7,70 . m 0,21 G =

kgr/m 342 kgr/m 3720 . 0,092 ZG G 3 ===

En base a los pesos específicos aparentes secos de cada material sobre camión calcularemos el volumen que de los mismos se necesita por metro de longitud de camino: Disponiendo de camiones cuya capacidad es 5 m3, los materiales se dispondrán en las siguientes longitudes (por carga de camión): Cálculo de la Cantidad de Agua a Regar Humedad óptima de compactación: 10% Pérdidas por evaporación (estimado): 2%

Suma: 12% Humedad material en el caballete 4% Humedad a incorporar: 8 % No incluiremos en este item la cantidad de agua necesaria para mantenimiento de la base una vez construída; dicho porcentaje se estima en 5%. La cantidad de agua a incorporar por metro de longitud de camino será:

/mm 1,112 kgr/m 1600kgr/m 1780

Pe

G V 3

1

11 ===

/mm 1,101 kgr/m 1450kgr/m 1600

Pe

G V 3

2

22 ===

/mm 0,311 kgr/m 1100kgr/m 342

Pe

G V 3

3

33 ===

m 4,49 /mm 1,112

m 5,00

V Vc

I 3

3

11 ===

m 4,54 /mm 1,101

m 5,00

V Vc

I 3

3

22 ===

m 16,08 /mm 0,311

m 5,00

V Vc

I 3

3

33 ===

lts/m x . h . G H 2983720080 ===

El riego será efectuado en capas no mayores de 5 cm de espesor a fin de asegurar una humedad lo más uniforme posible en la mezcla. Si el camión regador posee una barra de riego cuya longitud sea de 2,20 m, el volumen de la capa de mezcla a regar será: El volumen total del caballete, por metro de longitud resulta:

Resulta inmediatamente el número de capas en que se efectuará el riego.

Suponiendo que disponemos de dos camiones regadores (número mínimo dispuesto por las especificaciones de Vialidad Nacional) con una capacidad de 5 m3 cada uno, la cantidad de agua a regar por metro de longitud de camino y por capa, será:

la correspondiente longitud de caballete distribuido con motoniveladora en capas de 0,05 m a ser regado por los 2 camiones tanques disponibles, será:

La velocidad de riego de los camiones será función de la longitud de tramo a regar y del tiempo empleado en vaciar el tanque. Suponiendo que la operación se hace en viaje de ida y vuelta y el tiempo de descarga sea 10 min., la velocidad media de los camiones será:

/m m m , . / m m, v 323 11202050 ==

capascapammmm

vV

n 23/ 11,0

/ 524,23

3

≅×

==

capamltscapas

mltsnHa ×=== / 9,12

23/ 298

( ) /mm / m m VVi

i33

3

1

524,2 311,0101,1112,1 =++== ∑=

capa m 775capa lts 12,9lts 10000 ×=

×==

aQ

L

m/min. 115min. 10

m 77522=

×==

tL

Vn

Km/h 3,9m/Km 1000

min/h 60m/min. 155=

×=nV

Cálculo de Costos Tomando el valor de C (costo de la mezcla de materiales) del triángulo de costos, resulta: y expresado por metro cuadrado de base estabilizado, será:

Verificaremos este costo teniendo en cuenta los porcentajes de los materiales incluidos en la mezcla:

Adoptaremos este último valor como verdadero y, para el cómputo de costos unitarios (por m2) de la base estabilizado, tendremos: Item 1: Materiales Material 1: 0,478 . 0,21 m3/ m2 . 2,3 t/ m3 . 1770 $/ton : $/ m2 408,65 Material 2: 0,430 . 0,21 m3/ m2 . 2,3 t/ m3 . 845 $/ton : $/ m2 175,50 Material 3: 0,092 . 0,21 m3/ m2 . 2,3 t/ m3 . 85 $/ton : $/ m2 3,78

$/ m2 587,93 Item 2: Agua Compactación: 0,08 . 0,21 m3/ m2 . 2,3 t/ m3 . 1 m3/tx 22$/ m3 : $/ m2 0,85 Conservación: 0,05 . 0,21 m3/ m2 . 2,3 t/ m3 . 1 m3/tx 22$/ m3 : $/ m2 0,53

$/ m2 1,38 Item 3: Mano de Obra Mezclado, perfiado y compactación: $/ m2 3,00

$/ m2 3,00

2233 m$/ 586,85 m/ m 0,21 ton/m2,3 $/ton 1215 =⋅⋅

$/ton 1215 C =

85) . 092 0, 845 . 43 0, 1770 . 478 (0, ZP YP XP C 32 1 ++=++=

$/ton 1217,23 82 7, 35 363, 06 846, C =++=

Item 4: Equipo Amortización, reparaciones y repuestos, intereses, Impuestos y seguros, combustibles y lubricantes: $/ m2 12,00

$/ m2 12,00

SUMA: $/ m2 604,31 Impuestos y gastos generales 120,86

TOTAL: $/ m2 725,17 Beneficio 145,03

Precio Cotizado $/ m2 870,20

En algunos textos aparece como un caso particular de la estabilización con

ligante arcilla-agua, la realidad es que la estabilización con sales –cloruro de sodio ó

cloruro de calcio- consiste en aprovechar las propiedades higroscópicas y delicuescentes

de las mismas, cuyas soluciones presentan presión de vapor menores y tensión superficial

mayor que el agua común, para conseguir durante los trabajos un persistente estado de

humedad que permite y facilita la compactación; y posteriormente películas de humedad

mas delgadas y fuertes que en el caso del agua común, produciendo alta cohesión.

Las soluciones de cloruro de sodio, por su presión de vapor inferior a la del

agua común, retardan la evaporación de la humedad manteniendo el camino con un

contenido próximo al ideal en época de sequía. Por otra parte la estructuración obtenida

mediante la compactación, si se ha llegado a las condiciones recomendables, hacen que

el agua no penetre o lo haga tan dificultosamente en época lluviosa, que pueda

considerarse con características mas estables en toda época del año.

Las condiciones de humedad internas del suelo compactado no son

prácticamente afectadas por condiciones de sequía o lluvia después de la compactación,

durante la cual la sal ha permitido mantener por un largo tiempo a la fracción del ligante en

estado de plasticidad conveniente y con suficiente espesor de película para que las

partículas mayores bien lubricadas fuesen acomodándose para conseguir la mas alta

densidad; el exceso de humedad se evapora y la solución de cloruro de sodio se concentra

en la superficie hasta el punto de saturación, precipitando gruesos cristales de sal entre las

partículas, propiciando la formación de una costra densa y dura que disminuye la

evaporación.

Esta misma cristalización en los poros del suelo estabilizado, aminora la

contracción que se produce por la pérdida de humedad y disminuye el agrietamiento;

fenómeno este responsable de que las partículas mayores se separen del ligante, lo que

favorecería el embebimiento del suelo estabilizado por efecto de lluvias ulteriores. Por otro

lado la presencia de los granos de sal, mas hidrófilos que los de suelo, van a atraer las

partículas de agua con mas facilidad retrotrayendo el proceso a la situación del final de la

compactación.

En época de sequía, el Cloruro de sodio en exceso, tiene la propiedad de

coagular o flocular la arcilla, reduciendo notablemente los cambios de volumen que

experimenta por secado.

Cuando el agua de lluvia cae sobre la superficie que se encuentra en el estado

anterior, tiende a disolver el Cl Na disminuyendo su concentración; esto produce la

desfloculación de la arcilla la que tiende a aumentar de volumen cerrando los poros e

impidiendo la penetración ulterior del agua, con lo que se evita el arrastre de la sal.

Mediante el uso del Cl Na en bases estabilizadas se han logrado densidades del

orden de 2,4 kg / dm3, posibles por la reducción de las películas cohesivas de agua

alrededor de las partículas, lo que produce una liberación del agua que actúa como

lubricante permitiendo la acomodación de aquellas partículas en el mínimo volumen.

Las bases granulares tratadas con Cl Na presentan una gran resistencia a la

acción de las heladas, mayor resistencia que no solo debe atribuirse a la sal sino también a

la mejor compactación lograda que dificulta la penetración de la humedad.

Sobre calzadas enripiadas que se hayan tratado con estos riegos como

paliativos de polvo y requieran ser cubiertas por un tratamiento bituminoso, estos pueden

ser aplicados sin ninguna dificultad a estas bases. Existe una fuerte vinculación entre los

materiales bituminosos y la superficie dura y seca de los caminos tratados. No obstante,

debido a la forma de producir los asfaltos en la Argentina es siempre recomendable

estudiar los posibles efectos que puede tener la sal sobre el material bituminoso del primer

riego, para asegurarse que no es necesario interponer un manto que evite el contacto.

El proyecto y construcción de los revestimientos tratados con Cl Na no difiere

sustancialmente de los comunes.

La sal es incorporada en los 8 cm. superiores del revestimiento, pero puede ser

aplicada en todo su espesor, lo que no trae mayores beneficios.

La cantidad de sal a aplicar puede sufrir variaciones pero está alrededor de 150

gr. por metro cuadrado y por centímetro de espesor tratado.

Las aplicaciones pueden hacerse incorporando la sal en pequeños cristales o en

soluciones acuosas. .Esta solución salina constituirá el agua de compactación del espesor

tratado de la base y se incorporará por medio de camiones regadores a presión o a

gravedad, en varias pasadas para facilitar una buena distribución.

Con algunas diferencias leves el cloruro de calcio tiene los mismos efectos

sobre el suelo que los descriptos para el cloruro de sodio.

El Cl2 Ca se lo presenta comercialmente en escamas, y es usual que así se lo

incorpore a la mezcla. Estas escamas, en condiciones medias de clima absorbe de 2 a 5

veces su peso en agua.

Puede decirse que su presencia equivale a una ligera lluvia sobre el camino,

todas las noches. El resultado final es una mayor retención de humedad en las bases

tratadas con Cl2 Ca.

El gráfico siguiente resume una serie de determinaciones, sobre pérdidas de humedad,

en bases de agregados graduados, con o sin tratamiento.

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Edad de la Base Estabilizada, en días

% D

e p

érd

idas

de

hu

med

ad c

on

res

pec

to a

l o

rig

inal

Con Tratamiento

Sin Tratamiento

Como antes, la propiedad de dificultar la pérdida de humedad se debe a la

menor presión de vapor que, a una temperatura dada, tienen las soluciones de Cl2 Ca con

respecto al agua pura. A temperatura constante las presiones de vapor de las soluciones

de Cl2 Ca disminuyen a medida que crece la concentración de las mismas, y esa

disminución es más rápida a medida que la temperatura de referencia es más alta.

En la práctica las cosas pasan de la siguiente manera: para una temperatura

ambiente determinada, y para una dada humedad relativa del aire, el vapor de agua de la

atmósfera tiene una cierta presión; una solución de Cl2 Ca expuesta al aire tendrá la suya,

que puede ser mayor o menor. Si es mayor evaporará agua, hasta que la concentración

sea tal que las presiones se equilibren y la evaporación cese; si fuera menor absorberá

humedad disminuyendo la concentración y tendiendo también al equilibrio que será

alcanzado, entonces, por el proceso inverso.

Las soluciones de Cl2 Ca tienen una tensión superficial mayor que el agua y la

diferencia aumenta con la concentración. La figura siguiente muestra esa variación.

Esta propiedad es efectiva, no sólo para disminuir la evaporación, sino que

contribuye a la mayor resistencia de las películas cohesivas.

El efecto evidente que el Cl2 Ca en solución tiene sobre los suelos compactados

en el sentido de aumentar la densidad puede ser explicado porque las películas cohesivas

que forma, son más delgadas que las del agua pura, lo que implica, por la conservación de

72

78

84

90

96

102

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

% de concentración de la solución salina

% a

um

ento

de

den

sid

ad

s/m

ater

ial s

uelto

Serie2

la humedad total, mayor disponibilidad de agua lubricante que permite la mejor

acomodación de las partículas.

Es interesante comparar las curvas de la figura siguiente donde se dan los

porcentajes de aumento de la densidad de la mezcla estabilizada con respecto a la del

material suelto en función del número de pasadas de un rodillo neumático múltiple.

Una curva se refiere al material humedecido con agua pura y la otra con

solución de Cl2 Ca al 4,5%.

Se puede ver que el grado de compactación que se logra con Cl2 Ca y cuatro

( 4) pasadas de rodillos neumático, es superior a la que se obtiene con agua y nueve ( 9)

pasadas del rodillo.

El Cl2 Ca se puede utilizar para consolidar superficialmente un camino; como

paliativo de polvo; o para lograr una verdadera estabilización en un espesor determinado

de una base. En los dos primeros casos se harán aplicaciones superficiales de soluciones

acuosas y en el. segundo se incorporará a la mezcla en escamas a razón de 100 gr. por

metro cuadrado y por cm. de espesor, sin pasar del kilogramo por m2; es decir que

cualquiera que sea el espesor de la base, el tratamiento con Cl2 Ca solo alcanzará a los

10 cm. superiores.

Burggraft, investigando el aumento de la densidad y la estabilidad de las bases

tratadas con Cl2 Ca llega a las conclusiones siguientes:

1400

1600

1800

2000

2200

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

N° de pasadas de rodillo neumático múltiple

% a

um

ento

de

den

sid

ad s

/mat

eria

l su

elto Sin Tratamiento

Con Tratamiento

Durante la construcción de la base se obtiene de inmediato un 85% de la

densidad y un 10% de la estabilidad finales. Durante el período que sigue a la

construcción, y que podríamos, llamarlo de "sazonado” se logra el 15% de la densidad y el

90% de la estabilidad restantes Estas cifras muestran la gran importancia de los

fenómenos que se producen en el período del "sazonado".

Comenzaremos con este tipo de estabilizaciones con los aditivos cálcicos, que

tanto se han utilizado y en mi entender se seguirán utilizando por muchos años.

SUELO – CAL

El uso de cal, como mejorador o estabilizador de suelos data de más de 50 años y se lo conoce en todo el mundo, en general para proveer una cementación leve. En nuestro país se utilizan primordialmente sobre suelos finos cohesivos, porque las modificaciones que se obtienen sobre ellos son, relativamente, mas importantes que los que se pueden verificar sobre fracciones mas gruesas o menos activas. Aunque sobre todos los suelos provocan mejoras, como la reacción química se produce fundamentalmente entre los silicatos y aluminatos presentes en la fracción arcillosa de los suelos con el calcio y magnesio contenidos en la cal, la presencia de suelos finos es lo que la hace posible y en general necesaria. Por otra parte, la necesidad de utilizar los suelos finos, presentes en vastas zonas

de nuestro país, para formar parte de algunas capas de la estructura del pavimento,

tradicionalmente reservadas a suelos granulares y donde resultaría imposible

económicamente utilizarlos, da lugar al uso de las estabilizaciones por medio de la cal .

Por las características del material resultante, se lo emplea generalmente en sub-

base, excepcionalmente con base, y en zonas de suelo arcilloso como camino de obra.

Vamos a analizar por separado los materiales y su interacción, para luego explicar

como se dosifican las cantidades, los ensayos que nos permiten determinar la calidad del

material conseguido, y el criterio para utilizar los parámetros que resultan de dichos

ensayos en el diseño de espesores de pavimentos.

Debemos decir en principio que, al igual que con cemento, betún o sales: no todos los

suelos es posible estabilizarlos con cal.

A pesar de esto, todos los suelos mejoran sus características con el agregado de cal.

A algunos les cambia las características físicas, les reduce la sensibilidad al agua y aumenta su

capacidad portante; a otros, además de lo anterior, contribuye a formar una estructura rígida de

especial comportamiento, debido a la cual el aumento de capacidad es importante.

Habitualmente cuando los ingenieros viales nos encontramos con suelos arcillosos, recurrimos a incorporarle cal persiguiendo alguno de los siguientes objetivos: 1# Aumentar su resistencia. 2# Favorecer algún proceso constructivo. 3# Controlar características negativas, debidas a la afinidad al agua que tienen

estas fracciones. Insisto. La realidad es que a cualquier suelo que cuente con una fracción arcillosa activa, cuando le agregamos cal comercial de cualquier tipo y calidad podemos verificar que ocurren fenómenos que están relacionados con los tres objetivos indicados; siempre las acciones se producen en dos etapas de mayor o menor efectividad de acuerdo a las características del suelo y a la cal utilizada.

Por ser inusual encontrar suelos puros, es conveniente siempre referirse a fracciones, ya que cuando los distinguimos con una denominación lo que estamos indicando cual es la fracción predominante, y la que en definitiva le confiere características y comportamientos singulares.

En Argentina se han estabilizado gravas y suelos con cementaciones de carbonato de calcio con resultados diversos. De todas maneras, por la importancia relativa, por la conformación geológica y los usos que se ha dado en forma masiva a este tipo de estabilizaciones en nuestro país, analizaremos solamente los suelos finos: arenas, limos y arcillas. Arenas Cuando predomina esta fracción, no se obtienen estabilizaciones aceptables, salvo en aquellos suelos en los que solo de 20 a 40% son arenas y el resto cuenta con fracción arcillosa suficiente; porque en esos casos los granos de arena forman un esqueleto friccional resistente, que para edades tempranas son retenidos por los suelos finos que reaccionan con la cal, y para edades mayores, el cuarzo que compone los granos de arena, en un medio básico es también atacado y descompuesto, formando silicatos de estructura rígida y estable. Ref. 5 Limos Si es esta la fracción que predomina, además de estar por lo general acompañados por una fracción arcillosa, sus partículas en si mismas proveen sílice y aluminio en cantidades considerables para brindar, a edades medias por su forma y tamaño, estabilizaciones aceptables.

Arcillas Cuando esta fracción predomina, tenemos la seguridad que sus granos aportarán la sílice y el aluminio necesarios para que se formen los compuestos que dan estructura a la estabilización. Cuando logren formarse cantidades porcentuales significativas de estos compuestos la estabilización será positiva y asegurará que además sea durable. Ahora bien, como ya habíamos indicado, de los minerales presentes en la masa de suelo al comenzar la segunda etapa de la acción de la cal, va a depender que la estabilización se logre; por lo tanto, si fuera posible determinar previamente los tipos de minerales arcillosos que están presentes en el suelo que se pretende estabilizar ; esto, mas que la cantidad de los mismos nos dará orientación para saber si la estabilización no solo es posible, sino si aún que lo fuera será permanente en el tiempo. En orden, las estabilizaciones serán mejores cuando los minerales arcillosos sean montmorillonitas, luego las caolinitas y por último las ilitas. Las montmorillonitas son fuertemente reactivas a la cal. Se sustituye un ion trivalente de aluminio (Al +++) por uno divalente de magnesio (Mg ++), esta sustitución isomorfa provoca una compensación mediante la entrada de iones positivos entre las láminas, que originan ligas débiles lo que permite que la circulación del hidróxido de calcio ( Ca (OH)2 ) se produzca en forma rápida y ataque la superficie de las partículas en áreas importantes con enorme efectividad, produciendo intercambios catiónicos inmediatos. La unión entre las láminas de caolinitas es de tipo hidrógeno, este ión sufre la atracción de los oxígenos de las láminas cercanas generando una unión mas fuerte; a la solución agresiva le cuesta circular entre ellas y en consecuencia el mineral arcilloso es atacado por los bordes y las caras expuestas en forma progresiva. Cuando este tipo de arcillas contienen carbonatos o dióxido de carbono, el hidróxido de calcio ( Ca (OH)2 )reacciona previamente con ellos antes de atacar los minerales arcillosos, por lo que la formación de nuevas especies es escasa. En el caso de la ilita la estructura es mas cerrada aún, y la presencia de azufre favorece la formación de sulfatos previo a cualquier reacción con los minerales arcillosos.

Continuaremos ahora con el agente modificador, haciendo una breve descripción de los dos tipos de cales mas utilizadas: comercialmente hay una cal de uso vial que no hemos podido lograr de sus fabricantes información fehaciente de sus características, algunas de las cuales indicadas en los ensayos no se verificaron en laboratorio, por lo que no hacemos referencia directa a ellas y describiremos los tipos mas generales. CALES HIDRAULICAS Se obtienen a partir de piedras calizas con bajos contenido de carbonato de magnesio para que la calcinación produzca Mg O entre 1 y 3%; y deben contener un

mínimo de 5% de arcillas para que, sus minerales ( silicatos dobles de aluminio y otro metal) al calcinarse la sílice les provea de compuestos sílico aluminosos que le otorgan la característica de hidraulicidad. Otra forma es efectuar la calcinación a una temperatura inferior a la necesaria para favorecer la presencia de los óxidos que forman compuestos hidráulicos. CALES AEREAS Estas cales se obtienen calcinando calizas cálcicas o dolomíticas, con bajos contenidos de minerales arcillosos. Para los fines viales es preferible las cales cálcicas por ser mas reactivas. Las cales magnésicas lo son menos por el proceso de fabricación; alrededor de los 700 °C el carbonato de magnesio (MgCO3) se descompone en óxido de magnesio (MgO) y bióxido de carbono (CO2), pero es necesario elevar la temperatura a 900 °C para que el carbonato de calcio (CaCO3) se descomponga en óxido de calcio (CaO) y bióxido de carbono (CO2). Este sobrecalentamiento del óxido de magnesio ya formado, hace cambiar su estructura hacia una mas compacta, mas densa, (conocida como sinterización de los óxidos) que disminuye su velocidad de hidratación. En virtud de ello se pueden encontrar como cal en polvo hidratada tres productos básicos: Cálcicas , hidróxido de calcio bastante puro [ mas de 70% de Ca (OH)2 ]; Dolomíticas monohidratadas [ con 70 a 75% de ( Ca (OH)2 + MgO ) ]; y Dolomíticas con hidratación especial o dihidratadas en las que el óxido de magnesio se ha transformado también en hidróxido [ con 40 a 50% de Ca (OH)2 + 20 a 30% de Mg (OH)2 ], con precios bastante similares por lo que del acierto en la elección surgirá la cantidad a emplear de la que se tendrá el éxito y la economía del tratamiento. Estudios realizados en nuestro país y en el mundo entero (Ref. 2 a 4 ) ponen de manifiesto tres condiciones principales que deben reunir las cales para estabilizar suelos: # Es mejor una cal correctamente descompuesta -teniendo en cuenta la

temperatura de calcinación y la teórica de descomposición-, que una cal calcinada a temperaturas muy altas.

# Las resistencias que se obtienen están influídas por el tamaño de los

grumos de los cristales óxido de magnesio e hidróxido de calcio presentes; a mayor tamaño menor resistencia final.

# Las cales que contienen cantidades importantes de carbonatos o de

hidróxido de magnesio por deficiencias en el procesamiento, durante y posterior a la calcinación; y en almacenamiento, dan menor resistencia.

Veamos ahora, que ya hemos descriptos los materiales intervinientes, como es la interacción cuando los ponemos en contacto, en presencia de suficiente cantidad de agua. Ya se ha indicado que el proceso se desarrolla en dos etapas, que son las siguientes. ETAPA INICIAL En una primera fase se produce una reacción iónica. Las cales aportan masivamente iones Ca++; Mg++ y (OH)-. Los cationes de Ca y/o Mg y los superficiales de las arcillas se intercambian, desarrollando fuerzas eléctricas de importancia que unen por atracción las partículas arcillosas. Estos fenómenos, que pueden considerarse similares o análogos a una floculación, modifican el material a edades tempranas. a) Se disminuye el rango de humedades que comprende el estado plástico, acercando el paso del estado semisólido al semilíquido, o dicho en forma práctica: reduce el Indice de Plasticidad, tanto mas cuanto mas alto sea, como consecuencia de una pequeña variación del Límite Líquido y un aumento importante del Límite Plástico. b) Se producen algunas reacciones químicas irreversibles en presencia de humedad entre los cationes de los granos, los óxidos de las cales y el dióxido de carbono aportados por ambos y eventualmente por el aire, de resultas de las cuales las partículas mas pequeñas se aglutinan formando un material mas grueso; con mejor permeabilidad y mejor respuesta del esqueleto granular.

c) Por causa de las modificaciones producidas, el material resultante presenta menor superficie específica y consecuente menor capacidad para fijar agua, lo que hace reducir su sensibilidad a cambios volumétricos con los cambios de humedad. d) La respuesta exterior del nuevo material formado; debida precisamente a los cambios de comportamiento que ha ocasionado la acción de la cal, y que se pueden considerar como la finalización de esta primera etapa; son la mayor trabajabilidad y facilidad de desmenuzamiento por aparecer como un suelo mas friable, la mayor velocidad de secado en zonas con exceso humedad y ponerse de manifiesto como una superficie sobre la cual se puede circular o atravesar, sin los riesgos que presentaba el material sin tratar. SEGUNDA ETAPA La reacción continúa, y en la segunda fase se produce una transformación de una parte de los minerales arcillosos aún disponibles -que la primera etapa no ha modificado por razones de cantidad presente; de características; de tiempo de exposición; o de cantidad de solución- , en otros minerales diferentes.

Dependiendo de la naturaleza del mineral arcilloso que predomine en la fracción y de las características que le confiera al conjunto, la transformación se producirá sobre mayor o menor parte de los minerales arcillosos. La fuerza, velocidad y eficiencia con que se produce esta reacción depende de las características de la cal; las cuales les son conferidas por la composición de los distintos óxidos que la componen, en función de las piedras calizas y el proceso de fabricación utilizados, de la ganga (residuo insoluble) incorporada o debida a que la sílice presente en la caliza no llegó a activarse a la temperatura de calcinación, y de la molienda lograda. Cuando las nuevas especies de minerales pueden formar esa matriz rígida e insoluble conocida como puzolánica, la estabilización es posible. No incluimos la cantidad de cal incorporada porque las de peor calidad deben incorporarse en mayor cantidad que las de mejor calidad. Por lo que puede deducirse de lo expuesto, para lograr que la primera fase resulte efectiva es necesario que la cal empleada contenga un porcentaje lo mas elevado posible de óxidos, principalmente de calcio, para que en presencia de cationes de fácil intercambio y con ligas débiles se manifiesten en tiempos breves. Para que la segunda fase resulte efectiva es necesario que la mezcla disponga de minerales arcillosos con estructura inestable en cantidad suficiente para que la acción prolongada de la solución agresiva de los hidróxidos de calcio y/o magnesio, logre la formación de nuevos compuestos que se estructuren formando la matriz rígida. En consecuencia, por lo que se desprende de lo anterior, volvemos a la aseveración del principio: para lograr la estabilización no solo es necesario determinadas características de la cal, sino que el suelo debe tener también características particulares. La transformación de los minerales de las arcillas por la cal son debidas a la alta solubilidad de sílice y del aluminio en un medio fuertemente básico, pasando a solución con pH mayores de 12.

En definitiva, para asegurarse que la segunda fase del proceso puede desarrollarse en forma efectiva, se debe establecer que el suelo es “reactivo”, es decir que cuenta con cantidad de minerales arcillosos suficientes para formar, en presencia de cal y agua, la matriz tridimensional porosa que confiere una rigidez tal al material, que frente a la acción de las cargas presenta menor deformabilidad que el suelo sin estabilizar.

Para determinar si el suelo es reactivo, existen una variedad de métodos entre los cuales el autor normalmente recurre a dos: al desarrollado en el estado de Illinois (U.S.A.) por M. R. Thompson y al desarrollado en Texas (U.S.A.) por C. Mc Dowell. La cal a utilizar es conveniente que aporte también una parte de elementos activos. Estos elementos se encuentran presentes en las cales hidráulicas, que como se recordará para obtenerla se calcinan piedras calizas con mas de 5% de arcilla.

Con suelos no reactivos o cales aéreas se obtendrán modificaciones de características físicas y mejor respuesta en el proceso constructivo; no un suelo estabilizado con respuesta permanente en el tiempo. Porcentajes óptimos de cal y ensayos para determinar la calidad del Material resultante La determinación del porcentaje óptimo de cal es, hasta la fecha, totalmente

empírico. En nuestro país contamos solo con la norma de V.N. Cap. E Sección E. IX de "Ensayo

de Compresión para probetas compactadas de suelo - cal y suelo - cemento., que indica el

proceso para realizar dicho ensayo. Normalmente la repartición indica el valor mínimo de

resistencia, y de esa forma se agregan distintos porcentajes de cal, de acuerdo a la experiencia,

adoptando aquel que da un valor superior al mínimo requerido. No obstante explicaremos dos

métodos basados en investigaciones realizadas en el Estado Norteamericano de Illinois y en el

Estado Norteamericano de Texas, éste último profundizado por investigadores argentinos, de

los que se obtienen conclusiones concretas e interesantes.

MÉTODO A Este método, desarrollado en el estado de lilinois por M. R. Thompsom, propone

determinar en primer lugar si el suelo es o no reactivo, para lo cual sugiere la realización de

ensayos de compresión no confinadas en probetas compactadas de suelo solo y de suelo con

cal, estas ultimas curadas 28 días a temperatura ambiente (23 - 25 °C) o 48 horas a 50°C.

Considera suelos reactivos a ellos en que el aumento de resistencia respecto del

suelo solo es mayor que 3,5 Kg/cm2.; los que dan un aumento menor son no reactivos y solo

pueden ser corregidos o modificados con cal.

Conviene aclarar que los ensayos de compresión mencionados se realizan sobre

probetas cilíndricas de 5 cm. de diámetro y 10 cm. de altura, compactados en forma estática a

doble pistón, a la humedad óptima y densidad máxima obtenida en sendos ensayos de

compactación con la misma energía, sobre el suelo solo y con el agregado del 5% de cal en

peso de suelo seco o el porcentaje para el que la mezcla da un pH de 12,4 luego de una hora.

Suelos estabilizados con cal Habiéndose determinado que el suelo es reactivo, se preparan series de tres a cinco

probetas, con distintos porcentajes, de cal hidráulica, (generalmente cuatro o más, con 2% de

diferencia entre ellos) los que, previo curado, se los ensaya a compresión.

El porcentaje de cal de diseño es aquel para el cual, porcentajes mayores no producen significativos aumentos de resistencia. Determinado el porcentaje de cal del diseño, se confronta la resistencia obtenida para ese porcentaje de cal, con la tabla siguiente: REQUERIMIENTOS TENTATIVOS DE LA RESISTENCIA A COMPRESIÓN DE MEZCLAS DE

SUELO - CAL

Requerimientos de resistencia para varias condiciones previstas de servicios

Resist. Uso residual Inmersión Ciclos congelamiento deshielo

Previsto Requerim. Prolongada 3 ciclos 7 ciclos 10 ciclos (Kg/cm2) 8 (días) (Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2) (Kg/cm2)

Subrasante Modif. 1,4 3,5 3,5 6,3 8,4 3,5

Sub - base Pavimento Rígido 1,4 3,5 3,5 6,3 8,4 Pavimento flexible 3,5

Espesor de la cubierta 7,0

25 cm. 2,1 4,2 4,2 4,2 9,1 7,7

20 cm. 2,8 4,9 4,9 5,3 9,8 9,1 11,2

12,5 cm. 4,2 6,3 6,3 7,0 12,0

Base 7,0 9,1 9,1 10,5 14,0

Si los valores obtenidos fueron inferiores a los indicados, debe aumentarse el

porcentaje de cal; de lo contrario puede seguir adelante, para lo cual es necesario realizar:

a) Ensayo de resistencia a la tracción, por compresión diametral.

b) Ensayo de resistencia a la flexión, cargando una pieza en los tercios.

c) Ensayo triaxial, para presiones de confinamiento ( δ III ) = 0 ; 0,52; 1,04; y 2,08

Kg./cm2.

Con estos ensayos se determina, resistencia de tracción, módulo de rotura,

cohesión, ángulo de fricción interna, módulo de elasticidad a la compresión para δ III =

1,04 Kg./ cm2; y módulo de elasticidad a la flexión , los que se los compara con los que

resultan de ciertas relaciones que da el autor.

De cumplirse estas ultimas correlaciones, solo queda proyectar el porcentaje de cal

que debe agregarse en obra, que será el anterior aumentado en un 0.5 a 1% para tener en

cuenta mezclado deficiente, pérdidas, métodos de compactación, etc.

Suelos corregidos o modificados con cal

Si el aumento de resistencia registrado fue menor de 3,5 Kg./ cm2, se realizan las

constantes físicas después de una hora de practicada la mezcla suelo, cal aérea, agua con

porcentajes no menores de 2% ni mayores de 5% de cal, con diferencia de 1% entre ellos.

Para determinar el porcentaje de cal de diseño se puede se puede utilizar dos

criterios: el de establecer que reducción se quiere obtener del IP; o el de elegir un porcentaje

tal que incrementos sobre ese, no produzca reducciones del IP considerables.

Finalmente, se realiza el ensayo de CBR, que aquí si es de aplicación por cuanto al

no reaccionar el suelo, la cal no da resistencia de placa, limitándose a cambiar las

características; en él se mide el hinchamiento y como hay valores máximos que no se quieren

o no se pueden superar, el porcentaje de cal que limita ese máximo es el de diseño.

La mezcla y el moldeo para realizar el ensayo puede hacerse de las siguientes

formas:

1) Mezclar el suelo y la cal en seco; humedecer hasta el contenido óptimo y moldear la probeta enseguida.

2) Después del mezclado y humedecido del suelo con cal, dejar la mezcla en reposo dos a cuatro horas, en cámara húmeda, después de lo cual se procede al moldeo de las probetas.

3) Extender el período de reposo previo a 24 horas, procediendo después a moldear las probetas.

4) Dejar la mezcla suelo - caí en cámara húmeda durante 7 días, agregar el agua correspondiente al óptimo y compactar.

5) Dejar la mezcla suelo - cal humedecida al óptimo, durante 7 días al aire. Pulverizar la 1 masa, restablecer el contenido óptimo de agua y compactarlas.

6) Con las probetas compactadas según lo dicho en 2), dejarlo 7 días al aire antes de la inmersión.

Después del cual se lleva a inmersión 4 días en todos los casos.

La penetración posterior se realiza con la técnica común.

El porcentaje de cal que debe agregarse en obra, será el de diseño más 0,4 a 1% por las

mismas razones anteriores.

Queda aclarado que nos referimos a porcentaje de cal en peso de suelo seco.

METODO B

Este método esta basado en un trabajo realizado en el Laboratorio de

Investigaciones Viales de la Facultad de Ingeniería U.B.A., llevado a cabo por el Dr. C. Ruiz y

colaboradores.

El trabajo surge como un discusión de los criterios seguidos para valorar la calidad

de los suelos corregidos y/o estabilizados con cal, principalmente para determinar el

porcentaje optimo de cal y aplicarlo a resultados obtenidos al diseño de espesores.

Hasta el momento los proyectistas utilizaron el suelo - cal con dos criterios

diametralmente opuestos: despreciando totalmente la contribución de la matriz rígida formada,

considerando solo el mejoramiento de la calidad, o considerándolo como una capa continua

sin fisuramiento, es decir que tiene capacidad para resistir esfuerzos de tracción. Esta

investigación demuestra que es más lógico pensar que la estructura se comporta como un

sistema articulado formado por bloques individuales yuxtapuestos, ya que con suelos

reactivos no se puede despreciarse la acción cementante de la cal sobre los minerales de

arcillas; por otra parte, es inevitable el fisuramiento por la baja resistencia a tracción del

material.

La determinación del porcentaje de cal está basado en el ábaco propuesto por C. Mc

Dowell en base a la correlación entre ensayos de laboratorio y caminos con servicio en el

estado de Texas.

En el ábaco se encuentran curvas para diferentes porcentajes de cal en función del

IP y del porcentaje que pasa en tamiz N° 40 por vía húmeda, del suelo sin estabilizar,

excluyendo aquellos materiales con IP < 3 y pasa N° 40 < 10%.

Puede interpretarse el porcentaje de cal indicado por cada curva como el indicado para

estabilizar un suelo con IP igual a ese porcentaje, si el 100% pasa el tamiz N° 40, siempre

que sea IP > 3. La reducción del porcentaje se debe al efecto desplazante de la fracción

retenida en dicho tamiz, que no reacciona con cal .

Se desconoce la generalización de este ábaco a las condiciones de nuestro país,

pero de usárselo debe cuidarse del hecho de que está realizado para cales hidratadas con

más de 85% de pasa tamiz N° 200 y 90% o más de hidróxidos alcalino-terreos, expresados

en (OH)2 Ca, y que nuestras cales son de menor pureza variando entre 50 y 80% los

hidróxidos expresados (OH)2 Ca; además su utilización lleva implícito un cuidado proceso

Porcentaje de cal hidratada en Peso

de Suelo Seco

% que pasa por el tamiz N° 40

Indice de Plasticidad

constructivo: pulverización del suelo hasta más de 60% pasa tamiz N° 4, correcta distribución,

mezclado y compactación y cuidados necesarios para evitar exceso de carbonatación.

Mc Dowell tiene también presente que solamente los suelos reactivos pueden ser

estabilizados con cal por lo que añade la resistencia mínima a la compresión inconfinada,

siguiendo la técnica del ensayo de Texas, esto es trabajar con probetas de 14 cm, de

diámetro por 20 cm. de altura, compactada a Ds max. Y H opt., luego curado húmedo a

temperatura ambiente durante 7 días, secado al aire 6 horas a menos de 60° C, hasta perder

de un tercio a un cuarto de la humedad de moldeo, sometiéndolo antes de ser ensayados a

succión capilar de agua durante diez días, lo que en cierta forma implica, a la vez, un ensayo

de durabilidad.

Resistencias Mínimas Requeridas

3,5 Kg./ cm2 para sub - bases

7,0 Kg./cm2 para bases ( máximo pasa a tamiz N° 40: 50% )

Se utilizó como patrón de comparación el ensayo triaxial sobre probetas cilíndricas

de relación Altura / Diámetro =2, curadas durante 7 días y con presiones de confinamiento δ III

= 0 ; 0,35; 1,05 y 2,10 Kg./ cm2 llegándose a conclusiones concordantes con el método A:

la cal no modifica en forma apreciable al ángulo de fricción interna, solo compensa en parte la

reducción de la densidad; los valores de cohesión, módulo de deformación y resistencia a la

compresión inconfinada, para bajos porcentajes de cal son del mismo orden que para los

suelos sin cal, pero se nota una reducción de la deformabilidad bajo cargas; y para

porcentajes mayores, se nota un aumento considerable de las características anteriores pero

sigue sin influir en demasía sobre el ángulo de fricción.

Se llega a demostrar con este trabajo el error al tomar el valor aislado de la

resistencia a compresión inconfinada, por cuanto, la práctica lo muestra habitualmente, hay

suelos que sin el agregado de cal cumplen con los valores mínimos establecidos, resultando

este valor un parámetro que informa sobre la capacidad del material para desarrollar cohesión

cementante a lo largo del tiempo.

Porcentaje óptimo de Cal y Diseño de Espesores

La investigación concluyó con la realización de ensayos de valor soporte; en estos se

observó que después del embebimiento, para las primeras dos penetraciones las curvas

cargas - deformaciones o las más conocidas presiones - penetraciones presentaban un pico,

pero que a partir de la tercera, prácticamente sin el aumento de las cargas, crecían las

deformaciones, lo que indicaría que una vez producida la rotura de la matriz cementaba el

material se comporta como un suelo común. De aquí surge que podríamos utilizar el

porcentaje de valor soporte calculado con la cuarta o quinta penetración para diseñar

espesores. Por otra parte estos valores coinciden con los que se obtienen con la técnica

común para el suelo solo sin embeber.

Por lo tanto, el suelo que quiere estabilizarse se determina si es reactivo; si lo es, se

le realiza el ensayo de compactación de acuerdo a lo requerido en obra. Al P.U.V.Ssmax. y

Humedad óptima se moldean probetas para determinar V.S.R. con las primeras dos

penetraciones, de acuerdo con la técnica común SIN EMBEBER ( se relaciona las presiones

con las correspondientes a esta condición).

Se determina luego el porcentaje de cal con el ábaco de Mc Dowell, corrigiendo de

acuerdo a la calidad de cal empleada . Se realiza un ensayo de compactación con la misma

energía empleada para el suelo sin tratar , previa adición del porcentaje de cal determinado.

Con los valores de P.U.V.Ssmax. y Humedad óptima de dicho ensayo se moldean probetas

para medir el V.S.R., que se determina con la cuarta y quinta penetración, después de cuarto

días de embebimiento. Como en cualquier ensayo embebido, previo a realizar la penetración

se determina el hinchamiento.

Si el V.S.R. es menor que el obtenido del suelo solo sin embeber o si el

hinchamiento es mayor que el máximo deseable, se agregan porcentajes crecientes de cal

hasta lograr que ambas premisas se cumplan.

El porcentaje que lo logra será el de diseño.

Para las condiciones de obra éste será incrementado en 0.5 o 1% por las mismas

razones ya explicadas.

Conviene mencionar que aún cuando se han explicado como dos métodos, este

último contempla el primero, por cuanto comporta en parte su hipótesis. En el país hubo

experiencias prácticas en general con resultados aceptables; las decepciones ocurrieron

cuando no se respetaron los pasos y recomendaciones del método, o simplemente se lo

aplicó mal.

Para terminar con la etapa de proyecto, y a modo de resumen:

PARA CORREGIR O MODIFICAR UN SUELO

Determinada la característica que quiera modificarse, elija la cal aérea que tenga la mayor relación Cal Util Vial / Precio y realice ensayos con porcentajes bajos, variando de 0,5 %. Normalmente el valor adecuado estará entre 1 y 5%. Dejar actuar siempre el mismo tiempo -24 hs., 48 hs., etc- el cálcico sobre el suelo en presencia de humedad cercana al límite plástico, antes de efectuar el ensayo. Los límites de consistencia son una guía útil y sencilla, pero sus variaciones no son siempre lineales con otras características como hinchamiento, presión de expansión o permeabilidad. PARA ESTABILIZAR UN SUELO Asegurarse que el suelo es reactivo, elija la cal hidráulica que tenga la mayor relación Indice de Hidraulicidad / Precio; comience a ensayar con 1,0 % menos que el porcentaje que llevó a la mezcla de suelo cal a un pH cercano a 12,4 con el cual determinó la reactividad; variando de 1,0 % en general es suficiente con cuatro valores. Normalmente el valor adecuado estará entre 4 y 10%. En este caso se persigue solamente la resistencia a compresión no confinada; los ensayos de durabilidad orientan sobre la permanencia del fenómeno en el tiempo. En uno u otro caso se debe determinar el contenido óptimo -también llamado punto de fijación- normalmente establecido porcentualmente en peso de cal respecto del peso de suelo seco. Este porcentaje es un valor particular para el suelo en cuestión y la cal que se utiliza, se lo establece porque a partir del mismo la variación del valor de la característica o resistencia es pequeña o nula; por esta razón cualquier aumento en la cantidad de cal agregado que no involucre una incertidumbre constructiva, es un costo innecesario.

Procesos Constructivos:

La construcción puede realizarse con mezcla en camino o mezcla en

planta , dando esta última un material más uniforme en general; actualmente las recicladoras

de una sola pasada logran también materiales de excelente calidad y muy uniformes.

Cuando se realice en zonas habitadas, debe considerarse la polución que provoca la

distribución y mezcla de cal en polvo, siendo conveniente agregarla en forma de lechada.

A diferencia con el suelo cemento, para éstas mezclas el tiempo no es tan crítico

aunque deben respetarse los máximos lapsos indicados en las Especificaciones .

Mezcla en camino

Con motoniveladora

El suelo con una primera pulverización, se acopia en forma de caballete de

volumen uniforme o extendido de espesor uniforme , se le agrega la cal en polvo y se lo

mezcla con motoniveladora.

Para lograr un correcto mezclado y acelerar la acción de la cal, es conveniente el

pasaje de rastras que logran la pulverización necesaria, principalmente la de discos,

disponiendo estos en forma cruzada.

Con mezcladoras mecánicas

Una máquina muy usada aun en nuestros días es la pulver-mixer. Puede ser

de tracción propia o tirada por un tractor. Cuentan de dos o más ejes con paletas

perpendiculares a la dirección de avance, que girando en sentido opuesto producen el

mezclado y trituración del material extendido en espesor uniforme. Si el material es muy

grueso, puede ser necesario algunas pasadas previas, antes de la incorporación de la cal.

Hay otras de eje paralelo a la dirección de avance que mezclan y trituran el suelo

dispuesto en caballete, detrás la motoniveladora lo distribuye en espesor uniforme.

Mezclador rotativo tipo Pulvi - Mixer

La incorporación de agua hasta lograr la humedad prevista se realiza mediante

camión regador, aunque hay mezcladoras mecánicas que conectadas a un camión tanque

incorporan el agua a la vez que producen el mezclado.

Vamos a desarrollar un ejemplo de cálculo de cantidades, que puede servir como orientación Ancho de la capa: 7,30 m.

Porcentaje de cal a agregar: 5%

Espesor del suelo cal compactado: 0,15 m.

Densidad seca máxima del suelo cal : 1,650 t./ m3

Humedad óptima: 12,5%

Densidad húmeda del suelo suelto: 1,200 t./ m3

Humedad contenida en el suelo: 2%

El peso por metro de la capa será

( 7,30 m. x 0, 15 m. x 1,00 m.) / m. X 1,650 t./ m3 = 1,808 t./m.

Siendo 5% el porcentaje de cal en peso de suelo seco, la cantidad de suelo seco por

metro será:

Pss + 0,05 Pss = 1,808 t/m. 1,05 Pss = 1,808 t/m. Pss = 1,808 t/m. / 1,05 = 1,720 t/m. El peso del suelo con la humedad contenida es: PsH = (100 + H% ) x Pss / 100 = 1,02 x 1,720 t./ m. = 1,755 t./m. El espesor en que se debe distribuir el suelo suelto, siendo el volumen por metro: V = PsH / D.H.s.suelto = 1,755 t./m. / 1,200 t./ m3 = 1,463 m3/m. Está dado por E = V / Ancho capa = 1,463 m3/m. / 7,30 m. = 0,20 m. La cantidad de cal a esparcir por metro de longitud de camino es: Pcal = 0,05 Pss = 0,05 x 1,720 Kg./ m = 86 Kg./m ; o una bolsa de 40 Kg. de cal cada: Separación : 40 Kg. / 86 Kg./m = 0,46 m. Supongamos que agregamos 1,5% de humedad por evaporación y que el suelo como ya

dijimos tiene 2% de humedad, la cantidad de agua a regar será:

Agua = H% ( Pss + Pcal ) / 100 = (12,5 + 1,5 - 2,0) / 100 x (1720 + 86) Kg./m = 217

l./m.

En estas condiciones, deberá distribuirse el suelo, en un espesor de 0,20 m.; se

agregarán 86 kg./m. de cal y luego de mezclarse se regarán 217 l./m. de agua, para lo

cual sabiendo que tipo de camión disponemos, se determinará, cuantas pasadas y con

que velocidad debe circular el camión para regar esa cantidad.

La cal puede ser agregada también en forma de lechada; se mezcla la cal con

agua, efectuando su distribución desde camiones tanques provistos de barras de riego y,

en los casos que se justifique, de una bomba de recirculación cuyo objeto es mantener

una adecuada agitación en el seno del fluido a efectos de evitar el asentamiento de la cal.

Al usar esta forma de trabajo debe probarse con diferentes porcentajes o

concentraciones de cal. Asimismo, se medirá la velocidad de asentamiento de la cal en

cada caso, la eficacia del sistema de agitación y las condiciones de bombeo para

distribuir, en forma óptima, el líquido con el equipo de riego disponible en la obra.

Una vez logrado esto, habrá que determinar el volumen de lechada que deberá

regarse por metro lineal o cuadrado, para incorporar la cantidad de cal establecida

previamente.

Experiencias realizadas en Austin (U.S.A.) mostraron que a mayor cantidad de

agua, mayor era la velocidad de asentamiento.

Mezclado en Planta Central

Son muy económicas siempre que el suelo pueda ser acopiado en sus

inmediaciones.

Cuenta con una serie de paletas que se entrecruzan y producen una mezcla

eficiente. La máquina se alimenta con suelo y cal por medio de cintas transportadoras ;

el grado de pulverización del suelo suele ser el siguiente:

Pasa criba 1 " 100%

Pasa tamiz N° 4 80%

Pasa tamiz N° 10 60% o más.

La compactación de la mezcla suelo - cal, a la humedad óptima, puede hacerse

mediante los equipos de compactación usuales y que mejor se adapten a las

características del suelo.

Estos equipos pueden ser rodillos pata de cabra; rodillo neumático, rodillos

vibradores, etc. Lo usual es que se comience por rodillos con salientes que pueden ser

vibrantes, hasta que no se noten las marcas; luego se termina con rodillos neumáticos

con presión alta para sellar .

Se hace, la compactación, en ida y vuelta, yendo de los extremos hacia el eje

longitudinal del camino.

Las operaciones finales son las de control: ancho, espesor, densidad y perfiles

pedidos. Los dos primeros pueden realizarse cada 50 o 100 metros. Las perforaciones de

borde pueden hacerse a 0,30 o 0,50 m. del mismo.

Densidades mayores que las determinadas en laboratorio, lejos de aceptarlo

como una mejor compactación, nos están indicando que en esos sectores no ha actuado

la cal.

A fin de determinar las diferencias de cotas entre ambos bordes se efectúan

mediciones que verifican el bombeo transversal de la sección, y a partir de los cuales se

puede también determinar la flecha existente.

Este material se ha utilizado por tanto tiempo con óptimos resultados, que es común considerar que cualquier suelo puede estabilizarse con el. Y esto no deja de ser cierto, a punto tal que muchos colegas se animan a recomendar una capa de suelo cemento con 8% de cemento en peso, aún desconociendo el suelo que se va a utilizar; lo que no deja de ser un error grueso, porque tal aseveración no es de certeza absoluta. Es cierto que ese porcentaje de cemento mejora de tal forma la resistencia de cualquier suelo, que en principio para el corto plazo se puede pensar que se ha estabilizado el suelo. No obstante, en una gran cantidad de casos si se hubieran realizado los ensayos de laboratorio, se determinaría que el haber agregado cemento al suelo convenientemente pulverizado, producida la mezcla y luego humectándola con el agua necesaria, para finalmente compactarla hasta los P.U.V.S. exigidos no se habría obtenido una capa de suelo estabilizado con cemento, con las características que debería conllevar esta capa. Digamos solo dos palabras sobre este material por demás conocido. Producido por calcinación de piedras calizas y arcillas a temperaturas mayores a 1200 ° C se obtienen silicatos, aluminatos y ferro aluminatos cálcicos como compuestos básicos, acompañados por una cantidad de otras sustancias adicionadas en el proceso (yeso, óxido de hierro)para obtener algunas características particulares y otras (óxido de sodio, óxido de potasio, óxido de magnesio) que se producen porque las contienen las materias primas utilizadas, que no se presentan como óxidos sino formando estructuras complejas; para nuestros fines consideramos cuatro compuestos que forman el cemento: Silicato tricálcico (C3S) 3 CaO . SiO2

Silicato dicálcico (C2S) 2 CaO . SiO2 Aluminato tricálcico (C3A) 3 CaO . Al2O3 Ferroaluminato tetracálcico (C4AF) 4 CaO . Al2O3 . Fe2O3 de cuya combinación se obtienen los distintos tipos de cemento portland que se comercializan.

Cuando las partículas de cemento, básicamente constituidas por los cuatro

compuestos indicados, se hidratan; se obtienen como productos principales: silicatos hidratados,

aluminatos hidratados e hidróxido de calcio.

Ahora bien, estas estructuras complejas una vez hidratadas dan lugar a otras

estructuras, digamos para los ingenieros que no necesariamente somos expertos en química, con un

segundo nivel de complejidad; que no pueden definirse con una fórmula única. A modo de ejemplo

podríamos indicar que la relación Ca/Si en el silicato de calcio hidratado que produce el principal factor

de resistencia que es el silicato tricálcico puede variar entre 0,80 y 1,30. Ref (5)

# Una hipótesis es que la mejoría de las propiedades se deben al endurecimiento del

cemento.

Si esto fuera cierto y la mezcla de suelo cemento se debiera exclusivamente a la hidratación

del cemento, debería considerarse al suelo como un inerte; el cemento ligaría a las partículas

adyacentes del suelo formando un esqueleto que encerraría a una matriz de suelo sin alterar. El material

resultaría mas impermeable por el solo hecho que el esqueleto obturaría poros haciendo que las

partículas de agua recorran un camino de mayor longitud.

# A la luz de lo que acabamos de ver para las mezclas estabilizadas con cal, y

considerando que al mezclar el cemento con agua se libera entre 12 y 18% de hidróxido de calcio la

hipótesis anterior pierde sustento, por cuanto los minerales arcillosos son atacados por la solución

agresiva y transformado en otros compuestos, por lo que el suelo no se comporta como un inerte. Las

reacciones adicionales entre los minerales arcillosos y los componentes del cemento generan un

material cementante que contribuye a la unión de las partículas del suelo y a las de éste con el cemento

endurecido.

Para que esto ocurra es esencial que en la fracción arcillosa tenga sílice (Si O2) y alúmina

(Al2 O3) solubles.

ESTABILIZACION FÍSICO – QUÍMICA

SUELO – CEMENTO

Existen factores que han complicado el problema relativo al diseño de las calzadas para

determinadas condiciones de las subrasantes, de sus estructuras, y del transito que las usan, y ellos se

refieren a:

- La explotación intensiva y progresivo agotamiento, de los yacimientos de materiales

granulares adecuados.

- Los altos costos de ciertos agregados triturados.

- Los grandes pesos transmitidos por las ruedas de los modernos camiones y su elevada

frecuencia de tránsito en los caminos, factores todos, que en la mayoría de los casos inciden

desfavorablemente en la posibilidad económica de ejecución de los pavimentos

- Las dificultades en los transportes de los materiales y los elevados costos de los

mismos.

Esta situación ha orientado a los ingenieros hacia la utilización para la ejecución de las

calzadas o bases del material más barato y abundante de que disponen, es decir del suelo que

constituye la superficie del camino.

De este modo nace la técnica de la estabilización de los suelos, que por razones

económicas tiende al uso en gran escala, de los suelos de granos finos, que son los de mayor,

disponibilidad.

Dentro de este criterio, la estabilización lograda por el tratamiento de los suelos con

cemento portland, da lugar a la obtención del material denominado suelo-cemento.

El suelo-cemento es un material estructural compuesto de suelo y cemento Pórtland

mezclados en forma íntima y compactados a máxima densidad con un contenido de humedad óptima

antes de la hidratación del cemento.

El suelo-cemento compactado contiene adecuada cantidad de cemento para endurecer

el suelo, y la humedad óptima de compactación es más que suficiente para permitir la hidratación del

cemento ( 3 a 10 veces superior a la necesaria para esa hidratación ).

Una vez endurecida, la mezcla de suelo y cemento Pórtland, preparada con requisitos

técnicos bien establecidos y fáciles de cumplimentar, tiene la resistencia necesaria y experimenta

reducidos cambios volumétricos, cualquiera sea la cantidad de agua que haya absorbido, condiciones

que le permitan soportar las tensiones a que la someten las cargas del tránsito y el intemperismo, pero,

como los otros tipos de suelos estabilizados, no posee resistencia a la abrasión, por lo cual se lo emplea

en bases protegidas por una carpeta de desgaste.

Materiales para suelo-cemento

El suelo-cemento requiere solamente 3 materiales básicos: suelo, cemento portland y

agua. El suelo, que representa la mayor parte del suelo-cemento, se encuentra en el lugar o cerca del

mismo; y el agua es transportada a cortas distancias.

La palabra suelo, como se la usa en suelo-cemento, significa cualquier combinación de

grava, arena, limo y arcilla.

Las cantidades de cemento portland y agua a añadir y la densidad a la cual la mezcla

debe compactarse se determinan por ensayos. El agua sirve a dos propósitos: ayuda a obtener máxima

compactación (densidad), lubricando las partículas de suelo, y es necesaria para la hidratación del

cemento, que endurece y liga el suelo en una masa sólida.

El suelo-cemento ejecutado correctamente contiene suficiente agua para ambos fines,

como ya se dijo.

Cemento Pórtland

Puede emplearse cualquier tipo de cemento portland aprobado.

Agua

El agua debe ser relativamente limpia y libre de cantidades perjudiciales de álcalis,

ácidos o materia orgánica. El agua potable es satisfactoria. En algunos casos en que no posible obtener

agua potable se utilizó agua de mar con buenos resultados.

Suelo

Prácticamente todos los suelos y combinaciones de suelo pueden endurecerse con

cemento portland. No necesitan estar constituidos por agregados bien graduados, ya que la estabilidad

se obtiene principalmente por medio de la hidratación del cemento y no por la cohesión y fricción interna

propia de los materiales.

La adaptabilidad de los suelos para el suelo-cemento puede juzgarse antes de ser

ensayados, sobre la base de su gradación y su posición en el Perfil del suelo.

Gradación Sobre la base de la gradación, los suelos para preparar suelo-cemento pueden dividirse

en tres amplios grupos:

1- Los suelos arenos os y suelos con grava, con 10 a 35% aproximadamente de limos y

arcillas combinados, tienen las características mas favorables y generalmente requieren la mínima

cantidad de cemento para el endurecimiento adecuado.

Prácticamente todo material granular da buen resultado, si contiene el 55% o mas de

material que pasa el tamiz IRAM 4,8 mm. ( N° 4 ).

Materiales excepcionalmente bien graduados pueden contener hasta un 65% de grava retenida en el

tamiz IRAM 4,8 mm. ( N° 4 ) y suficiente material fino para una adecuado ligazón. Estos suelos son

rápidamente pulverizados, fácilmente mezclados y pueden usarse bajo una amplia gama de condiciones

climáticas.

2- Los suelos arenosos con deficiencia de partículas finas, tales como arenas de playa, y

otros transportados por el viento, permiten obtener un buen suelo-cemento a pesar de que la cantidad de

cemento necesaria usualmente para el endurecimiento adecuado es ligeramente mayor que para los

del GRUPO 1. Por la gradación pobre y la ausencia de finos en estas arenas, el equipo de construcción

puede tener dificultades para la tracción por falta de fricción. La fricción puede mejorarse manteniendo la

arena mojada y usando equipo con orugas. Estos suelos resultan probablemente delicados y requieren

cuidado durante la consolidación y la terminación a fin de que se obtenga una superficie densa y lisa.

3- Los suelos limosos y arcillosos permiten preparar un suelo-cemento satisfactorio, pero, los

que poseen alto contenido de arcilla son difíciles de pulverizar. Generalmente, cuanto más arcilloso es el

suelo requiere mayor porcentaje de cemento para endurecerlo adecuadamente. La construcción con

estos suelos depende en mayor grado de las condiciones climáticas.

El Perfil del Suelo El perfil del suelo es un corte vertical del manto superficial de la tierra, que expone los

diferentes horizontes o capas de suelo. Los horizontes de suelos difieren generalmente en textura,

estructura, y color. El color indica la composición química del suelo. Algunas veces, la textura del suelo

es secundaria con respecto a su composición química, por lo menos en lo que respecta a la reacción del

suelo con el cemento portland. Por ejemplo, un suelo rojo indica la presencia de hierro y en general

reacciona extraordinariamente bien con el cemento. Por el contrario, un suelo negro vegetal ruejo

puede reaccionar en forma deficiente con el cemento, debido a la presencia de materia orgánica.

Uso del material de viejos caminos

Los materiales que se encuentran usualmente en los antiguos caminos de grava o piedra

permiten obtener un suelo-cemento excelente. Generalmente son friables se mezclan fácilmente y

requieren sólo una mínima cantidad de cemento. Frecuentemente la antigua carpeta si aún existe, puede

recuperarse o bien pulverizarse y mezclarse con el material de la vieja base para ser tratada con

cemento.

Empleo de suelos de préstamo

Desde el punto de vista de la construcción o del costo, a veces conviene usar un suelo

seleccionado de préstamo en vez del suelo del lugar.

El suelo existente puede tener un alto contenido de arcilla y requerir un porcentaje

relativamente alto de cemento. -Estos suelos exigen, también, un esfuerzo considerable para su

pulverización.

Frecuentemente es posible encontrar yacimientos cercanos de suelos granulares o

friables que requieren mucho menos cemento y muy poca pulverización, y para usarse paro cubrir el

suelo existente o combinarse con él. Los suelos mas favorables se seleccionan a menudo para colocar

encima de la rasante. La estimación comparativa de costos indicará cual es el suelo más económico.

Contenido de cemento

Antes de comenzar la construcción, los suelos que se encuentran en el trazado deben

identificarse y remitirse al laboratorio muestras representativas de cada tipo de suelo para determinar la

cantidad de cemento necesaria.

La tabla siguiente da los contenidos normales de cemento para los suelos de los

distintos grupos del Highway Research Board.

Para estimaciones groseras de costos pueden usarse contenidos provisorios de cemento

y luego confirmarlos o modificarlos una vez que se posean los resultados de los ensayos de laboratorio.

Estos ensayos de laboratorio, llamados de durabilidad son dos: el de mojado y secado y

el de congelación y al deshielo, y permiten dosificar adecuadamente una mezcla de suelo y cemento

Pórtland.

El ensayo de durabilidad por mojado y secado consiste en someter probetas

representativas de mezcla de suelo cemento, preparadas con el suelo en estudio y distintas cantidades

de cemento, compactadas a máxima densidad y humedad óptima, a 12 ciclos alternados de mojado y

secado, después de cada ciclo completo ( 5 horas sumergidas en agua y 42 horas en estufa a 71 °C ) las

probetas se cepillan y se determinan las pérdidas de peso que han experimentado. Al término de los 12

ciclos se calcuIan las pérdidas de peso totales referidas al peso seco inicial de la probeta.

El proceso del ensayo de durabilidad por congelación y deshielo es totalmente similar al

anterior salvo que los ciclos a que se someten las probetas son de congelación y deshielo ( 24 horas en

cámara frigorífica a - 23 °C de temperatura y 23 horas en cámara húmeda ). Al término de 12 ciclos de

este tratamiento se calcuIan las pérdidas de peso totales referidas al peso seco inicial de la probeta.

Las pérdidas de peso así calculadas son un índice de la resistencia estructural y

durabilidad de las probetas-. Se considera, en base a las investigaciones de laboratorio sobre miles de

probetas, y la experiencia de las obras, que para que las mezclas cumplan con esa condición, es decir

que el suelo-cemento endurecido controle las fuerzas de expansión y contracción, debidas al mojado y

Grupo de % % % %suelo en peso por en peso por

AASHTO en volumen en peso Compactación Durabilidad

A - 1 - a 5 - 7 3 - 5 5 3 - 4 - 5A - 1 - b 7 - 9 5 - 8 6 4 - 6 - 8

A - 2 - 4A - 2 - 5 7 - 10 5 - 9 7 5 - 7 - 9A - 2 - 6A - 2 - 7

A - 3 8 - 12 7 - 11 9 7 - 9 - 11A - 4 8 - 12 7 - 12 10 8 - 10 - 12A - 5 8 - 12 8 - 13 10 8 - 10 - 12A - 6 10 - 14 9 - 15 12 10 - 12 - 14A - 7 10 - 14 10 - 16 13 11 - 13 - 15

secado y a la congelación y al deshielo, las pérdidas en peso no deben sobrepasar de determinados

valores admisibles.

En consecuencia, para obtener la correcta mezcla de suelo y cemento Pórtland, se

procederá de la siguiente manera:

1- Fijar un contenido de cemento Portland de acuerdo con los valores dados anteriormente en

función del grupo de suelo. Se adopta en general un valor medio.

2- Con este porcentaje de cemento es hace un ensayo de humedad-densidad ( Normas IRAM 10522

// ASTM D-558 // VN E-19 // AASHTO T 134 )

3- Con el valor de la densidad máxima obtenida y :

El material retenido en el tamiz N° 4 y el material menor de 0,05 mm (50µ) para los suelos arenosos, el

Indice de Grupo y el porcentaje de limo-material entre 0,05 mm (50 µ) y ,005 mm (5 µ) para los suelos

arcillosos-limosos.

se determina la cantidad de cemento fijado en las tablas 2 (Suelos arenosos) y 3 (suelos arcillo-

limosos) respectivamente. La tabla 4 da la relación entre el % en peso y en volumen de cemento para

distintas densidades de suelo-cemento. Normas IRAM 10523// VN E 20 )

4- Se moldean probetas para los ensayos de durabilidad por mojado-secado y congelación-

deshielo (Normas IRAM 10524 y 10514 // ASTM D -559 Y D-560 // VN E 21 y E 22 ) con ese

contenido de cemento y con contenidos correspondientes a dos unidades porcentuales por

debajo y por encima del porcentaje señalado.

5- El porcentaje de cemento portland que permite obtener una probeta que después de los 12

ciclos de durabilidad posea una pérdida menor fue la admisible para el tipo de suelo ensayado

se adopta como el optimo para que la mezcla reúna las características de suelo-cemento.

Conviene trazar las curvas de perdidas para determinar que ese porcentaje es capaz de tener una

perdida menor que la maquina pero que el inmediato menor no presente un valor desproporcionado.

A este porcentaje de cemento habra que aumentarlo entre 0,5 y 1% según el metodo constructivo que

se adopte

CONTENIDO DE CEMENTO EN FUNCION DE LA DENSIDAD

DE LA MEZCLA SUELO -CEMENTO

SUELOS ARENOSOS

Material Material retenido en el < 0,05 mm

tamiz N° 4 (limo, arcilla 1680 1752 1832 1912 1992 2072% y coloides a a a a a ó

1751 1831 1911 1991 2071 más

0 - 19 10 9 8 7 6 5

0 - 14 20 - 39 9 8 7 7 5 5

40 - 50 11 10 9 8 6 5

0 - 19 10 9 8 6 5 5

15 - 29 20 - 39 9 8 7 6 6 5

40 - 50 12 10 9 8 7 6

0 - 19 10 8 7 6 5 5

30 - 45 20 - 39 11 9 8 7 6 5

40 - 50 12 11 10 9 8 6

Contenido de Cemento (%en peso)Densidad máxima (Kg/m3)

SUELOS LIMOSOS Y ARCILLAS

Indice % de limode (0,05 mm 1440 1512 1592 1672 1752 1832 1912

grupo 0,005 mm) a a a a a a ó1511 1591 1671 1751 1831 1911 más

0 - 19 12 11 10 8 8 7 7

20 - 39 12 11 10 9 8 8 7 0 - 3

40 - 59 13 12 11 9 9 8 8

60 ó más - - - - - - -

0 - 19 13 12 11 9 8 7 7

20 - 39 13 12 11 10 9 8 8 4 - 7

40 - 59 14 13 12 10 10 9 8

60 ó más 15 14 12 11 10 9 9

0 - 19 14 13 11 10 9 8 8

20 - 39 15 13 11 10 9 9 9 8 - 11

40 - 59 16 14 12 11 10 10 9

60 ó más 17 15 13 11 10 10 10

0 - 19 15 14 13 12 11 9 9

20 - 39 16 15 13 12 11 10 10 12 - 15

40 - 59 17 16 14 12 12 11 10

60 ó más 18 16 14 13 12 11 11

0 - 19 17 16 14 13 12 11 10

20 - 39 18 17 15 14 13 11 11 16 - 20

40 - 59 19 18 15 14 14 12 12

60 ó más 20 19 16 15 14 13 12

Contenido de cemento (% en peso)Densidad máxima (Kg/m3)

PORCENTAJE EN VOLUMEN EN FUNCION DEL PORCENTAJE EN PESO

% P

- 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200

2 1,8 2,0 2,1 2,2 2,4 2,5 2,6 2,8 2,9

3 2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9 4,1 4,3

4 3,6 3,8 4,1 4,4 4,6 4,9 5,1 5,4 5,6

5 4,4 4,8 5,1 5,4 5,7 6,0 6,4 6,7 7,0

6 5,3 5,7 6,0 6,4 6,8 7,2 7,6 7,9 8,3

7 6,1 6,6 7,0 7,4 7,8 8,3 8,7 9,2 9,6

8 6,9 7,4 7,9 8,4 8,9 9,4 9,9 10,4 10,9

9 7,7 8,3 8,8 9,4 9,9 10,5 11,0 11,6 12,1

10 8,5 9,1 9,7 10,3 10,9 11,5 12,1 12,7 13,3

11 9,2 9,9 10,6 11,2 11,9 12,6 13,2 13,9 14,6

12 10,0 10,7 11,4 12,1 12,9 13,6 14,3 15,0 15,7

13 10,7 11,5 12,3 13,0 13,8 14,6 15,3 16,1 16,9

14 11,5 12,3 13,1 13,9 14,7 15,6 16,4 17,2 18,0

15 12,2 13,0 13,9 14,8 15,7 16,5 17,4 18,3 19,1

16 12,9 13,8 14,7 15,6 16,6 17,5 18,4 19,3 20,2

% V para P.U.V.S. sc (Kg/m3) =

( )PSscVUPPV%10015

...%%+⋅

×=

Dichas pérdidas admisibles son:

A - 1 - a ; A - 1 - b ; A - 3 ; A - 2 - 4 y A - 2 - 5 14%

SUELOS A - 2 - 6 ; A - 2 - 7 ; A - 4 y A - 5 10%

A - 6 ; A - 7 - 5 Y A - 7 - 6 7%

Además deberá cumplirse que:

a) El volumen máximo, en cualquier instante durante los ensayos de durabilidad no debe

exceder el volumen inicial de moldeo en más del 2 % .

b) El contenido máximo de humedad en cualquier instante durante los ensayos de

durabilidad no debe exceder la cantidad que llene completamente los vacíos de la probeta en el

momento del moldeo.

La experiencia indica que la mayoría de los suelos usados en la estabilización con

cemento cumplen estas dos últimas condiciones ; solo sería de interés verificar estos requisitos en

suelos altamente expansivos y que puedan hacer crítico este ítem.

Además de los requisitos anteriormente expresados, las resistencias a la compresión de

probetas de suelo-cemento, deben aumentar con la edad y con el porcentaje de cemento portland (

Normas ASTM D-1632 y D-1633 ).

Este criterio se especifica teniendo en cuenta que los aumentos de resistencia de las

probetas con la edad y con el aumento del contenido de cemento son pruebas evidentes de que el

cemento actúa normalmente y que el proceso de hidratación es correcto.

CONTENIDO DE HUMEDAD

La cantidad de agua a agregar depende de la humedad existente en el suelo natural y

del contenido óptimo de humedad de la mezcla de suelo-cemento, que varía con Ia textura del suelo. La

humedad del suelo-cemento que ya ha sido mezclado , y está preparado para la compactación, debe

estar cercana a la correspondiente al contenido óptimo.

El suelo-cemento a humedad óptima no exuda agua ni está seco, pero contiene

suficiente humedad para moldearlo cuando se lo comprime con la mano; el agua no debe salir de la

mezcla al comprimirla aunque debe aparecer un poco de humedad en la mano. Con un poco de

experiencia, la cantidad correcta de humedad puede determinarse con fines prácticos a sentimiento. Un

ligero exceso de humedad es mejor qué la falta de ella.

A los fines prácticos se recomienda mantener el mas alto contenido de humedad que

permita la consolidación y el terminado sin que se observe fisuramiento superficial, ondulaciones, huellas

o desplazamiento del material durante las operaciones de compactación y terminación.

CONSTRUCCION

En la construcción del suelo-cemento el objetivo es mezclar suelo pulverizado con

cemento en proporciones correctas, con humedad suficiente para obtener la máxima compactación. Los

métodos de construcción son simples y siguen un procedimiento definido:

A. Preparación previa

1. Perfilar el camino transversal y longitudinalmente.

2. Escarificar, pulverizar y comprobar la posibilidad que, previo a la compactación, el

material no presentara grumos, cumpliendo : pasa tamiz N° 4 > 80 % y en lo posible

pasa tamiz N° 10 > 60 %.

3. Humedecer previamente el suelo; si fuera posible la noche anterior.

4. Conformar nuevamente el camino transversal y longitudinalmente.

B. Proceso constructivo

1. Distribución del cemento portland.

2. Mezcla e incorporación de la humedad restante para que la mezcla tenga humedad

optima.

3. Comprobar por tamizado la pulverización, y la distribución uniforme de humedad en

el espesor y en la superficie.

4. Compactación.

5. Terminación.

6. Curado.

Si la capa estabilizada con cemento se va a ejecutar directamente sobre el terreno

natural, durante las operaciones de nivelación deben ubicarse y corregirse zonas de subrasantes flojas,

elásticas y levantadas por las heladas. La subrasante debe estar libre de raíces y otros restos; luego

altear, si fuera necesario, de acuerdo a los niveles de apoyo de la capa, humedecer y recompactar hasta

densidades que ofrezcan un apoyo confiable de servir de reacción a las compactaciones de las capas

superiores. Después de lo cual se perfila transversal y longitudinalmente, con un plano paralelo a la

rasante, ubicado a profundidad igual a la sumatoria de espesores de la cubierta.

La mayoría de las mezclas de suelo-cemento, se preparan con suelos que requieran poca o

ninguna pulverización. En caso de ser necesaria ésta, generalmente se efectúa el día anterior,

adecuando las humedades, aireando, de manera de hacer posible la adecuación de la textura, para que

la acción del cálcico sea eficaz.

Esto se realiza con esta secuencia porque las operaciones del proceso constructivo son

continuadas y deben ser completadas el mismo día de trabajo.

TIPOS DE EQUIPO DE MEZCLA El suelo-cemento y el agua pueden mezclarse por medio de equipos de diversos tipos:

A - Mezcladoras en tránsito

1. Para material en caballete.

2. Para material extendido sobre la calzada.

3. Mezcladoras rotativas de varias pasadas.

4. Mezcladoras rotativas de una sola pasada (recicladoras)

B - Mezcladoras fijas

1. De producción discontinua.

2. De producción continua.

Cualquiera sea el tipo del equipo utilizado los principios generales y los objetivos son los

mismos. Durante la construcción es posible efectuar dos o más operaciones constructivas

simultáneamente.

Por ejemplo, algunas mezcladoras en tránsito, combinan dos o más operaciones

constructivas. El uso de estas máquinas es habitual hoy en día, tanto con suelo dispuesto en caballete o

en capa, del lugar o transportado, y hasta con estructuras existentes que se deben readecuar;

generalmente cuentan con depósito de cemento y agua, y operan con varios rotores que fresan o

escarifican, pulverizan, mezclan seco y húmedo, y dejan una capa compactada –con mayor o menor

densidad, según dispongan de placa o rodillo-.

En las obras que se prevé suelos de transporte, se usan algunas veces plantas

mezcladora fijas, con las que se obtiene una mezcla muy uniforme.

Actualmente el empleo de arados, discos y cultivadores no es tan habitual, aunque

siempre pueden ser utilizados como alternativas ante eventualidades; con éxito si se actúa con criterio.

Las modernas mezcladoras mecánicas son muy eficientes, con alto rendimiento y bajo

costo de construcción.

PROCESO CONSTRUCTIVO

El proceso constructivo del suelo-cemento se ilustra con algunos ejemplos utilizando

equipos de varios tipos.

Se exponen las etapas constructivas características y el equipo requerido.

Ejemplo 1 : Construcción con mezcladora en tránsito para material en caballete.

ETAPAS CONSTRUCTIVAS

A - Preparación :

Con suelo del lugar :

1. Perfilar el camino transversal y longitudinalmente.

2. Escarificar el suelo del camino.

3. Pulverizar el suelo si es necesario.

4. Formar y uniformar el caballete de suelo.

Con suelo de transporte :

1. Perfilar la subrasante transversal y longitudinalmente.

2. Compactar la subrasante.

3. Colocar el suelo de transporte.

4. Formar y uniformar el caballete de suelo.

B - Proceso del suelo-cemento

1. Distribución del cemento portland.

2. Mezcla y aplicación de agua, ajustando hasta humedad optima.

3. Distribución del caballete mezclado.

4. Compactación.

5. Terminación.

6. Curado.

EQUIPO TIPICO NECESARIO

Para la preparación :

1.- Pulverizadora, si es necesaria. 1.- Motoniveladora con escarificador. 1.- Uniformador de caballete o cajón para la distribución.

Para el manipuleo del cemento a granel :

1.- Transportador de cemento. 1.- Tanque para cemento. 1.- Bascula portátil para camiones. 1.- Distribuidor mecánico de cemento para caballete.

Para la mezcla y aplicación de agua:

1.- Mezcladora en tránsito para caballete motopropulsada.. 1.- Bomba en el lugar de provisión de agua. 2, ó mas camiones-tanques para la provisión de agua, de acuerdo con las necesidades de la obra. 1.- Motoniveladora para la distribución del caballete mezclado.

Ejemplo 2 : Construcción con mezcladora en tránsito para material en capas.

ETAPAS CONSTRUCTIVAS

A - Preparación :

Con suelo del lugar :

1.Perfilar el camino transversal y longitudinalmente.

2.Aflojar el suelo hasta el espesor proyectado cuando sea necesario, y perfilar

nuevamente.

Con suelo de transporte :

1.Perfilar la subrasante transversal y longitudinalmente.

2.Compactar la subrasante.

3.Colocar el suelo de transporte.

4. Conformar el suelo de transporte.

B - Proceso del suelo-cemento

1.Distribución del cemento portland.

2.Mezcla y aplicación de agua, ajustando hasta humedad optima de mezcla.

3.Compactación.

4.Terminación.

5.Curado.

EQUIPO TIPICO NECESARIO

Para la preparación :

1.- Motoniveladora.

Para el manipuleo del cemento a granel :

1.- Transportador de cemento.

2, ó mas camiones para cemento de acuerdo con las necesidades de la obra

1.- Bascula portátil para camiones.

1.- Distribuidor mecánico de cemento ( 1,80 m. a 3,00 m. de ancho ).

Para la mezcla y aplicación de agua:

1.- Mezcladora en tránsito para material en capas.

1.- Bomba en el lugar de provisión de agua.

2, ó mas camiones-tanques para la provisión de agua, de acuerdo con las

necesidades de la obra.

Ejemplo 3 : Construcción con mezcladora rotativas en varias pasadas.

ETAPAS CONSTRUCTIVAS

A - Preparación :

Con suelo del lugar :

1.Perfilar el camino transversal y longitudinalmente.

2.Escarificar el suelo del camino.

3.Pulverizar el suelo si es necesario.

4.Humedecer el suelo si es necesario.

5.Conformar el suelo preparado.

Con suelo de transporte :

1.Perfilar la subrasante transversal y longitudinalmente.

2.Compactar la subrasante.

3.Colocar el suelo de transporte.

4.Conformar el suelo de transporte.

B - Proceso del suelo-cemento

1.Distribución del cemento portland.

2.Mezcla, incorporación de agua y mezcla húmeda.

3.Verificar mediante tamizados la pulverización.

4.Compactación.

5.Terminación.

6.Curado.

EQUIPO TIPICO NECESARIO Para la preparación : 1.- Motoniveladora con escarificador. Mezcladoras rotativas para pulverizar, si es necesario. 1.- Camión regador a presión, con barra de distribución; para humedecer el suelo si es necesario. Para el manipuleo del cemento: 1.- Transportador de cemento. 2 ó mas camiones para cemento de acuerdo con las necesidades de la obra 1.- Bascula portátil para camiones. 1.- Distribuidor mecánico de cemento ( 1,80 m. a 3,00 m. de ancho ).

Para la mezcla y aplicación de agua: Mezcladoras rotativas ( las mismas usadas en la preparación ). 1.- Bomba en el lugar de provisión de agua. 2, ó mas camiones-tanques para la provisión de agua, de acuerdo con las necesidades de la obra.

Ejemplo 4 : Construcción con mezcladora fijas .

ETAPAS CONSTRUCTIVAS

A - Preparación :

Con suelo de transporte :

1.Perfilar la subrasante transversal y longitudinalmente.

2.Compactar la subrasante.

B - Proceso del suelo-cemento

1.Mezcla del suelo, cemento y agua en la planta.

2.Transporte al camino y distribución de la mezcla.

3.Compactación.

4.Terminación.

5.Curado.

EQUIPO TIPICO NECESARIO

Para la preparación : 1.- Motoniveladora. 1.- Rodillo. Para la mezcla : 1.- Planta mezcladora central, de producción continua o discontinua con instalaciones para almacenar, manipular y dosificar suelo, cemento y agua. Para la colocación : Camiones transportadores, de acuerdo con las necesidades de la obra. 2.- Distribuidores mecánicos. Ejemplo 5 : Construcción con mezcladora rotativa en una pasada. ETAPAS CONSTRUCTIVAS

A - Preparación :

Con suelo del lugar o material de camino existente :

1.Si fuera necesario fresar, escarificar y pulverizar el material.

2.Perfilar transversal y longitudinalmente.

3.Abastecimiento de los depósitos del equipo con cemento, agua y material de

aporte o corrección si fuera preciso.

B - Proceso del suelo-cemento

1.El equipo a medida que avanza levanta el suelo, lo pulveriza, distribuye el

cemento portland de acuerdo a la dosificación, lo mezcla con el suelo; incorpora el agua necesaria,

produce la mezcla húmeda, la distribuye encapa de espesor uniforme, y le da una compactación inicial.

2.Compactación.

3.Terminación.

4.Curado.

EQUIPO TIPICO NECESARIO Para la preparación : 1.- Motoniveladora con escarificador. 1.- Recicladora-mezcladora rotativa para fresar y pulverizar, si es necesario. Para el manipuleo de los materiales que abastecen el equipo: 1.- Transportador de cemento. 1, ó mas camiones para transporte del material de aporte o corrección, de acuerdo con las necesidades de la obra. 1.- Bascula portátil para camiones. 1.- ó mas camiones-tanques para la provisión de agua, de acuerdo con las necesidades de la obra. 1.- Bomba en el lugar de provisión de agua. Para la mezcla y aplicación de agua: 1.- Recicladora-mezcladora rotativa ( la misma usada en la preparación ).

COMPACTACION En estos ejemplos figuran la preparación del camino y el proceso constructivo del suelo

cemento desde el comienzo hasta el fin de las operaciones de mezcla.

Una vez que el suelo cemento ha alcanzado la humedad óptima y ha sido total e

íntimamente mezclado, debe ser compactado de inmediato y ejecutadas las operaciones de terminación.

La humedad óptima y la densidad máxima se determinarán con el método Proctor ( Normas IRAM

10522 // ASTM D-558 // VN E-19 // AASHTO T 134 ).

Con ligeros riegos se repone el agua perdida por evaporación, durante la compactación.

Hay numerosos tipos de equipos de compactación; los que mas comúnmente se utilizan

para densificar estas mezclas son los rodillos “pata de cabra” , las versiones mas modernas de rodillos

tipo grilla o segmentados, platos y cilindros vibradores, rodillos neumáticos muy pesados o vibradores,

pisones, y el siempre útil cilindro liso.

Los platos vibradores y los rodillos tipo grilla o segmentados se han empleado

satisfactoriamente para compactar suelo cemento confeccionado con suelos granulares no plásticos.

Los rodillos "pata de cabra" se usan generalmente para compactar todas las mezclas

preparadas con suelos finos con plasticidad. El máximo espesor que puede compactarse

satisfactoriamente en una sola capa, con la mayoría de estos rodillos, es de aproximadamente 20

cm., y el material mezclado deberá estar suelto para que las patas puedan llegar hasta el fondo de la

capa e ir compactando gradualmente de abajo hacia arriba.

Para compactar mezclas con suelos muy arenosos, con poco o ningún ligante, como las

arenas de dunas o médanos, se emplean rodillos neumáticos o segmentados vibrantes; los mismos se

utilizan satisfactoriamente también para compactar arenas o gravas, con poca o ninguna plasticidad.

Todo equipo con vibración debe usarse con cuidado especial; personalmente soy

restrictivo al respecto, porque si se entrega trabajo vibrante de la mezcla cuando comienza la

gelinizacion se puede estropear el suelo-cemento sin remedio porque se logran densidades y muchas

veces hasta la resistencia a compresión para el suelo cemento no es de la calidad que se podría

obtener, y lejos esta de la mezcla ensayada en laboratorio.

Para obtener los mejores resultados con la compactación, ésta debe comenzar

inmediatamente después de la terminación de la mezcla de suelo, cemento y agua. En esta forma, las

densidades se obtienen rápidamente; hay menos evaporación de agua y el rendimiento aumenta. La

mayoría de las especificaciones exigen que el suelo cemento sea compactado hasta densidades que no

difieran en más de 80 Kglm3 ( algunas exigen el 95 % ) de la máxima densidad, determinada sobre una

muestra extraída de la mezcla húmeda ( Normas IRAM 10522 // ASTM D-558 // VN E-19 // AASHTO T 134 ). Las

densidades mayores son beneficiosas.

TERMINACION

Hay varios métodos aceptables para, la terminación del suelo cemento. El procedimiento

adecuado depende del equipo, condiciones de la obra y características del suelo. Para producir una

superficie de alta calidad prescindiendo del método usado, deben cumplirse las exigencias

fundamentales para obtener una adecuada compactación, con humedad no inferior a la óptima y la

remoción de cualquier plano superficial de compactación.

La superficie debe quedar lisa, densa y libre de bordes y grietas.

Los planos superficiales de compactación, son fajas lisas superficiales marcadas por las

ruedas del equipo, cuchilla de la motoniveladora o patas del rodillo "pata de cabra”.

La capa superficial delgada de suelo cemento compactado, que cubre esas fajas no

adhiere adecuadamente a las mismas y posteriormente puede desprenderse aflojarse y fracturarse.

Dichas fajas deben ser escarificadas y humedecidas para obtener buena adherencia. Los planos de

compactación se eliminan pasando una rastra de dientes o clavos, el material removido se humedece y

recompacta. Posteriormente se raspa con la cuchilla de la motoniveladora para quitar las capas

esfoliadas, cuya adherencia no se logró.

CURADO

El suelo-cemento compactado y terminado contiene suficiente humedad para la hidratación adecuada del

cemento. Con el fin de retener esa humedad, inmediatamente después de su terminación se coloca

sobre el suelo cemento una cubierta para permitir que se produzca la completa hidratación del cemento.

En los últimos años la mayor parte del suelo-cemento construido ha sido curado con

material bituminoso, pero existen otros materiales, tales como papel impermeable, paja o tierra

humedecidas que son sustitutos probados, enteramente satisfactorios.

Los materiales bituminosos más usados son las emulsiones asfálticas.

La gama de tenores de aplicación varía desde 0,70 a 1,40 litros por m2. En el momento

de aplicar el material bituminoso, la superficie del suelo cemento debe estar libre de todo material

extraño suelto y seco. Los materiales para el recubrimiento bituminosos deben aplicarse a una superficie

de suelo cemento muy húmeda; es conveniente regar con agua inmediatamente antes de la aplicación

bituminosa para que no haya penetración de esta imprimación en la base de suelo cemento,

contrariamente a lo que es aconsejable en los demás tipos de estabilización. Un riego de agua en forma

de neblina es lo mas adecuado, y si se lo realiza con camión regador convencional, la cantidad debe ser

escasa y se debe avanzar con el riego de emulsión inmediatamente después que desaparezca el agua

libre de la superficie.

Faltan las curvas que muestran como varían la durabilidad y la resistencia con índices de

tiempo de compactación.

BIBLIOGRAFIA

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5.- Shen C. K., Li S.K. - Lime Stabilization of Sand and Sand-Clay Mixtures - 49th Annual

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6.- Sail – Cement Laboratory Handbook – Portland Cement Association.

7.- Sail – Cement Construccion Handbook – Portland Cement Association.