CONSOLID Productos Viales S.A.C.
EL SISTEMA CONSOLID
1. Antecedentes 2. Estabilizacion de suelos 3. El Sistema Consolid 3.1. 3.2.
C444 - Componente líquido SOLIDRY - Componente en polvo
4. Prestaciones y Ventajas 4.1. 4.2. 4.3. 4.4.
Producto Economia Ecologia Durabilidad
5. Aplicación - Estudio de Suelos 5.1. Metodología de trabajo 5.2. Trabajo de campo 5.2.1. Ensayos de Laboratorio previo a Dosificación 5.3. Trabajo de Gabinete 5.3.1. Ensayos de Laboratorio para obtener dosificación y comprobación 6. Requerimientos previos a la aplicación del Sistema Consolid 2.1. Control de Calidad 2.2. Implementos para Manipuleo: 7. Usos 7.1. 7.2. 7.3.
Bases y Sub-bases Impermeabilizacion Estabilizacion
8. El Sistema Consolid en el Mundo
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CONSOLID Productos Viales S.A.C. 1. ANTECEDENTES La estabilización de suelos en el Perú continúa empleando los métodos convencionales mediante el uso de ligantes y gomas, donde figura la cal, el cemento, polímeros, asfalto, bitumen, resinas, o los reactores químicos; que acaban por presentar problemas en un periodo corto culminado el proyecto generando así un mayor costo de mantenimiento por adolecer todos estos productos del mismo problema: que solo son aplicables para ciertos tipos de suelo y ciertos granulados de suelo y los suelos raramente presentan una composición homogénea lo que haría imposible predecir el resultado del tratamiento. Los estudios han demostrado que las soluciones empleando la tecnología de suelos estabilizados resultan económicamente más favorables respecto a la alternativa de modificación de suelos o agregados mediante la incorporación de materiales lo cual genera altos niveles de inversión y además baja durabilidad y conduce a mayores costos de mantenimiento por no ser tratamientos permanentes. En resumen, la solución de estabilizaciones de suelo es la más adecuada siempre y cuando garantice la permanencia del tratamiento con el objetivo de obtener bajos niveles de inversión y alta durabilidad.
2. ESTABILIZACION DE SUELOS La estabilización de un suelo consiste en mejorar las propiedades físicas y/o mecánicas del suelo a través de procedimientos mecánicos y/o físico-químicos. En la estabilización siempre tratamos de emplear la totalidad del material disponible en el lugar para evitar la gran movilización del terreno, por lo general los suelos disponibles de la construcción son muy sensibles a la influencia del agua; el agua ablanda los suelos arcillosos y destruye su estabilidad mecánica. Por lo tanto, una estabilización efectiva es el control total de esta sensibilidad del suelo al agua, esta es la clave para una estabilización exitosa libre de riesgos.
Carretera de San Miguel – Chalaco Piura
Carretera Tarapoto - Yurimaguas
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CONSOLID Productos Viales S.A.C. 3. EL SISTEMA CONSOLID El Sistema CONSOLID® es un estabilizador de suelos de tipos cohesivos y semicohesivos ya que estos suelos tienen la propiedad de volver a petrificarse en tiempos prolongados y a presiones muy altas, el sistema actuará al acelerar estos procedimientos por procesos catalíticos, activando el suelo mediante procesos catalizadores o seudo catalizadores.
El tratamiento se basa en la aplicación del Sistema CONSOLID®, (Consolid 444 y Solidry), estos dos productos no reaccionan químicamente con el suelo y actúan sobre la sensibilidad del suelo al agua reduciendo la velocidad de ascenso capilar y la absorción de la superficie. El Sistema CONSOLID®, se basa en la aplicación y mezcla con el suelo de dos componentes:
3.1. CONSOLID 444 - Componente líquido Permite la aglomeración irreversible de las partículas finas y de este modo una reducción de la superficie activa del suelo. Actúa sobre el agua absorbida insertándose entre las partículas del suelo formando complejas estructuras moleculares que actúan mediante procesos catalíticos que reducen la tensión superficial de agua que circunda dichas partículas de manera tal que la película de agua que las cubre se dispersan permitiendo así su evaporación. Quedando la cantidad suficiente para la lubricación entre las partículas de suelo, promoviendo una mayor compactación y la atracción electromagnética entre ellas de manera tal de proveer al suelo de una mayor resistencia a la deformación. Los contenidos de agua del suelo, especialmente su saturación capilar, son altamente disminuidos. §
Petrifica el suelo. Compacta y aporta protección capilar [ -95% ]
§
Actúa sobre las partículas finas convirtiéndolas en ligantes naturales.
§
Incrementa la capacidad soporte del suelo de manera muy significativa.
§
Aplicación habitual 0,04% sobre el suelo tratado, con camión cisterna o con cualquier maquinaria que asegure una distribución homogénea sobre el terreno.
3.2. SOLIDRY - Componente en polvo Es un producto complementario del Consolid 444 y refuerza la protección contra el agua, bloqueando los capilares y permitiendo además que el agua de la superficie Consolid Productos Viales S.A.C. 941 104466
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CONSOLID Productos Viales S.A.C. no penetre en la capa tratada. Está diseñado principalmente para ser aplicado a suelos de alta plasticidad, llevando su índice plástico a valores tales que el suelo pueda ser trabajado fácilmente. Impermeabiliza el suelo eliminando su sensibilidad al agua. § Convierte la petrificación en irreversible, salvo rotura mecánica del suelo. § Actúa sobre la carga iónica de las partículas, facilitando su unión y evitando
la entrada de agua. § Aplicación habitual entre 0,5% y 2% respecto del suelo tratado, con
mezcladora de rotovator o cualquier máquina que asegure distribución homogénea y perfecto mezclado con el suelo. IMPORTANTE Los aditivos concentrados y los componentes comerciales siguen los más rigurosos procedimientos en fabricación y control de calidad bajo normativa ISO 9001. 4. PRESTACIONES Y VENTAJAS El Sistema CONSOLID®, compacta e impermeabiliza de forma inmediata e irreversible cualquier tipo de suelo, mediante la aplicación y mezcla con el suelo de sus dos componentes. Es un catalizador del proceso natural de petrificación de los suelos cohesivos. PAVIMENTO CON SISTEMA TRADICIONAL
PAVIMENTO CON SISTEMA CONSOLID
4.1. PRODUCTO Los productos CONSOLID, demuestran su efectivo poder de mejoramiento de las propiedades de resistencia y permeabilidad de los finos-arcillosos. Trabaja igual con cualquier tipo de suelos, activa las fuerzas cohesivas propias del suelo y reduce la influencia del agua de forma importante y duradera. § Petrifica el suelo y elimina su sensibilidad al agua de forma permanente § Multiplica capacidad soporte del suelo original entre 2 y 10 o más veces §
Reducción significativa del hinchamiento libre y de la absorción por capilaridad
§
Convierte en aptos para la construcción suelos que originalmente no lo eran
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CONSOLID Productos Viales S.A.C. 4.2. ECONOMÍA Los procesos constructivos y de mantenimiento de Pavimentos utilizando el sistema propuesto no requieren de equipos especiales, esto hace que se utilicen las mismas para todo el proceso. Debido a que el Sistema CONSOLID® mejora las capacidades de comportamiento del suelo, se puede trabajar con el mismo material local, esto hace que se obtenga un ahorro en la extracción, transporte y utilización de material de canteras resultando en más de 30% - 40% más barato que los sistemas tradicionales. §
Mantenimiento: vida útil muy superior a otros sistemas
§
Construcción: aplicación rápida, sencilla y sin tiempos de espera
§
Transporte: minimiza movimiento de tierras
§
Materiales: disminuye profundidad de base, sub-base, y banda de rodadura
4.3. ECOLÓGICO §
Sin retirada de tierras: elimina el uso de vertederos
§
Nulo o mínimo aporte de tierras: minimiza uso de canteras
§
No tóxico: no es un reactor químico ni un ligante
§ Reciclable: el suelo tratado y petrificado puede triturarse y volverse a compactar
4.4. DURABILIDAD La firmeza y la estabilidad creciente del suelo tratado llevan a una mejor durabilidad en el tiempo garantizando entre 25 y 30 años. 5. ESTUDIOS DE SUELOS 5.1. Metodología de trabajo La metodología comprende básicamente una investigación de campo, a lo largo del tramo. Las profundidades de las prospecciones (calicatas) cumplen el objetivo especifico ya indicado de definir las características físico-mecánicas del suelo que será materia de aplicación del aditivo con fines de estabilización, con obtención de muestras representativas en cantidades suficientes de acuerdo al tipo de material extraído, las mismas que fueron remitidas al laboratorio para los respectivos ensayos. Así mismo se lleva a cabo un registro fotográfico de cada una de las calicatas y de las vistas panorámicas del área evaluada, y finalmente con los datos obtenidos tanto en campo como en laboratorio, se realizaron las labores de gabinete para obtener en forma grafica los resultados en mención.
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CONSOLID Productos Viales S.A.C. A continuación se procede a describir el plan de trabajo en cada una de las etapas: 5.2. Trabajo de campo El procedimiento de muestreo de cada uno de los tipos de suelos analizados es: Toma de muestras debidamente etiquetadas mediante una tarjeta con la ubicación, denominación y profundidad, las mismas que fueron colocadas en bolsas de polietileno para su traslado al laboratorio. Se lleva un registro de suelo en el que se anota el espesor de cada estrato, forma, textura, finos, consistencia, humedad, color y sus características de gradación. 5.2.1. Ensayos de Laboratorio previo a Dosificación Los ensayos que se ejecutaron a estas muestras representativas son los siguientes: • •
• • •
Análisis Granulométricos (NTP. 400.012). Constantes Físicas(NTP 339.129) o Limite Líquido o Limite Plástico o Índice de Plasticidad. Humedad Natural (NTP. 339.127) Proctor modificado(NTP 339.141) Relación de Soporte C.B.R (NTP 339.145)
5.3. Trabajo de Gabinete Sobre la base de la información obtenida, durante los trabajos de campo y los resultados de los ensayos de laboratorio, se efectúo la clasificación de suelos de los materiales, para ello se han utilizado los sistemas de clasificación SUCS Y AASHTO. En base a los resultados obtenidos se procedió a establecer tramos homogéneos y establecer la dosificación necesaria de los componentes del SISTEMA CONSOLID para cada tramo. 5.3.1. Ensayos de Laboratorio para obtener dosificación y comprobacion Dosificación del agente estabilizador con material que pasa la malla N°4 (suelo evaluado a una profundidad mínima de 15 cm) con diferentes porcentajes de aditivo. Ensayo de ascensión capilar con carga constante de agua de las muestras dosificadas con el aditivo y sin el aditivo. Relación de Soporte C.B.R (NTP 339.145) para comparar los resultados obtenidos. 6. REQUERIMIENTOS PREVIOS A LA APLICACIÓN DEL SISTEMA CONSOLID: a. El equipo para ejecutar las labores de campo para la estabilización.
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CONSOLID Productos Viales S.A.C. • • • • • •
Camión Cisterna Arado de discos (opcional) Motoniveladora Rodillo Pata de Cabra (Dependiendo del Tipo de Suelo) Rodillo Liso Vibratorio y/o Rodillo Neumático Movilidad de Apoyo para el transporte del personal
6.1. Control de Calidad: a. Ensayos Necesarios: • • • •
Determinación de humedad inicial de Suelo Ensayo de Densidad de Campo Ensayos de CBR de muestra estabilizada en campo Ensayo de Ascensión Capilar de muestra estabilizada en campo
6.2. Implementos para Manipuleo: • • • •
Rastrillo o similar liso de madera (1m aprox.) para esparcir el Solidry Mascaras de protección para respiración Guantes para manipuleo de Solidry Lentes de seguridad
6.3. APLICACIÓN • ENSAYOS EN LABORATORIO
Cálculo de la dosis de aditivos del Sistema CONSOLID®,, y del posible aporte de tierras de granulometría complementaria a la del suelo original para cumplir con las especificaciones del proyecto. El suelo a tratar precisa de un mínimo de un 20% de arcilla. Al igual que en cualquier compactación, la estructura granulométrica ideal con Consolid es homogénea y formada a partes iguales por gravas, arenas y arcillas. •
ESCARIFICADO
Rotura del suelo de la base, a una profundidad habitualmente de 15 cm a 25 cm. En primer lugar se escarifica el suelo con una motoniveladora, o arado de discos este trabajo se realizara hasta que el suelo quede bien desmenuzado.
•
POSIBLE APORTE DE TIERRAS
Dependiendo de los resultados con los moldes de prueba en laboratorio, posible aporte de hasta un 20% de tierras para complementar un suelo original con defecto o exceso de arcillas. Consolid Productos Viales S.A.C. 941 104466
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•
FRESADO
Triturar el suelo, mezclando las partículas de diferentes tamaños.
•
CONSOLID LÍQUIDO
Primera Etapa aplicación de Aditivos: Aplicación del aditivo líquido con camión cisterna, asegurando la distribución homogénea sobre el terreno. Mezcla del Consolid Líquido con el suelo, con mezcladora del rotovator o cualquier máquina que permita obtener una concentración uniforme del aditivo líquido en el suelo. •
SOLIDRY EN POLVO
Segunda etapa de Aditivos: Aplicación del aditivo en polvo con mezcladora del rotovator o cualquier máquina que asegure una distribución homogénea sobre el terreno. Mezcla del Solidry con el suelo, con rotovator o cualquier máquina que permita obtener una concentración uniforme de los aditivos con el suelo. • COMPACTACIÓN A HUMEDAD ÓPTIMA
Importante asegurar una humedad próxima a humedad óptima en el momento de la compactación, adicionando agua o dejando secar el terreno dependiendo de la humedad natural. • NIVELADO, PENDIENTES Y COMPACTADO FINAL
Las pendientes son necesarias para una adecuada eliminación de las aguas en un suelo impermeabilizado de forma permanente con el Sistema CONSOLID®. La base está lista para recibir la banda de rodadura, sin tiempo de espera. La banda de rodadura puede ser simplemente 2 o 3 cm de piedra pequeña clavada en el suelo en la compactación final.
7. USOS 7.1. BASES Y SUB-BASES §
Carreteras y autopistas
§
Caminos no asfaltados
§
Ferrovías
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§
Aeropuertos
§
Áreas industriales
7.2. IMPERMEABILIZACIÓN §
Vertederos
§
Fondos de lagos artificiales y pantanos
7.3. ESTABILIZACIÓN §
Canalizaciones
§
Taludes
§
Prevención de erosión del suelo
8. EL SISTEMA CONSOLID EN EL MUNDO
ESTABILIZACION E IMPERMEABILIZACIÓN DE TODO TIPO DE SUELOS EN EL MUNDO ENTERO
America del Norte Estados Unidos America Central El Salvador Honduras México Nicaragua Panamá
Caribe Cuba Santo Domingo América del Sur Argentina Bolivia Brasil Ecuador Perú
Europa Alemania Austria Bulgaria Dinamarca Eslovaquia Eslovenia España Francia Finlandia Hungría
Inglaterra Italia Liechtenstein Noruega Rep. Checa Rumania Polonia Suecia Suiza Ucrania
África África del Sur Egipto Ghana Kenia Nigeria Tanzania
Asia China Malasia Paquistán Filipina Sri Lanka Turquía India
Australia
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