Suelos estabilizados

SUELOS ESTABILIZADOS ING. JUAN ZAPATA MARTINEZ

INTRODUCCION À La estabilización química de suelos es una tecnología

de amplia data, que se basa en la aplicación de un producto químico, el cual se mezcla intima y homogéneamente con el suelo a tratar de acuerdo especificaciones técnicas propias del producto. À QUIMPAC KD 40 es un producto industrial desarrollado

a partir de la reacción química del carbonato de calcio con la participación de aditivos que permite darle al producto final el aspecto, equilibrio y la calidad requerida para cumplir a cabalidad la función de estabilizador de suelos para carreteras.

Es sabido que el mantenimiento de caminos a nivel de afirmado son los que generan mayores costos, estos caminos generalmente se deterioran al poco tiempo despu茅s de su mantenimiento, lo cual se traduce en una pesadilla para el usuario y una inversi贸n constante para las entidades encargadas de su mantenimiento, tal como se puede apreciar en las siguientes vistas.

Tramo pachacamac despues de aplicar Quim KD40

QUIMPAC

Quim KD 40 QUÉ ES EL CLORURO DE CALCIO QUIM KD 40 § El cloruro de calcio QUIM KD 40 es un producto industrial desarrollado por QUIMPAC a partir de la reacción química del carbonato de calcio (caliza) con el ácido clorhídrico.

CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2 + H2O § La síntesis del CaCl2 tiene como complemento la participación de aditivos que permiten darle al producto final el aspecto, equilibrio y la calidad requeridos para cumplir eficazmente con las aplicaciones a las que está dirigido.

CaCl2 + aditivos = CaCl2 QUIM KD 40

PROPIEDADES DEL CLORURO DE CALCIO

El cloruro de calcio disminuye las fuerzas de repulsión de las arcillas, incrementando notablemente su cohesión, aumento de su peso volumétrico hasta en un 11% con la adición de 0.5% a 3 %, reduce la evaporación y es capaz de absorber agua del medio ambiente (control de polvo).

PROPIEDADES DEL CLORURO DE CALCIO

El cloruro de calcio tiene la propiedad de penetrar en los agregados del camino, sobre todo en la fracción fina, cubriendo las partículas y rellenando los vacíos, obteniendo la compactación con menor numero de pasadas del rodillo, manteniendo la humedad del suelo estabilizado y reduciendo al mínimo la perdida del material fino por efecto del transito.

Ensayos de Laboratorio y Dosificación À Para un buen diseño en la estabilización de

suelos con el producto estabilizador QUIMPAC KD 40, es necesario realizar un protocolo de ensayos básicos de laboratorio, normalizados, para obtener un optimo rendimiento de aplicación. Los ensayos recomendados son los siguientes:

ENSAYOS DE LABORATORIO À 1.- Caracterizar los suelos que se van a estabilizar,

determinando sus características físico mecánicas, tales como: – – – –

Análisis granulométrico Limites de consistencia ( limite liquido, índice de plasticidad) Gravedad especifica Proctor y CBR.

À 2. En función de las características de los suelos la

dosificación del cloruro de calcio se realiza en laboratorio con diferentes porcentajes, tomando como referencia el peso de material seco que pasa la malla Nº 40, por ser la fracción de suelo mas susceptible al deterioro por efecto del transito y el agua.

Proceso de dosificaci贸n

Determinacion dela dosis optima de Quim KD 40 À El ensayo que permite determinar la optima

dosificación del cloruro de calcio se realiza en briquetas especiales, las cuales se moldean a 540 Bares de presión, con el optimo contenido de humedad, que resulta de adicionar al agua, el respectivo % de cloruro de calcio.

Briquetas de prueba

Curado de la briqueta de prueba À Luego de curar las briquetas al medio

ambiente durante 72 horas (con diferentes % de cloruro de calcio), estas se someten al ensayo de absorción, en el cual se puede medir la altura de ascensión capilar versus tiempo.

Ensayo de Absorci贸n

Evaluación del comportamiento de la briqueta de prueba À La dosificación optima se obtiene lógicamente de

la briqueta que menos absorción experimenta. À QUIMPAC KD 40, se ha experimentado en todo tipo de suelos, desde los NO plásticos, hasta suelos con IP = 20% obteniéndose buenos resultados de laboratorio así como en tramos de prueba. À El siguiente cuadro nos permite calcular la cantidad del producto en Kg/m2

DOSIFICACIÓN DE CLORURO DE CALCIO EN CAMPO (POR M²) PROYECTO : APLICACIÓN DE ESTABILIZADOR DE SUELOS QUIM KD-40 SOLICITADO : ING. VICTOR AGUILAR Z. UBICACIÓN : TRANSOCEANICA FECHA DE APLICACIÓN LONGITUD DE LA PISTA ANCHO DE LA PISTA PESO UNITARIO SUELTO SECO ÓPTIMO CONTENIDO DE HUMDAD (De la muestra total en campo)* MÁXIMA DENSIDAD SECA (De la muestra total en campo)** CONTENIDO DE HUMDAD TOTAL INICIAL (Determinarse en campo) CANTIDAD DE ADITIVO (% en peso del suelo seco < que MALLA Nº4") ALTURA A COMPACTADAR DENSIDAD DEL AGUA DENSIDAD DEL ADITIVO

= = = = = = = = = =

1000.00 m 7.20 m 1250 Kg/m³ 8.46 % 2061 Kg/m³ 4.54 % 1.00 % 0.15 m 1.00 g/cm3 1.40 g/cm3

ALTURA SIN COMPACTAR ESPONJAMIENTO ÁREA DE LA PISTA VOLUMEN DE MATERIAL SUELTO VOLUMEN DE MATERIAL COMPACTADO CANTIDAD DE ADITIVO (% en peso del suelo seco total)

= = = = = =

0.25 m 0.10 m 7200.00 m² 1780.70 m³ 1080.00 m³ 1.00 %

PESO DEL SUELO SECO PESO DEL SUELO A ESTABILIZAR PESO DEL LÍQUIDO A REGAR PESO DEL ADITIVO A REGAR PESO DEL AGUA A REGAR

= = = =

VOLUMEN DEL LÍQUIDO A REGAR VOLUMEN DEL ADITIVO A REGAR VOLUMEN DEL AGUA A REGAR

= = =

23078.47 gl 4200.61 gl 18877.86 gl

87352.00 lt 15899.29 lt 71452.71 lt

TASA DE RIEGO DE ADITIVO (En peso) TASA DE RIEGO DE ADITIVO (En Volumen)

= =

3.09 kg/m² 0.58 gl/m²

2.21 lt/m²

2225.880 2326.837 87.352 22.259 65.093

( 9.50 ) ( 1,995 )

ton ton ton ton ton

Tramos de prueba À QUIMPAC KD 40 a invitación de la

Oficina de Apoyo Tecnológico (OAT) del MTC a sido evaluado en los siguientes tramos de prueba:

Pachacamac - Cieneguilla

Albuferas de Medio MundoHuacho

Sajinos - Ayabaca

Carretera: Huancayo – Imperial – Pampas – Churcampa Sector: km 43+480 – km 43+980

Carretera: Conococha â&#x20AC;&#x201C; Antamina Sector: Acceso a la Mina Antamina / Yanacancha

Afirmado No Estabilizado Afirmado Estabilizado

Protocolo de Aplicación À La aplicación de QUIMPAC KD 40 es

factible en cualquier tipo de superficie de rodadura, de preferencia en aquellas que cuentan con material granular de cantera y espesor no menor de 15 cm. À La aplicación del producto es un proceso sencillo y solamente se necesita el equipo mínimo para una conservación de rutina.

Escarificado

Riego y aplicaci贸n del producto

Conformaci贸n y perfilado

Compactaci贸n

Ventajas – Tiempo de ejecución. La obra es más corta respecto de los proyectos de afirmado convencional, no requiere de material de préstamo y la puesta en servicio es inmediato.

– Obtención de superficies de rodadura resistentes, sin deformaciones y de baja permeabilidad.

– Reducción del polvo al 100%.

– Disminución de costos comparado con la construcción de espesores mayores cuando el valor de acarreo es alto.

Desventajas â&#x20AC;&#x201C; Produce resbalamiento de los neumĂĄticos en tramo de fuerte pendiente con presencia de agua y bajo coeficiente de rozamiento, desventaja que se puede solucionar tratando la superficie de rodadura con material granular de forma angulosa.

GRACIAS À QUIMPAC KD 40 es

un producto ecológico, que elimina totalmente la polución de polvo, que esta siendo muy utilizado en trochas carrozables donde existe producción agrícola.