Estabilización de suelos

REACTIVOS QUÍMICOS Y CAMINEROS SAC

PASAJE TELLO Nº 132 – MIRAFLORES CENTRAL : 7160822 99728822

Email : gborasino@esan.org.pe

TECNOLOGÍA DE LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS

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¿ QUIENES SOMOS ?

REACTIVOS QUIMICOS Y CAMINEROS SAC, una Empresa con mas de 2 años de experiencia en Estabilización de Suelos en Perú. Con asesoría de ingenieros que cuentan con mas de 50 años de experiencia profesional. Enfocada en el sector vial, al cual ofrecemos productos y tecnología de aplicación para la estabilización de suelos, en amplia gama según ASHTTO, desde A1 a A7 aplicables en los niveles desde la sub rasante hasta la capa final de base.

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SERVICIOS -

ASESORIA TECNICA

Para cada proyecto nuestros profesionales, desarrollan alternativas que deben ser contrastadas y sometidas a un proceso de análisis para poder determinar la opción mas conveniente desde el punto de vista técnico y económico -

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SERVICIOS APLICACIONES -De una correcta aplicación del producto químico ROADCHEM, dependerá la durabilidad y funcionamiento del proyecto.

-El proceso de aplicación del Producto químico, es cuidadosamente supervisado siguiendo las normas y especificaciones creadas para ello.

-Nuestra experiencia supera los 150,000 m2 en la aplicación del producto químico ROADCHEM en el Perú y cientos de kilómetros en el mundo.

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¿ Cómo integrar las comunidades a la economía Regional ? 







Carretera Chincha – Quito de Arma.

Encalaminado superficial.

Afirmado por debajo del nivel del suelo.

Polvo a causa de material fino suelto.

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PROBLEMAS COMUNES DE LA COSTA PERUANA 



Carretera de zona azucarera de bajo transito, asfaltada con capa de asfalto deteriorada.

Velocidad de circulación menor a 30 Km /hr en promedio.

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PROBLEMAS COMUNES DE LA COSTA PERUANA 



Carretera de penetración en de Asia Coayllo de bajo transito, afirmada con superficie de deteriorada.

Velocidad de circulación 20 Km / hr en promedio.

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PROBLEMAS COMUNES DE LA SIERRA PERUANA  Carretera de la zona ganadera de Huancayo de bajo transito, afirmada con capa de rodadura en buen estado.  Velocidad de circulación 40 Km / hr en promedio.

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PROBLEMAS COMUNES DE LA SIERRA PERUANA 



Carretera de la zona ganadera de Huancayo de bajo transito, afirmada con capa de rodadura en buen estado.

Velocidad de circulación 20 Km / hr en promedio.

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PROBLEMAS COMUNES DE LA SIERRA PERUANA  Carretera de la zona entre Tarma y Jauja transito bajo, afirmada con capa de rodadura en buen estado.  Velocidad de circulación 20 Km / hr en promedio.  Excesivo polvo

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PROBLEMAS COMUNES DE LA SIERRA PERUANA 



Carretera de la zona Minera de Quiruvilca de bajo transito, afirmada con capa de rodadura en buen estado. Sin cunetas ni protección de seguridad en ladera Velocidad de circulación 30 Km / hr en promedio.

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PROBLEMAS COMUNES DE LA SELVA PERUANA 





Carretera de PUCALPA de bajo transito, afirmada con capa de rodadura en buen estado.

Velocidad de circulación 20 Km / hr en promedio.

Exceso de polvo en verano.

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PROBLEMAS COMUNES DE LA SELVA PERUANA 





Carretera de selva de bajo transito, afirmada con capa de rodadura en mal estado.

Velocidad de circulación 10 Km / hr en promedio.

Exceso de polvo en verano.

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RETO PARA LA ACTUAL ADMINISTRACIÓN





Construir carreteras de bajo costo, transitables todo el año, con elementos de seguridad, de larga vida, poco mantenimiento.

Bajo costo de transporte, SIN POLVO.

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RETO PARA LA ACTUAL ADMINISTRACIÓN





Construir pista en poblados bajo costo, transitables todo el año,de larga vida, poco mantenimiento.

Bajo costo de transporte, SIN POLVO.

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Clasificación de vías por su densidad transito

de

Baja densidad de transito (<300 Vh/día)

Media densidad de transito (300 a 1000 Vh/día)

Alta densidad de transito (>1000 Vh/ día)

Pavimentadas

Alto Costo Vs Beneficio

Costo beneficio no Buen ratio de definido Costo Beneficio

Afirmadas estabilizadas

Adecuado Costo Vs Beneficio

Mantenimiento vs sellantes MC - 30

Altos costos de mantenimiento

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     



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Una carretera en mal estado significa: Altos costos de transporte.

Daño a la mercadería que se transporta.

Deterioro del parque automotriz.

Baja el nivel socio económico de la población.

Pobre seguridad de transporte, altos índices de accidentes.

Daño estructural por desgaste prematuro.

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El estado no hace mantenimiento, por lo que tienen que buscar un pista “O” mantenimiento: Mantenimiento con materiales “in situ” para reparar superficies de rodadura.

Larga vida de la vía en buen estado.  Películas de ROADCHEM

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RETO PARA LA ACTUAL ADMINISTRACIÓN El estado no invierte

La economía absorbe el impacto

Quien paga

Quien absorbe los costos

Sin Alto costo de Mantenimiento transporte

Usuario

El transportista

Mayor tecnología

Usuario gana, mejor servicio, menor tiempo de transporte.

El transportista capitaliza, renueva unidades

Bajo costo de transporte

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Indicadores de impacto socioeconómico a nivel macro Porcentaje de comunidades en áreas del Programa interconectadas por sistemas de transporte público seguro y económico.

Tarifas de flete para el transporte de productos agrícolas bajan costos en x % al termino del plazo ( indicador: costo de flete).

Tarifas de transporte de pasajeros bajan costos en x% a termino de plazo. ( indicador: Costo del transporte de pasajeros) Incremento de tráfico comercial en % a termino de plazo (Indicador: Número de buses, camiones y camionetas en tránsito) Millones de US$ invertidos en contratos realizados en localidades ( Indicador: montos de contratos ejecutados) Número de empleos estacionales no calificados generados por año.

Número de empleados permanentes generados a partir de contratos de mantenimiento vial.

Referencia: Estudio de Mantenimiento vial IPES / OIT

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El problema es la vida de la carretera 

 

El uso de estabilizadores alarga la vida de las vías.

Permite un escalamiento de la inversión Los pavimentos flexibles no sucumben por la elevadas cargas de transito

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El diseño de carreteras afirmadas estabilizadas de bajo costo 



Permite incorporar económicamente los lugares que no tienen mucha afluencia o que esta se de por temporadas. Por ejemplo: Las ruinas de Ushnu Inca de Vilcashuaman, y ruta a Cangallo.

Permite realizar vías de bajo transito sin maquinaria solo con camión de riego y alta intensidad de mano de obra para pequeños tramos.

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SELECCIÓN DE ESTABILIZADORES DE SUELOS

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Integration of guidelines and design method Pavement design methods

Sound engineering practice

Pavement Design

Knowledge base

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TERRAPLEN - PAVIMENTO 

El diseño correcto de un pavimento esta orientado a determinar la altura y composición necesaria para cumplir con los fines del proyecto. Esta deberá resistir las cargas de las capas superiores y distribuirlas adecuadamente en el terreno natural.

CARPETA DE RODADURA ESPESOR DE BASE ESPESOR DE SUB BASE

ESTRUCTURA TIPICA DE LA CONFORMACION DE UN TERRAPLEN

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CAPAS DE BASES Y SUB-BASES: 

  

Capa asfáltica sello superficial Base granular Sub base Sub razante o suelo natural.

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PROCEDIMIENTO GENERAL PARA ESTABILIZAR 1) 

  

Estudio de suelo que incluye Análisis Granulométrico, Limites Liquido, Limite Plástico, Proctor Modificado clasificación de suelo.

Difractometría por rayos X determinación de mineralogía y análisis químico.

Determinación de Producto ROADCHEM, ( Acido/ Básico) y dosificación.

Procedimiento constructivo.

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  

II.- QUÍMICAS.

Cal. para suelos arcillosos (disminuye plasticidad) Cemento Pórtland para arenas o gravas finas (aumenta la resistencia) Sales hidrófilas (retienen agua)   

   

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Cloruro de sodio. Para arcillas y limos (impermeabilizan y disminuyen los polvos) Cloruro de calcio Para arcillas y limos (impermeabilizan y disminuyen los polvos) Sulfatos hidratados.

Escorias de fundición. Comúnmente en carpetas asfálticas, dan mayor resistencia, impermeabilizan y prolongan la vida útil.

Polímeros. Comúnmente en carpetas asfálticas, dan mayor resistencia, impermeabilizan y prolongan la vida útil.

Enzymas Sulfonados de Petróleo SSP

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 1.

2.

3.

4.

5.

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¿Cómo seleccionar un estabilizador de suelos ?

Estudio del suelo Difracción de rayos x Proyecto de ingeniería de la vía Selección de estabilizadores apropiados Optimización económica

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Estudio del suelo método tradicional  Granulométria  Índices de plasticidad ( Líquido y plástico)  Clasificación ASSHTO, SUCS  Humedad natural  Humedad óptima  Proctor

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LOS MATERIALES INESTABLES LAS ARCILLAS LAS CALCITAS LAS MICAS

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¿Porque Difractometría de Rayos X ?  

Porque permite identificar los minerales arcillosos, cuarciticos, etc., presentes en el suelo.

Los minerales arcillosos muy reactivos como la montmorillonita, smectita, vermiculita y la illita con una muy alta superficie específica, son expansivas y deterioran el pavimento. En su presencia, ROADCHEM permite obtener densidades elevadas que superan el 100 % de la densidad máxima, esto se consigue eliminando los huecos ocupados por el aire y el agua, recubriendo las partículas de suelo, lo que inactiva éstos minerales nocivos. Asimismo cambia la estructurar molecular del calcio haciendo que éste tenga un comportamiento plástico necesario para la compactación de suelos calcíticos.

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USO DE TECNOLOGIAS DE

DIFRACCION DE RAYOS – X

MYAP Microscopia y aplicaciones en el Perú SAC

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USO DE TECNOLOGIAS DE MICROSCOPIA ELECTRONICA 

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USO DE TECNOLOGIAS DE MICROSCOPIA ELECTRONICA 

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PRODUCTOS -Nuestros

productos ROADCHEM y GEOLOCK son de alta calidad y cumplen las normas técnicas especificadas para cada uno de ellos.

-Nuestros productos se aplican en proyectos de control de erosión, estabilización de suelos, impermeabilización y control de polvo.

Diluido para aplicación

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Conceptos generales

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NUEVA TECNOLOGIA PARA ESTABILIZACION DE SUELO “ROADCHEM”

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

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ESTABILIZACION CON PRODUCTO SULFONADO DE PETROLEO MODIFICADO

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¿Qué es ROADCHEM? 

 

Es un producto líquido súper concentrado, a base de sulfonas de petróleo modificadas y otras cadenas carbobadas con aditivos de bombeo químico y estabilización de sales.

Originario de Sudáfrica y adaptado a nuestros suelos con alto contenido orgánico y/o calcítico.

Para ser usado en suelos naturales.

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¿De qué manera trabaja ROADCHEM? 



Como ayuda de compactación para las gravas y suelos naturales, reduciendo el numero de pasadas de rodillo.

Como un agente estabilizador para la fracción arcillosa de gravas y suelos naturales.

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Rendimiento 

ROADCHEM se entrega en tambores de 100 Its , alcanzando un tambor para compactar una capa de 150 mm de espesor de 3500 m2 si se emplea la dosificación de 30 mililitros / m2 o de 2000 m2 si se emplea la dosificación de 50 mililitros requerida por suelos de elevada plasticidad. La dosificación varia según el suelo a tratar.

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Almacenaje 

La duración del material almacenado no es inferior a los 24 meses.

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Especificaciones Ph 1 __________________________________________ Densidad (con picnómetro) 1,070 a 1,100 Kg / m3 __________________________________________ Viscosidad (cps) 300 / 386 __________________________________________ Color Dorado, blanco, rosa, verde __________________________________________

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Usos  

ROADCHEM se emplea en suelos naturales conteniendo arcillas, sedimentos y materiales cuarcíticos.

Se aplica predominantemente en la construcción de caminos de todo tipo, incluso autopistas, para la estabilización de bases y sub bases. También se utiliza para la construcción de pisos industria­les, playas de contenedores, playones de estacionamiento, taludes, represas, puertos, aeródromos, etc.

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Para suelos con Ph ácidos



Solo se requiere 20 % de arcillas para un estabilizado definitivo con ROADCHEM, aún cuando el índice de plasticidad supere el 60% y muestre un elevado porcentaje de finos pasando la malla 200.

Para suelos con Ph básicos



Si tienen reacción calcárea, se aplica a suelos NP hasta índices de plasticidad muy altos, debiendo tener una adecuada distribución granulométrica.

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Ventajas 



ROADCHEM permite una reducción de costos de hasta el 75 % respecto de los métodos de construcción tradicionales ROADCHEM permite la utilización de suelos disponibles “in - situ “sin necesidad de agregar suelos de aporte.

Los caminos construidos con ROADCHEM: 

  

Se mantienen estables y transitables en tiempo lluvioso, cuando se les aplica un sellado superficial con piedra chancada.

Pueden ser habilitados al tránsito el mismo día en que se terminan.

Pueden recibir carpeta de rodadura asfáltica o de concreto.

Requieren escaso mantenimiento.

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 

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

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Aumenta la densidad de los materiales disponibles “in-situ” en el suelo que pueden contener arcillas, limos y materiales cuarcíticos.

Aumenta notablemente el valor del CBR del suelo compactado y en los suelos de baja capacidad de soporte, llegando a aumentos de diez veces del CBR del suelo natural.

Facilita la compactación porque disminuye el esfuerzo necesario para realizarla reduciendo el costo de compactación hasta en un 75 % permitiendo alcanzar densidades superiores al 100 % Utilizado conjuntamente con la difractometría por rayos X, ROADCHEM permite predecir el comportamiento de los suelos tratados con un elevado grado de certeza.

Elimina casi totalmente el polvo hasta en un 90% .

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CAUSAS DE FALLAS EN LOS PAVIMENTOS Las causas habituales de fallas en caminos se deben:  Presencia de agua  Drenaje insuficiente  Banquinas deterioradas (cunetas)  Geometría de la vía deficiente  Presencia de arcillas expansivas.

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Criterio de aplicación 



ROADCHEM se aplica generalmente en capas de 150 mm de espesor pero el espesor de la capa puede aumentar en algunas circunstancias dependiendo del tipo de suelo.

El límite inferior de dilución es de 1 : 150 El límite superior de dilución es de 1 : 500 e inclusive superiores por alta evaporación.

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PROCEDIMIENTO GENERAL PARA ESTABILIZAR 1) 

  

Estudio de suelo que incluye Análisis Granulométrico, Limites Liquido, Limite Plástico, Proctor Modificado clasificación de suelo.

Difractometría por rayos X determinación de mineralogía y análisis químico.

Determinación de Producto ROADCHEM, ( Acido/ Básico) y dosificación.

Procedimiento constructivo.

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2 ) Construcción de caminos en suelo virgen.    

Se elimina la vegetación superficial y raíces Si es necesario, se retira la capa superior de suelo Se conforman los drenajes y el camino en concordancia a la traza y niveles requeridos Se verifica la humedad existente del suelo “in-situ

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3 ) Determinación de la cantidad de ROADCHEM y del agua necesaria para su dilución. 







A partir del contenido óptimo de humedad y de la humedad existente en el suelo, determinar la cantidad de agua a agregar y luego incrementarla entre el 1 y el 3% según lo requieran las condiciones atmosféricas.

A partir del área en metros cuadrados a procesarse en el día, determinar la cantidad de ROADCHEM necesaria en función de la dosificación recomendada, que puede variar entre 30 ml m2 y 50 ml m2 para una capa de 150 mm de espesor.

Dividir la cantidad de agua necesaria por la capacidad del tanque regador obteniendo así la cantidad de cargas y conse­cuentemente la cantidad de producto por cada carga.

Agregar ROADCHEM con el tanque regador 3/4 lleno, completando luego el agua faltante. La dilución se verá favorecida por el movimiento del tanque regador en su tránsito hacia el sitio de aplicación y durante la aplicación.

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4 ) Aplicación en obra de la solución de ROADCHEM al suelo 





Escarificar con una Motoniveladora en una profundidad de 150 mm ( o la que se determine). Disquear y/ó usar un rotovator para desmenuzar los terrones de tierra al tiempo que se pulveriza la solución sobre la capa superficial que puede:  Ser descubierta por un desmonte.  Estar formada por un relleno  Ser el suelo originalmente existente.

Todo sólido de 100 mm de diámetro o mayor debe retirarse de la capa superficial.

Se deberá tener especial cuidado en: RIEGO del agua mas Roadchem contenido en la cisterna dentro de los límites del área a tratar.

Evitar regar dos veces la misma área (“solapado") BATIR completamente el suelo a estabiliza disqueandola la cantidad de veces que sea necesaria con motoniveladora y/o rastra de discos.

Una vez que toda la solución de ROADCHEM haya sido regada sobre el suelo, su humedad debe estar próxima a la humedad óptima (HO).

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¿Cómo se agrega en tanque regador ?

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5 ) Compactación 

Se puede iniciar al alcanzarse la humedad óptima o una humedad ligeramente superior, utilizando equipos de compactación con­ vencionales. Debe agregarse agua durante el trabajo para com­ pensar pérdidas por evaporación. El compactado debe continuar­ se hasta alcanzar un mínimo de 98 % de la densidad máxima.

Antes de que el suelo se seque, se hara un Refine con motoniveladora para corregir cualquier deformación y una vez terminada la compactación, el camino se abrirá inmediatamente al tránsito.

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6 ) Curado Se efectúa regando con agua común dos veces por día, preferentemente al amanecer y al atardecer, durante 3 á 5 días. En caso de tiempo lluvioso, el regado será innecesario.

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7 ) Aplicación durante tiempo lluvioso Si después de la aplicación de ROADCHEM el suelo se encontrase excesivamente húmedo ( por ejemplo, como consecuencia de un súbito chaparrón ), suspender la operación y dejar que el suelo se seque o secarlo por disqueado. La compactación puede reanudarse una vez que el suelo alcance nuevamente la humedad óptima. No es imprescindible compactar inmediata­mente luego de aplicar ROADCHEM al suelo.

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8 ) Sectores inaccesibles para el tanque regador Estas áreas pueden y deben rociarse a mano utilizando una manguera y la misma proporción utilizada en el rociado me­diante el tanque regador.

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9 ) Acabado de la superficie En zonas de alto trafico pesado, se recomienda incorporar en la superficie estabilizada una capa de espesor 20 mm con piedra chancada o arena granítica, para evitar el desgaste por abrasión generado por el mismo trafico. No deberá aplicarse ningún tipo de sellado superficial hasta no asegurarse una densidad mínima del 98 % de la máxima densidad seca o hasta que la humedad se reduzca 35%40% por debajo de la humedad óptima. Cuando esto suceda, aparecerá un dibujo del tipo escama de cocodrilo sobre la superficie y recién entonces, podrá pensarse en sellarla.

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10) Procedimiento para el sellado superficial Dos procesos para el sellado.  A) CON PIEDRA CHANCADA.- Humedecer ligeramente la superficie y colocar en un espesor de 2 cm. un sello de piedra chancada de 6 a 12 mm y compactar con rodillo neumático.  B) CON ASFALTO DILUIDO MC-30.- Barrer el polvo del camino y humedecer ligeramente la superficie estabilizada.

Extender piedra chancada de 6 a 12 mm y posteriormente rociar con 1,5 Iitros/m2 de MC-30 o equivalente previo.

Finalmente compactar con rodillo neumático.

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Equipo Necesario para los trabajos de Estabilización.

Motoniveladora CAT 120G o similar Rastra de discos Camión Cisterna de 3500 gal.

Rodillo Pata de cabra vibratorio en caso de terrenos muy arcillosos y elevada plasticidad.

Rodillo liso vibratorio autopropulsado 9-11 ton Rodillo neumático

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Consejos importantes   





No debe permitirse la formación de charcos sobre la superficie del camino.

La solución de ROADCHEM debe regarse exclusivamente sobre el ancho del camino pero no sobre las cunetas de drenaje.

Debe evitarse el sobrerociado y / o la superposición o solapado de las zonas tratadas porque implicaría una sobre dosificación en esas zonas y una sub dosificación en otras.

La selección de un método correcto de compactación permitirá alcanzar la máxima densidad posible y como consecuencia una elevada capacidad portante.

Durante la compactación, la humedad del suelo debe mante­nerse lo mas próximo posible a la humedad óptima de compactación (HO).

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Relación

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CBR / Densidad



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Ref: CSIR

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

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La conclusión a que arribamos, es que a mayor valor CBR, mayor capacidad portante y consecuentemente, cualquier aumento en la densidad del suelo, será beneficioso.

Para determinar el efecto de ROADCHEM sobre las densidades de materiales diversos sin y con tratamiento, se determinaron las densidades máximas de muestras diversas sin y con tratamiento. Se dejo un lapso de 24 horas antes de la compactación para se produjese una razonable reacción.

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Conclusiones finales 



ROADCHEM no es producto mágico capaz de solucionar todos los problemas que acechan a la ingeniería caminera. (Humedad de filtración, canaletas dañadas, perfiles de terreno) Estabiliza los suelos de rutas, caminos y banquinas sin limitacio­nes geográficas o vinculadas a la temperatura del medio ambiente. Se utiliza también para aeródromos, puertos, bases industria­les, playas de contenedores, taludes en diques de tierra, etc.

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Permite obtener un incremento definido de la capacidad portante cuantificable en un aumento de los valores del C.B.R.

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Ejemplo para los barrios marginales y pueblos

Permite el empleo de materiales antes marginales con importantes economías de costo, permitiendo sellarlos y convertirlos en caminos duraderos.

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APLICACIONES DE ROADCHEM EN OBRAS

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COMPACTADO DE VIA ESTABILIZADA

PERFILADO Y RIEGO CON ROADCHEM

TRAMO DE PRUEBA EN CUSCO

VIA ESTABILIZADA CON POLVO CONTROLADO

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VIAS ESTABILIZADAS CON ROADCHEM

OBRA CLUB REGATAS. FILIAL SAN ANTONIO

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COMPACTADO DE SUPERFICIE

PERFILADO Y RIEGO CON ROADCHEM

OBRA EN AEROPUERTO JORGE CHAVEZ SUELO ESTABILIZADO CON ROADCHEM

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Compactado de Superficie

TRAMO DE PRUEBA EN EL DISTRITO DE SURCO

VIA CULMINADA ESTABILIZADA

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HUELLAS DEJADAS POR LAS LLANTAS DE UN VEHICULO AL TRANSITAR POR LA VIA ESTABILIZADA SIN LEVANTAR POLVO

OBRA CHUBUT.

ARGENTINA

OBRAS EN EL PAIS DE ARGENTINA REACTIVOS QUÍMICOS Y CAMINEROS SAC

ESCARIFICADO CON RASTRA DE DISCOS

RIEGO CON ROADCHEM Y AGUA

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BATIDO CON MOTONIVELADORA

COMPACTADO CON PATA DE CABRA

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ACABADO DE VIA ESTABILIZADA CON ROADCHEM

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APLICACIONES DE GEOLOCK EN OBRAS

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CORREDOR VIAL VIA EXPRESA GRAU

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VIAS ESTABILIZADAS CON GEOLOCK EN FORMA TEMPORAL

CERRO DE PASCO - MILPO

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APLICACIÓN DE GEOLOCK EN ZONA DE RELAVES

PRUEBA DE CHORRO DE AGUA SOBRE GEOLOCK EN ZONA DE RELAVES MINERA CONDESTABLE

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