estabilización_de_suelos_con_cal.docx

42
MANUAL DE ESTABILIZACIÓN DE SUELO TRATADO CON CAL ESTA BILIZACIÓN Y MODIFICACIÓN CON CAL Publicación de la Nacional Lie A!!ocia"ion Ene#o $%%& (La traducción fue finalmente publicada Noviembre de 2006) Bole"'n ($)

Upload: comoun-soldado

Post on 28-Feb-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 1/42

MANUAL DE ESTABILIZACIÓN

DE SUELO TRATADO CON CAL

ESTABILIZACIÓN Y MODIFICACIÓN CON CAL

Publicación de la Nacional Lie A!!ocia"ion

Ene#o $%%&

(La traducción fue finalmente publicada Noviembre de 2006)

Bole"'n ($)

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 2/42

Page 2

MANUAL DE ESTABILIZACIÓN DE SUELO TRATADO CON CAL

Prefacio

Este manual fue escrito para los contratistas de construcción que desarrollan ofertas deproyectos, planifican o conducen actividades constructivas; para ingenieros que esténpreparando especificaciones sobre estabilización con cal; para inspectores de proyectos ypara estudiantes de Ingeniería ivil!

Esta publicación fue escrita originalmente por el "ub omité de Estabilización con cal dela #sociación #mericana de onstructores de arreteras y publicada en $%&% como unboletín técnico 2'( #)*#! +a #sociación acional de al -+# por sus siglas en inglés.adquirió los derec/os de publicación en $%0&! Esta undécima edición fue revisadadetalladamente en 211(!

Esta es una traducción libre del documento en inglés, que pretende dar a conocer elcontenido del manual original! "e le dan las gracias a ementos Progreso por sucolaboración!

Aclaración

Este documento es una guía general y de referencia, nicamente! Est3 pensado para ser utilizado por personal profesional competente que pueda evaluar el significado y laslimitaciones de la información suministrada y ser3n dic/os profesionales quienesaceptar3n la responsabilidad de la aplicación de la información dada! Este documento nomodifica ningn requerimiento legal, ni representa ningn est3ndar o especificación! i la

 #sociación nacional de la cal 4+#5 o sus miembros asumen ninguna responsabilidadsobre el uso de este manual! +a #sociación nacional de la cal 4+#5 no pretende infringir sobre ninguna patente o derec/os de propiedad intelectual o inducir a terceros a /acerlo yde aquí que los usuarios de este documento son responsables de determinar cuando unmétodo, técnica o tecnología descrita aquí esté protegido por alguna patente o cualquier otra restricción legal!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 3/42

Índice

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓNPa!ina "

67ué es la cal8

Estabilización de suelos con cal

9odificación y secado de suelos utilizando cal

+a química del tratamiento con cal

9ezclas de cal5puzolana para suelos con cantidades ba:as de arcilla

CAPÍTULO II: DESCRIPCION # COMPARACIÓN DE LOSPROCEDIMIENTOS CONSTRUCTI$OS%%Pa!ina &&

)evisión de construcción

enta:as y desventa:as de las diferentes aplicaciones de la cal

CAPÍTULO III: DESCRIPCIÓN DETALLADA DELOS PASOS CONSTRUCTI$OSPa!ina &'

Entrega

Estabilización de la subrasante -subbase.

$! Escarificación y pulverización inicial2! #plicación de la cal(! 9ezcla preliminar y adición de agua'! Período de fraguado&! 9ezclado final y pulverización0! ompactación<! urado final

Estabilización de la base

)ecuperación de espesor completo #gregado de capa de base 4 mezclado en planta

al para secado y modificación

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 4/42

CAPÍTULO I$: CONSIDERACIONES ADICIONALESPa!ina ()

9antenimiento del tr3ficoecesidad de la superficie e=puesta+imitaciones clim3ticas>le=ibilidad en la construcción

+a lluvia no es per:udicial

Precauciones de seguridad al utilizar cal

"eguridad del traba:ador "eguridad del productoPrimeros au=ilios

al seca 4 bolsas

?ensidad bruta

@so de otros estabilizadores con calEstabilización de la baseal y ceniza volante o polvo de /orno de cal para la construcción desubbases

"ulfatos

CAPÍTULO $: OTROS USOS% Pa!ina '*

 #eropuertosomercios@rbanizaciones

Estabilización de terraplenes

A+,ndice-Pa!ina '.

 #péndice #A Especificaciones #péndice *A Btras publicaciones sobre suelos #péndice A Indice pl3stico -IP. #péndice ?A Cablas -para convertir el porcenta:e a peso.

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 5/42

CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

El funcionamiento a largo plazo de cualquier proyecto de construcción depende de lacalidad de los suelos subyacentes! +os suelos inestables pueden crear problemassignificativos en las estructuras y pavimentos ->igura $.! on el diseDo y técnicas deconstrucción apropiados, el tratamiento con cal transforma químicamente los suelos

inestables en materiales utilizables! #dicionalmente, el soporte estructural de los suelosestabilizados con cal puede ser aprovec/ado en el diseDo de pavimentos!

/i!0ra &: E1e2+lo e34re2o de fraca-o de 0n +a5i2en4o +or -0elo- ine-4a6le-%

/i!0ra (: Co2+aración de arcilla +l7-4ica -in 4ra4ar 8 arcilla 4ra4ada con cal9de-+0,- de la 2ecla inicial 8 fra!0ado%

+a cal puede ser utilizada en el tratamiento de suelos, en varios grados o cantidades,dependiendo del ob:etivo! @na mínima cantidad de cal para tratamiento se utiliza parasecar y modificar temporalmente los suelos! Cal tratamiento produce una plataforma detraba:o para la construcción de caminos temporales! @n mayor grado de tratamiento 4respaldado por las pruebas, diseDo y las técnicas apropiadas de construcción 4 producen

la estabilización estructural permanente del suelo!

 #ntes de iniciar cualquier proyecto de construcción, se deben desarrollar los planos yespecificaciones! Para pavimentos de carreteras, el diseDo debe a:ustarse al tr3ficoesperado, tomando también en cuenta el medio ambiente, el sitio y las condiciones de losmateriales! Codos los diseDos estructurales deben basarse en pruebas de laboratorio ypar3metros que se a:usten a las demandas del proyecto en particular y adem3s, proveer la alternativa m3s económica para el uso planeado! Este manual se enfoca en losaspectos de construcción relacionados al tratamiento de suelos con cal! +as pruebas y la

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 6/42

metodología de diseDo de capas de suelo estabilizadas est3n disponibles en muc/oslugares! Por e:emplo, se puede acceder al diseDo de mezcla y el protocolo de pruebas, en/ttpAFFF!lime!org"B I +(! P?>

"e debe tomar en cuenta que el uso de cal para el secado de suelos, la modificacióntemporal y la estabilización permanente no est3 limitado a la construcción de carreteras!

En principio, este manual fue escrito para usos de pavimentos de carreteras, y así semantiene el enfoque, ya que la mayor parte de cal para el tratamiento de suelo, se usa enla construcción de carreteras! "in embargo, el empleo de cal para el secado de suelos, lamodificación temporal y la estabilización permanente no se limita a la construcción decarreteras 5 ver apítulo para m3s información!

¿Qué es la cal? 

Iniciaremos por indicar que para el tratamiento de suelos se puede utilizar cal viva -ó=idode calcio 4 aB., cal /idratada -/idró=ido de calcio 4 aGBH2 . o una lec/ada de cal!$

+a cal viva se produce de la transformación química del carbonato de calcio -piedra caliza 4 aB(. en ó=ido de calcio! +a cal /idratada se obtiene cuando la cal viva reaccionaquímicamente con el agua! +a cal /idratada -/idró=ido de calcio. es la que reacciona conlas partículas arcillosas y las transforma permanentemente en una fuerte matrizcementante!

+a cal m3s utilizada para el tratamiento de suelos es la cal alta en calcio, que contiene unm3=imo de &J de ó=ido o /idró=ido de magnesio! "in embargo, en algunas ocasiones seutiliza cal dolomítica! +a cal dolomítica contiene de (& a '0J de ó=ido o /idró=ido demagnesio! on la cal dolomítica se puede lograr la estabilización, aunque la fracción demagnesio reacciona m3s lentamente que la fracción de calcio!

 #lgunas veces el término KcalL se utiliza para referirse a la cal agrícola que, por lo general,es piedra caliza finamente molida, un til correctivo agrícola que no tiene la suficientereactividad química para lograr la estabilización del suelo!

Btras veces el término KcalL es utilizado para referirse a los subproductos del proceso defabricación de cal -como el polvo de /orno de cal., que, aunque contienen alguna calreactiva, generalmente sólo posee una fracción del ó=ido o el contenido de /idró=ido delproducto fabricado! En este manual, McalM significa cal viva, cal /idratada, o la lec/ada decal /idratada!

Estabilización de suelos con cal 

+a estabilización del suelo cambia considerablemente las características del mismo,produciendo resistencia y estabilidad a largo plazo, en forma permanente, en particular enlo que concierne a la acción del agua ->igura (.!

1una lec/ada de cal es una suspensión de cal /idratada en agua, que puede elaborarse a partir de cal

/idratada o de cal viva

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 7/42

2+os porcenta:es de cal a utilizar deben ser determinados por un Ingeniero, utilizando un diseDo de mezcla y

un protocolo de prueba! En el apéndice ? se muestra una tabla para convertir los porcenta:es de cal en peso!

Page <

/i!0ra ': La ca+a e-4a6iliada con cal -o+or4a la ero-ión9 il0-4rando la re-i-4encia%

+a cal, sola o en combinación con otros materiales, puede ser utilizada para tratar unagama de tipos de suelos! +as propiedades mineralógicas de los suelos determinar3n sugrado de reactividad con la cal y la resistencia final que las capas estabilizadasdesarrollar3n! En general, los suelos arcillosos de grano fino -con un mínimo del 2& por ciento que pasa el tamiz 211 5<&Nm5 y un Ondice de Plasticidad mayor que $1. seconsideran buenos candidatos para la estabilización! +os suelos que contienencantidades significativas de material org3nico -mayor que $ por ciento. o sulfatos -mayor que el 1!( por ciento. pueden requerir cal adicional yo procedimientos de construcciónespeciales!

S06ra-an4e ;o -066a-e<: +a cal puede estabilizar permanentemente el suelo fino

empleado como una subrasante o subbase, para crear una capa con un valor estructuralsignificativo en el sistema del pavimento! +os suelos tratados pueden ser del lugar -subrasante. o bien, de materiales de préstamo! +a estabilización de la subrasante por logeneral implica mezcla en el lugar y generalmente requiere la adición de cal de ( a 0 por ciento en peso del suelo seco!2

Ba-e-: +a cal puede estabilizar permanentemente materiales que no cumplen con lascaracterísticas mínimas para funcionar como una base -como la grava con arcilla, gravasMsuciasM, o bases contaminadas en general. que contienen al menos el &1 por ciento dematerial grueso retenido en la malla o tamiz o! '! +a estabilización de bases es utilizadapara la construcción de caminos nuevos y para la reconstrucción de caminosdeteriorados, y generalmente requiere la adición de 2 a ' por ciento de cal respecto al

peso del suelo seco! +a mezcla en el lugar se usa comnmente para la estabilización debases, sin embargo, la mezcla en planta también puede ser utilizada! +a cal también seusa para me:orar las características de las mezclas de suelo y agregados en Mel recicla:ede espesor completoM!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 8/42

Page

Modificación con cal y secado de suelos

E=isten otros dos tipos importantes de tratamiento con cal utilizado en operaciones deconstrucciónA

Primero, debido a que la cal viva se combina químicamente con el agua, puede ser usada

con eficacia para secar suelos mo:ados! El calor generado por esta reacción tambiéncontribuye a secar los suelos mo:ados! +a reacción con el agua ocurre incluso si lossuelos no contienen fracciones arcillosas significativas! uando las arcillas est3npresentes, la reacción química de la cal con las arcillas, seca an m3s los suelos! Elefecto neto es que el secado ocurre r3pidamente, dentro de un lapso de /oras,permitiendo al contratista compactar el suelo muc/o m3s r3pidamente que si esperaraque el suelo se secara por la evaporación natural!

El secado del suelo /medo en obras de construcción es uno de los usos m3s amplios dela cal para el tratamiento de suelos! +a cal puede ser utilizada para uno o varios de lossiguientes casosA ayudar a la compactación, secar las 3reas /medas; me:orar lacapacidad soporte; proporcionar una plataforma de traba:o para la construcción

subsiguiente; y acondicionar el suelo -/acerlo traba:able. para una posterior estabilizacióncon cemento Portland o con asfalto! Qeneralmente, entre $ y ' por ciento de cal secar3un sitio mo:ado suficientemente para permitir que procedan las actividades deconstrucción!

"egundo, el tratamiento con cal puede me:orar considerablemente la traba:abilidad y laresistencia a corto plazo del suelo, de tal forma que permite que los proyectos puedan ser e:ecutados m3s f3cilmente! +os e:emplos incluyen tratamiento de suelos finos omateriales de base granular para construir caminos temporales u otras plataformas deconstrucción! Cípicamente se utiliza del $ al ' por ciento de cal en peso con respecto alsuelo para la modificación, que es generalmente una menor cantidad que la utilizada parala estabilización permanente de suelos! +os cambios /ec/os al suelo modificado con cal

pueden o no ser permanentes! +a diferencia principal entre la modificación y laestabilización es que, con la modificación, generalmente no se le concede ningn créditoestructural a la capa modificada con cal en el diseDo de pavimento! +a modificación concal traba:a me:or en suelos arcillosos!

La química del tratamiento con cal 3

uando la cal y el agua se aDaden a un suelo arcilloso, comienzan a ocurrir reaccionesquímicas casi inmediatamente!

$! Secado: "i se usa la cal viva, la misma se /idrata inmediatamente -i!e!,químicamente se combina con el agua. y libera calor! +os suelos se secan, porque

el agua presente en el suelo participa en esta reacción, y porque el calor generadopuede evaporar la /umedad adicional! +a cal /idratada producida por estasreacciones iniciales, posteriormente reaccionar3 con las partículas de arcilla -comose discute posteriormente.! Estas reacciones subsecuentes, lentamenteproducir3n un secado adicional porque las mismas reducen la /umedad,

3 Para una discusión m3s detallada de la química de la estabilización puede ver +ittle,Estabilización de "ubrasantes y *ases de pavimentos con cal, $%%&!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 9/42

me:orando el soporte! "i se utilizan la cal /idratada o la lec/ada de cal /idratada,en lugar de la cal viva, el secado ocurre sólo por los cambios químicos del suelo,que reducen su capacidad para retener agua y aumentan su estabilidad!

2! Modificación: ?espués de la mezcla inicial, los iones de calcio -aRR. de la cal/idratada emigran a la superficie de las partículas arcillosas y desplazan el agua y

otros iones! El suelo se /ace friable y granular, /aciéndolo m3s f3cil para traba:ary compactar ->igura '.! En esta etapa, el Ondice de Plasticidad del suelodisminuye dr3sticamente, así como lo /ace su tendencia a /inc/arse y contraerse!El proceso, llamado Mfloculación y aglomeraciónM, generalmente ocurre en eltranscurso de /oras!

/i!0ra *% Arcilla floc0lada con cal%

(! E-4a6iliación: uando se aDaden las cantidades adecuadas de cal y agua, el pHdel suelo aumenta r3pidamente arriba de $1!&, lo que permite romper laspartículas de arcilla! +a determinación de la cantidad de cal necesaria es parte delproceso de diseDo y se estima por pruebas como la de Eades y Qrim -#"C9?02<0.! "e liberan la sílice y la almina y reaccionan con el calcio de la cal paraformar /idratos de calcio5silicatos -"H. e /idratos de calcio5aluminatos -#H.!"H y #H que son productos cementantes similares a aquellos formados en elcemento de Portland! Ellos forman la matriz que contribuye a la resistencia de lascapas de suelo estabilizadas con cal

uando se forma esta matriz, el suelo se transforma de un material arenoso

granular, a una capa dura relativamente impermeable, con una capacidad decarga significativa! El proceso se inicia en unas /oras y puede continuar duranteaDos, en un sistema diseDado correctamente! +a matriz formada es permanente,duradera, y significativamente impermeable, produciendo una capa estructural quees tan fuerte como fle=ible!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 10/42

Mezclas de Cal-Puzolanas ara !uelos con cantidades ba"as dearcilla

+a cal por sí misma puede reaccionar con suelos que contienen tan poca arcilla como <Je Ondices de Plasticidad tan ba:os como $1! "i el suelo no es suficientemente reactivo, lacal puede ser combinada con una fuente adicional de sílice y almina! Cales puzolanasincluyen la ceniza volante y la escoria de alto /orno! El sílice y almina adicional de laspuzolanas reaccionan con la cal para formar la fuerte matriz cementante que caracterizaa una capa estabilizada con cal! +as mezclas correctamente proporcionadas de cal ypuzolanas pueden modificar o estabilizar casi cualquier suelo, pero comnmente se usanpara suelos con plasticidad de ba:a a media!

+a ceniza volante es la puzolana m3s comnmente usada! Esta es el residuo fino que esresultado de la combustión de carbón pulverizado en calderas de centrales eléctricas, quees transportado de la c3mara de combustión a la c/imenea de los gases!

El empleo de ceniza o polvo de /orno de cal -+S? por sus siglas en inglés. es unaalternativa cada vez m3s popular! El +S? es el residuo fino que resulta de la combustiónde carbón y el tratamiento de caliza en un /orno, para procesar la piedra en cal y que esremovido de los gases de escape del /orno! El +S? por lo general contiene una cantidadsignificativa de cal, aluminio y silicio 5es en esencia una premezcla de puzolana y cal5! +acantidad de cal, silicio y aluminio en el +S? varía, principalmente dependiendo de lacaliza, el combustible y el tipo de operaciones del /orno usadas durante el proceso defabricación de cal!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 11/42

CAPÍTULO II: DESCRIPCIÓN # COMPARACIÓN DE PROCEDIMIENTOSDE CONSTRUCCIÓN

#isión $eneral de la construcción

omo la cal puede ser utilizada para tratar suelos de distintos tipos, el primer paso en laevaluación de las opciones de tratamiento del suelo es identificar claramente el ob:etivo!

+os pasos en la construcción implicados en la estabilización y en la modificación, sonsimilares! Qeneralmente, la estabilización requiere m3s cal y m3s tratamiento y control,que la modificación! +os pasos b3sicos incluyenA

• escarificar o pulverizar parcialmente el suelo,• esparcir la cal,• adición de agua y mezcla,• compactar a la densidad m3=ima pr3ctica, y•

curado antes de la colocación de la siguiente capa o capa de protección!uando se realiza la mezcla en planta -fuera del sitio del proyecto. en lugar de la mezclaen el lugar de traba:o, ya sea en la estabilización o en la modificación, sólo se aplican tresde los pasos mencionadosA esparcir la mezcla cal5agregado5agua, la compactación y elcurado!

#enta"as y des%enta"as de los diferentes métodos de alicación de cal 

+a técnica de estabilización con cal utilizada en un proyecto debería estar basada enmltiples consideraciones, tales como la e=periencia del contratista, la disponibilidad de

equipo, la ubicación del proyecto -rural o urbano. y la disponibilidad de una fuente cercanay adecuada de agua!

 #lgunas venta:as y desventa:as de los diferentes métodos de aplicación de cal son lossiguientesA

Cal =idra4ada en +ol5o:

enta:asA Puede ser aplicada m3s r3pidamente que la lec/ada! +a cal /idratada en polvopuede ser utilizada para secar arcillas, pero no es tan eficaz como la cal viva!

?esventa:asA +as partículas /idratadas de cal son finas! ?e modo que el polvo puede ser

un problema y este tipo de uso generalmente es inadecuado en 3reas pobladas!

Cal 5i5a en -eco:

enta:asA Económica porque la cal viva es una forma m3s concentrada de cal que la cal/idratada, conteniendo de 21 a 2' por ciento m3s de ó=ido de calcio MdisponibleM! #sí,apro=imadamente ( por ciento de cal viva es equivalente a ' por ciento de cal /idratada,cuando las condiciones permiten la /idratación completa de la cal viva con suficiente/umedad! ?ebido a su mayor densidad requiere de menos instalaciones de almacena:e!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 12/42

El tiempo de e:ecución puede ampliarse debido a que la reacción e=otérmica causada por el agua y la cal viva puede calentar el suelo! +a cal viva seca es e=celente para secar suelos mo:ados! CamaDos de partícula m3s grandes pueden reducir la generación depolvo!

?esventa:asA +a cal viva requiere (2 por ciento de su peso en agua para convertirse en

cal /idratada y puede /aber pérdida adicional por la evaporación significativa debido alcalor de /idratación! "e debe tener cuidado con el empleo de la cal viva para asegurar una adecuada adición de agua, fraguado y mezcla! Estos mayores requerimientos deagua pueden plantear un problema de logística o costos en 3reas remotas sin una fuentecercana de agua! +a cal viva puede requerir m3s mezcla que la cal /idratada seca o quelas lec/adas de cal, porque las partículas de cal viva, que son m3s grandes, primerodeben reaccionar con el agua para formar la cal /idratada y luego debe ser mezclada conel suelo!

Lec=ada de cal:

enta:asA #plicación libre de polvo! Es m3s f3cil lograr la distribución! "e aprovec/a la

aplicación por rociado! "e requiere menos agua adicional para la mezcla final!

?esventa:asA elocidad lenta de aplicación! ostos m3s altos debido al equipo e=trarequerido! Puede no ser pr3ctico en suelos muy mo:ados! o es pr3ctico para secar!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 13/42

CAPÍTULO III: De-cri+ción de4allada de lo- +a-o- con-4r0c4i5o-

+as siguientes recomendaciones de construcción aplican, tanto al empleo de cal /idratadacomo al de cal viva, en la estabilización o la modificación de subrasantes -subbases. ycapas de base, y se indican como una guía general para contratistas, inspectores yquienes definen especificaciones! El aseguramientocontrol de calidad se discute a lo

largo del capítulo!

Entre$a

Cal 5i5a o =idra4ada -eca

+a cal viva o la cal /idratada seca, puede ser entregada en bolsas de papel o bien enpipas ->igura &.! uando se transporta en pipa es comn que, cada carga de cal secaentregada en un sitio de traba:o lleve una boleta certificando la cantidad de cal a bordo!

 #dem3s, algunas entidades requieren la certificación de las características químicas de lacal entregada!

/i!0ra ": E1e2+lo de +i+a 4>+ica2en4e 0-ada +ara en4re!a de cal -eca%

Bcasionalmente, la cal viva se entrega en el sitio en camiones de volteo! En este caso,requieren cubiertas de lona fuerte para prevenir la pérdida de polvo durante el tr3nsito!

Lec=ada de cal

+a lec/ada de cal puede ser producida a partir de la cal viva o de la cal /idratada! Puedeser entregada desde una planta de mezcla central o puede producirse en el lugar detraba:o! +as instalaciones de preparación de la lec/ada deberían ser aprobadas por el

ingeniero de proyecto! Independientemente de la ubicación, la lec/ada producida a partir de cal viva est3 caliente debido a que la reacción química entre la cal viva y el agua ese=otérmica! +as lec/adas elaboradas por la mezcla de cal /idratada y agua no secalientan!

+a lec/ada puede prepararse en un tanque de mezcla, con agitación para mezclar la cal yel agua utilizando paletas deflectoras, aire comprimido, yo bombas de recirculación! +osmezcladores utilizados en el lugar, usualmente mane:an de 21 a 2& toneladas de cal vivaa la vez ->igura 0.!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 14/42

/i!0ra ?: Tan@0e- 2ecladore- +ara +re+arar la lec=ada de cal en el l0!ar%

@n segundo método de producción de lec/ada, que elimina tanques de producción por 

lotes, implica el empleo de un mezclador compacto con motor ->igura <.! "e carga aguaa una presión de <1 psi y cal /idratada, en forma continua en una proporción de 0&A(&-en peso. en el mezclador, donde la lec/ada se produce instant3neamente! +a lec/adaes bombeada directamente en camiones para regarla en el lugar del proyecto! Elmezclador y el equipo au=iliar pueden ser montados sobre un pequeDo trailer y ser transportados al lugar f3cilmente, dando gran fle=ibilidad a la operación!En el tercer tipo de proceso para elaborar lec/ada, se cargan cantidades dosificadas deagua y cal, separadamente, en el tanque del camión con la lec/ada siendo mezclada enel tanque ya sea con aire comprimido o con una bomba de recirculación montada en laparte trasera del mismo! El agua es medida y la cal se dosifica volumétricamente o por lotes, utilizando pesadoras!

+as lec/adas de cal contienen /asta el '2 por ciento de sólidos! El porcenta:e sólidos decal puede ser medido utilizando un dispositivo simple de gravedad específica -picnómetro.para asegurar que se aplica la cantidad adecuada de cal en todas las partes del proyecto!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 15/42

/i!0ra): Mecladora de 2o4or%

Estabilización de !ubrasante &o !ubbase'

&% E-carificación 8 +0l5eriación inicial

+a subrasante puede ser escarificada a la profundidad y anc/o especificados ->igura . yluego pulverizarse parcialmente! Es deseable remover los materiales que no sean suelosy que sean mayores que ( pulgadas, como troncos, raíces, césped y piedras!

@na subrasante escarificada o pulverizada ofrece m3s 3rea de contacto superficial desuelo para la cal en el momento de la aplicación!

En el pasado era una pr3ctica comn escarificar antes de la aplicación! Hoy en día,debido a la disponibilidad de mezcladores superiores, la cal a menudo es aplicada sin laescarificación! +os camiones de cal también pueden transitar la carretera con m3s

facilidad si est3 compactada, m3s bien que escarificada, en particular sobre suelosmo:ados! +a principal desventa:a de este procedimiento, sin embargo, se da por factoresmeteorológicos; cuando la cal es colocada sobre una superficie lisa, /ay mayor posibilidadpara la pérdida debido al viento y al proceso, particularmente si la mezcla no se realiza deinmediato! Para eliminar la pérdida /acia los lados, se puede construir un pequeDocamellón, utilizando material del camino ->igura %.!

/i!0ra .: E-carificación an4e- de la a+licación de la cal%

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 16/42

/i!0ra : Ca2ellón 04iliado +ara con4ener la cal an4e- de la 2ecla

"i la cal viva se descarga en KvolcanesL, es deseable una superficie lisa, de modo que sealcance una aplicación uniforme con la /o:a de la motoniveladora! Por lo anterior, elsuelo no debería ser escarificado antes de que la cal viva sea aplicada de esta manera!

E@0i+oA motoniveladora con escarificador o escarificador de discos; estabilizadora desuelos para pulverización inicial!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 17/42

(% A+licación de la cal

Cal 5i5a

E=isten dos formas en que la cal viva seca puede ser aplicada! +a primera, los camiones

autodescargables o trailers pueden distribuir la cal viva neum3tica o mec3nicamente a laanc/ura completa del camión! ?ebido a que el flu:o de cal viva granular y sin triturar esm3s controlable que el de la cal /idratada, resulta una pr3ctica comn usar camiones conaplicadores incorporados ->igura$1.!

Para el empleo de una barra de e=tensión neum3tica, la cal viva se muele -T M por 1. parafluir libremente! aplicador mec3nico sobre la parte posterior de un camión o trailer, o unaca:a separada puede mane:ar la cal viva menos fina 5 comnmente /asta U M de di3metro!+a subbase puede ser escarificada para este tipo de uso! Este uso traba:a bien encondiciones de suelo muy mo:adas!

/i!0ra&: U-o de cal -eca con a+licación 2ec7nica*

%

Para asegurar que se aplica la cantidad correcta de cal, se puede colocar sobre el suelouna bande:a o un paDo de 3rea conocida, entre las ruedas del camión que esparce la cal!+a bande:a o paDo, donde se recolectó la cal, se pesa para verificar que la cantidad de cales la correcta!

Btro método para aplicar la cal viva, es por gravedad, de:3ndola caer formando uncamellón! Es usual utilizar camiones graneleros con sistemas de compuertas inferioresneum3ticas! @na motoniveladora se utiliza, ocasionalmente, para esparcir la cal viva! "epuede utilizar cal /asta un tamaDo de V M! Este método requiere que el 3rea sea nivelada

y esté suficientemente seca, para que el suelo no se a/uelle ba:o las llantas del camión, loque evitaría la e=tensión uniforme! Es difícil de medir la proporción de aplicación de calcuando se e=tiende utilizando una motoniveladora! El me:or método es marcar un 3rea enla cual se e=tender3 una cantidad conocida de cal y observar la motoniveladora paraasegurar que es e=tendida uniformemente!

4Foto cortesa de !"t# $armel %and & 'ravel

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 18/42

Cal =idra4ada -eca

+a cal /idratada debe ser uniformemente e=tendida en el porcenta:e especificado desdecamiones adecuadamente equipados ->igura$1.! @n aplicador aprobado es preferiblepara la distribución uniforme! +a cantidad de cal /idratada seca puede ser medida usandoel mismo método que descrito encima para la cal viva!

+a cal /idratada seca no debería ser e=tendida en condiciones de viento debido al polvoe=cesivo! En condiciones de viento, en 3reas pobladas, o en zonas adyacentes al tr3ficode ve/ículos pesados, la aplicación de lec/ada o una aplicación adecuada de cal vivapueden reducir al mínimo los problemas relacionados con el polvo!

Equipo para aplicación de cal /idratada secaA Para envíos en camión, los camiones contanques autodescargables son los m3s eficientes para transportar y esparcir la cal porqueno se requiere ningn mane:o adicional! +a descarga se realiza neum3ticamente o por uno o varios transportadores de tornillo! +a e=tensión puede ser lograda por una paletamec3nica colocada en la parte posterior u otros dispositivos!

"i se utiliza transporte de palangana, los mismos deben ser cubiertos para prevenir elpolvo durante el via:e al lugar de aplicación y durante la e=tensión de la cal! +ae=tensión, al utilizar transporte de palangana, deber3 realizarse a:ust3ndole un esparcidor mec3nico en la parte posterior! o se recomienda descargar la cal en solo Kvolc3nL pararealizar posteriormente la e=tensión con motoniveladora!

Lec=ada de cal

En este uso, el suelo generalmente es escarificado y la lec/ada se aplica con camionesdistribuidores ->igura $$.! ?ebido a que la cal en la forma de lec/ada est3 menosconcentrada que la cal seca, a menudo se requiere dos o m3s pasadas para proporcionar la cantidad especificada de sólidos de cal! Para prevenir la pérdida y la consecuente no

uniformidad en la distribución de cal, la lec/ada se mezcla con el suelo inmediatamentedespués de cada pasada!

+a proporción real utilizada depende del porcenta:e de cal especificada para el tipo desuelo, y el porcenta:e de sólidos de cal en la lec/ada! +os sólidos en la lec/adageneralmente est3n en el rango entre (1 y (& por ciento, aunque e=iste la tecnología paraaumentar los sólidos arriba del '1 por ciento para reducir el nmero de pasadas de por loscamiones esparcidores! +os sólidos contenidos en la lec/adada -y, por consiguiente, lacantidad de cal disponible. pueden ser f3cilmente medidos en los tanques de mezcla o enlos camiones, utilizando un dispositivo de gravedad específica! @na vez que se conoce elcontenido de sólidos de la lec/ada, las cargas pueden ser e=tendidas sobre 3reas dee=tensión conocida para asegurar la cantidad correcta de aplicación!

Equipo para aplicación de la lec/adaA "e recomiendan camiones distribuidores conrecirculación, capaces de mantener la lec/ada en la suspensión! "i el tiempo de via:e escorto, se pueden utilizar camiones sin bombas de recirculación! +a e=tensión desde loscamiones de tanque se lleva a cabo por gravedad o por barras de rocío a presión! +osdistribuidores de presión son preferidos porque ellos proporcionan una aplicación m3suniforme!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 19/42

/i!0ra &&: E1e2+lo de a+licación de lec=ada%

'% Mecla +reli2inar 8 a+licación de a!0a

"e requiere una mezcla preliminar para distribuir la cal dentro del suelo y para pulverizar 

inicialmente el suelo para preparar la adición de agua que inicie la reacción química parala estabilización! Esta mezcla puede iniciar con la escarificación ->igura$2.! +aescarificación puede realizarse an sin mezcladoras modernas! ?urante este proceso oinmediatamente después, el agua deber3 agregarse ->igura $(.!

/i!0ra &(: E-carificación de-+0,- de e34en-ión de cal%

/i!0ra&': Adición de a!0a de-+0,- la a+licación de cal -eca"

Foto cortesa de !"t# $armel %and & 'ravel

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 20/42

+as estabilizadoras de suelos -E:! #C ""52&1*. pueden ser utilizadas para asegurar lamezcla cuidadosa de la cal, el suelo, y el agua ->igura $'.! on muc/as estabilizadorasde suelos, el agua puede aDadirse al tambor de mezcla durante el proceso ->igura$&.!Este es el método óptimo de adición de agua a la cal -cal viva o /idratada. y al suelosecos, durante la mezcla preliminar y la etapa de riego!

/i!0ra&*: E-4a6iliadora de -0elo- 04iliada +ara la 2ecla inicial%

/i!0ra&": E-4a6iliadora de -0elo- con ca2ión de a!0a%

Independientemente del método usado para la adición de agua, es esencial que lacantidad de agua agregada sea la adecuada para asegurar la completa /idratación yllevar el contenido de /umedad del suelo (J arriba del óptimo, antes de la compactación!

Para /idratar la cal viva seca, puede ser necesaria agua adicional! El equilibrio de laoperación de estabilización con cal viva es similar al obtenido utilizando cal /idratada olec/ada de cal! @n requerimiento clave cuando se utiliza cal viva es asegurar la completa/idratación previa a que la mezcla sea completada y se inicie la compactación! Esrecomendable realizar verificaciones puntuales, utilizando una pala, para asegurar que enel suelo no /an quedado remanentes de cal viva sin /idratar! "i se observara cantidadese=cesivas de cal viva -por e:emplo, debido a una pobre distribución., se requerir3 agregar m3s agua y una mezcla adicional necesarios para asegurar la completa /idratación y unproyecto de estabilización de calidad!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 21/42

Para asegurar que la sección estabilizada tiene la profundidad correcta, se pueden cavar pequeDos agu:eros al azar y el suelo puede ser rociado con un indicador de pH, tal comola fenoftaleína! +a fenoftaleína cambia de transparente a rosada entre un pH de !( y $1!El cambio en color indica que el suelo en proceso de estabilización se encuentra en ellímite inferior de pH requerido! "e pueden requerir otros indicadores de pH que cambian

de color a niveles m3s altos -por e:emplo, fenoftaleína., si e=istieran sospec/as de que lamezcla de cal y suelo es inadecuada!

En donde est3n siendo estabilizadas arcillas muy pl3sticas, generalmente es necesariomezclar la capa de arcilla y cal en dos etapas, permitiendo un lapso de 2' a ' /oras deperíodo de fraguado! ?urante este período de fraguado, la arcilla se /ace friable de modoque la pulverización pueda ser f3cilmente lograda durante la mezcla final!

?espués de que se completa la mezcla, la capa tratada con cal debe ser afinada ycompactada ligeramente con un )odo para reducir al mínimo la pérdida por evaporación omo:ado e=cesivo debido a posibles lluvias durante el fraguado!

E@0i+oA Estabilizadora de suelos, camión de agua y Krodo patas de cabrasL ocompactador neum3tico!

*% Per>odo de fra!0ado

+a mezcla de suelo y cal debería fraguar suficientemente para permitir la reacción químicaque cambia las propiedades del material! +a duración de este período de fraguadodebería basarse en el :uicio de ingeniería y depende del tipo de suelo! El período defraguado, comnmente, es de $ a < días! ?espués del fraguado, el suelo deber3 ser mezclado, de nuevo, antes de la compactación! Para suelos con Ondice de Plasticidadba:os, o cuando el ob:etivo es el secado o la modificación, por lo general, el fraguado noes necesario!

"% Mecla final 8 +0l5eriación

Para alcanzar la estabilización completa, es esencial una adecuada pulverización final dela fracción arcillosa y la completa distribución de la cal dentro del suelo ->igura$0.! +amezcla y la pulverización deberían continuar /asta que el $11 por ciento de material paseel tamiz de $ pulgada y al menos el 01 por ciento de material pase el tamiz o! '!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 22/42

/i!0ra &?: Mecla 8 +0l5eriación%

"i se utiliza la cal viva, es esencial que todas las partículas estén /idratada y que /ayan

sido mezcladas! En el caso de cal viva seca, después del mezclado final, antes de lacompactación, inspeccione visualmente el suelo para asegurar que la mezcla /a sidoalcanzada! El uso de cal viva seca, a menudo produce manc/as ligeras en el suelo, queno merecen atención ya que no son partículas sin /idratar! "i e=iste la duda, coloque unamuestra de estas partículas en agua! "i no se disuelven, son partículas inertes! "i sedisuelven, son partículas de cal, que indican que se requiere mezcla adicional antes de lacompactación final!

"e puede requerir agua adicional durante la mezcla de final -antes de la compactación.para llevar el suelo a un ( por ciento arriba del contenido de /umedad óptima del materialtratado!

"i /ay certeza que los requerimientos de pulverización se pueden completar durante lamezcla preliminar, entonces los pasos de fraguado y mezcla final -pasos o! ' y o! &.pueden eliminarse!

EquipoA Estabilizadora de suelos!

?% Co2+ac4ación

+a mezcla suelo5cal deber3 ser compactada a la densidad requerida por la especificación,comnmente, al menos, al %& por ciento de la densidad m3=ima obtenida en el ensayo

 ##"HCB C%% -Proctor est3ndar.! El valor de densidad deber3 basarse en la curva Proctor de una muestra representativa de la mezcla de suelo5cal 4 y no del suelo sin tratar!

+a compactación deber3 iniciar inmediatamente después de la mezcla final! "i esto no esposible, los retrasos de /asta cuatro días no deberían ser un problema si la mezcla esligeramente compactada y se mantiene /meda mientras se lleva a cabo lacompactación! Para demoras m3s largas, puede ser necesario incorporar una pequeDacantidad adicional de cal en el suelo!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 23/42

EquipoA para asegurar una compactación adecuada, el equipo deber3 adaptarse a laprofundidad de la capa! +a compactación puede lograrse utilizando compactador pesadode neum3ticos o rodo vibratorio o una combinación de la Kpata de cabraL y uncompactador ligero Lde almo/adillaL ->igura$<.! omnmente, la superficie final decompactación se completa utilizando un rodo liso ->igura$.!

/i!0ra&): Co2+ac4adore- Pa4a de ca6ra ;arri6a< 8 de al2o=adilla- ;a6a1o<

/i!0ra&.: Co2+ac4ador de rodo li-o

)% C0rado final

 #ntes de la colocación de la siguiente capa de subbase -o capa de base., se debe permitir que la subrasante compactada -o subbase. se endurezca /asta que camiones pesadosoperar sin a/uellar la superficie! ?urante este tiempo, la superficie de suelo tratado con

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 24/42

cal deber3 mantenerse /meda para ayudar al incremento de resistencia! Esto se conocecomo McurandoM y puede /acerse de dos manerasA -a. curado /medo, que consiste enmantener la superficie en una condición /meda a través de un rociado leve ycompact3ndolo cuando sea necesario, y -b. curado con membrana, que implica el selladode la capa compactada con una emulsión bituminosa, ya sea en una o varias aplicaciones->igura$%.! @na dosificación típica de aplicación es de 1!$2 a 1!(1 galones por metro

cuadrado!

/i!0ra&: I2+ri2ación con e20l-ión%

E-4a6iliación de 6a-e-

+a cal a menudo traba:a bien para estabilizar caminos que est3n siendo reconstruidosutilizando Mla recuperación de espesor totalM! #dem3s, esto puede ser usado me:orar lacalidad de los materiales de base, particularmente aquellos que contienen cantidade=cesiva de finos arcillosos! El empleo de cal, en ambos casos, puede contribuir alempleo de los materiales que de otra manera serían desperdiciados, transform3ndolos en

materiales estructurales de alta calidad!

)ecuperación de espesor completo

+a recuperación de espesor completo es una alternativa atractiva cuando los caminostienen un inadecuado material de base y necesitan reconstrucción! Pulverizando la capade superficie y mezcl3ndola con la base e=istente y la subrasante, se puede lograr unabase estructuralmente me:orada para recibir un nueva capa! # menudo, la adición de unpequeDo porcenta:e de cal -generalmente de 2 a ( por ciento. puede me:orar dram3ticamente las propiedades de la base recuperada debido a la reacción puzol3nicade los contaminantes arcilloso, cementando la matriz resultante! En algunos casos, el

polvo de /orno de cal o la ceniza volante con la cal son utilizados para aumentar laactividad puzol3nica!

+os procedimientos de construcción son similares a los mencionados anteriormenteA

$! E-carificación 8 +0l5eriación  4 omnmente, se utiliza una recuperadora orecuperadora5estabilizadora para romper el pavimento e=istente y mezclarlo con losmateriales de base y subrasante /asta el espesor completo de diseDo! ?ependiendo delespesor del pavimento, se puede requerir m3s de una pasada de la m3quina para reducir 

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 25/42

el tamaDo de los trozos de pavimento /asta un tamaDo adecuado para la mezcla! +amayoría de las especificaciones requieren que la capa de asfalto sea pulverizado demodo que el $11 por ciento pase un tamiz de 2 pulgadas; esto /ace necesario el empleode una recuperadora! En algunas ocasiones, el camino puede ser escarificado primeroutilizando una motoniveladora, un tractor con ripper o una compactadora Kpatas de cabraL!93quinas recuperadoras grandes y modernas pueden pulverizar asfaltos m3s grueso sin

que sea necesario romper la superficie inicialmente!

2! E34en-ión de la cal 5 ea lo indicado anteriormente -p3gina $<.!

(! Mecla 8 adición de a!0a! Es importante mezclar completamente la cal en todaspartes de la nueva sección! ?ebe agregarse suficiente agua para asegurar que la cal se/idrata por completo -en el caso de la cal viva. y que pueda reaccionar con la arcilla de lamezcla! +os tambores de mezclado de la mayoría de los mezcladores rotatorios est3nequipados con accesorios tales como mangueras para conectarse a los camiones deagua! Esta es una forma comn para introducir agua dentro de la nueva capa mezcladade espesor total! "i dic/a característica no est3 disponible, la capa recuperada deber3

mezclarse, después que la superficie sea mo:ada y la sección remezclada! "e requerir m3s de una aplicación de agua y de mezcla! El contenido de /umedad final debería ser almenos al 2 por ciento arriba del óptimo para proporcionar suficiente agua para que lasreacciones químicas de calsuelo se lleven a cabo! Este porcenta:e difiere de lomencionado anteriormente, porque /ay un porcenta:e inferior de material fino en larecuperación de espesor completo que en la estabilización de arcillas!

'! La co2+ac4ación 5 la compactación inicia,l por lo general, se realiza tan pronto seaposible después de la mezcla, utilizando un compactador de Kpata de cabraL o uncompactador vibratorio Kde almo/adillasL! ?espués que la sección se afina, lacompactación final puede ser alcanzada utilizando un rodo liso! El equipo deber3 ser apropiado para la profundidad de la sección que est3 siendo construida!

&! C0rado 5 omo con cualquier capa estructural estabilizada con cal, la superficiede la base recuperada deber3 mantenerse /meda /asta que esté cubierta por la capade rodadura! "e deber3 utilizar los métodos de curado con agua o con membrana decurado descritos anteriormente! +a capa deber3 ser curada /asta que el equipo deconstrucción pueda transitar sin de:ar a/uellamiento!

apa de base granular 4 9ezclado en planta

PequeDos porcenta:es de cal -generalmente de $ a 2 por ciento. pueden ser adicionadosa la base que contiene e=ceso de finos; transformando a menudo los materiales fuera de

especificación en bases de calidad superior! "i el e=ceso de finos es arcilloso, la calreacciona con ellos puzol3nicamente para transformarlos en aglomeracionescementantes! on finos no reactivos, la recarbonatación de la cal a menudo cementar3los finos en partículas m3s grandes que contribuyen a la resistencia estructural de labase!

$! Mecla 5 la cal puede ser medida en la fa:a transportadora del agregado de base,inmediatamente seguida de la aspersión de agua para /idratar la cal -en el caso de calviva. y para promover su reacción química con las arcillas y otros finos! El agregado

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 26/42

deber3 ser transportado /asta un mezclador para asegurar la mezcla adecuada antes desu almacenamiento!

2! Colocación del 2a4erial 5 la base tratada deber3 colocarse sobre la plataforma deterracería utilizando los métodos comunes!

(! Co2+ac4ación 8 c0rado 5 ea la discusión anterior !

al para secado y modificación

Qeneralmente, los tratamiento con cal para materiales de base granular -secado ymodificación. se llevan a cabo en la planta de mezclado! Para el secado y la modificaciónde materiales finos de subrasante, cal y el suelo se mezclan generalmente en el lugar!

Ma4eriale- de 6a-e  4 uando se utiliza una planta de mezclado, se siguen los mismospasos que cuando que utiliza la mezcla en planta de capa de base granularA distribuyendola mezcla cal5agregado con un esparcidor, compactación y curando! on la mezcla en el

lugar, se aplican los cinco pasos presentados para la recuperación de espesor total -ver p!2'.! "in embargo, el período de curación para bases modificadas con cal puede evitarse,ya que no se pretende que la capa tratada desarrolle tanta resistencia como unaestabilización convencional de base!

Ma4eriale- de S06ra-an4e 4 se aplican los mismos pasos constructivos descritos para laestabilización de subrasante -ver p! $'., con la e=cepción que el período de curado sepuede eliminar, y entonces la compactación puede seguir inmediatamente después de lamezcla! El grado fino de pulverización requerida para la estabilización no es esencial parala modificación! ?ebido a esto, la utilización de discos escarificadores es suficiente parala mezcla en condiciones sumamente /medas, aunque an se prefieren lasestabilizadoras de suelo para condiciones m3s pesadas! ?ebido a que el ob:etivo del

tratamiento es reducir el contenido de agua del suelo yo me:orar temporalmente latraba:abilidad y resistencia, los requerimientos de compactación pueden reducirse deba:odel %&J de densidad, su:eto a la aprobación del ingeniero de proyecto! Esto esparticularmente cierto donde la modificación con cal es empleada para producir unaplataforma de traba:o; en este caso, el tr3nsito de equipo pesado de construcción sobre lasuperficie -comnmente llamado M el rodamiento de prueba M. puede ser todo lo que serequiere!

?onde la cal es usada para acondicionar un suelo de arcilla pesada para la posterior estabilización con cemento o asfalto, el procedimiento general es mezclar la cal y el suelo,sellar la capa, curar durante 2' a ' /oras, re5mezclar, y entonces, aplicar el segundoaditivo, re5mezclar, compactar y curar /asta por < días!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 27/42

EL CAPÍTULO I$: CONSIDERACIONES ADICIONALES

+os factores siguientes deber3n ser considerados tanto por ingenieros como por

contratistas en el diseDo y la construcción de caminos estabilizados con cal!

9antenimie nto de Cr3fico

+a solución ideal al problema de mantener el tr3fico durante la construcción deestabilización con cal es desviar el tr3fico del 3rea de traba:o /asta que una parte de lasuperficie de rodadura /aya sido aplicada! "i el tr3fico debe ser acomodado durante elcurado y antes del uso de la superficie de rodadura, e=iste una menor probabilidad dedaDo a la capa estabilizada si el nmero y el peso de ve/ículos pueden ser reducidos almínimo! #unque los camiones que llevan cargas de 2& toneladas puedan ser soportadosadecuadamente por una base de arcilla5cal bien compactada con un día de curado, las

cargas muy pesadas pueden causar /undimientos localizados en bases reciéncompactadas! Cal /undimiento por lo general revela una compactación inadecuada!Estos a/uellamientos o puntos débiles deben ser retraba:ados y recompactados!

ecesidad de capa de rodadura

Codas las bases estabilizadas con cal requieren una superficie de rodadura o al menosuna imprimación bituminosa porque una base estabilizada con cal sin protección tiene unaresistencia pobre a la acción abrasiva del tr3fico continuo! aminos de transporte deconstrucción de acceso temporales son una e=cepción potencial! "in embargo, si estoscaminos deben ser utilizados pesadamente m3s all3 de un aDo, se recomienda una

imprimación!

+imitaciones lim3ticas

+a estabilización con cal requiere tiempo y un clima c3lido para que se endurezcaadecuadamente! +a regla general es que la temperatura del aire debe ser de '1 grados>a/ren/eit -01 grados centígrados. a la sombra y m3s, para la estabilización con cal!uando el uso de cal es nicamente para secar suelos y no para la estabilizaciónpermanente, la operación se puede llevar a cabo en climas m3s fríos! "in embargo, enningn caso se debe de aplicar cal a suelos congelados!

ontingencias de clima frío

uando se dan /eladas prematuras o los traba:os se retrasan y se desarrollan entrado elinvierno, el daDo de una /elada puede ser reducido con los siguientes procedimientosA

$! El día siguiente de la /elada, vuelva a compactar la base tratada con cal! +ae=periencia /a enseDado que /eladas posteriores e intermitentes, tienen un efecto

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 28/42

mínimo en la base! +a primera /elada normalmente causa un poco deKarrugamientoL o distorsión en la pulgada superior de la base!

2! "i ocurren descongelamientos de primavera como resultado del atraso de laconstrucción en el otoDo, las secciones daDadas pueden ser traba:adas ycompactadas nuevamente, y volverlas secciones permanentes y durables! +a

mayoría de la cal todavía est3 activa y KlibreL, reaccionando f3cilmente con el calor de la primavera! En el traba:o de nuevo de los suelos, puede ser deseable aDadircal para compensar una posible disminución en el p/ de de la mezcla!

(! En el evento que suceda un cierre completo del Proyecto por el invierno, lassubrasantes recientemente estabilizadas pueden de ser protegidas con una capade material apropiado, por e:emplo material de préstamo!

Inicio al principio de la Primavera

El uso de cal e=tiende el periodo de construcción en la primavera, permitiendo que las

operaciones inicien muc/o antes, tan pronto como la /elada /a salido de los suelos! +as/eladas posteriores normalmente no causar3n daDo por el tiempo mínimo en que sepresentan! #l principio de la primavera, la construcción puede continuar utilizando la cal,aunque los suelos estén saturados con /umedad! Esto es debido al efecto secante de lacal, que permite traba:ar suelos saturados para que el equipo pesado no se atasque! "inel uso de cal, el contratista debe esperar la acción de secado de la naturaleza, causandopérdida de semanas de tiempo de construcción!

>le=ibilidad de onstrucción

+a fle=ibilidad en la construcción también es posible porque las mezclas de suelo5cal

pueden ser retraba:adas si las contingencias causan retrasos mientras la estabilizacióncon cal est3 en progreso! Esto es cierto an después de que la acción cementante oendurecimiento /aya iniciado!

+a lluvia no es per:udicial

?urante las lloviznas, la e=tensión de la cal, la mezcla y la compactación pueden seguir su operación normal! +a e=tensión de cal seca utilizando una motoniveladora ba:o lalluvia puede ser difícil si no se /ace r3pidamente, ya que la cal se /umedece! Cambién,la lluvia puede provocar pérdida de alcalinidad si la cal no est3 contenida en el sueloescarificado y r3pidamente incorporada en el mismo! "in embargo, una vez que la cal /a

sido mezclada con el suelo, las lloviznas reducen la cantidad de agua que se requiererociar para la compactación!?espués de la compactación, la capa tratada con cal es impermeable a la /umedad y elagua de lluvia escurre en forma similar a un camino pavimentado! Esto significa que ancon lluvias fuertes, por lo general sólo se dan retrasos mínimos antes de que la capa derodadura pueda ser aplicada -o en el caso de la estabilización de subrasante, la capa debase o subbase colocada.!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 29/42

Precauciones de seguridad al utilizar cal

+as directrices de seguridad que se mencionan a continuación son generales! +asprecauciones para el producto de cal específico utilizado pueden encontrarse en la /o:ade seguridad -9"?" por sus siglas en inglés., que est3 disponible con el productor de calo proveedor!

"eguridad del traba:ador 

+a cal, en particular la cal viva, es un material alcalino que es reactivo en presencia de/umedad! +os traba:adores que manipulan cal deben ser entrenados y utilizar el equipoprotector apropiado! +as aplicaciones en suelos pueden crear la e=posición al polvo decal a través del aire, lo que debería ser evitado!

)iesgos p a ra los o:os ! +a cal puede causar la irritación severa de los o:os oquemaduras, incluyendo daDo permanente! +a protección ocular -gafas protectorasquímicas, gafas de seguridad yo careta. debería ser utilizada donde e=ista un riesgo dee=posición a la cal! +os lentes de contacto no se deben utilizar mientras se traba:a con

cal!

)iesgos p a ra la pie l ! +a cal puede causar irritación y quemaduras en la piel sinprotección, especialmente en presencia de /umedad! El contacto prolongado con la pielsin protección debe evitarse! "e recomienda la utilización de guantes protectores y ropaque cubra totalmente brazos y piernas! "e debe prestar cuidado especial con la cal vivaporque su reacción con la /umedad genera el calor suficiente para causar quemaduras!

)iesgos de in/alación ! El polvo de cal es irritante si se in/ala! En la mayoría de casos,las mascarillas antipolvo proporcionan la protección adecuada! En situaciones de altae=posición, es apropiado contar con una mayor la protección respiratoria, dependiendode la concentración y el tiempo de e=posición -consulte la 9"?" para los límites de

e=posición aplicables.!

"eguridad del Producto

"e debe tener cuidado para evitar la mezcla accidental de cal viva y agua -en cualquier forma, incluyendo sustancias químicas que contienen agua de /idratación. para evitar crear calor e=cesivo! El calor liberado por esta reacción puede encender materialescombustibles o causar daDo térmico a propiedades o personas!

El polvo de cal puede ser removido de los ve/ículos utilizando trapos /umedecidos convinagre diluido! ?espués de la aplicación del vinagre diluido, los ve/ículos -sobre todosuperficies de cromo. deben lavarse con agua!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 30/42

Primeros au=ilios

+a /o:a de seguridad del producto específico de cal deber3 consultarse siempre paraobtener información detallada de primeros au=ilios! +as siguientes directrices son decar3cter general!

"i ocurre contacto con la piel, limpie la cal de tal forma que la elimine de la piel yposteriormente lave la piel e=puesta con grandes cantidades de agua! "i ocurrenquemaduras en la piel, administre los primeros au=ilios y busque la asistencia médica, sifuera necesario!

"i la cal entra en contacto con los o:os, primero deben lavarse con grandes cantidadesde agua! *usque asistencia médica inmediatamente después de la administración de losprimeros au=ilios!

En caso de in/alación, e=ponga a la persona afectada al aire fresco! *usque asistenciamédica inmediatamente después de administrar los primeros au=ilios!

Para mayor información, consulte la /o:a de seguridad y siga las instrucciones delpersonal médico!

al "eca 5 *olsas

+a cal envasada se utiliza algunas veces para crear una plataforma de traba:o para elequipo en suelos pobres -particularmente para el acceso y las salidas al sitio de traba:o. ypara proyectos pequeDos! Este método raras veces es utilizado en la construcción degrandes carreteras!

+as bolsas son entregadas en camiones de plataforma y espaciadas para la distribuciónrequerida! Para simplificar los c3lculos de espaciado, refiérase a >iguras 2& y 20! @n

e:emplo /ipotético que ilustra el empleo de estos gr3ficos es el siguienteA #suma que elproyecto implica $ pie de estabilización -espesor compactado., ' por ciento de cal, unsuelo que tiene una densidad compactada $$1 libraspie(, y una obra en construcción conun anc/o de calzada de $0 pies -'!%1 m.! @sando la >igura2&, puede observarse que serequieren, apro=imadamente, '1 libras de cal /idratada por yarda cuadrada -2$!%$Wgm2.! @sando la información de la >igura 20, puede verse que las bolsas de &1 libras-22!0Wg. deben ser espaciadas $ pulgadas entre centros sobre una línea a lo largo dela línea central de la carretera -o en dos líneas, con bolsas espaciadas a (0 pulgadasentre centros.! Qeneralmente, en una mezcla con camellón por una motoniveladora, seutilizan una o dos líneas de bolsas; con una estabilizadora se pueden utilizar variaslíneas, por e:emplo con un modelo de tablero! omo una regla de dedo, en la mayoría,para una capa estabilizada de un pie un punto en porcenta:e de cal /idratadacorresponde a cerca de $1 lbyd2; 2J a 21 lbyd2, etc! "in embargo, esto puede variar 

desde a $' lbyd2 por punto de porcenta:e aplicado, dependiendo del tipo de suelo!

?espués de que las bolsas se colocan correctamente, se cortan con un cuc/illo o pala, yla cal se vierte en montones o en camellones transversales a la calzada!?espués, se nivela la cal utilizando una motoniveladora para asegurar la e=tensiónadecuado del espaciamiento predeterminado! En traba:os pequeDos, para nivelar la cal,se pueden usar otros equipos /alados por tractor o camión! Qeneralmente se requierendos pasadas! Inmediatamente después, la cal se rocía con agua!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 31/42

+as desventa:as del método de las bolsas sobre los métodos de cal a granel y lec/ada,incluyen el alto costo de la cal -debido al costo del envasado., mayor costo de mano deobra debido a la considerable manipulación e=tra, y una operación m3s lenta! # pesar deestas desventa:as, sin embargo, la cal en bolsas puede ser pr3ctica para proyectospequeDos, tales como calles urbanas o aceras -se controla el polvo producido., caminos

secundarios, pequeDas 3reas de proyectos comerciales y mantenimiento -bac/eo.!

?ensidad bruta

+as adiciones de cal al suelo generalmente se especifican como un porcenta:e en peso ladensidad seca del suelo, preferentemente que de forma volumétrica! +a cal /idratada esbastante ligera y voluminosa, teniendo densidades brutas entre (1 y '1 libraspie( -con unpromedio de (& libraspie(.! +a gravedad específica de la cal /idratada alta en calciooscila entre 2!(52!', y la de la cal /idratada dolomítica es de 2!<52!%! En algunas parteslos suelos típicos pesan entre $11 a $21 libraspie(, así, la cal /idratada pesaapro=imadamente un tercio del peso medio del suelo! @na aplicación del ( por ciento decal /idratada en peso es equivalente al % por ciento de cal /idratada por volumen!

+a cal viva es m3s pesada que la cal /idratada, pesando entre &&501 libraspie ( en laforma de terrón y con una gravedad específica de (!25(!'! +a cal viva clasificada de TK omenos típicamente pesa 0& libraspie(!

U-o de o4ro- e-4a6iliadore- con cal

Estabilizac ión de bases

En 3reas arcillosas desprovistas de material de base, la cal /a sido usadacon:untamente con otros estabilizadores 4 especialmente cemento Portland, emulsionesbituminosas o compuestos asf3lticos 5 para proporcionar bases para caminossecundarios y calles residenciales! ?ebido a que estos otros aditivos no pueden ser mezclados satisfactoriamente con arcillas pl3sticas, se incorpora la cal -generalmente de2 a ( por ciento. en una primera etapa en el suelo para /acerlo friable, permitiendo asíque el cemento o el asfalto se mezclen adecuadamente!

En la estabilización con asfalto de materiales de base en el lugar, un pequeDo porcenta:ede cal -generalmente /asta el 2 por ciento. se usa para secar el material mo:ado, demodo que el asfalto pueda ser mezclado correctamente, y las partículas de materialpuedan ser cubiertas!

onstrucción de subrasantes con cal5ceniza volante o polvo de /orno de cal

uando se aDade en la cantidad adecuada, la cal sola estabilizar3 con eficacia la mayor 

parte de suelos arcilloso! "in embargo, cuando el suelo no es suficientemente reactivo,se puede necesitar sílice y almina para la estabilización! El uso de polvo de /orno decal -+S? por sus siglas en inglés. o la cal5ceniza volante son dos alternativas!0

6 +a variabilidad en la composición debe considerarse en el diseDo y uso de cualquier material quesea sub5producto!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 32/42

+a almina, el sílice y la cal son tres de los principales componentes del polvo de /ornode cal! on el diseDo apropiado, este material puede ser usado para la modificación delsuelo, incluyendo la modificación de los suelos con ba:as concentraciones de arcillainferior!< "i la cantidad adecuada de cal -y sílice y almina. est3 presente, el polvo de/orno de cal también pueden ser utilizado para la estabilización de suelos! +osprocedimientos de construcción son esencialmente los mismos como aquellos usados

para la cal viva seca -ver p!$<.!

+a ceniza volante contiene cantidades significativas de almina y sílice! +ascombinaciones de cal5ceniza volante pueden ser aDadidas al suelo de dos formasA

+a cal y la ceniza volante seca pueden ser premezcladas en las proporciones apropiadas,transportadas al sitio de traba:o, luego esparcida y mezclada en el suelo! "i se utiliza calviva, el tamaDo m3=imo de partícula se limitada a un $ a T de pulgada para asegurar que la ceniza volante de grano e=cesivamente fino no se segregar3 de la cal!

+a cal y la ceniza volante también pueden ser esparcidas y mezcladas en el suelo, endos operaciones separadas! Cípicamente, la cal se esparce primero y se mezcla en el

suelo con la cantidad adecuada de /umedad para alcanzar un (J arriba del contenido de/umedad óptimo! "i fuera necesario, se permitir3 que el suelo fragXe! Entonces, seadiciona la ceniza volante en la dosificación prescrita y se aDade el agua adicional paramezcla final! ?espués de la mezcla de final, el suelo tratado es compactado, afinado ycurado!

+a ceniza volante puede ser esparcida en dos formas 5 seca o acondicionada con/umedad! +a ceniza acondicionada con /umedad, típicamente, contiene de $1 a 2& por ciento de agua -en peso de ceniza volante seca., /aciéndolo pr3cticamente libre depolvo! Qeneralmente, sólo la ceniza volante clase > no autocementante que cumple losrequerimiento #"C9 0$ es conveniente para el empleo en el estado acondicionado por /umedad! uando se mezcla con agua, la mayor parte de ceniza volante clase es

autocementante y no puede ser f3cilmente esparcida en el suelo!

+a ceniza seca es esparcida utilizando el mismo equipo usado para e=tender la cal seca/idratada o la cal viva molida -ver p!$<.! +a ceniza volante de clase > acondicionada conagua puede esparcirse con m3quinas terminadores de asfalto ->igura 21. o con camionesesparcidores especialmente modificados -para asegurar que la ceniza /meda notaponar3 los conductos durante la e=tensión.! omo la ceniza volante normalmente esdosificada respecto al peso seco, es importante considerar apropiadamente el peso delagua cuando se utiliza la ceniza volante acondicionada por /umedad! El balance de losprocedimientos constructivos son esencialmente los mismos de aquellos usados para lacal viva seca -ver p! $<.!

* +a guía general de uso del polvo de /orno de cal -+S?. aparece en el est3ndar #"C9 ?&1&1 -ver apéndice #.!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 33/42

/i!0ra (: M7@0ina 4er2inadora de a-fal4o 04iliada +ara e-+arcir cenia 5olan4e =2eda%

S0lfa4o-

+a presencia de sales de sulfato solubles puede dar problemas cuando los suelos sonestabilizados con cualquier aditivo a base de calcio -por e:emploA cal, cemento Portland,ceniza volante.! "e podría encontrar sulfatos en algunas regiones de #lta erapaz,debido a la presencia natural de yeso, aunque los suelos contaminados con sulfatosindustriales o materiales sintéticos ba:os en yeso también puedan provocar problemas!+os sulfatos en el suelo se combinan con el calcio y almina de la arcilla, y con el agua,formando los minerales etringita y taumasita en una reacción sumamente e=pansiva! +aformación de estos minerales después de la compactación puede causar deteriorosignificativo del pavimento y pérdida de resistencia!

+as concentraciones de sulfato en el suelo menores que (,111 ppm -1!( por ciento.difícilmente causen problemas! +as concentraciones de (,111 a &,111 ppm -1!& por 

ciento. pueden ser estabilizadas f3cilmente si se tiene cuidado para seguir buenaspr3cticas constructivas, tales como la utilización de muc/a agua y permitiendo un tiempoamplio para que la mezcla de cal y suelo fragXe! +as concentraciones mayores que&,111 ppm, frecuentemente se tratan con dos aplicaciones de cal, la primera antes de lamezcla inicial y la segunda después del período de fraguado! El contenido de /umedaddel suelo se lleva /asta & por ciento encima del óptimo, durante un día de fraguadomltiple para poder así solubilizar tantos sulfatos como sea posible y forzar a la etringita aformarse antes de la compactación! @na vez formada, la etringita es relativamenteestable y es improbable que cause problemas posteriores! ?espués del período defraguado, se aDade cal adicional al suelo y la construcción procede de forma normal!%

+os sulfatos raras vez est3n distribuidos uniformemente en un sitio de construcción, sinoque se encuentran en vetas y bolsas aisladas! +a investigación que se lleva a caboactualmente se orienta para me:orar los métodos de localización de concentraciones desulfato en el campo para reducir el riesgo de problemas y facilitar la construcción!

+ "in embargo, la investigación reciente sobre el tratamiento de sulfatos /asta <,111 ppm parareducir el /inc/amiento sugiere que se utilice un 2J por encima del contenido óptimo de /umedadcon una aplicación simple de cal -/ttpAFFF!trb!org amipPract icalYPapers!aspZ$&< <.!

, "e dispone de información adicional en /ttpAFFF!l ime!org s ulfa te!pdf  !

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 34/42

CAPÍTULO $: OTRAS APLICACIONES

El tratamiento de cal se utiliza en un sinnmero de aplicaciones tanto para la modificacióncomo para la estabilización! +as aplicaciones no estructurales -modificación. se diseDanpara secar el lodo y crear plataformas de traba:o en una variedad de construcciones! +osusos estructurales -estabilización. incluyen otros pavimentos tales como aeropuertos,estacionamientos, caminos secundarios, pistas de carreras; y otros usos comocimentaciones de edificios y estabilización de terraplenes! +as técnicas constructivas detratamiento con cal se utilizan, esencialmente, de la misma forma descrita anteriormentepara la estabilización y modificación con cal en la construcción de carreteras!

Aero+0er4o-

+a cal tiene una /istoria e=tensa como una opción de tratamiento de suelos para laconstrucción de aeropuertos! +os e:emplos incluyen el #eropuerto Internacional de?enver, el #eropuerto ?allas >t! [ort/ y eFarW! 9uc/os aeropuertos en los Estados@nidos se amplían alargando las pistas de aterriza:e y despegue, calles de ta=eo yestacionamientos ->igura 2$.!

/i!0ra (&: Pro8ec4o de e-4a6iliación en 0n aero+0er4o%

+a mayor parte de aeropuertos construyen en propiedades e=istentes o compranpropiedades adyacentes, y por lo tanto tienen poco control sobre el terreno y lascondiciones del suelo! "i se encuentran suelos con condiciones marginales o pobres, elpropietario puede decidir quitar y sustituir los suelos e=istentes o tratarlos! +as técnicas

constructivas para el tratamiento de suelos con cal, en la construcción de aeropuertosson esencialmente las mismas que aquellas para carreteras! "in embargo, la #dministración >ederal de la #viación ->##. tiene especificaciones para los métodos deconstrucción y tratamiento de suelos!$1

10 er, por e:emplo, el K>##\s #dvisory ircular for "tandards for "pecifying onstruction of  #irports, # $&1&(<15$1#, Part 2, Item P5$&& +ime Created "ubgradeL

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 35/42

Estabiliz a c ió n de suelo s A +a construcción de fundaciones ba:o pistas de aterriza:e ydespegue es crítica! +a lec/ada de cal se /a convertido en la opción de tratamiento decal m3s especificada debido a que la cal seca puede empolvar los aviones y el equipomec3nico!

9odificación y secado de suelo A +a construcción de aeropuertos a menudo procede ba:o

limitaciones de tiempo! El empleo de cal para secar y modificar los suelos marginales ypobres puede ayudad en mantener los proyectos dentro de la programación durante laépoca lluviosa, proporcionando una plataforma de traba:o y permitiendo el retorno altraba:o de forma m3s r3pida después de las lluvias!

Co2ercial

+a construcción de tiendas grandes o centros comerciales con 3reas de parqueo es unacada vez m3s comn para la estabilización o modificación con cal! +a localización deestas facilidades tiende a basarse en la accesibilidad del cliente, no en características desuelo! +os suelos inestables pueden estar presentes! +os sitios pueden estar en 3reas

ba:as y /medas! )aras vez, los sitios est3n nivelados o adecuados! El contratista debecortar y llenar el sitio y compactar los suelos a las densidades especificadas! +astécnicas de estabilizaciónmodificación son generalmente las mismas que aquellasdescritos para la construcción de carreteras!

Estabiliz a c ió n con cal A El material e=cavado para construir plataformas puede ser encalado y almacenado en pilas de reserva durante unas semanas! Estos suelostratados deber3n tener un contenido de agua de $ a ( por ciento por encima de la óptimapara asegurar que la reacción con cal tenga suficiente agua para completarse! Estapr3ctica a/orra tiempo de construcción debido a que el fraguado ocurre en las pilas dereserva del material! El material tratado y fraguado puede ser compactado sin demorasal tiempo que se regresa al lugar de la construcción!

+as calles y las 3reas de estacionamiento tienen que ser diseDadas para acomodar eltr3fico de ve/ículos esperado! Ignorar la naturaleza de los suelos subyacentes crea elpotencial para fallas del pavimento! +a estabilización con cal puede proporcionar buenasfundaciones de pavimento y reducir el espesor de las capas que lo componen!

9odificación con cal A El tiempo de terminación para proyectos comerciales es unarestricción principal! +os proyectos tienden a enfocar las fec/as de apertura quecorresponden a compras estacionales, tales como días festivos y el verano! En muc/asocasiones, el contratista encuentra que tiene que traba:ar durante la época lluviosa! +acal puede ser usada para secar el suelo demasiado /medo, antes de la compactación!+a modificación con cal puede utilizarse para mantener una plataforma de traba:o firme

que elimine la /umedad! Esto ayudar3 a mantener a los traba:adores, equipo ymateriales, libres de lodo; reducir las demoras por mal clima y ayudar3 a mantener elproyecto dentro de la programación!

Ur6aniacione-

El desarrollo de las actividades inicia con el establecimiento de vías de acceso yfacilidades relacionadas, seguidas de la construcción de aceras, calles y viviendas! +aestabilización con cal puede utilizarse para construir fundaciones estructurales para

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 36/42

edificaciones, aceras y calles! +a modificación con cal ofrece una técnica deconstrucción conveniente para reducir al mínimo los efectos del clima y suelos de malacalidad! # menudo, la construcción de urbanizaciones contina a lo largo de todas lasestaciones, /meda o seca, porque el capital necesario requiere de programasa:ustados de e:ecución! +a capacidad de reducir los retrasos es una manera deaumentar las utilidades! +os procedimientos de tratamiento de suelos son similares a

aquellos descritos anteriormente!

onstrucci ó n de calles A El contratista inicia traba:ando calles y facilidades! En algunasurbanizaciones el traba:o inicial consiste en la e=cavación de zan:as para alcantarillas,agua, gas y electricidad! #l e=cavar estas zan:as se corre el riesgo que las mismas seconviertan en 3reas con lodo y muc/as veces impasables! @na forma de mitigar esteproblema es utilizar la cal en la fase inicial de la construcción para modificar el suelo yluego usar tratamientos adicionales para secar el material de los rellenos de las zan:as!+os suelos estabilizados también pueden ser utilizados como fundación para elpavimento final ->igura 22.! +os suelos ba:o las aceras también pueden ser estabilizadospara reducir al mínimo los /undimientos!

/i!0ra ((: Co2+ac4ación de -0elo e-4a6iliado con cal en 0na 0r6aniación%

asas individuale s A El contratista puede usar la cal para modificar y estabilizar el 3rea deacceso y la plataforma de la casa, lo que crear3 un 3rea de traba:o libre de lodo, pararecibir los materiales de construcción y colocar los equipos! uando la construcción se /acompletado, la casa tendr3 un acceso y fundación de me:or calidad, con menor probabilidad de asentamientos y grietas!

E-4a6iliación de 4erra+lene-

 # menudo, los materiales de préstamo muy /medos son usados para construir terraplenes! El tratamiento con cal puede utilizarse para estabilizar estos suelos, cuandoson utilizados por primera vez o como parte de la reparación de un terraplén que /afallado! Por lo general, el suelo inestable se transporta a un 3rea de mezcla, donde sepuede utilizar el equipo de construcción para llevar a cabo las operaciones descritasanteriormente ->igura 2(.! Para suelos con un alto contenido de arcilla, se utiliza cal;mientras que para suelos con contenido ba:o de arcilla, se utilizan mezclas de cal5puzolanas -por e:emplo, ceniza volante.! Estos suelos tratados, deber3n tener un

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 37/42

contenido de agua de $ a ( por ciento del óptimo, para asegurar que la reacción con lacal tiene suficiente agua para completarse! ?espués de la mezcla, la adición de agua yel fraguado, el material es devuelto al terraplén, afinado y compactado segn lasespecificaciones ->igura 2'.! # medida que el fraguado ocurres en las pilas de reservasde materiales, se a/orra tiempo de construcción! El material con cal se compacta sindemoras mientras se devuelve al terraplén!

Para terraplenes donde es prioritario el secado de los suelos, el suelo a menudo estratado con la cal después de que es traído al terraplén! El suelo no tratado coloca encapas, típicamente a $2 pulgadas de espesor! ada capa se trata con cal y se mezcla,reduciendo el contenido de /umedad del suelo! +a capa se compacta y otra capa desuelo se coloca y el proceso se repite /asta que el completa el terraplén! ?e nuevo, esimportante asegurar que e=iste una /umedad adecuada, en particular si se utiliza calviva! "i se usa cal viva, es esencial que todas las partículas /ayan sido /idratadas!

/i!0ra (': Mecla +reli2inar de cal 8 -0elo- de 4erra+l,n en el 7rea de 2ecla%

/i!0ra (*: De5ol0ción de -0elo- 4ra4ado- del 7rea de 2ecla al 4erra+l,n%

A+,ndice A: E-+ecificacione-$$

 #P]?IE"

9aterialesA$!  #"C9 %<< "tandard "pecifica tion for 7uicWlime and Hydrated +ime for "oil 

"tabilization

2! ##"HCB 92$0 +ime for "oil "tabilization

(!  #"C9 &%( "tandard "pecifica tion for >ly #s/ and Bt/er Pozzolans for @se [it/ +ime-aplicaciones a la estabilización de suelos y cal para construcción.

'!  #"C9 0$ "tandard "pecifica tion for oal  >ly #s/ and )aF or alcined atural Pozzolan for @se as a 9ineral  #dmi= t ure in oncrete

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 38/42

&!  #"C9 ?&1&1 Quide for ommercial  @se of   + ime Siln ?usts and Portland ement  Siln?usts 

Ensayos y muestreoA0!  #"C9 ?02<0 "tandard Cest  9et/od for @sing pH to Estimate t/e "oil5+ime Proportion

)equireme nt for "oil  "tabiliza tion

<!  #"C9 ?($&& "tandard Cest  9et/od for +ime ontent  of   @ncured "oil5+ime 9i= t ures

!  #"C9 ?&$12 Cest  fo r @nconfin e d ompressive "trengt/ of   ompacted "oil5+ime9i=tures

%!  #"C9 ? 0% Cest  9et/ods for + a boratory o mpaction of   "oil  @sing "tandard Effort 

$1!  #"C9 ? $&&< Cest  9et/ods for +aboratory ompaction of   "oil  @si n g 9odified Effort 

$$! ##"HCB C %% "tandard Proctor Cest

$2! ##"HCB C $1 9odified ompaction Cest

$(! ##"HCB C 2%' onventional )esilient 9oduli Cest

$'!  #"C9 ?'($511 Cest  9et/ods for +iquid +imit,  Pla s tic +imit,  ̂Plasticity Inde= of   "oils

$&!  #"C9 ?(&&$ +ab Preparation of   "oil5+ime 9i=tures @sing a 9ec/anical  9i=er

$0! #"C9 ?(00 Cest  9et/od for *earing )atio of   +aboratory o mpacted "oil5+ime9i=tures

$<! #"C9 ?(<< "tandard Cest  9et/ods for $ 5?imensional  E=pansion,  "/rinWage,  ^@plift Pressure  of   "oil5 + ime  9i=tur  e s 

$! #"C9 ?&1%( "tandard Cest  9et/od for >ield 9easurement  of   Infiltr a tion )ate @sing a?ouble5)ing Infiltrometer Fit/ a "ealed5Inner )ing -puede ser utilizada par mezclas de suelo5cal.

$%!  #"C9 ?02(0 "tandard Quide for  oring and +ogging ement5 or  +ime5"tabilized "oil 

BtroA

21!  #"C9 E$200 "tandard Practice for Processing 9i=tures of   +ime,  >ly #s/,  and Heavy9etal [astes in "tructural >ills and Bt/er  onstruction  #pplications 

11 +as especificaciones listadas son internacionales! En 211(, la K>ederal Hig/Fay #dministrationLcreo un sitio Feb para acceder las especificaciones federales para carreteras, en/ttpAf/Fapap1'!f/Fa!dot!govn/sFpinde=!:sp !

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 39/42

A+,ndice B: P06licacione- de E-4a6iliación de S0elo de la Nacional Li2eA--ocia4ion ;ac40aliada- a No5ie26re de (BB?<

93s información est3 disponible en los informes siguientesA

KCec/nical *riefA 9i=ture ?esign and Cesting Procedures for +ime "tabilized "oil,L)esumen de diseDo y procedimientos de preparación durable y a largo plazo para laestabilización con cal en capas de suelos que agencias, Ingenieros de diseDo, y personalde lavatorios pueden usar con confianza para condiciones de suelos y e=posición medio5ambiental en los Estados @nidos! -2110., http://www.l  i m e.o rg/Oct2006VerMixDesign.pdf  

K+ime "tabilization and 9ec/anistic5Empirical Pavement ?esign,L por _agannat/ 9allela,Harold on 7uintus, y Selly "mit/A 9anual que guía cuando considerar y incluir subastesestabilizadas con cal en diseDos que se est3n evaluando con instrumentos mecanisticosempíricos -211'., http://www.l  i m e.o r g/Mech E m p P! e m ent.pdf   !

Evaluación de las propiedades estructurales de suelos estabilizados con cal y agregadospor ?allas ! +ittleA

• olume $, K"ummary of >indingsLA formato tabulado que resume documentación de

laboratorio y de campo de las propiedades estructurales de los suelosestabilizados con cal! -$%%%., http://www.l  i m e.o r g/"O#$.PD% !

` olume 2A ?atos e información de soporte del volumen $ -copia dura, $%%%.,http://www.lime.org/p&'lictions.ht  m l   !

` olume (, K9i=ture ?esign and Cesting Protocol -9?CP.LA ?iseDo sistem3tico yprodecimiento de ensayos para estabilización con cal para asegurar que sealcancen las propiedades estructurales -2111., http://www.lime.org/"O # $3.PD% !

` olume ', KE=ample Illustrating t/e 9?CPLA caso /istórico que ilustra el diseDomecanístico y an3lisis utilizando el olumen ( 9?CP para referir las propiedadesestructurales de subrasante, subbase y base tratadas con cal -211$.,

http://www.lime.org/(MD)P.pdf   !!"tabilization of Pavement "ubgrades ^ *ase ourses Fit/ +imeLA te=to avanzado enusos geotécnicos de estabilización con cal, mecanismos de reacción, propiedadesingenieriles y costo del ciclo de vida! Incluye /allazgos de investigaciones de lasprincipales universidades -copia dura, $%%&., http://www.l  i me.org/p&'lictions.ht  m l  !

KCec/nical 9emorandumA Quidelines for "tabilization of "oils ontaining "ulfatesLA?iscusión detallada y guía para el uso de cal en suelos con sulfatos! -211$.,http://www.lime.org/s&lfte.pdf   !

K+ime ?ries @p 9udLA Panfleto de resumen técnico sobre secado de suelos /medos paraformar una plataforma de traba:o estable para resistir m3s /umedad! -$%%.,http://www.lime.org / m & d .pdf   !

K>act "/eet on +ime "tabilization and 9odificationL- )evisión de los procedimientos ybeneficios del tratamiento de suelos con cal! -actualizado en 211$.,http://www.lime.org/soil2.pdf   !

Para accesar a estas publicaciones, verA http://www.l  i m e.org / p&'lictio n s .h t m l! Paracontactar una empresa productora de cal, ver http://www.l  i me.org/&sstte.ht  m l !

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 40/42

A+,ndice C: Índice de Pla-4icidad ;PI<

El Ondice de Plasticidad -IP. es una medida de cuanta agua puede absorber un suelo

antes de disolverse en una solución! 9ientras m3s alto es este nmero, el material esm3s pl3stico y m3s débil! +os suelos pl3sticos que contienen arcilla tienen IPs de $1 a&1 ó m3s! Qeneralmente, la cal reaccionar3 con tales suelos para reducir significativamente el IP y crear3 un material con resistencia estructural! "uelos con IPsmenores que $1, generalmente, no reaccionan tan f3cilmente con la cal, aunquee=isten e=cepciones!

El IP se mide por dos pruebas simples en la mec3nica de sueloA el límite líquido y ellímite pl3stico; la diferencia entre los dos es el Indice de Plasticidad 5 ver #"C9 ?'($511 K"tandard Cest 9et/ods for +iquid +imit, Plastic +imit, and Plasticity Inde= of "oils!LEstas pruebas se realizan sobre el material que pasa el tamiz de '2& mm -o '1.!ada prueba mide el contenido de /umedad del suelo en ciertas condiciones! Para las

pruebas se requiere de equipo de laboratorio tal como un /orno secador y balanzas,para ambos ensayos! +a prueba de límite líquido usa un aparato simple! +a prueba delímite pl3stico requiere el rolado a mano de suelo de un /ilo de suelo, amas3ndolo,/aciéndolo rodar otra vez, y repitiendo el procedimiento /asta que el /ilo de suelo sedisgregue! El contenido de /umedad en esta etapa es el límite pl3stico!

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 41/42

A+,ndice D: Fr7fica- ;con5ir4i,ndo-e el +or cien4o al +e-o 8el e-+aciado de 6ol-o<

>igura 2&A onversión gr3fica para dosificación de @so de al /idratada

7/25/2019 Estabilización_de_suelos_con_cal.docx

http://slidepdf.com/reader/full/estabilizaciondesuelosconcaldocx 42/42

>igura 20A Espaciado de *olsas