TECNOLOGIA DEL CONCRETO ALUMNAS : FLORES CUBA CICELY HERRERA
AGUIRRE JACKELINE EULOGIO HOSPINAL ROSA CERRON ACOSTA KATIA : ING.
SALCEDO :V Hyo-2011
DOCENTE SEMESTRE
SUELO-CEMENTO
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Se define al suelo-cemento como un material elaborado a partir
de una mezcla de suelos finos y/o granulares, cemento y agua, la
cual se compacta y se cura para formar un material endurecido con
propiedades mecnicas especficas. El contenido de cemento en peso
suele ser del orden del 3 al 7% en peso de materiales secos y a
largo plazo, su resistencia a compresin suele ser superior a 4 MPa.
El contenido de agua se elige para obtener mezclas de consistencia
seca que permitan su compactacin con rodillo.
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Se usa en subrasantes o explanadas y se define como una mezcla
de suelo y una cantidad pequea de cemento, generalmente inferior al
2% en peso. La mejora o modificacin con cemento se usa generalmente
con suelos de grano fino, plsticos y a veces con humedades
naturales excesivas con dificultades de compactacin, expansividad y
baja capacidad de soporte. Por su limitada o nula resistencia
mecnica se recomienda su uso en subrasantes de pavimentos de
trficos ligeros y medios.
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Se usa tambin en subrasantes o explanadas, especialmente en
estructuras de pavimentos para trficos pesados. Es una mezcla de
suelo, cemento y agua, con un contenido mnimo de conglomerante en
peso del 2%, a fin de obtener un material dotado de una cierta
rigidez y resistencia mecnica.
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Consiste en una mezcla de suelo fino, cemento y agua o aditivos
suficientes para conseguir una consistencia fluida. Este material
se engloba dentro de los denominados Materiales de Resistencia
Controlada por el Comit 229R del American Concrete Institute (ACI).
Una de las aplicaciones de este material es en la construccin de
bases de pavimentos, en cuyo caso se usan mezclas plsticas y no
fluidas, diseadas de tal forma que se puedan colocar y enrasar
fcilmente teniendo adems la menor contraccin posible. Los valores
de resistencia a compresin simple sugeridos por el ACI en capas de
base de suelo-cemento plstico varan entre 3 y 8,5 Mpa.
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La PCA la define como una mezcla de agregados ptreos, cemento
Portland y agua, que endurece despus de ser compactada y curada
para formar un material de pavimento durable. Se usa como capa de
base en estructuras de pavimentos, siendo necesaria una capa de
rodadura bituminosa o de concreto hidrulico. Las propiedades
estructurales de bases granulares tratadas con cemento dependen de
los agregados, del contenido de cemento, de las condiciones de
compactacin y curado, y de la edad. Son usuales valores de
resistencia a la compresin de 3 a 6 MPa, mdulo de ruptura
(resistencia a flexotensin) de 0,7 a 1 MPa y de mdulo de
elasticidad 7,000 a 14,000 MPa.
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El hombre ha usado tanto la cal como diversos aglomerantes
puzolnicos en la estabilizacin de suelos cohesivos. En
civilizaciones como la Inca o la Azteca los caminos estabilizados
fueron clave para el desarrollo de diversas actividades. Ya en el
siglo XX se lograron avances en la produccin de conglomerantes y en
el desarrollo de equipos de construccin y tcnicas de ejecucin. La
aplicacin del suelo-cemento empez a estudiarse metdicamente entre
1910 y 1920. En Inglaterra, en 1917, Brooke Bradley emple con xito
una mezcla de cemento con suelos arcillosos en la construccin de
carreteras. Despus de la Segunda Guerra Mundial se inician en Espaa
y Latinoamrica las primeras experiencias con suelo-cemento aplicado
en carreteras, siendo Argentina, Colombia y El Salvador ejemplos de
pases con ms de 50 aos de experiencia en la construccin de caminos
de este tipo.
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Existen diversas razones que actualmente determinan un mayor uso
del suelo-cemento en la construccin de estructuras de pavimentos y
subrasantes. Para lograr la misma, es indispensable contar con
estructuras de pavimento con capas de elevada capacidad de soporte
y resistentes a los agentes atmosfricos. Otra razn para usar
suelo-cemento en carreteras es el aspecto de proteccin del medio
ambiente, el cual cada vez impone mayores limitaciones para la
bsqueda y explotacin de bancos de materiales, prctica por muchos
aos utilizada.
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VENTAJAS
Numerosos registros de comportamiento indican que el
suelo-cemento tiene mayor durabilidad que otros materiales de
pavimentos de similar costo inicial.
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El suelo-cemento permite el uso de gran cantidad de tipos de
suelo para su elaboracin, con lo que se consiguen reducir
considerablemente los costos de transporte de material de aporte y
aumentar los rendimientos de construccin.
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Pues existe menor necesidad de explotacin de bancos de material.
Mayor rigidez y mejor distribucin de las cargas aplicadas al
pavimento: Las propiedades de las mezclas de suelocemento permiten
que la carga aplicada se distribuya en un rea mayor que en el caso
de una capa granular; por tanto, a igualdad de capacidad de soporte
es posible contar con estructuras de pavimentos de menor espesor
robustas o con un menor nmero de capas.
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Es notable su prolongada durabilidad bajo condiciones adversas.
Por ello se ha usado en lugares con condiciones climticas muy
desfavorables.
Las propiedades mecnicas del suelo-cemento se incrementan con el
tiempo lo que favorece que el mantenimiento del pavimento sea
mnimo, obtenindose prolongada vida til y una reduccin en el total
de la estructura del pavimento.
Es un material en el que se producen grietas de contraccin, las
cuales pueden reflejarse en las capas bituminosas superiores. Sin
embargo, es posible controlar considerablemente dicha contraccin
mediante uso de cementos adecuados, mezclas de cal, cemento y/o
tcnicas de prefisuracin.
Se debe seleccionar el tipo de cemento adecuado y realizar el
nmero de pruebas necesarias antes de pretender construir capas de
suelo-cemento con suelos de mediana alta plasticidad.
El tiempo para ejecutar el mezclado, conformacin y compactacin
est limitado por el del fraguado del cemento.
Tiene una reducida resistencia al desgaste. Por ello, las bases
de suelo-cemento precisan capas de rodadura de concreto asfltico,
tratamientos superficiales o capas de rodadura de concreto
hidrulico.
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Son una estructura de pavimento formada por una sola capa usando
el suelo existente en el camino, mezclado con un porcentaje de
cemento Portland de entre 11 y 20% en peso, que compactada al
porcentaje de diseo es capaz de soportar las cargas y el desgaste
producido por el trfico, proporcionando a la vez una superficie de
rodaje adecuada. La filosofa de este pavimento es similar a la del
concreto compactado, pero empleando un suelo natural como material
de partida en vez de agregados procesados. Este tipo de pavimento
tiene un campo de aplicacin especfico en la red vial no pavimentada
y constituye una alternativa a las tradicionales intervenciones de
colocacin de balasto que se hacen dos veces por ao (antes y despus
de la poca lluviosa). Los valores usuales de resistencia a
compresin varan entre 5 y 13 MPa, el mdulo de ruptura entre 1 y 2.3
MPa y el mdulo de elasticidad entre 10,000 y 20,000 MPa.
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Las razones para optar por la solucin de reciclado con cemento
son varias. Normalmente se trata de pavimentos flexibles agrietados
o fisurados debido al volumen de trfico pesado, al final de su vida
til de servicio, o bien por problemas de drenaje y ahuellamientos.
Frente a otras soluciones de rehabilitacin, el reciclado de estos
pavimentos con cemento permite el aprovechamiento de las capas
deterioradas logrando recuperar y aumentar la capacidad de soporte
y caractersticas mecnicas en general, lo que se traduce en una
mejora del nivel de servicio. Tcnicamente se consigue un pavimento
mucho ms duradero y con menor susceptibilidad al agua.
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Se distinguen dos mtodos de construccin, segn el lugar en que se
efecte la mezcla de suelo-cemento: Mezcla en obra. Mezcla en planta
a distancia. Dado que es usual utilizar el suelo-cemento en pequeas
obras de autoconstruccin o en construcciones con fines sociales nos
limitaremos a esta. Existen grandes obras construidas con
suelo-cemento como la Represa de Urugua- en la Provincia de
Misiones, Argentina; aunque es menos frecuente su uso.
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El Suelo Cemento es una mezcla de tierra tamizada (malla de 0.5
cm aproximadamente), arena comn y cemento Portland.de modo que la
relacin volumtrica entre los primeros dos sea 2:1. Los dosajes de
cemento se calculan como porcentaje en peso del material seco. La
humedad de la tierra durante el apisonamiento puede ser del 18 %
base hmeda. La combinacin ideal del suelo es: 70-80% de arena. 20 a
30% de limo. 5 a 10% de arcilla. Si los suelos son muy arenosos,
van a requerir la incorporacin de ms cemento y a los arcillosos hay
que agregarles ms arena. Los suelos limosos con un 50 % de arena se
estabilizan con un 10% de cemento. La humedad debe ser similar a la
que tena el suelo antes de ser excavado, entre el 8 y 16%. La forma
prctica para ver si ya posee la consistencia adecuada consiste en
tomar una porcin de material en la mano y apretarla. Debe
cohesionarse sin ensuciar la palma de la mano y se puede partir en
dos. A este mtodo se le conoce como "Medicin de la Humedad ptima en
Campo"
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La represa de Chochiti,situada en el centro norte del Estado de
Nuevo Mxico, una hondonada de 10,7 m de profundidad con esquistos
arenosos de baja resistencia ubicada debajo de los conductos de
descarga a construir, fue reemplazada por 44100 m3 de suelo
cemento. Con la colocacin de este masivo volumen de suelo cemento
se reemplaz un material poco resistente por otro de propiedades
fsicas similares a las de los esquistos arenosos circundantes,
minimizando el riesgo de asentamientos diferenciales a lo largo de
los conductos de descarga. La resistencia a la compresin del suelo
cemento a los 28 das fue de 7 MPa, similar a la de los esquistos
arenosos.
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En 1984 el suelo cemento fue usado, en lugar de hormign masivo,
para la fundacin de un aliviadero de 385 m de ancho en la presa
deBichland Greek cerca de Forth Worth, Texas.Alrededor de 3 m de
sobrecarga sobre un estrato de roca slida fue removido y
reemplazado por 80.890 m3 de suelo cemento. Para satisfacer el
requerimiento de resistencia a la compresin de 7 MPa, el suelo
cemento llev un contenido de 10 % de cemento.La utilizacin de suelo
cemento en sustitucin de hormign masivo conllev un ahorro de 7,9
millones de dlares.
