estabilizaciÓn de suelos con polÍmeros ruy nÚÑez pawlowsky
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ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON POLÍMEROS
RUY NÚÑEZ PAWLOWSKY
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Guión de la presentación
1. ¿Qué es un polímero? Aplicación a la estabilización de suelos
2. Historia de los polímeros en el campo de la estabilización
3. Características y propiedades
4. Ejemplos: Jédula
5. Ejemplos: Lloberola
6. Consideraciones sobre caminos no pavimentados
7. Conclusiones
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¿Qué es un polímero?Molécula formada por la repetición de una unidad básica (monómero)
• Combinación de monómeros (copolímeros)• Estructuras lineales o malladas• Infinidad de aplicaciones
Aplicación a la estabilización de suelos• Proporcionar cohesión a las partículas minerales para mejorar las
prestaciones mecánicas
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Historia de los polímeros en el campo de la estabilización
AntigüedadUso de la cal
Finales S. XIX principios S. XX (cemento)Primeros tratamientos documentados de suelos con cemento
Plan de autovías interestatales en los EEUU (1950)De forma generalizada (principalmente cal)Desarrollo de conocimiento alrededor del cemento y la cal, maquinaria específica, etc
Guerra de Vietnam (1970)Primeros polímeros para reparaciones de pistas de aterrizaje y caminos.
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Características y propiedades
•Mejora de la capacidad portante•Reducción de la susceptibilidad al agua•Se puede estabilizar CUALQUIER tipo de suelo
Frente a los ligantes hidráulicos:•Menor rigidez (acomodo a deformaciones del sustrato)•Evitar la fisuración de retracción
Precio
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Ejemplo: Enlace de la A-2200 con la A-382 a la altura de Jédula
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Ejemplo: Enlace de la A-2200 con la A-382 a la altura de Jédula
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Ejemplo: Enlace de la A-2200 con la A-382 a la altura de Jédula
SUELO INADECUADO (PG-3 330.3.3.5)Densidad del suelo: 1,66 Tn/m3Humedad óptima de compactación: 14,8%Índice de plasticidad: 39,1Hinchamiento en edómetro: 7,9%CBR(100): 2,5
Tratado con 4% de cal y 1,6 litros/m3 de GB:CBR Hinchamiento en edómetro Resistencia a
compresióna 7 días…..81,4 a 3 días…..0,0% a 7 días…..0,8 MPaa 28 días…108,0 a 7 días…..0,0% a 90 días…2,7 MPaa 56 días…134,0
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Ejemplo: Enlace de la A-2200 con la A-382 a la altura de Jédula
Lotes de obraDeflexión
patrón (mm/100)
Deflexión real (mm/100)
24 días 239 días 417 días 608 días 812 días 973 días
Base de Suelo-Cal-GB 85 14 11 12 12 16 16
Base de zahorra artificial
71 ND 15 14 16 18 23
Base de Suelo-Cal 85 20 22 24 20 28 31
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Ejemplo: Enlace de la A-2200 con la A-382 a la altura de Jédula
Evolución de la deflexión
0
5
10
15
20
25
30
35
jul-07
sep-07
nov-07
ene-08
mar-08
may-08
jul-08
sep-08
nov-08
ene-09
mar-09
may-09
jul-09
sep-09
nov-09
ene-10
tiempo
defle
xión
(mm
/100
)
CAL
ZAHORRA
POLÍMERO
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Ejemplo: Camino de Sant Climent a Lloberola
Camino rural de 5,2 kmSección de 25 cm de base y 6 cm de aglomerado asfálticoBase de material triturado en obra estabilizado con un 3% de cemento
Solución alternativa: 1% de cemento y 1 l/m3 de GTLongitud de la prueba: 500 m
Control de calidad en obra (densidad y humedad) iguales
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Ejemplo: Camino de Sant Climent a LloberolaEJECUCIÓN
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Ejemplo: Camino de Sant Climent a Lloberola
Fisuración 2,5 años después
Tramo Longitud
(m)
Número de
fisuras
Longitud de fisura
(m)
Longitud máxima de fisura
Long. fis./long.
tramo
T1-a 500 25 120,4 19,3 24%
T1-b 500 42 176,4 24,0 32%
T2 500 5 26,6 10,5 6%
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Ejemplos: Camino de Sant Climent a Lloberola
FISURACIÓN
• Las fisuras en zona de rodada o en centro de calzada.
• En algunos puntos aparecen varias fisuras longitudinales paralelas.
• En dos puntos se aprecia evolución a fisuración de tipo piel de cocodrilo.
• En un tramo anterior de la misma carretera construido anteriormente se ve una clara evolución de la fisuración longitudinal hacia una fisuración mallada y un hundimiento general del firme.
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Ejemplos: Camino de Sant Climent a Lloberola (2,5 años después)
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Ejemplos: Camino de Sant Climent a Lloberola
Estabilidad del aglomerado2,5 años después
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Ejemplos: Camino de Sant Climent a Lloberola
Disgregabilidad2,5 años después
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Ejemplos: Camino de Sant Climent a Lloberola
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Consideraciones sobre caminos no pavimentados
• MUCHÍSIMOS KM• BAJA INTENSIDAD DE TRÁFICO• FIRMES SIN COHESIÓN (¡¡AGUA!!)
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Consideraciones sobre caminos no pavimentados
• La estabilización mejora las prestaciones
• La estabilización NO sustituye al aglomerado asfáltico
• Abrasión de las ruedas
• Defectos puntuales
• Incremento de la velocidad de circulación
• Es una solución válida en base a prestaciones y economía pero no dejan de ser caminos no pavimentados
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Conclusiones
La estabilización con polímeros ofrece las siguientes ventajas:
• Técnicas• Mejora de la capacidad portante• Reducción de la susceptibilidad al agua• Posibilidad de estabilizar cualquier suelo
• Económicas• Costes inferiores a la zahorra artificial• Posibilidad de reducir espesores de aglomerado asfáltico• Reducción del plazo de ejecución
• Medioambientales• Aprovechamiento de materiales de la traza• Reducción del consumo de materias primas• Evitar el vertido de materiales