21 Suelo Cemento

8/10/2019 21 Suelo Cemento

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Suelo - cementoSuelo - cemento

N 21 - Ju l io de 20 03ISSN 1692-1305

tema:tema:

Est e bolet n est d iseado par a maestr os, o f ic iales y ayudantes de const r ucc iny todas aquel las per sonas que estn v inculadas con este ar te. El uso que se le d a la in for macin

aqu p r esen tada es r esponsab il i dad de l usuar io y no de sus c r eador es .Par a susc r ipc iones y mayor i n for mac in esc r iba al A .A. 03044 2 Cal i .


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El suelo-cemento es una alternati-va para la estabilizacin o mejo-ramiento de las caractersticas f-sicas y mecnicas de un suelo que

en condiciones normales no brin-dara el adecuado soporte parala construccin de un pavimentoo cualquier edificacin o estruc-tura. El suelo-cemento es la mez-cla ntima y homognea de suelopulverizado con cemento Prtlanden cantidades controladas y pro-badas en un laboratorio, para quedespus de ser mezclado, hume-decido, compactado y curado, selogre un importante aporte en suestabilidad, resistencia, imper-meabilidad y durabilidad.

En la construccin de edificacio-nes y estructuras el suelo-cemen-to brinda las siguientes ventajas:

Aumenta la capacidad portante

del suelo de cimentacin. Ofrece una mejor superficie de

trabajo.

Mejora las condiciones de hu-medad del suelo.

Facilita el manejo de tuberas.

En la construccin de pavimen-tos, las ventajas que se logranson las siguientes:

Elimina los problemas de bom-beo (socavacin por infiltracinde agua).

Mejora la transferencia decargas.

Reduce la plasticidad delsuelo.

Brinda una adecuada superfi-cie de trabajo.

Mejora las condiciones de

drenaje. Aumenta la durabilidad de los

pavimentos.

Reduce los agrietamientos.


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Notas tcn icas par a const r ucc in Don Sebas

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Las condiciones ideales del suelopara lograr el mejor resultado enuna mezcla con cemento son lassiguientes:

Cuanto ms granular y menos

fino sea el suelo, menores sonlos contenidos de cemento quese necesitan para alcanzar lasresistencias requeridas.

No deben tener contenido or-

gnico o vegetal, ya que esto

afecta la reaccin del cemen-

to, al igual que en cualquier

concreto.

Un menor ndice de plasticidad

del suelo tambin reduce los

contenidos de cemento.

Mientras menores sobretama-

os haya (piedras de ms de

cinco centmetros) ms se fa-

cilitan las tareas de mezcla-

do y compactacin, obtenien-

do un suelo-cemento ms ho-

mogneo.

Resea histricaLos suelos mezclados o estabili-

zados con materiales cementan-

tes han sido empleados a lo lar-

go de la historia por el hombre

para mejorar las condiciones de

sus caminos y carreteras con elfin de agilizar los intercambios

comerciales con poblaciones ve-

cinas, tal como ocurri en el im-

perio romano, donde se optimi-


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Despus de patentado el cemen-to Prtland, en 1824, fue consi-

derado como material para esta-bilizar suelos, pero fue en 1915cuando se conoci el primer tra-tamiento para la estructura de unpavimento en Sarasota (Florida)

y en 1917 se patent el primerprocedimiento para mezclar sue-

lo-cemento. En 1930 se dio aconocer ampliamente su uso enEuropa y en 1970 es aplicadoen Estados Unidos. En Colombia,aunque se realizaron algunas es-

z la circulacin de los carrua-

jes, mezclando los suelos con cal,la cual se empleaba como mate-rial cementante en la poca.


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tabilizaciones con cemento en losaos setenta, fue a partir de 1990cuando se increment su empleo

y se han tenido extensas experien-cias en pavimentacin tanto decarreteras como de aeropuertos.

CAPA DE RODADURA

SUELO-CEMENTO

En este boletn nos centraremosbsicamente en el suelo-cemen-to empleado para la construccin

de vas.


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Suelo-cemento parapavimentosLa alternativa del suelo-cemento

en la construccin de vas cobra

gran importancia cuando pensa-mos en el paulatino agotamiento

de las fuentes de agregados para

la conformacin de las bases de

los pavimentos, lo cual, ambien-

talmente, es una limitante y eco-

nmicamente tiene una fuerte inci-

dencia cuando tenemos que bus-

car los agregados en sitios leja-

nos de la obra, incrementando los

costos de acarreo. El suelo-cemen-

to es adems una solucin parautilizar el material del terreno pre-

sente en el proyecto, reduciendo

la utilizacin o conformacin de

botaderos que afectan el paisaje

y que son manejados inadecua-

damente en su mayora.


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Se deben diferenciar el suelo-cementoy el suelo mejora-do con cemento, el segundoes un material que requiere me-

nores contenidos de cemento, in-feriores al 5%, mientras que elsuelo-cemento normalmente varaentre el 5% y el 10% de conteni-do de cemento; sin embargo, estosiempre depende de las caracte-rsticas del suelo.

Ensayos delaboratorioPara determinar el contenido decemento que requiere el suelo esnecesario tomar muestras delsitio y llevarlas al laboratorio

para realizar los siguientesensayos:

Clasificacin del suelo deacuerdo con el tipo dematerial que lo conforma.

Establecer contenidosptimos de humedad.

Establecer densidadesmximas del suelo.

Hacer mezclas con dife-rentes contenidos de ce-

mento segn clasificacin delsuelo.

Conformar adecuadamente bri-quetas o muestras compacta-

das de suelo-cemento y llevar-las a cmaras de curado.

Hacer ensayos de resistenciaa la compresin a siete y vein-tiocho das de curado paraconocer su comportamientomecnico.

Hacer pruebas de desgaste enciclos de humedecimiento y se-cado.


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Los espesores de las capas desuelo-cemento se determinan pormedio de mtodos de diseo apartir de formulaciones en las que

se tienen en cuenta las caracte-rsticas y propiedades de losmateriales y las condiciones deltrnsito. Si se encuentran capasde suelo con contenido orgnicose debern excavar y retirar porcompleto, de lo contrario se afec-tar la reaccin qumica del ce-mento.

Aspectosconstructivos

Una vez establecidos los nivelesy perfiles de la va se procede adisgregar el suelo hasta la pro-

fundidad definida en el diseo,esto se hace mediante un proce-so llamadoescarificacin, pare-cido al arado de tierra que se

emplea para fines agrcolas. Des-pus de escarificado y pulveriza-do el suelo, se humedece hastaobtener el contenido ptimo de

humedad establecido en los en-sayos de laboratorio; en suelosfinos, la humedad facilita la es-carificacin y en suelos gruesoscontribuye para una mejor distri-bucin del cemento.

Para la escarificacin y pul-

verizacindel suelo se empleanequipos tales como recicladorasde pavimentos, estabilizadoras,arados de disco, rodillos con dien-tes, etc. Es importante tener encuenta que la totalidad del mate-rial debe quedar de un tamaoinferior a 2,5 cm y por lo menos

el 80% debe ser inferior a 0,5cm, excepto las partculas de gra-va o piedra que podrn tener untamao mximo nominal de 5 cm.


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Proceso de escarificacin y pulverizacin


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Para la distribucin del ce-mentose recomienda dividir eltrabajo en varias etapas parahacer un mayor control de la re-

accin del cemento, pues al con-tacto con el agua se hidratarrpidamente afectando largos tra-mos; por eso es importante quese consideren imprevistos comola lluvia u otros que puedan inte-rrumpir los trabajos de distribu-cin del cemento cuan-do ya se encuentra so-bre la va. Si el cemen-to es a granel, se em-plea un distribuidormecnico; se puedeusar una motonivelado-ra para franjas delga-

das o una pulverizado-ra para franjas anchas.La distribucin del ce-mento en sacos es ma-nual, para lo cual sedebe determinar exac-tamente la forma de

ubicar los sacos sobrela superficie; normal-

mente se hace con la ayuda deltrazado de una cuadrcula quese calcula para que en cada cua-dro se coloque un saco de cemen-

to, luego con el uso de palas orastrillos se esparce el cementoformando capas de espesor uni-forme. Se debe evitar la forma-cin de charcos o zonas muyhmedas.


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El mezcladodel suelo con el ce-mento se realiza con mezclado-ras rotativas, recicladoras de pa-vimentos, estabilizadoras o mo-

toniveladoras. Aunque algunosequipos son ms eficientes queotros, se tiene la ventaja de po-der adaptar la tecnologa propiade cada regin; es muy impor-tante contar con operarios califi-cados que garanticen un mezcla-do homogneo y sin grumos. Serecomienda que la humedad delsuelo se encuentre un poco pordebajo de la ptima y luego du-rante el mezclado se va incremen-tando hasta que queden ntima-

mente ligados el cemento con elagua y con el suelo. Si no se cuen-ta con equipo para medir la hu-medad del conjunto, se puede ha-

cer una sencilla prueba que con-siste en amasar una porcin dela mezcla con las manos paradeterminar su consistencia; si elresultado es una masa quebradi-za, quiere decir que hace faltahumedad; si por el contrario lamezcla se queda adherida a lasmanos, quiere decir que la hume-dad es excesiva y se debe con-trolar para evitar que la compac-tacin se dificulte.

MOTONIVELADORA

ESTABILIZADORA


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La compactacinse realiza conequipos de acuerdo con el tipode suelo; se emplea un compac-tador pata de cabra cuando se

trata de suelos muy arcillosos, elcompactador de llantas es emplea-do para suelos arenosos, el vibro-compactador se usa para suelosgruesos o con mucha grava y elcompactador liso es para sueloscon mezclas de material sin con-diciones especiales o extremas.

Para controlar y sellar las fisurasque se puedan generar por la eva-poracin del agua se requiere unacompactacin final con un com-

pactador de llantas, esto paracualquier tipo de suelo. Tambinse requiere adicionar un poco msde agua para reponer la que seha evaporado durante el proce-so. La compactacin se debe rea-lizar hasta obtener el 100% dela densidad mxima del material.

COMPACTADORPATA DE CABRA

COMPACTADORVIBRATORIO

COMPACTADORLISO

COMPACTADODE LLANTAS


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El acabadode la superficie debeser lo ms liso posible, denso, sinfisuras y sin estras; si aparecen

zonas flojas, se deben emplearequipos ms pesados y contro-lar el contenido de humedad.


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Al igual que en toda mezcla con

cemento, se debe hacer el cu-rado para mantener la humedad

necesaria para garantizar que el

cemento contine su hidrataciny para que no aparezcan fisuraspor la contraccin que produce

el fraguado; las fisuras presenta-

das en el suelo-cemento se refle-

jarn finalmente en la superficie

del pavimento. Dentro de las po-

sibilidades de curado ms usadasse tienen: asfaltos rebajados o

emulsiones asflticas, pelculas

plsticas y membranas curadoras,en todo caso se requiere un cu-brimiento homogneo y suficien-

te para que el calor y el viento noresequen la superficie.


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Al finalizar la jornada se debendejar juntas transversales con uncorte definido en forma de ram-pa, la cual se debe compactar

muy bien, luego, para continuar

el trabajo, se hace un corte verti-cal y se retira el material sobran-te. Se deben evitar las juntas lon-gitudinales.

Fin de la jornada

Inicio del da siguiente


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La superficie debe permanecerprotegida mnimo por siete das,el trfico no podr circular hastano haber completado este tiem-

po, ya que es lo requerido parapoder absorber los esfuerzos. Encaso de ser necesario se podr

abrir al trfico antes, pero se debecolocar una capa de arena so-bre la superficie, que har las ve-ces de la capa de rodadura mien-

tras se construye el recubrimientofinal: losas de concreto, carpetaasfltica, adoquines, etc.


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Recomendaciones

1. Para garantizar la rentabili-

dad de una estabilizacin desuelo con cemento se debe

contar con los materiales del

sitio del proyecto o al me-

nos lo ms cercano posible.

2. La rentabilidad de esta al-

ternativa tambin depende-r de la profundidad de la

capa de suelo a estabilizar

y del contenido de cemen-

to, por eso es importante rea-

lizar estudios previos.

3. Deben confrontarse los dise-

os con los equipos disponi-bles en el proyecto, pues

equipos de menor eficiencia,

como una motoniveladora,

no podrn garantizar un

buen mezclado en profundi-

dades mayores a los 18 cm.

4. Se debe definir adecuada-

mente la logstica para cada

proyecto en particular, de

esta forma no habr retra-

sos ni sobrecostos por una

mala coordinacin entre lasetapas o un suministro in-

oportuno de cemento; todas

estas improvisaciones po-

drn reflejarse en la calidad

final del suelo-cemento.

5. Es importante que los sacos

o bolsas donde viene empa-cado el cemento se reciclen

para evitar la contaminacin

y el deterioro del paisaje.


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Hasta luego, amigos, esperamos que el tema tratado sea de utilidadpara vuestro oficio, pronto llegaremos con otro interesante tema para la construccin.Hasta nuestro prximo nmero. Escribe todas tus inquietudes al correo electrnico

[email protected]


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Para mayor informacin puedes escribiral A.A. 030442, Cali, o consultar las

siguientes pginas electrnicas:

www.dicentevalle.com

www.cementovalle.comAll puedes consultar los nmeros anteriores.

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