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EXPOSITOR
Jony C. Gutiérrez Abanto
Instituto Latinoamericano de Tecnología y Construcción
CURSO TALLER:
Mecánica de Suelos en Obras Viales
Métodos de estabilización de los suelos
Desarrollo de la Sesión
• Estabilización Mecánica
• Estabilización Química
• Estabilización física
Instituto Latinoamericano de Tecnología y Construcción
¿Norma o Especificación?
Instituto Latinoamericano de Tecnología y Construcción
ESTABILIZACION DE SUELOS
INDICE
1. ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
1.1 Introducción
1.2 ESTABILIZACIÓN MECÁNICA
1.2.1 Compactación
1.2.2 Tipo de suelo
1.2.3 Equipo de compactación empleado
1.3 ESTABILIZACIÓN QUÍMICA
1.3.1 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON CAL
1.3.1.1 Estabilización de base
1.3.1.2 Estabilización de subrasante (o subbase)
1.3.1.3 Ventajas y desventajas de los diferentes métodos de
aplicación de cal
1.3.2 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON EMULSIONES ASFÁLTICAS
1.3.2.1 Introducción
1.3.2.2 Utilización económica y sencilla en caminos de bajo tránsito
1.3.2.3 Hay varios factores a favor del uso de las emulsiones
asfálticas, frente a otros productos asfálticos:
1.3.2.4 Diseño de un estabilizado con emulsión asfáltica
1.3.2.5 Procedimientos constructivos
1.3.3 ESTABILIZACIÓN CON CLORURO DE CALCIO (CACL2)
1.3.4 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON SILICATO DE SODIO (NA2SIO3)
1.3.5. ESTABILIZACIÓN CON CLORURO DE SODIO (NACL)
1.3.6 ALGUNOS CRITERIOS PARA LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS PARA
PAVIMENTOS
1.4 GEOSINTETICOS
1.4.1 INTRODUCCIÓN
1.4.2 GEOTEXTILES
1.4.2.1. Clasificación
1.4.2.2 Clasificación según su método de fabricación
1.4.2.3 Clasificación de los geotextiles según su composición
1.4.2.4 Procesos de fabricación
1.4.3 GEOMALLAS
1.4.3.1 Clasificación
1.4.3.2 Proceso de fabricación
1.4.4 GEOCOMPUESTO DE DRENAJE
1.4.4.1 Proceso de fabricación
1.4.5 GEOMEMBRANAS
1.4.5.1 Tipos de Geomembranas
1.4.6 APLICACIÓN DE LOS GEOSINTÉTICOS EN LAS OBRAS PÚBLICAS
1.4.6.1 GEOTEXTILES
1.4.6.1.1 Funciones y aplicaciones
1.4.6.2 GEOMALLAS
1.4.6.2.1 Funciones y aplicaciones
1.4.6.3 GEOREDES
1.4.6.3.1 Funciones y aplicaciones
1.4.6.4 GEOMEMBRANAS
1.4.6.4.1 Funciones y aplicaciones
1. ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
1.1 INTRODUCCIÓN
La estabilización de suelos para el diseño y construcción de pavimentos se
define como un mejoramiento de los materiales de subrasante, subbase y
base, incrementando de manera notoria su resistencia y capacidad de carga
y disminuyendo su sensibilidad al agua y a los cambios volumétricos durante
el ciclo de humedecimiento y secado.
Existen diversas formas de estabilización de suelos, desde las mecánicas
que utilizan la combinación de diferentes materiales hasta las químicas que
utilizan diversos aditivos, tales como cemento, cal, asfalto y estabilizadores
líquidos.
1.2 ESTABILIZACIÓN MECANICA
1.2.1 COMPACTACIÓN
Es un proceso de la disminución o minimización de espacios vacíos por
medio de la acción mecánica de los equipos de compactación. Durante este
proceso se pude mejorar las características del suelo, con un aumento
simultaneo de densidad. El suelo como un elemento que recibe diferentes
estructuras construidas por el hombre como por ejemplo calles,
estacionamientos, edificaciones, por lo que con la compactación de un
suelo se busca:
I.- Mayor capacidad de carga.- Al compactar un suelo se obtiene mayor
densidad del mismo, debido a lo anterior se obtiene una mejor distribución
de fuerzas que actúan directamente sobre el suelo como consecuencia de
la carga que transmite la carga, lo que nos da una mayor capacidad de
carga.
II.- Mayor estabilidad.- Al construirse alguna edificación sobre un suelo sin
compactar o compactado en forma desigual, el suelo por la acción de la
carga, se asienta en forma desigual, lo cual ocasionara grietas en la
estructura, y en un momento dado la inestabilidad de la construcción.
III.- Disminución de la contracción del suelo.- Al existir espacios de aire en
el suelo, el agua penetra con facilidad, por lo que se produce un fenómeno
de dilatación y contracción del suelo, el cual se separa de la estructura,
modificando las condiciones iniciales de diseño.
IV.- Disminución de la permeabilidad.- La permeabilidad de un suelo
depende de la granulometría del suelo y de su densidad, un suelo bien
compactado impide el paso del agua, evitando así deformaciones en el suelo,
modificando las características de diseño, como es el caso de los baches.
V.- Disminución de asentamiento.- Cuando un suelo esta mal compactado,
en esos espacios se puede llenar de agua, el cual con bajas temperaturas se
congela, y en los cambios de estado puede producir agrietamiento en la
estructura de los pavimentos, bases de estructuras, muros etc.
1.2.2 TIPO DE SUELO
Suelo no cohesivo (granular), son suelos compuestos de; rocas, piedras.
gravas. y arenas, o sea suelos de granos gruesos.. En el caso de suelos
granulares el proceso de compactación más adecuado resulta el de la
vibración, pero debe tenerse en cuenta, como ya se sabe, que el
comportamiento de los suelos gruesos depende mucho de la granulometría.
Así, por ejemplo, en la figura 2 se indican dos curvas, una correspondiente a
un suelo bien graduado y otra a un suelo mal graduado.
Suelo cohesivo, son suelos arcillosos y limosos o sea material de grano
muy fino.
Suelos mixtos, en la naturaleza la mayoría de loa suelos estan compuestos
por una intima mezcla de partículas de muchísimos tamaños.
Forma y rugosidad del grano (partícula). Distribución del tamaño
(distribución granulométrica) de los granos.
Contenido de agua, El contenido de agua óptimo o humedad óptima es el
contenido de agua necesaria para obtener en el material el peso volumétrico
seco máximo, teniendo en el proceso de compactación el papel de lubricante
entre partículas de material, ofreciendo un mejor acomodamiento y un menor
número de huecos o vacíos.
1.2.3 EQUIPO DE COMPACTACIÓN EMPLEADO:
Aplanadoras de rodillo liso de acero
Compactadores con neumáticos
Compactadores de rodillo de pata de cabra
Compactadores vibratorios
Compactadores de placa vibratoria
Apisonadoras de impacto
Por lo general las técnicas de compactación se aplican a rellenos
artificiales, tales como cortinas de presas de tierra, diques,
terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordos de defensa,
muelles, pavimentos, etc. Algunas veces es necesario compactar el
terreno natural como en el caso de cementaciones en arenas.
EQUIPO DE COMPACTACION ADECUADO
SEGÚN EL TIPO DE SUELO
Estabilización de base – Iquitos
Compactación de suelo estabilizado
Minera Yanacocha
Estabilización de base – Iquitos
Compactador de rodillo liso de acero
Compactadores “Pata de cabra” (arriba) y
“de almohadillas” (abajo)
RODILLO VIBRATORIO
Consiste en un cajón metálico
apoyado sobre ruedas neumáticas.
Este cajón, al ser llenado con agua,
arena seca o arena mojada, ejerce
una mayor presión de
compactación, con valores que
pueden variar entre 3 y 8 [Kg/cm2].
VIBRO COMPACTADORA
Consiste en un cajón metálico apoyado
sobre ruedas neumáticas. Este cajón, al
ser llenado con agua, arena seca o arena
mojada, ejerce una mayor presión de
compactación, con valores que pueden
variar entre 3 y 8 [Kg/cm2].
COMPACTADORA CON NEUMÁTICOS
Segunda Compactación: Para la
segunda compactación se considera
preferible los rodillos neumáticos,
que deben seguir a la compactación
inicial tan de cerca como sea posible y
mientras la mezcla está aún a una
temperatura que permita alcanzar
la máxima densidad
PLANCHA
COMPACTADORA
VIBRATORIA
COMPACTADORES MANUALES
COMPACTADORES DE
PISONES MANUAL A
CONTROL REMOTO
MARTILLOS COMPACTADORES
COMPACTADORAS DE IMPACTO
1.3 ESTABILIZACIÓN QUIMICA
1.3.1 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON CAL
La estabilización del suelo cambia considerablemente las
características del mismo, produciendo resistencia y estabilidad a
largo plazo, en forma permanente, en particular en lo que concierne a
la acción del agua.
La capa estabilizada
con cal soporta la erosión,
ilustrando la resistencia.
1.3.1.1 ESTABILIZACION DE BASE
La cal puede estabilizar permanentemente materiales que no cumplen con las
características mínimas para funcionar como una base (como la grava con arcilla,
gravas "sucias", o bases contaminadas en general) que contienen al menos el 50 por
ciento de material grueso retenido en la malla o tamiz No. 4. La estabilización de
bases es utilizada para la construcción de caminos nuevos y para la reconstrucción
de caminos deteriorados, y generalmente requiere la adición de 2 a 4 por ciento de
cal respecto al peso del suelo seco.
La química del tratamiento con cal
1. Secado: Si se usa la cal viva, la misma se hidrata inmediatamente (i.e.,
químicamente se combina con el agua) y libera calor. Los suelos se secan, porque el
agua presente en el suelo participa en esta reacción, y porque el calor generado
puede evaporar la humedad adicional. La cal hidratada producida por estas
reacciones iniciales, posteriormente reaccionará con las partículas de arcilla (como
se discute posteriormente).
2. Modificación: Después de la mezcla inicial, los iones de calcio (Ca++) de la cal
hidratada emigran a la superficie de las partículas arcillosas y desplazan el agua y
otros iones. El suelo se hace friable y granular, haciéndolo más fácil para trabajar y
compactar (Figura 4). En esta etapa, el Índice de Plasticidad del suelo disminuye
drásticamente, así como lo hace su tendencia a hincharse y contraerse. El proceso,
llamado "floculación y aglomeración", generalmente ocurre en el transcurso de
horas.
Arcilla floculada con cal.
3. Estabilización: Cuando se añaden las cantidades adecuadas de cal y agua, el pH del
suelo aumenta rápidamente arriba de 10.5, lo que permite romper las partículas de arcilla.
La determinación de la cantidad de cal necesaria es parte del proceso de diseño y se
estima por pruebas como la de Eades y Grim (ASTM D6276). Se liberan la sílice y la
alúmina y reaccionan con el calcio de la cal para formar hidratos de calcio-silicatos (CSH)
e hidratos de calcio-aluminatos (CAH). CSH y CAH que son productos cementantes
similares a aquellos formados en el cemento de Portland. Ellos forman la matriz que
contribuye a la resistencia de las capas de suelo estabilizadas con cal
El proceso se inicia en unas horas y puede continuar durante años, en un sistema
diseñado correctamente. La matriz formada es permanente, duradera, y significativamente
impermeable, produciendo una capa estructural que es tan fuerte como flexible.
Ventajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación de cal
La técnica de estabilización con cal utilizada en un proyecto debería estar basada en
múltiples consideraciones, tales como la experiencia del contratista, la disponibilidad de
equipo, la ubicación del proyecto (rural o urbano) y la disponibilidad de una fuente
cercana y adecuada de agua.
Algunas ventajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación de cal son los
siguientes:
Cal hidratada en polvo:
Ventajas: Puede ser aplicada más rápidamente que la lechada. La cal hidratada en polvo
puede ser utilizada para secar arcillas, pero no es tan eficaz como la cal viva.
Desventajas: Las partículas hidratadas de cal son finas. De modo que el polvo puede ser
un problema y este tipo de uso generalmente es inadecuado en áreas pobladas.
Cal viva en seco:
Ventajas: Económica porque la cal viva es una forma más concentrada de cal que la cal
hidratada, conteniendo de 20 a 24 por ciento más de óxido de calcio "disponible". Así,
aproximadamente 3 por ciento de cal viva es equivalente a 4 por ciento de cal hidratada,
cuando las condiciones permiten la hidratación completa de la cal viva con suficiente
humedad. Debido a su mayor densidad requiere de menos instalaciones de almacenaje.
La cal viva seca es excelente para secar suelos mojados. Tamaños de partícula más
grandes pueden reducir la generación de polvo.
Desventajas: La cal viva requiere 32 por ciento de su peso en agua para convertirse en
cal hidratada y puede haber pérdida adicional por la evaporación significativa debido al
calor de hidratación. mayores requerimientos de agua pueden plantear un problema de
logística o costos en áreas remotas sin una fuente cercana de agua.
Lechada de cal:
Ventajas: Aplicación libre de polvo. Es más fácil lograr la distribución. Se aprovecha la
aplicación por rociado. Se requiere menos agua adicional para la mezcla final.
Desventajas: Velocidad lenta de aplicación. Costos más altos debido al equipo extra
requerido. Puede no ser práctico en suelos muy mojados. No es práctico para secar.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS PASOS CONSTRUCTIVOS
Entrega
Cal viva o hidratada seca
La cal viva o la cal hidratada seca, puede ser entregada en bolsas de papel o bien en
pipas). Cuando se transporta en pipa es común que, cada carga de cal seca entregada
en un sitio de trabajo lleve una boleta certificando la cantidad de cal a bordo.
Ejemplo de pipa típicamente usada para entrega de cal seca.
Ejemplo de pipa típicamente
usada para entrega de cal seca.
Lechada de cal
La lechada de cal puede ser producida a partir de la cal viva o de la cal hidratada.
Puede ser entregada desde una planta de mezcla central o puede producirse en el
lugar de trabajo.
La lechada puede prepararse en un tanque de mezcla, con agitación para mezclar la
cal y el agua utilizando paletas deflectoras, aire comprimido, y/o bombas de
recirculación. Los mezcladores utilizados en el lugar, usualmente manejan de 20 a 25
toneladas de cal viva a la vez
Tanques mezcladores para preparar
la lechada de cal en el lugar.
1.3.1.2 ESTABILIZACIÓN DE SUBRASANTE (O SUBBASE)
1. Escarificación y pulverización inicial
La subrasante puede ser escarificada a la profundidad y ancho especificados (Figura 8)
y luego pulverizarse parcialmente. Es deseable remover los materiales que no sean
suelos y que sean mayores que 3 pulgadas, como troncos, raíces, césped y piedras.
Una subrasante escarificada o pulverizada ofrece más área de contacto superficial de
suelo para la cal en el momento de la aplicación.
Escarificación antes de la
aplicación de la cal.
2. Aplicación de la cal
Cal viva
Existen dos formas en que la cal viva seca puede ser aplicada. La primera, los
camiones autodescargables o trailers pueden distribuir la cal viva neumática o
mecánicamente a la anchura completa del camión.
Otro método para aplicar la cal viva, es por gravedad, dejándola caer formando un
camellón. Es usual utilizar camiones graneleros con sistemas de compuertas inferiores
neumáticas.
Cal hidratada seca
La cal hidratada debe ser uniformemente extendida en el porcentaje especificado desde
camiones adecuadamente equipados. Un aplicador aprobado es preferible para la
distribución uniforme. La cantidad de cal hidratada seca puede ser medida usando el
mismo método que para la cal viva.
Uso de cal seca con aplicación mecánica Camellón utilizado para contener
la cal antes de la mezcla
Lechada de cal
En este uso, el suelo generalmente es escarificado y la lechada se aplica con
camiones distribuidores
Ejemplo de aplicación de lechada.
3. Mezcla preliminar y aplicación de agua
Se 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 para la estabilización. Esta mezcla puede iniciar con la escarificación. La
escarificación puede realizarse aún sin mezcladoras modernas. Durante este proceso
o inmediatamente después, el agua deberá agregarse
Escarificación después de extensión de cal.
Adición de agua después la aplicación de cal seca
Las estabilizadoras de suelos (Ej. CAT SS-250B) pueden ser utilizadas para asegurar la
mezcla cuidadosa de la cal, el suelo, y el agua. Con muchas estabilizadoras de suelos,
el agua puede añadirse al tambor de mezcla durante el proceso. Este es el método
óptimo de adición de agua a la cal (cal viva o hidratada) y al suelo secos, durante la
mezcla preliminar y la etapa de riego.
Estabilizadora de suelos utilizada
para la mezcla inicial.
Estabilizadora de suelos con camión de agua.
4. Período de fraguado
La mezcla de suelo y cal debería fraguar suficientemente para permitir la reacción química
que cambia las propiedades del material. La duración de este período de fraguado
debería basarse en el juicio de ingeniería y depende del tipo de suelo. El período de
fraguado, comúnmente, es de 1 a 7 días. Después del fraguado, el suelo deberá ser
mezclado, de nuevo, antes de la compactación. Para suelos con Índice de Plasticidad
bajos, o cuando el objetivo es el secado o la modificación, por lo general, el fraguado no
es necesario.
5. Mezcla final y pulverización
Para alcanzar la estabilización completa, es esencial una adecuada pulverización final de
la fracción arcillosa y la completa distribución de la cal dentro del suelo. La mezcla y la
pulverización deberían continuar hasta que el 100 por ciento de material pase el tamiz de
1 pulgada y al menos el 60 por ciento de material pase el tamiz No. 4.
Mezcla y pulverización.
6. Compactación
La compactación deberá iniciar inmediatamente después de la mezcla final.
Para demoras más largas, puede ser necesario incorporar una pequeña
cantidad adicional de cal en el suelo.
La mezcla suelo-cal deberá ser compactada a la densidad requerida por la
especificación, comúnmente, al menos, al 95 por ciento de la densidad
máxima obtenida en el ensayo AASHTO T99 (Proctor estándar). El valor de
densidad deberá basarse en la curva Proctor de una muestra representativa
de la mezcla de suelo-cal – y no del suelo sin tratar.
Comúnmente, la superficie final de compactación se completa utilizando un
rodillo liso.
Compactadores “Pata de cabra”
(arriba) y “de almohadillas”
(abajo)
Compactador de rodo liso
7. Curado final
Antes de la colocación de la siguiente capa de subbase (o capa de base), se debe
permitir que la subrasante compactada (o subbase) se endurezca hasta que camiones
pesados operar sin ahuellar la superficie. Durante este tiempo, la superficie de suelo
tratado con cal deberá mantenerse húmeda para ayudar al incremento de resistencia.
Esto se conoce como "curando" y puede hacerse de dos maneras: (a) curado húmedo,
que consiste en mantener la superficie en una condición húmeda a través de un rociado
leve y compactándolo cuando sea necesario, y (b) curado con membrana, que implica el
sellado de la capa compactada con una emulsión bituminosa, ya sea en una o varias
aplicaciones
Imprimación con emulsión.
1.3.1.3 Ventajas y desventajas de los diferentes métodos de
aplicación de cal
• Algunas ventajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación de cal son los
siguientes:
• Cal hidratada en polvo:
• Ventajas: Puede ser aplicada más rápidamente que la lechada. La cal hidratada en polvo
puede ser utilizada para secar arcillas, pero no es tan eficaz como la cal viva.
• Desventajas: Las partículas hidratadas de cal son finas. De modo que el polvo puede ser un
problema y este tipo de uso generalmente es inadecuado en áreas pobladas.
• Cal viva en seco:
• Ventajas: Económica porque la cal viva es una forma más concentrada de cal que la cal
hidratada,. Debido a su mayor densidad requiere de menos instalaciones de almacenaje.
• La cal viva seca es excelente para secar suelos mojados. Tamaños de partícula más grandes
pueden reducir la generación de polvo.
• Desventajas: La cal viva requiere 32 por ciento de su peso en agua para convertirse en cal
hidratada y puede haber pérdida adicional por la evaporación significativa debido al calor de
hidratación. mayores requerimientos de agua pueden plantear un problema de logística o
costos en áreas remotas sin una fuente cercana de agua.
• Lechada de cal:
• Ventajas: Aplicación libre de polvo. Es más fácil lograr la distribución. Se
aprovecha la aplicación por rociado. Se requiere menos agua adicional para
la mezcla final.
• Desventajas: Velocidad lenta de aplicación. Costos más altos debido al
equipo extra requerido. Puede no ser práctico en suelos muy mojados. No
es práctico para secar.
OTRAS APLICACIONES
Los usos estructurales (estabilización) incluyen otros pavimentos tales como
aeropuertos, estacionamientos, caminos secundarios, pistas de carreras; y
otros usos como cimentaciones de edificios y estabilización de terraplenes.
Las técnicas constructivas de tratamiento con cal se utilizan, esencialmente,
de la misma forma descrita anteriormente para la estabilización y modificación
con cal en la construcción de carreteras.
Aeropuertos
La cal tiene una historia extensa como una opción de tratamiento de suelos
para la construcción de aeropuertos. Los ejemplos incluyen el Aeropuerto
Internacional de Denver, el Aeropuerto Dallas Ft. Worth y Newark. Muchos
aeropuertos en los Estados Unidos se amplían alargando las pistas de
aterrizaje y despegue, calles de taxeo y estacionamientos
Proyecto de estabilización en un aeropuerto
1.3.2 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON EMULSIONES ASFÁLTICAS
1.3.2.1 INTRODUCCION
La estabilización de suelos con emulsiones asfálticas tiene una amplia aplicación en
distinta tareas de la construcción vial. Entre las tareas mas usuales se encuentran la
obtención de materiales de alta resistencia para bases –utilizando la emulsión asfáltica
sola o incorporando cemento a la mezcla- y el estabilizado de caminos de bajo transito.
1.3.2.2 Utilización económica y sencilla en caminos de bajo tránsito
El objetivo del estabilizado de caminos es presentar una técnica constructiva de bajo
costo y con buenas condiciones de servicio para mejorar la red vial en caminos y calles
no pavimentadas y con ello una sustancial mejora en la calidad de vida de los habitantes
de la zona tanto en sus aspectos sociales como en los económicos.
Parte importante del bajo costo de esta técnica es que se utiliza el suelo del lugar. Es
decir no es necesario proveerse de suelos seleccionados (ahorro en transporte). La
técnica descripta más abajo es posible efectuarle con el equipamiento presente en la
mayoría de los municipios del país.
Además, no se necesita personal altamente especializado con lo cual se transforma un
una importante fuente de trabajo en la zona de la obra.
1.3.2.3 Hay varios factores a favor del uso de las emulsiones asfálticas, frente a
otros productos asfálticos:
- Es un producto apto desde el punto de vista ecológico ya que lo único que libera al
medio es agua.
- Dado que las emulsiones se trabajan a temperatura ambiente, no requieren
calentamiento para su manipulación ni para su empleo en obra disminuyendo así los
riesgos de quemaduras en los operarios.
- Además, como el medio dispersante es agua las emulsiones no son inflamables ni
emanan vapores de hidrocarburo hacia la atmósfera.
El objetivo del estabilizado es otorgarle al suelo resistencia mecánica y que ésta
resistencia permanezca con el tiempo.
El estabilizado del suelo con emulsión asfáltica se puede realizar con o sin el agregado
de otros materiales. Por ejemplo, en algunos casos se agrega arena constituyéndose
en un estabilizado llamado Suelo-Arena-Emulsión (SAE).
1.3.2.4 Diseño de un estabilizado con emulsión asfáltica
En un estabilizado suelo-arena-emulsión cada componente cumple una determinada
función. El suelo aporta cohesión a la mezcla, por eso es importante controlar los
valores de plasticidad. La arena aporta sus propiedades friccionales carantes en el
suelo. De aquí surge que la proporción optima entre arena y suelo se logra cuando el
suelo llena los espacios vacíos dejados por la arena. El asfalto, proveniente de la
emulsión asfáltica, es el que hace la mezcla insensible al agua.
Mediante ensayos sencillos no solo es posible dosificar correctamente un estabilizado
de suelos sino también predecir sus características una vez realizado.
1.3.2.5 Procedimientos constructivos
El procedimiento constructivo depende principalmente del equipamiento disponible. A
continuación se describe un procedimiento constructivo simple, con equipos
disponibles en la mayoría de los municipios o comunas.
Mezcla
La mezcla de suelo con arenas naturales o escorias, de ser necesaria, se realiza en el
camino. Se escarifica el suelo usando motoniveladoras con escarificadores y rastras
de disco de uso agrícola. Este paso es fundamental para tener un material uniforme en
el cual se agregará la emulsión. Luego de la incorporación de emulsión es necesario
asegurarse el mezclado efectivo antes de que se produzca su rotura. Esto se logra con
un contenido de humedad total superior a la de compactación. Este adicional de
humedad requerido es menor cuanto mayor sea la energía de mezclado empleada.
Por ello es aconsejable la utilización de mezcladores ambulo-operantes.
Compactación
Preferentemente se debe realizar con rodillos neumáticos (NO usar rodillo metálico) a
fin de sellar y alisar la superficie. Si no se dispone de estos se puede efectuar la
compactación mediante pasadas sucesivas de camiones cargados.
Curado
En los estabilizados con emulsión asfáltica, debe evaporarse parte del agua de la
mezcla. Esto da como resultado un aumento de la resistencia mecánica de la capa,
debido al incremento de cohesión aportada por la fracción arcillosa del suelo. Si bien el
tiempo necesario para lograr la mayor resistencia mecánica puede prolongarse por
varios meses, la habilitación al tránsito se realiza una vez finalizado el proceso de
compactación.
1.3.4 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON SILICATO DE SODIO (NA2SIO3)
El silicato de sodio pertenece al grupo de compuestos químicos que poseen un
amplio intervalo en sus propiedades físicas y químicas. Se le ha empleado como
adhesivo, cementante, detergente, defloculante, catalizador, etc., en solución es
incoloro e inodoro y actúa en términos generales, como un jabón fuerte.
La estabilización de suelos con silicato de sodio para su empleo en carreteras,
se ha empleado en el mundo desde 1945, aproximadamente, obteniéndose
mejores resultados en suelos arenosos y en climas moderados.
Varios investigadores han reportado desde 1945, la efectividad del silicato de
sodio como estabilizante de suelos; en algunas ocasiones se le empleó solo y
otras veces junto con otros productos químicos. Sin embargo, parece ser, que
los éxitos logrados fueron para el caso de suelos arenosos y en climas
moderados si se emplea nada más el silicato de sodio, ya que para otros tipos
de suelo se requiere el empleo de otros productos químicos adicionales.
El silicato de sodio se puede utilizar para trabajos de estabilización de suelos
cuando se tiene la presencia de sales de calcio diluidas en agua, pues esto
origina silicatos gelatinosos de calcio insolubles, los cuales al hidratarse
producen un magnífico agente cementante.
El efecto de la adición de un silicato, a cierto tipo de suelos, ha sido el de
incrementar la permanencia del agua de compactación, aumentar la
resistencia al disgregado, abatir el índice plástico y la expansión. Algunas
evidencias indican que en la reacción del silicato de sodio con el suelo se
presenta un intercambio aniónico, dando como resultado la formación de
corazas de silicatos insolubles alrededor de las partículas de suelo, aunado a
la acción cementante entre las partículas de suelo y el estabilizante.
Mediante un estudio exhaustivo, en el Instituto Tecnológico de Massachusetts
se encontró que otros tipos de sales diferentes a los ya referidos, tales como el
sulfato de cobre, sulfato de bario, sulfato de aluminio, sulfato de magnesio,
etc., no producen cambios significativos a los suelos, o bien la mejoría resulta
muy pequeña y su costo elevado como para justificar la aplicación de dichas
sales.
1.3.5. ESTABILIZACIÓN CON CLORURO DE SODIO (NACL)
Según lo manifiestan algunos investigadores, la adición de sal en una arcilla produce
un decremento en la contracción volumétrica y estos cambios físicos, la formación
de costra superficial y la reducción de la variación en la humedad, mantienen más
unidas las partículas no arcillosas y cuando estas se encuentran en la superficie, se
desprenden con menor facilidad cuando sufren los ataques abrasivos del tránsito.
TÉCNICAS EMPLEADAS PARA LA INCORPORACIÓN DE SAL A UN SUELO:
• Son las mismas empleadas en otros tipos de aditivos y varían desde la sofisticada
mezcla en plantas con alto grado de control, hasta la simple mezcla en el lugar
realizada con el equipo tradicional en la construcción de pavimentos.
Al perder humedad el Cloruro de
Sodio (NaCl) disminuye su
volumen atrayendo las partículas
finas del suelo ejerciendo una
acción cementadora.
Na+ deshidratado
La solución de cloruro de sodio
(NaCl) produce iones de
intercambio en las partículas de
suelos.
+ 8NaCl = + 8CaCl2
Reacción Simbólica. Iones de intercambio posibles: Ca, Mg, Si, Al, K
Con equipo tradicional, los pasos a seguir son:
• Escarificación
• Disgregación
• Adición de cloruro de sodio
• Adición del agua
• Mezclado con motoconformadora
• Tendido y compactación
• Curado
• Control de Calidad
CONSIDERACIONES:
• El cloruro de sodio es muy útil en climas con problemas de congelamiento.
• Se puede esperar un mejor resultado si el suelo contiene material fino que
reaccione con la sal.
• La materia orgánica inhibe la acción de la sal.
• El rodillo pata de cabra no ha dado buenos resultados en la compactación
de suelos con sal adicionada.
• Es indispensable la intervención de un técnico especializado en todo
estudio de estabilización con sal, incluyendo las pruebas correspondientes.
La técnica de aplicación es sencilla y no
requiere de maquinaria especial.
CAMINO NATURAL APLICACION DE ROAD SALT RIEGO CON CAMION
ALJIBE
Su Aplicación
ESCARIFICADO HOMOGENEIZACION COMPACTACION
CONTROLES DE
LABORATORIO
CAMINO TERMINADO
1.3.6 ALGUNOS CRITERIOS PARA LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS
PARA PAVIMENTOS
Usados por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos de Norte América para estabilizar
suelos. Basados sobre todo en la granulometría, plasticidad y textura del suelo.
1.4 GEOSINTETICOS
1.4.1 INTRODUCCIÓN
Geosintético es un producto en el que, por lo menos, uno de sus componentes es
a base de polímero sintético o natural, y se presenta en forma de filtro, manto,
lámina o estructura tridimensional, usada en contacto con el suelo o con otros
materiales dentro del campo de la geotecnia o de la ingeniería civil.
Campos de Aplicación:
En obras viales, obras hidráulicas, sistemas de control de erosión, aplicaciones
medioambientales, entre otras. La fabricación de los geosintéticos comprende
procedimientos principalmente de extrusión, tecnología textil y/o ambas
tecnologías: textil y plástica.
Los geosintéticos se derivan de fibras artificiales, compuestos básicamente de
polímetros como polipropileno, poliéster, poliamida y polietileno, siendo los 2
primeros los de mayor utilización en la actualidad.
Los tipos de geosintéticos más comunes utilizados en el campo de la ingeniería
son los geotextiles, las geomallas, las georedes, las geomembranas y otros
geocompuestos.
1.4.2 GEOTEXTILES
Dentro del grupo de los geosintéticos tenemos los geotextiles que se definen
como “un material textil plano, permeable polimérico (sintético o natural) que
puede ser No Tejido, Tejido o tricotado y que se utiliza en contacto con el suelo
(tierra, piedras, etc.) u otros materiales en ingeniería civil para aplicaciones
geotécnicas”.
1.4.2.1 Clasificación
1.4.2.2 Clasificación según su método de fabricación
a. Geotextiles Tejidos
Son aquellos formados por cintas entrecruzadas en una máquina de tejer.
Pueden ser Tejidos de calada o tricotados.
Los Tejidos de calada son los formados por cintas de urdimbre (sentido
longitudinal) y de trama (sentido transversal).
Su resistencia a la tracción es de tipo biaxial (en los dos sentidos de su
fabricación) y puede ser muy elevada (según las características de las cintas
empleadas). Su estructura es plana.
Los tricotados están fabricados con hilo entrecruzado en máquinas de tejido de
punto. Su resistencia a la tracción puede ser multiaxial o biaxial según estén
fabricados en máquinas tricotosas y circulares, o Ketten y Raschel. Su estructura
es tridimensional.
b. Geotextiles No Tejidos
Están formados por fibras o filamentos superpuestos en forma laminar,
consolidándose esta estructura por distintos sistemas según cual sea el sistema
empleado para unir los filamentos o fibras. Los geotextiles No Tejidos se clasifican
a su vez en:
• Geotextiles No Tejidos ligados mecánicamente o punzonados por agujas
• Geotextiles No Tejidos ligados térmicamente o termosoldados
• Geotextiles No Tejidos ligados químicamente o resinados
1.4.2.3 Clasificación de los geotextiles según su composición
Las fibras que más se emplean son las sintéticas. Sin embargo al existir gran
diversidad de aplicaciones, también se fabrican con fibras naturales y artificiales.
a. Fibras naturales
Pueden ser de origen animal (lana, seda, pelos...) vegetal (algodón, yute, coco, lino...)
que se utilizan para la fabricación de geotextiles biodegradables utilizados en la
revegetación de taludes, por ejemplo, en márgenes de ríos etc.
b. Fibras artificiales
Son las derivadas de la celulosa. Son el rayón, la viscosa y el acetato.
c. Fibras sintéticas
Cuando al geotextil se le exige durabilidad, se fabrica con fibras o filamentos
obtenidos de polímeros sintéticos.
Los geotextiles fabricados con estos polímeros son de gran durabilidad y resistentes
a los ataques de microorganismos y bacterias.
Los más empleados son el polipropileno, poliéster, polietileno, poliamida y poliacrílico.
1.4.2.4 Procesos de fabricación
El papel de los fabricantes en el conocimiento y crecimiento del mercado de los
geotextiles ha sido grande y positivo. Se han desarrollado muchos tipos de fibras y
estilos de tejidos, tanto para uso general como para aplicaciones específicas.
MANUAL DE DISEÑO
Hay tres factores que son importantes para los fabricantes: clase de polímero, tipo de
filamentos y el tipo de proceso productivo.
a. Clase de polímero
El polímero usado en la fabricación de un geotextil puede ser de los siguientes tipos
de resina, listados en orden de uso decreciente, según Robert M. Koerner en su libro
“Designing With Geosynthetics” Quinta Edición.
Polipropileno 92%
Poliéster 5%
Polietileno 2%
Poliamida (nylon) 1%
b. Tipo de filamentos
En resumen, los principales filamentos usados en la construcción de
geotextiles son monofilamentos cortados (fibra cortada),
multifilamento (filamento continuo), hilos de fibras (fibra cortada), hilos
de filamento continuo entrelazados, hilos de multifilamentos
entrelazados y cinta plana ranurada.
a. Monofilamento Tejido b. Monofilamento Tejido calandrado
c. Multifilamento Tejido d. Tejido Plano
e. No Tejido punzonado por agujas f. No Tejido unido por calor
1.4.3 GEOMALLAS
Es una estructura de forma plana, a base de polímeros, química y
biológicamente inertes, resistentes procesos degenerativos de los suelos,
que conforma una red regular con todos sus elementos conectados de forma
integrada, ya sea por extrusión, soldadura o tejido, cuyas aberturas son
usualmente mayores que los componentes del suelo natural y son usadas en
aplicaciones como geotecnia, protección ambiental, hidráulica e ingeniería
vial. Las funciones principales que cumple son de refuerzo y estabilización
superficial.
1.4.3.1 Clasificación
Se dividen en dos tipos, los cuales se enuncian a continuación.
a. Geomallas Coextruídas Mono-Orientadas
Geomalla Coextruída Mono-orientada
Las geomallas mono-orientadas, son estructuras bi-dimensionales producidas de
polietileno de alta densidad (HDPE) utilizando un proceso de extrusión seguido de un
estiramiento mono-direccional.
La estructura de este tipo de geomallas provee un sistema de trabazón óptimo con el
suelo especialmente de tipo granular.
b. Geomallas Coextruídas Bi-Orientadas
Geomalla Coextruída Bi-orientada
Este tipo de geomallas son estructuras bi-dimensionales fabricadas de polipropileno,
químicamente inertes y con características uniformes y homogéneas, producidas
mediante un proceso de extrusión y luego estiradas de forma longitudinal y transversal.
Este proceso genera una estructura de distribución uniforme de espacios rectangulares
de alta resistencia a la tensión en ambas direcciones y un alto módulo de elasticidad. Así
mismo, la estructura de la geomalla permite una óptima trabazón con el suelo.
Este tipo de geomallas coextruídas se componen de elementos y nudos rígidos que
proveen un gran confinamiento.
Son particularmente efectivas para reforzar estructuras de pavimentos rígidos y flexibles.
1.4.3.2 Proceso de fabricación
Para el caso de las geomallas en polietileno y polipropileno, el proceso de fabricación
es el mismo. Inicialmente se tienen láminas del material en el que se realizan unas
perforaciones, cuadradas o elípticas, de forma uniforme y controlada sobre toda la
lámina, según el caso la lámina perforada recibe un estiramiento en una o dos
direcciones, el cual se realiza a temperaturas y esfuerzos controlados para evitar la
fractura del material mientras que se orientan las moléculas en el sentido de la
elongación.
Esquema del proceso de
fabricación de las geomallas coextruídas
1.4.4 GEOCOMPUESTO DE DRENAJE
Un geocompuesto de drenaje consiste en la combinación de geotextil y geored,
combinando las cualidades más sobresalientes de cada material, de tal manera que se
resuelva en forma óptima la captación y conducción de fluidos.
La geored es un geosintético especialmente diseñado para la conducción de fluidos, el
cual es fabricado con un material resistente a los factores térmicos, químicos y
biológicos presentes en el suelo y que podrían llegar a afectar la integridad y
desempeño de la estructura. La geored es un sistema romboidal formado por tendones
sobrepuestos conectados entre sí, que forman canales de elevada capacidad drenante,
útiles en aplicaciones de ingeniería geotécnica, ambiental, hidráulica y de transporte.
El geotextil empleado para la fabricación de geocompuestos de drenaje es el No Tejido
punzonado por agujas; ya que dentro del sistema cumple la función de filtro para retener
el suelo y dejar pasar el agua que posteriormente será conducido por la geored.
A continuación se mencionan los tipos de geocompuestos especiales para el control de
agua en estructuras geotécnicas o de pavimento.
a. Geodrén Planar
El geodrén planar es el sistema más adecuado para captar y conducir los fluidos en su
plano hacia un sistema de evacuación. Este geocompuesto se utiliza principalmente
para los sistemas de drenaje en muros de contención, drenaje de terraplenes, drenaje
de campos deportivos, captación de lixiviados dentro de rellenos sanitarios y sistemas
de drenaje en vías.
b. Geodrén Planar Con Tubería
El geodrén con tubería es un geocompuesto que combina las excelentes propiedades
hidráulicas de tres elementos que conforman al sistema: geotextil No Tejido punzonado
por agujas, geored y tubería circular perforada de drenaje. Este geocompuesto integra
estos elementos para obtener un sistema prefabricado de drenaje que, instalado en
zanjas o trincheras, permite captar y evacuar con alta eficiencia los fluidos.
Geodrén Planar Con Tubería
1.4.4.1 Proceso de fabricación
El proceso de fabricación del geocompuesto está elaborado principalmente por
un proceso de laminación de dos capas de geotextil No Tejido punzonado por
agujas y una capa de geored.
La fabricación de la geored consiste en producir mallas de polietileno de
mediana o alta densidad de entramado romboidal, su proceso de fabricación es
denominado extrusión integral, consiste en la extrusión del polímero hacia una
matriz consistente en un rodillo contrarotatorio provisto de ranuras longitudinales
en su cara exterior montado
concéntricamente al interior de un cilindro hueco con ranuras idénticas en su
cara interior.
1.4.5 GEOMEMBRANAS
Laminas de impermeabilización, cuya función principal es evitar el paso de
agua y que se emplean en sistemas de impermeabilización tales como:
túneles, vertederos, depósitos, almacenamiento de agua ó cubiertas planas
de edificación.
Están fabricadas por diferentes tipos de resinas: caucho sintético,
polipropileno, clorosulfunado, cloruro de polivinilo, polietileno de alta, media
y de baja densidad.
1.4.5.1 Tipos de Geomembranas
• GEOMEMBRANAS PVC (Cloruro de Polivinilo): Son láminas impermeables fabricadas
con resinas de PVC utilizando tecnologías que garantizan la calidad y uniformidad de la
membrana
• GEOMEMBRANAS DE POLIETILIENO:
Son láminas impermeables fabricadas a partir de resinas poliméricas formuladas para
determinados usos cuya principal característica es una baja permeabilidad, flexibilidad
y una alta resistencia, y su aplicación es la contención de líquidos. Son a prueba de rayos
U.V. lo que le confiere una alta durabilidad y resistencia a la
intemperie. También son resistentes a álcalis y ácidos así como termosellables.
Polietileno de Alta Densidad (HDPE): El HDPE es el producto más usado para el
revestimiento en depósitos de desechos sólidos de minas, rellenos y otras aplicaciones
de contención de líquidos (es el indicado para proyectos donde el requerimiento de
permeabilidad sea bajo y la resistencia a los rayos UV y químicos sea excepcionalmente
alto).
Polietileno de Baja Densidad (VFPE):
Las excelentes propiedades de elongación del polietileno de baja densidad, le permiten a la
geomembrana un flexible acomodamiento a las superficies irregulares del terreno lo cual
evita el punzonamiento en el material.
Polietileno Coextruido:
mejora la resistencia a las fuerzas de punzonamiento de la superficie del terreno.
Se compone de una capa capa de polietileno de baja densidad (VFPE) extruida entre dos
capas de HDPE, obteniendo como resultado excelentes características de elongación,
acomodándose a las irregularidades del terreno o a los agregados puestos sobre él.
• GEOMEMBRANA DE POLIPROPILENO:
Los revestimientos de polipropileno reforzados con tela son livianos, lo que le
permite gran flexibilidad para la fabricación de paneles de gran tamaño. Presentan
una excelente estabilidad dimensional y características optimas para su instalación
en superficies planas,
así como gran resistencia a las bajas temperaturas y a las rajadura provocadas por
condiciones ambientales. Son ideales para contener hidrocarburos.
• GEOMEMBRANA DE POLIURETANO:
Diseñado especialmente para contención secundaria de combustibles tales como
combustibles diesel, combustibles de avión, y gasolinas que contengan un máximo
de 40% de volátiles. Ofrece asimismo excelentes características para la contención
de amplias áreas principalmente las de contención bajo tierra, además de ofrecer
resistencia a una amplia de químicos y combustibles.
Consiste en una capa de uretano cubierta de material poliéster, haciéndola
extremadamente flexible y resistente a la punción.
• GEOMEMBRANA ELVALOY:
La necesidad de contar con una membrana diseña especialmente para contener
hidrocarburos y otros líquidos agresivos, dio como resultado el polímero Elvaloy.
(Elvaloy es un modificador de resina para PVC.
1.4.6 APLICACIÓN DE LOS GEOSINTÉTICOS EN
LAS OBRAS PÚBLICAS
1.4.6.1 GEOTEXTILES
1.4.6.1.1 Las funciones principales de los geotextiles son:
Separación: Impide la contaminación de los agregados seleccionados, en el
suelo natural.
Refuerzo: Todo suelo tiene una baja resistencia a la tensión. El geotextil
absorbe los esfuerzos de tensión que el suelo no posee.
Filtración: Permite el paso del agua a través de sus poros, impidiendo que las
partículas finas del suelo traspasen el geotextil.
Drenaje Planar: Drena el agua en el plano del geotextil, evitando el desarrollo
de la presión de poros en la masa del suelo.
Barrera Impermeable: Los geotextiles no tejidos, al impregnarse con asfalto,
elastómeros u otro tipo de mezclas poliméricas, crean una barrera impermeable
contra líquidos.
Protección: Gracias al espesor y a la masa de los geotextiles no tejidos, éstos
absorben los esfuerzos inducidos por objetos angulosos o punzantes,
protegiendo materiales laminares como es el caso de las geomembranas.
1.4.6.2 GEOMALLAS
Su aplicación principal es para trabajos de refuerzo de terraplenes, pudiendo así diseñarlos
con taludes mucho más verticales, y para incremento de la capacidad portante de bases y
subbases de carreteras, produciendo así significativos ahorros en sus espesores y evitando
movimientos diferenciales que acaban produciendo baches en el asfalto.
También se utilizan en estabilizaciones de estabilización de taludes, gaviones, obras
marinas, terraplenes y otros.
1.4.6.2.1 Funciones y aplicaciones
El uso de las geomallas coextruídas bi-orientadas y mono-orientadas, en diferentes
campos de aplicación se define
básicamente por su función de refuerzo. Esta función se realiza cuando la geomalla
inicia un trabajo de resistencia a
la tensión complementado con un trabazón de agregados en presencia de diferentes
tipos de materiales.
Las principales aplicaciones de las geomallas coextruídas mono-orientadas se
enuncian a continuación:
• Refuerzo de muros y taludes.
• Refuerzo de terraplenes con taludes pronunciados y diques.
• Estabilización de suelos blandos.
• Reparación de deslizamientos.
• Ampliación de cresta de taludes.
• Reparación de cortes en taludes.
• Estribos, muros y aletas de puentes.
• Muros vegetados o recubiertos con concreto.
Las principales aplicaciones de las geomallas coextruídas bi–direccionales se
enuncian a continuación:
• Terraplenes para caminos y vías férreas.
• Refuerzo en bases de caminos pavimentados y no pavimentados.
• Refuerzo en estructuras de pavimento de pistas de aterrizaje en aeropuertos.
• Refuerzo debajo del balasto de las vías de ferrocarril.
• Como sistema de contención sobre rocas fisuradas.
El principal criterio de escogencia del tipo de geomalla es básicamente estudiando
como se generan y trasmiten los esfuerzos a lo largo de la estructura a reforzar, por
ejemplo en muros en suelo reforzado, sabemos que los esfuerzos principales están en
una sola dirección debido a la presión lateral de tierras que el suelo retenido ejerce
sobre la estructura. Mientras que para refuerzo en estructuras de pavimento, los
esfuerzos verticales generados por el tráfico, son disipadas en varias direcciones, por
lo que el diseño de la geomalla para realizar el refuerzo debe tener las mismas
propiedades mecánicas tanto en el sentido longitudinal como en el transversal.
1.4.6.3 GEOREDES
Las georedes sustituyen a los materiales naturales como arena y grava, y resuelven
gran parte de los problemas asociados a los materiales naturales. De hecho, el uso de
materiales naturales crea limitaciones de construcción y calidad tales como: estabilidad
de taludes laterales, daños a las geomembranas y consistencia en la calidad y los
espesores de los rellenos.
1.4.6.3.1 Funciones y aplicaciones
A continuación se enuncian algunas de las principales funciones realizadas por los
geocompuestos de drenaje, los cuales funcionan como sistemas de drenaje en
estructuras de contención, en vías, entre otras.
• Como drenaje en los espaldones de los muros de contención.
• Como drenaje debajo de las geomembranas en presas y canales.
• Como sistema de subdrenaje de campos deportivos.
• Como sistema de subdrenaje debajo de la fundación de edificaciones.
• Como sistema de subdrenaje en carreteras y pistas de aterrizaje.
• Como sistema de subdrenaje debajo de terraplenes.
• En rellenos sanitarios como sistema de evacuación de gases y lixiviados.
• Sistemas de subdrenaje en sótanos.
• Sistema de drenaje de aguas de infiltración en muros de contención.
• Sistema de subdrenaje en cimentaciones.
1.4.6.4 GEOMEMBRANAS
La aplicación principal de las geomembranas es la impermeabilización en obras civiles,
geotécnicas y ambientales en trabajos de manejo de desechos sólidos, rellenos sanitarios,
lagunas de oxidación, minería, riego, acuicultura, agricultura, proyectos hidráulicos,
canales de conducción, almacenamiento, lagunas de tratamiento de desechos
de crudo, etc.
1.4.6.4.1 Funciones y aplicaciones
Los principales campos de aplicación, están relacionados con obras para la protección
del medio ambiente, rellenos
sanitarios, piscinas para tratamiento de lodos, lagunas de oxidación, recubrimiento de
canales, minería, acuicultura
y recubrimiento de tanques, sin dejar a un lado aplicaciones en el campo de la
geotecnia y la hidráulica.
• Recubrimientos para agua potable.
• Recubrimientos para reserva de agua.
• Recubrimientos para desperdicios líquidos.
• Recubrimiento para material radioactivo o desperdicios líquidos peligrosos.
• Recubrimiento para tanques de almacenamiento bajo tierra.
• Recubrimiento para espejos solares.
• Recubrimiento para canales de conducción de aguas.
• Recubrimiento para canales de conducción de desechos líquidos.
• Recubrimiento para material sólido, material de relleno y apilamiento de basuras.
• Recubrimiento para evacuación de lixiviados.
• Capas y cubierta para materiales de relleno y desperdicios sólidos.
• Recubrimiento para muros verticales: Sencillos o dobles con detección de fugas.
• Control de filtración en presas de tierra.
• Recubrimientos impermeables dentro de túneles.
• Para impermeabilizar la cara de tierra en presas de roca.
• Para impermeabilizar fachadas en mampostería en presas.
• Como control de filtración en reservorios flotantes.
• Como cubierta en reservorios flotantes para control de filtración.
• Como barrera para los olores en rellenos.
• Como barrera para vapores debajo de edificios.
• Para control de suelos expansivos.
• Para control de suelos susceptibles a congelamiento.
• Para prevenir infiltración de agua en áreas sensitivas.
• Para conducción de agua por senderos elegidos.
• Bajo autopistas para prevenir polución y para recoger derramamiento de líquidos
peligrosos.
• Para actuar como estructura de confinamiento.
• Para ayudar a establecer uniformidad en la compresibilidad subsuperficial.
• Como recubrimiento impermeable bajo el asfalto.
• Para corregir perdidas por filtración en tanques ya existentes
• Como formas flexibles donde no se puede permitir perdida de material.
• Como encapsulamiento de arcillas expansivas.
EXPOSITOR
Jony C. Gutiérrez Abanto
GRACIAS POR SU ATENCIÓN …
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Estabilización de suelos y métodos para estabilizar

  • 1. EXPOSITOR Jony C. Gutiérrez Abanto Instituto Latinoamericano de Tecnología y Construcción CURSO TALLER: Mecánica de Suelos en Obras Viales Métodos de estabilización de los suelos
  • 2. Desarrollo de la Sesión • Estabilización Mecánica • Estabilización Química • Estabilización física Instituto Latinoamericano de Tecnología y Construcción
  • 3. ¿Norma o Especificación? Instituto Latinoamericano de Tecnología y Construcción
  • 4. ESTABILIZACION DE SUELOS INDICE 1. ESTABILIZACIÓN DE SUELOS 1.1 Introducción 1.2 ESTABILIZACIÓN MECÁNICA 1.2.1 Compactación 1.2.2 Tipo de suelo 1.2.3 Equipo de compactación empleado 1.3 ESTABILIZACIÓN QUÍMICA 1.3.1 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON CAL 1.3.1.1 Estabilización de base 1.3.1.2 Estabilización de subrasante (o subbase) 1.3.1.3 Ventajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación de cal 1.3.2 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON EMULSIONES ASFÁLTICAS 1.3.2.1 Introducción 1.3.2.2 Utilización económica y sencilla en caminos de bajo tránsito 1.3.2.3 Hay varios factores a favor del uso de las emulsiones asfálticas, frente a otros productos asfálticos: 1.3.2.4 Diseño de un estabilizado con emulsión asfáltica 1.3.2.5 Procedimientos constructivos 1.3.3 ESTABILIZACIÓN CON CLORURO DE CALCIO (CACL2) 1.3.4 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON SILICATO DE SODIO (NA2SIO3)
  • 5. 1.3.5. ESTABILIZACIÓN CON CLORURO DE SODIO (NACL) 1.3.6 ALGUNOS CRITERIOS PARA LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS PARA PAVIMENTOS 1.4 GEOSINTETICOS 1.4.1 INTRODUCCIÓN 1.4.2 GEOTEXTILES 1.4.2.1. Clasificación 1.4.2.2 Clasificación según su método de fabricación 1.4.2.3 Clasificación de los geotextiles según su composición 1.4.2.4 Procesos de fabricación 1.4.3 GEOMALLAS 1.4.3.1 Clasificación 1.4.3.2 Proceso de fabricación 1.4.4 GEOCOMPUESTO DE DRENAJE 1.4.4.1 Proceso de fabricación 1.4.5 GEOMEMBRANAS 1.4.5.1 Tipos de Geomembranas 1.4.6 APLICACIÓN DE LOS GEOSINTÉTICOS EN LAS OBRAS PÚBLICAS 1.4.6.1 GEOTEXTILES 1.4.6.1.1 Funciones y aplicaciones 1.4.6.2 GEOMALLAS 1.4.6.2.1 Funciones y aplicaciones 1.4.6.3 GEOREDES 1.4.6.3.1 Funciones y aplicaciones 1.4.6.4 GEOMEMBRANAS 1.4.6.4.1 Funciones y aplicaciones
  • 6. 1. ESTABILIZACIÓN DE SUELOS 1.1 INTRODUCCIÓN La estabilización de suelos para el diseño y construcción de pavimentos se define como un mejoramiento de los materiales de subrasante, subbase y base, incrementando de manera notoria su resistencia y capacidad de carga y disminuyendo su sensibilidad al agua y a los cambios volumétricos durante el ciclo de humedecimiento y secado. Existen diversas formas de estabilización de suelos, desde las mecánicas que utilizan la combinación de diferentes materiales hasta las químicas que utilizan diversos aditivos, tales como cemento, cal, asfalto y estabilizadores líquidos.
  • 7. 1.2 ESTABILIZACIÓN MECANICA 1.2.1 COMPACTACIÓN Es un proceso de la disminución o minimización de espacios vacíos por medio de la acción mecánica de los equipos de compactación. Durante este proceso se pude mejorar las características del suelo, con un aumento simultaneo de densidad. El suelo como un elemento que recibe diferentes estructuras construidas por el hombre como por ejemplo calles, estacionamientos, edificaciones, por lo que con la compactación de un suelo se busca: I.- Mayor capacidad de carga.- Al compactar un suelo se obtiene mayor densidad del mismo, debido a lo anterior se obtiene una mejor distribución de fuerzas que actúan directamente sobre el suelo como consecuencia de la carga que transmite la carga, lo que nos da una mayor capacidad de carga. II.- Mayor estabilidad.- Al construirse alguna edificación sobre un suelo sin compactar o compactado en forma desigual, el suelo por la acción de la carga, se asienta en forma desigual, lo cual ocasionara grietas en la estructura, y en un momento dado la inestabilidad de la construcción.
  • 8. III.- Disminución de la contracción del suelo.- Al existir espacios de aire en el suelo, el agua penetra con facilidad, por lo que se produce un fenómeno de dilatación y contracción del suelo, el cual se separa de la estructura, modificando las condiciones iniciales de diseño. IV.- Disminución de la permeabilidad.- La permeabilidad de un suelo depende de la granulometría del suelo y de su densidad, un suelo bien compactado impide el paso del agua, evitando así deformaciones en el suelo, modificando las características de diseño, como es el caso de los baches. V.- Disminución de asentamiento.- Cuando un suelo esta mal compactado, en esos espacios se puede llenar de agua, el cual con bajas temperaturas se congela, y en los cambios de estado puede producir agrietamiento en la estructura de los pavimentos, bases de estructuras, muros etc.
  • 9. 1.2.2 TIPO DE SUELO Suelo no cohesivo (granular), son suelos compuestos de; rocas, piedras. gravas. y arenas, o sea suelos de granos gruesos.. En el caso de suelos granulares el proceso de compactación más adecuado resulta el de la vibración, pero debe tenerse en cuenta, como ya se sabe, que el comportamiento de los suelos gruesos depende mucho de la granulometría. Así, por ejemplo, en la figura 2 se indican dos curvas, una correspondiente a un suelo bien graduado y otra a un suelo mal graduado. Suelo cohesivo, son suelos arcillosos y limosos o sea material de grano muy fino. Suelos mixtos, en la naturaleza la mayoría de loa suelos estan compuestos por una intima mezcla de partículas de muchísimos tamaños. Forma y rugosidad del grano (partícula). Distribución del tamaño (distribución granulométrica) de los granos. Contenido de agua, El contenido de agua óptimo o humedad óptima es el contenido de agua necesaria para obtener en el material el peso volumétrico seco máximo, teniendo en el proceso de compactación el papel de lubricante entre partículas de material, ofreciendo un mejor acomodamiento y un menor número de huecos o vacíos.
  • 10. 1.2.3 EQUIPO DE COMPACTACIÓN EMPLEADO: Aplanadoras de rodillo liso de acero Compactadores con neumáticos Compactadores de rodillo de pata de cabra Compactadores vibratorios Compactadores de placa vibratoria Apisonadoras de impacto Por lo general las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales, tales como cortinas de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordos de defensa, muelles, pavimentos, etc. Algunas veces es necesario compactar el terreno natural como en el caso de cementaciones en arenas.
  • 11. EQUIPO DE COMPACTACION ADECUADO SEGÚN EL TIPO DE SUELO
  • 12. Estabilización de base – Iquitos Compactación de suelo estabilizado Minera Yanacocha Estabilización de base – Iquitos
  • 13. Compactador de rodillo liso de acero Compactadores “Pata de cabra” (arriba) y “de almohadillas” (abajo)
  • 14. RODILLO VIBRATORIO Consiste en un cajón metálico apoyado sobre ruedas neumáticas. Este cajón, al ser llenado con agua, arena seca o arena mojada, ejerce una mayor presión de compactación, con valores que pueden variar entre 3 y 8 [Kg/cm2]. VIBRO COMPACTADORA Consiste en un cajón metálico apoyado sobre ruedas neumáticas. Este cajón, al ser llenado con agua, arena seca o arena mojada, ejerce una mayor presión de compactación, con valores que pueden variar entre 3 y 8 [Kg/cm2].
  • 15. COMPACTADORA CON NEUMÁTICOS Segunda Compactación: Para la segunda compactación se considera preferible los rodillos neumáticos, que deben seguir a la compactación inicial tan de cerca como sea posible y mientras la mezcla está aún a una temperatura que permita alcanzar la máxima densidad
  • 18. 1.3 ESTABILIZACIÓN QUIMICA 1.3.1 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON CAL La estabilización del suelo cambia considerablemente las características del mismo, produciendo resistencia y estabilidad a largo plazo, en forma permanente, en particular en lo que concierne a la acción del agua. La capa estabilizada con cal soporta la erosión, ilustrando la resistencia.
  • 19. 1.3.1.1 ESTABILIZACION DE BASE La cal puede estabilizar permanentemente materiales que no cumplen con las características mínimas para funcionar como una base (como la grava con arcilla, gravas "sucias", o bases contaminadas en general) que contienen al menos el 50 por ciento de material grueso retenido en la malla o tamiz No. 4. La estabilización de bases es utilizada para la construcción de caminos nuevos y para la reconstrucción de caminos deteriorados, y generalmente requiere la adición de 2 a 4 por ciento de cal respecto al peso del suelo seco. La química del tratamiento con cal 1. Secado: Si se usa la cal viva, la misma se hidrata inmediatamente (i.e., químicamente se combina con el agua) y libera calor. Los suelos se secan, porque el agua presente en el suelo participa en esta reacción, y porque el calor generado puede evaporar la humedad adicional. La cal hidratada producida por estas reacciones iniciales, posteriormente reaccionará con las partículas de arcilla (como se discute posteriormente). 2. Modificación: Después de la mezcla inicial, los iones de calcio (Ca++) de la cal hidratada emigran a la superficie de las partículas arcillosas y desplazan el agua y otros iones. El suelo se hace friable y granular, haciéndolo más fácil para trabajar y compactar (Figura 4). En esta etapa, el Índice de Plasticidad del suelo disminuye drásticamente, así como lo hace su tendencia a hincharse y contraerse. El proceso, llamado "floculación y aglomeración", generalmente ocurre en el transcurso de horas.
  • 20. Arcilla floculada con cal. 3. Estabilización: Cuando se añaden las cantidades adecuadas de cal y agua, el pH del suelo aumenta rápidamente arriba de 10.5, lo que permite romper las partículas de arcilla. La determinación de la cantidad de cal necesaria es parte del proceso de diseño y se estima por pruebas como la de Eades y Grim (ASTM D6276). Se liberan la sílice y la alúmina y reaccionan con el calcio de la cal para formar hidratos de calcio-silicatos (CSH) e hidratos de calcio-aluminatos (CAH). CSH y CAH que son productos cementantes similares a aquellos formados en el cemento de Portland. Ellos forman la matriz que contribuye a la resistencia de las capas de suelo estabilizadas con cal El proceso se inicia en unas horas y puede continuar durante años, en un sistema diseñado correctamente. La matriz formada es permanente, duradera, y significativamente impermeable, produciendo una capa estructural que es tan fuerte como flexible.
  • 21. Ventajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación de cal La técnica de estabilización con cal utilizada en un proyecto debería estar basada en múltiples consideraciones, tales como la experiencia del contratista, la disponibilidad de equipo, la ubicación del proyecto (rural o urbano) y la disponibilidad de una fuente cercana y adecuada de agua. Algunas ventajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación de cal son los siguientes: Cal hidratada en polvo: Ventajas: Puede ser aplicada más rápidamente que la lechada. La cal hidratada en polvo puede ser utilizada para secar arcillas, pero no es tan eficaz como la cal viva. Desventajas: Las partículas hidratadas de cal son finas. De modo que el polvo puede ser un problema y este tipo de uso generalmente es inadecuado en áreas pobladas. Cal viva en seco: Ventajas: Económica porque la cal viva es una forma más concentrada de cal que la cal hidratada, conteniendo de 20 a 24 por ciento más de óxido de calcio "disponible". Así, aproximadamente 3 por ciento de cal viva es equivalente a 4 por ciento de cal hidratada, cuando las condiciones permiten la hidratación completa de la cal viva con suficiente humedad. Debido a su mayor densidad requiere de menos instalaciones de almacenaje. La cal viva seca es excelente para secar suelos mojados. Tamaños de partícula más grandes pueden reducir la generación de polvo. Desventajas: La cal viva requiere 32 por ciento de su peso en agua para convertirse en cal hidratada y puede haber pérdida adicional por la evaporación significativa debido al calor de hidratación. mayores requerimientos de agua pueden plantear un problema de logística o costos en áreas remotas sin una fuente cercana de agua.
  • 22. Lechada de cal: Ventajas: Aplicación libre de polvo. Es más fácil lograr la distribución. Se aprovecha la aplicación por rociado. Se requiere menos agua adicional para la mezcla final. Desventajas: Velocidad lenta de aplicación. Costos más altos debido al equipo extra requerido. Puede no ser práctico en suelos muy mojados. No es práctico para secar. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS PASOS CONSTRUCTIVOS Entrega Cal viva o hidratada seca La cal viva o la cal hidratada seca, puede ser entregada en bolsas de papel o bien en pipas). Cuando se transporta en pipa es común que, cada carga de cal seca entregada en un sitio de trabajo lleve una boleta certificando la cantidad de cal a bordo. Ejemplo de pipa típicamente usada para entrega de cal seca. Ejemplo de pipa típicamente usada para entrega de cal seca.
  • 23. Lechada de cal La lechada de cal puede ser producida a partir de la cal viva o de la cal hidratada. Puede ser entregada desde una planta de mezcla central o puede producirse en el lugar de trabajo. La lechada puede prepararse en un tanque de mezcla, con agitación para mezclar la cal y el agua utilizando paletas deflectoras, aire comprimido, y/o bombas de recirculación. Los mezcladores utilizados en el lugar, usualmente manejan de 20 a 25 toneladas de cal viva a la vez Tanques mezcladores para preparar la lechada de cal en el lugar.
  • 24. 1.3.1.2 ESTABILIZACIÓN DE SUBRASANTE (O SUBBASE) 1. Escarificación y pulverización inicial La subrasante puede ser escarificada a la profundidad y ancho especificados (Figura 8) y luego pulverizarse parcialmente. Es deseable remover los materiales que no sean suelos y que sean mayores que 3 pulgadas, como troncos, raíces, césped y piedras. Una subrasante escarificada o pulverizada ofrece más área de contacto superficial de suelo para la cal en el momento de la aplicación. Escarificación antes de la aplicación de la cal.
  • 25. 2. Aplicación de la cal Cal viva Existen dos formas en que la cal viva seca puede ser aplicada. La primera, los camiones autodescargables o trailers pueden distribuir la cal viva neumática o mecánicamente a la anchura completa del camión. Otro método para aplicar la cal viva, es por gravedad, dejándola caer formando un camellón. Es usual utilizar camiones graneleros con sistemas de compuertas inferiores neumáticas. Cal hidratada seca La cal hidratada debe ser uniformemente extendida en el porcentaje especificado desde camiones adecuadamente equipados. Un aplicador aprobado es preferible para la distribución uniforme. La cantidad de cal hidratada seca puede ser medida usando el mismo método que para la cal viva. Uso de cal seca con aplicación mecánica Camellón utilizado para contener la cal antes de la mezcla
  • 26. Lechada de cal En este uso, el suelo generalmente es escarificado y la lechada se aplica con camiones distribuidores Ejemplo de aplicación de lechada.
  • 27. 3. Mezcla preliminar y aplicación de agua Se 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 para la estabilización. Esta mezcla puede iniciar con la escarificación. La escarificación puede realizarse aún sin mezcladoras modernas. Durante este proceso o inmediatamente después, el agua deberá agregarse Escarificación después de extensión de cal. Adición de agua después la aplicación de cal seca
  • 28. Las estabilizadoras de suelos (Ej. CAT SS-250B) pueden ser utilizadas para asegurar la mezcla cuidadosa de la cal, el suelo, y el agua. Con muchas estabilizadoras de suelos, el agua puede añadirse al tambor de mezcla durante el proceso. Este es el método óptimo de adición de agua a la cal (cal viva o hidratada) y al suelo secos, durante la mezcla preliminar y la etapa de riego. Estabilizadora de suelos utilizada para la mezcla inicial. Estabilizadora de suelos con camión de agua.
  • 29. 4. Período de fraguado La mezcla de suelo y cal debería fraguar suficientemente para permitir la reacción química que cambia las propiedades del material. La duración de este período de fraguado debería basarse en el juicio de ingeniería y depende del tipo de suelo. El período de fraguado, comúnmente, es de 1 a 7 días. Después del fraguado, el suelo deberá ser mezclado, de nuevo, antes de la compactación. Para suelos con Índice de Plasticidad bajos, o cuando el objetivo es el secado o la modificación, por lo general, el fraguado no es necesario. 5. Mezcla final y pulverización Para alcanzar la estabilización completa, es esencial una adecuada pulverización final de la fracción arcillosa y la completa distribución de la cal dentro del suelo. La mezcla y la pulverización deberían continuar hasta que el 100 por ciento de material pase el tamiz de 1 pulgada y al menos el 60 por ciento de material pase el tamiz No. 4. Mezcla y pulverización.
  • 30. 6. Compactación La compactación deberá iniciar inmediatamente después de la mezcla final. Para demoras más largas, puede ser necesario incorporar una pequeña cantidad adicional de cal en el suelo. La mezcla suelo-cal deberá ser compactada a la densidad requerida por la especificación, comúnmente, al menos, al 95 por ciento de la densidad máxima obtenida en el ensayo AASHTO T99 (Proctor estándar). El valor de densidad deberá basarse en la curva Proctor de una muestra representativa de la mezcla de suelo-cal – y no del suelo sin tratar. Comúnmente, la superficie final de compactación se completa utilizando un rodillo liso. Compactadores “Pata de cabra” (arriba) y “de almohadillas” (abajo) Compactador de rodo liso
  • 31. 7. Curado final Antes de la colocación de la siguiente capa de subbase (o capa de base), se debe permitir que la subrasante compactada (o subbase) se endurezca hasta que camiones pesados operar sin ahuellar la superficie. Durante este tiempo, la superficie de suelo tratado con cal deberá mantenerse húmeda para ayudar al incremento de resistencia. Esto se conoce como "curando" y puede hacerse de dos maneras: (a) curado húmedo, que consiste en mantener la superficie en una condición húmeda a través de un rociado leve y compactándolo cuando sea necesario, y (b) curado con membrana, que implica el sellado de la capa compactada con una emulsión bituminosa, ya sea en una o varias aplicaciones Imprimación con emulsión.
  • 32. 1.3.1.3 Ventajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación de cal • Algunas ventajas y desventajas de los diferentes métodos de aplicación de cal son los siguientes: • Cal hidratada en polvo: • Ventajas: Puede ser aplicada más rápidamente que la lechada. La cal hidratada en polvo puede ser utilizada para secar arcillas, pero no es tan eficaz como la cal viva. • Desventajas: Las partículas hidratadas de cal son finas. De modo que el polvo puede ser un problema y este tipo de uso generalmente es inadecuado en áreas pobladas. • Cal viva en seco: • Ventajas: Económica porque la cal viva es una forma más concentrada de cal que la cal hidratada,. Debido a su mayor densidad requiere de menos instalaciones de almacenaje. • La cal viva seca es excelente para secar suelos mojados. Tamaños de partícula más grandes pueden reducir la generación de polvo. • Desventajas: La cal viva requiere 32 por ciento de su peso en agua para convertirse en cal hidratada y puede haber pérdida adicional por la evaporación significativa debido al calor de hidratación. mayores requerimientos de agua pueden plantear un problema de logística o costos en áreas remotas sin una fuente cercana de agua.
  • 33. • Lechada de cal: • Ventajas: Aplicación libre de polvo. Es más fácil lograr la distribución. Se aprovecha la aplicación por rociado. Se requiere menos agua adicional para la mezcla final. • Desventajas: Velocidad lenta de aplicación. Costos más altos debido al equipo extra requerido. Puede no ser práctico en suelos muy mojados. No es práctico para secar.
  • 34. OTRAS APLICACIONES Los usos estructurales (estabilización) incluyen otros pavimentos tales como aeropuertos, estacionamientos, caminos secundarios, pistas de carreras; y otros usos como cimentaciones de edificios y estabilización de terraplenes. Las técnicas constructivas de tratamiento con cal se utilizan, esencialmente, de la misma forma descrita anteriormente para la estabilización y modificación con cal en la construcción de carreteras. Aeropuertos La cal tiene una historia extensa como una opción de tratamiento de suelos para la construcción de aeropuertos. Los ejemplos incluyen el Aeropuerto Internacional de Denver, el Aeropuerto Dallas Ft. Worth y Newark. Muchos aeropuertos en los Estados Unidos se amplían alargando las pistas de aterrizaje y despegue, calles de taxeo y estacionamientos Proyecto de estabilización en un aeropuerto
  • 35. 1.3.2 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON EMULSIONES ASFÁLTICAS 1.3.2.1 INTRODUCCION La estabilización de suelos con emulsiones asfálticas tiene una amplia aplicación en distinta tareas de la construcción vial. Entre las tareas mas usuales se encuentran la obtención de materiales de alta resistencia para bases –utilizando la emulsión asfáltica sola o incorporando cemento a la mezcla- y el estabilizado de caminos de bajo transito. 1.3.2.2 Utilización económica y sencilla en caminos de bajo tránsito El objetivo del estabilizado de caminos es presentar una técnica constructiva de bajo costo y con buenas condiciones de servicio para mejorar la red vial en caminos y calles no pavimentadas y con ello una sustancial mejora en la calidad de vida de los habitantes de la zona tanto en sus aspectos sociales como en los económicos. Parte importante del bajo costo de esta técnica es que se utiliza el suelo del lugar. Es decir no es necesario proveerse de suelos seleccionados (ahorro en transporte). La técnica descripta más abajo es posible efectuarle con el equipamiento presente en la mayoría de los municipios del país. Además, no se necesita personal altamente especializado con lo cual se transforma un una importante fuente de trabajo en la zona de la obra.
  • 36. 1.3.2.3 Hay varios factores a favor del uso de las emulsiones asfálticas, frente a otros productos asfálticos: - Es un producto apto desde el punto de vista ecológico ya que lo único que libera al medio es agua. - Dado que las emulsiones se trabajan a temperatura ambiente, no requieren calentamiento para su manipulación ni para su empleo en obra disminuyendo así los riesgos de quemaduras en los operarios. - Además, como el medio dispersante es agua las emulsiones no son inflamables ni emanan vapores de hidrocarburo hacia la atmósfera. El objetivo del estabilizado es otorgarle al suelo resistencia mecánica y que ésta resistencia permanezca con el tiempo. El estabilizado del suelo con emulsión asfáltica se puede realizar con o sin el agregado de otros materiales. Por ejemplo, en algunos casos se agrega arena constituyéndose en un estabilizado llamado Suelo-Arena-Emulsión (SAE). 1.3.2.4 Diseño de un estabilizado con emulsión asfáltica En un estabilizado suelo-arena-emulsión cada componente cumple una determinada función. El suelo aporta cohesión a la mezcla, por eso es importante controlar los valores de plasticidad. La arena aporta sus propiedades friccionales carantes en el suelo. De aquí surge que la proporción optima entre arena y suelo se logra cuando el suelo llena los espacios vacíos dejados por la arena. El asfalto, proveniente de la emulsión asfáltica, es el que hace la mezcla insensible al agua. Mediante ensayos sencillos no solo es posible dosificar correctamente un estabilizado de suelos sino también predecir sus características una vez realizado.
  • 37. 1.3.2.5 Procedimientos constructivos El procedimiento constructivo depende principalmente del equipamiento disponible. A continuación se describe un procedimiento constructivo simple, con equipos disponibles en la mayoría de los municipios o comunas. Mezcla La mezcla de suelo con arenas naturales o escorias, de ser necesaria, se realiza en el camino. Se escarifica el suelo usando motoniveladoras con escarificadores y rastras de disco de uso agrícola. Este paso es fundamental para tener un material uniforme en el cual se agregará la emulsión. Luego de la incorporación de emulsión es necesario asegurarse el mezclado efectivo antes de que se produzca su rotura. Esto se logra con un contenido de humedad total superior a la de compactación. Este adicional de humedad requerido es menor cuanto mayor sea la energía de mezclado empleada. Por ello es aconsejable la utilización de mezcladores ambulo-operantes. Compactación Preferentemente se debe realizar con rodillos neumáticos (NO usar rodillo metálico) a fin de sellar y alisar la superficie. Si no se dispone de estos se puede efectuar la compactación mediante pasadas sucesivas de camiones cargados. Curado En los estabilizados con emulsión asfáltica, debe evaporarse parte del agua de la mezcla. Esto da como resultado un aumento de la resistencia mecánica de la capa, debido al incremento de cohesión aportada por la fracción arcillosa del suelo. Si bien el tiempo necesario para lograr la mayor resistencia mecánica puede prolongarse por varios meses, la habilitación al tránsito se realiza una vez finalizado el proceso de compactación.
  • 38. 1.3.4 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON SILICATO DE SODIO (NA2SIO3) El silicato de sodio pertenece al grupo de compuestos químicos que poseen un amplio intervalo en sus propiedades físicas y químicas. Se le ha empleado como adhesivo, cementante, detergente, defloculante, catalizador, etc., en solución es incoloro e inodoro y actúa en términos generales, como un jabón fuerte. La estabilización de suelos con silicato de sodio para su empleo en carreteras, se ha empleado en el mundo desde 1945, aproximadamente, obteniéndose mejores resultados en suelos arenosos y en climas moderados. Varios investigadores han reportado desde 1945, la efectividad del silicato de sodio como estabilizante de suelos; en algunas ocasiones se le empleó solo y otras veces junto con otros productos químicos. Sin embargo, parece ser, que los éxitos logrados fueron para el caso de suelos arenosos y en climas moderados si se emplea nada más el silicato de sodio, ya que para otros tipos de suelo se requiere el empleo de otros productos químicos adicionales.
  • 39. El silicato de sodio se puede utilizar para trabajos de estabilización de suelos cuando se tiene la presencia de sales de calcio diluidas en agua, pues esto origina silicatos gelatinosos de calcio insolubles, los cuales al hidratarse producen un magnífico agente cementante. El efecto de la adición de un silicato, a cierto tipo de suelos, ha sido el de incrementar la permanencia del agua de compactación, aumentar la resistencia al disgregado, abatir el índice plástico y la expansión. Algunas evidencias indican que en la reacción del silicato de sodio con el suelo se presenta un intercambio aniónico, dando como resultado la formación de corazas de silicatos insolubles alrededor de las partículas de suelo, aunado a la acción cementante entre las partículas de suelo y el estabilizante. Mediante un estudio exhaustivo, en el Instituto Tecnológico de Massachusetts se encontró que otros tipos de sales diferentes a los ya referidos, tales como el sulfato de cobre, sulfato de bario, sulfato de aluminio, sulfato de magnesio, etc., no producen cambios significativos a los suelos, o bien la mejoría resulta muy pequeña y su costo elevado como para justificar la aplicación de dichas sales.
  • 40. 1.3.5. ESTABILIZACIÓN CON CLORURO DE SODIO (NACL) Según lo manifiestan algunos investigadores, la adición de sal en una arcilla produce un decremento en la contracción volumétrica y estos cambios físicos, la formación de costra superficial y la reducción de la variación en la humedad, mantienen más unidas las partículas no arcillosas y cuando estas se encuentran en la superficie, se desprenden con menor facilidad cuando sufren los ataques abrasivos del tránsito. TÉCNICAS EMPLEADAS PARA LA INCORPORACIÓN DE SAL A UN SUELO: • Son las mismas empleadas en otros tipos de aditivos y varían desde la sofisticada mezcla en plantas con alto grado de control, hasta la simple mezcla en el lugar realizada con el equipo tradicional en la construcción de pavimentos.
  • 41. Al perder humedad el Cloruro de Sodio (NaCl) disminuye su volumen atrayendo las partículas finas del suelo ejerciendo una acción cementadora. Na+ deshidratado La solución de cloruro de sodio (NaCl) produce iones de intercambio en las partículas de suelos. + 8NaCl = + 8CaCl2 Reacción Simbólica. Iones de intercambio posibles: Ca, Mg, Si, Al, K
  • 42. Con equipo tradicional, los pasos a seguir son: • Escarificación • Disgregación • Adición de cloruro de sodio • Adición del agua • Mezclado con motoconformadora • Tendido y compactación • Curado • Control de Calidad CONSIDERACIONES: • El cloruro de sodio es muy útil en climas con problemas de congelamiento. • Se puede esperar un mejor resultado si el suelo contiene material fino que reaccione con la sal. • La materia orgánica inhibe la acción de la sal. • El rodillo pata de cabra no ha dado buenos resultados en la compactación de suelos con sal adicionada. • Es indispensable la intervención de un técnico especializado en todo estudio de estabilización con sal, incluyendo las pruebas correspondientes.
  • 43. La técnica de aplicación es sencilla y no requiere de maquinaria especial. CAMINO NATURAL APLICACION DE ROAD SALT RIEGO CON CAMION ALJIBE Su Aplicación
  • 44. ESCARIFICADO HOMOGENEIZACION COMPACTACION CONTROLES DE LABORATORIO CAMINO TERMINADO
  • 45. 1.3.6 ALGUNOS CRITERIOS PARA LA ESTABILIZACIÓN DE SUELOS PARA PAVIMENTOS Usados por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos de Norte América para estabilizar suelos. Basados sobre todo en la granulometría, plasticidad y textura del suelo.
  • 46.
  • 47. 1.4 GEOSINTETICOS 1.4.1 INTRODUCCIÓN Geosintético es un producto en el que, por lo menos, uno de sus componentes es a base de polímero sintético o natural, y se presenta en forma de filtro, manto, lámina o estructura tridimensional, usada en contacto con el suelo o con otros materiales dentro del campo de la geotecnia o de la ingeniería civil. Campos de Aplicación: En obras viales, obras hidráulicas, sistemas de control de erosión, aplicaciones medioambientales, entre otras. La fabricación de los geosintéticos comprende procedimientos principalmente de extrusión, tecnología textil y/o ambas tecnologías: textil y plástica. Los geosintéticos se derivan de fibras artificiales, compuestos básicamente de polímetros como polipropileno, poliéster, poliamida y polietileno, siendo los 2 primeros los de mayor utilización en la actualidad. Los tipos de geosintéticos más comunes utilizados en el campo de la ingeniería son los geotextiles, las geomallas, las georedes, las geomembranas y otros geocompuestos.
  • 48. 1.4.2 GEOTEXTILES Dentro del grupo de los geosintéticos tenemos los geotextiles que se definen como “un material textil plano, permeable polimérico (sintético o natural) que puede ser No Tejido, Tejido o tricotado y que se utiliza en contacto con el suelo (tierra, piedras, etc.) u otros materiales en ingeniería civil para aplicaciones geotécnicas”. 1.4.2.1 Clasificación 1.4.2.2 Clasificación según su método de fabricación a. Geotextiles Tejidos Son aquellos formados por cintas entrecruzadas en una máquina de tejer. Pueden ser Tejidos de calada o tricotados. Los Tejidos de calada son los formados por cintas de urdimbre (sentido longitudinal) y de trama (sentido transversal). Su resistencia a la tracción es de tipo biaxial (en los dos sentidos de su fabricación) y puede ser muy elevada (según las características de las cintas empleadas). Su estructura es plana. Los tricotados están fabricados con hilo entrecruzado en máquinas de tejido de punto. Su resistencia a la tracción puede ser multiaxial o biaxial según estén fabricados en máquinas tricotosas y circulares, o Ketten y Raschel. Su estructura es tridimensional.
  • 49. b. Geotextiles No Tejidos Están formados por fibras o filamentos superpuestos en forma laminar, consolidándose esta estructura por distintos sistemas según cual sea el sistema empleado para unir los filamentos o fibras. Los geotextiles No Tejidos se clasifican a su vez en: • Geotextiles No Tejidos ligados mecánicamente o punzonados por agujas • Geotextiles No Tejidos ligados térmicamente o termosoldados • Geotextiles No Tejidos ligados químicamente o resinados 1.4.2.3 Clasificación de los geotextiles según su composición Las fibras que más se emplean son las sintéticas. Sin embargo al existir gran diversidad de aplicaciones, también se fabrican con fibras naturales y artificiales. a. Fibras naturales Pueden ser de origen animal (lana, seda, pelos...) vegetal (algodón, yute, coco, lino...) que se utilizan para la fabricación de geotextiles biodegradables utilizados en la revegetación de taludes, por ejemplo, en márgenes de ríos etc. b. Fibras artificiales Son las derivadas de la celulosa. Son el rayón, la viscosa y el acetato.
  • 50. c. Fibras sintéticas Cuando al geotextil se le exige durabilidad, se fabrica con fibras o filamentos obtenidos de polímeros sintéticos. Los geotextiles fabricados con estos polímeros son de gran durabilidad y resistentes a los ataques de microorganismos y bacterias. Los más empleados son el polipropileno, poliéster, polietileno, poliamida y poliacrílico. 1.4.2.4 Procesos de fabricación El papel de los fabricantes en el conocimiento y crecimiento del mercado de los geotextiles ha sido grande y positivo. Se han desarrollado muchos tipos de fibras y estilos de tejidos, tanto para uso general como para aplicaciones específicas. MANUAL DE DISEÑO Hay tres factores que son importantes para los fabricantes: clase de polímero, tipo de filamentos y el tipo de proceso productivo. a. Clase de polímero El polímero usado en la fabricación de un geotextil puede ser de los siguientes tipos de resina, listados en orden de uso decreciente, según Robert M. Koerner en su libro “Designing With Geosynthetics” Quinta Edición. Polipropileno 92% Poliéster 5% Polietileno 2% Poliamida (nylon) 1%
  • 51. b. Tipo de filamentos En resumen, los principales filamentos usados en la construcción de geotextiles son monofilamentos cortados (fibra cortada), multifilamento (filamento continuo), hilos de fibras (fibra cortada), hilos de filamento continuo entrelazados, hilos de multifilamentos entrelazados y cinta plana ranurada.
  • 52. a. Monofilamento Tejido b. Monofilamento Tejido calandrado
  • 53. c. Multifilamento Tejido d. Tejido Plano
  • 54. e. No Tejido punzonado por agujas f. No Tejido unido por calor
  • 55. 1.4.3 GEOMALLAS Es una estructura de forma plana, a base de polímeros, química y biológicamente inertes, resistentes procesos degenerativos de los suelos, que conforma una red regular con todos sus elementos conectados de forma integrada, ya sea por extrusión, soldadura o tejido, cuyas aberturas son usualmente mayores que los componentes del suelo natural y son usadas en aplicaciones como geotecnia, protección ambiental, hidráulica e ingeniería vial. Las funciones principales que cumple son de refuerzo y estabilización superficial.
  • 56.
  • 57. 1.4.3.1 Clasificación Se dividen en dos tipos, los cuales se enuncian a continuación. a. Geomallas Coextruídas Mono-Orientadas Geomalla Coextruída Mono-orientada Las geomallas mono-orientadas, son estructuras bi-dimensionales producidas de polietileno de alta densidad (HDPE) utilizando un proceso de extrusión seguido de un estiramiento mono-direccional. La estructura de este tipo de geomallas provee un sistema de trabazón óptimo con el suelo especialmente de tipo granular.
  • 58. b. Geomallas Coextruídas Bi-Orientadas Geomalla Coextruída Bi-orientada Este tipo de geomallas son estructuras bi-dimensionales fabricadas de polipropileno, químicamente inertes y con características uniformes y homogéneas, producidas mediante un proceso de extrusión y luego estiradas de forma longitudinal y transversal. Este proceso genera una estructura de distribución uniforme de espacios rectangulares de alta resistencia a la tensión en ambas direcciones y un alto módulo de elasticidad. Así mismo, la estructura de la geomalla permite una óptima trabazón con el suelo. Este tipo de geomallas coextruídas se componen de elementos y nudos rígidos que proveen un gran confinamiento. Son particularmente efectivas para reforzar estructuras de pavimentos rígidos y flexibles.
  • 59. 1.4.3.2 Proceso de fabricación Para el caso de las geomallas en polietileno y polipropileno, el proceso de fabricación es el mismo. Inicialmente se tienen láminas del material en el que se realizan unas perforaciones, cuadradas o elípticas, de forma uniforme y controlada sobre toda la lámina, según el caso la lámina perforada recibe un estiramiento en una o dos direcciones, el cual se realiza a temperaturas y esfuerzos controlados para evitar la fractura del material mientras que se orientan las moléculas en el sentido de la elongación. Esquema del proceso de fabricación de las geomallas coextruídas
  • 60. 1.4.4 GEOCOMPUESTO DE DRENAJE Un geocompuesto de drenaje consiste en la combinación de geotextil y geored, combinando las cualidades más sobresalientes de cada material, de tal manera que se resuelva en forma óptima la captación y conducción de fluidos. La geored es un geosintético especialmente diseñado para la conducción de fluidos, el cual es fabricado con un material resistente a los factores térmicos, químicos y biológicos presentes en el suelo y que podrían llegar a afectar la integridad y desempeño de la estructura. La geored es un sistema romboidal formado por tendones sobrepuestos conectados entre sí, que forman canales de elevada capacidad drenante, útiles en aplicaciones de ingeniería geotécnica, ambiental, hidráulica y de transporte. El geotextil empleado para la fabricación de geocompuestos de drenaje es el No Tejido punzonado por agujas; ya que dentro del sistema cumple la función de filtro para retener el suelo y dejar pasar el agua que posteriormente será conducido por la geored.
  • 61. A continuación se mencionan los tipos de geocompuestos especiales para el control de agua en estructuras geotécnicas o de pavimento. a. Geodrén Planar El geodrén planar es el sistema más adecuado para captar y conducir los fluidos en su plano hacia un sistema de evacuación. Este geocompuesto se utiliza principalmente para los sistemas de drenaje en muros de contención, drenaje de terraplenes, drenaje de campos deportivos, captación de lixiviados dentro de rellenos sanitarios y sistemas de drenaje en vías. b. Geodrén Planar Con Tubería El geodrén con tubería es un geocompuesto que combina las excelentes propiedades hidráulicas de tres elementos que conforman al sistema: geotextil No Tejido punzonado por agujas, geored y tubería circular perforada de drenaje. Este geocompuesto integra estos elementos para obtener un sistema prefabricado de drenaje que, instalado en zanjas o trincheras, permite captar y evacuar con alta eficiencia los fluidos. Geodrén Planar Con Tubería
  • 62. 1.4.4.1 Proceso de fabricación El proceso de fabricación del geocompuesto está elaborado principalmente por un proceso de laminación de dos capas de geotextil No Tejido punzonado por agujas y una capa de geored. La fabricación de la geored consiste en producir mallas de polietileno de mediana o alta densidad de entramado romboidal, su proceso de fabricación es denominado extrusión integral, consiste en la extrusión del polímero hacia una matriz consistente en un rodillo contrarotatorio provisto de ranuras longitudinales en su cara exterior montado concéntricamente al interior de un cilindro hueco con ranuras idénticas en su cara interior.
  • 63. 1.4.5 GEOMEMBRANAS Laminas de impermeabilización, cuya función principal es evitar el paso de agua y que se emplean en sistemas de impermeabilización tales como: túneles, vertederos, depósitos, almacenamiento de agua ó cubiertas planas de edificación. Están fabricadas por diferentes tipos de resinas: caucho sintético, polipropileno, clorosulfunado, cloruro de polivinilo, polietileno de alta, media y de baja densidad.
  • 64. 1.4.5.1 Tipos de Geomembranas • GEOMEMBRANAS PVC (Cloruro de Polivinilo): Son láminas impermeables fabricadas con resinas de PVC utilizando tecnologías que garantizan la calidad y uniformidad de la membrana • GEOMEMBRANAS DE POLIETILIENO: Son láminas impermeables fabricadas a partir de resinas poliméricas formuladas para determinados usos cuya principal característica es una baja permeabilidad, flexibilidad y una alta resistencia, y su aplicación es la contención de líquidos. Son a prueba de rayos U.V. lo que le confiere una alta durabilidad y resistencia a la intemperie. También son resistentes a álcalis y ácidos así como termosellables. Polietileno de Alta Densidad (HDPE): El HDPE es el producto más usado para el revestimiento en depósitos de desechos sólidos de minas, rellenos y otras aplicaciones de contención de líquidos (es el indicado para proyectos donde el requerimiento de permeabilidad sea bajo y la resistencia a los rayos UV y químicos sea excepcionalmente alto). Polietileno de Baja Densidad (VFPE): Las excelentes propiedades de elongación del polietileno de baja densidad, le permiten a la geomembrana un flexible acomodamiento a las superficies irregulares del terreno lo cual evita el punzonamiento en el material. Polietileno Coextruido: mejora la resistencia a las fuerzas de punzonamiento de la superficie del terreno. Se compone de una capa capa de polietileno de baja densidad (VFPE) extruida entre dos capas de HDPE, obteniendo como resultado excelentes características de elongación, acomodándose a las irregularidades del terreno o a los agregados puestos sobre él.
  • 65. • GEOMEMBRANA DE POLIPROPILENO: Los revestimientos de polipropileno reforzados con tela son livianos, lo que le permite gran flexibilidad para la fabricación de paneles de gran tamaño. Presentan una excelente estabilidad dimensional y características optimas para su instalación en superficies planas, así como gran resistencia a las bajas temperaturas y a las rajadura provocadas por condiciones ambientales. Son ideales para contener hidrocarburos. • GEOMEMBRANA DE POLIURETANO: Diseñado especialmente para contención secundaria de combustibles tales como combustibles diesel, combustibles de avión, y gasolinas que contengan un máximo de 40% de volátiles. Ofrece asimismo excelentes características para la contención de amplias áreas principalmente las de contención bajo tierra, además de ofrecer resistencia a una amplia de químicos y combustibles. Consiste en una capa de uretano cubierta de material poliéster, haciéndola extremadamente flexible y resistente a la punción. • GEOMEMBRANA ELVALOY: La necesidad de contar con una membrana diseña especialmente para contener hidrocarburos y otros líquidos agresivos, dio como resultado el polímero Elvaloy. (Elvaloy es un modificador de resina para PVC.
  • 66. 1.4.6 APLICACIÓN DE LOS GEOSINTÉTICOS EN LAS OBRAS PÚBLICAS 1.4.6.1 GEOTEXTILES 1.4.6.1.1 Las funciones principales de los geotextiles son: Separación: Impide la contaminación de los agregados seleccionados, en el suelo natural. Refuerzo: Todo suelo tiene una baja resistencia a la tensión. El geotextil absorbe los esfuerzos de tensión que el suelo no posee. Filtración: Permite el paso del agua a través de sus poros, impidiendo que las partículas finas del suelo traspasen el geotextil. Drenaje Planar: Drena el agua en el plano del geotextil, evitando el desarrollo de la presión de poros en la masa del suelo. Barrera Impermeable: Los geotextiles no tejidos, al impregnarse con asfalto, elastómeros u otro tipo de mezclas poliméricas, crean una barrera impermeable contra líquidos. Protección: Gracias al espesor y a la masa de los geotextiles no tejidos, éstos absorben los esfuerzos inducidos por objetos angulosos o punzantes, protegiendo materiales laminares como es el caso de las geomembranas.
  • 67.
  • 68.
  • 69. 1.4.6.2 GEOMALLAS Su aplicación principal es para trabajos de refuerzo de terraplenes, pudiendo así diseñarlos con taludes mucho más verticales, y para incremento de la capacidad portante de bases y subbases de carreteras, produciendo así significativos ahorros en sus espesores y evitando movimientos diferenciales que acaban produciendo baches en el asfalto. También se utilizan en estabilizaciones de estabilización de taludes, gaviones, obras marinas, terraplenes y otros.
  • 70. 1.4.6.2.1 Funciones y aplicaciones El uso de las geomallas coextruídas bi-orientadas y mono-orientadas, en diferentes campos de aplicación se define básicamente por su función de refuerzo. Esta función se realiza cuando la geomalla inicia un trabajo de resistencia a la tensión complementado con un trabazón de agregados en presencia de diferentes tipos de materiales. Las principales aplicaciones de las geomallas coextruídas mono-orientadas se enuncian a continuación: • Refuerzo de muros y taludes. • Refuerzo de terraplenes con taludes pronunciados y diques. • Estabilización de suelos blandos. • Reparación de deslizamientos. • Ampliación de cresta de taludes. • Reparación de cortes en taludes. • Estribos, muros y aletas de puentes. • Muros vegetados o recubiertos con concreto.
  • 71. Las principales aplicaciones de las geomallas coextruídas bi–direccionales se enuncian a continuación: • Terraplenes para caminos y vías férreas. • Refuerzo en bases de caminos pavimentados y no pavimentados. • Refuerzo en estructuras de pavimento de pistas de aterrizaje en aeropuertos. • Refuerzo debajo del balasto de las vías de ferrocarril. • Como sistema de contención sobre rocas fisuradas. El principal criterio de escogencia del tipo de geomalla es básicamente estudiando como se generan y trasmiten los esfuerzos a lo largo de la estructura a reforzar, por ejemplo en muros en suelo reforzado, sabemos que los esfuerzos principales están en una sola dirección debido a la presión lateral de tierras que el suelo retenido ejerce sobre la estructura. Mientras que para refuerzo en estructuras de pavimento, los esfuerzos verticales generados por el tráfico, son disipadas en varias direcciones, por lo que el diseño de la geomalla para realizar el refuerzo debe tener las mismas propiedades mecánicas tanto en el sentido longitudinal como en el transversal.
  • 72. 1.4.6.3 GEOREDES Las georedes sustituyen a los materiales naturales como arena y grava, y resuelven gran parte de los problemas asociados a los materiales naturales. De hecho, el uso de materiales naturales crea limitaciones de construcción y calidad tales como: estabilidad de taludes laterales, daños a las geomembranas y consistencia en la calidad y los espesores de los rellenos. 1.4.6.3.1 Funciones y aplicaciones A continuación se enuncian algunas de las principales funciones realizadas por los geocompuestos de drenaje, los cuales funcionan como sistemas de drenaje en estructuras de contención, en vías, entre otras. • Como drenaje en los espaldones de los muros de contención. • Como drenaje debajo de las geomembranas en presas y canales. • Como sistema de subdrenaje de campos deportivos. • Como sistema de subdrenaje debajo de la fundación de edificaciones. • Como sistema de subdrenaje en carreteras y pistas de aterrizaje. • Como sistema de subdrenaje debajo de terraplenes. • En rellenos sanitarios como sistema de evacuación de gases y lixiviados. • Sistemas de subdrenaje en sótanos. • Sistema de drenaje de aguas de infiltración en muros de contención. • Sistema de subdrenaje en cimentaciones.
  • 73.
  • 74. 1.4.6.4 GEOMEMBRANAS La aplicación principal de las geomembranas es la impermeabilización en obras civiles, geotécnicas y ambientales en trabajos de manejo de desechos sólidos, rellenos sanitarios, lagunas de oxidación, minería, riego, acuicultura, agricultura, proyectos hidráulicos, canales de conducción, almacenamiento, lagunas de tratamiento de desechos de crudo, etc.
  • 75. 1.4.6.4.1 Funciones y aplicaciones Los principales campos de aplicación, están relacionados con obras para la protección del medio ambiente, rellenos sanitarios, piscinas para tratamiento de lodos, lagunas de oxidación, recubrimiento de canales, minería, acuicultura y recubrimiento de tanques, sin dejar a un lado aplicaciones en el campo de la geotecnia y la hidráulica. • Recubrimientos para agua potable. • Recubrimientos para reserva de agua. • Recubrimientos para desperdicios líquidos. • Recubrimiento para material radioactivo o desperdicios líquidos peligrosos. • Recubrimiento para tanques de almacenamiento bajo tierra. • Recubrimiento para espejos solares. • Recubrimiento para canales de conducción de aguas. • Recubrimiento para canales de conducción de desechos líquidos. • Recubrimiento para material sólido, material de relleno y apilamiento de basuras. • Recubrimiento para evacuación de lixiviados. • Capas y cubierta para materiales de relleno y desperdicios sólidos. • Recubrimiento para muros verticales: Sencillos o dobles con detección de fugas. • Control de filtración en presas de tierra. • Recubrimientos impermeables dentro de túneles. • Para impermeabilizar la cara de tierra en presas de roca. • Para impermeabilizar fachadas en mampostería en presas. • Como control de filtración en reservorios flotantes.
  • 76. • Como cubierta en reservorios flotantes para control de filtración. • Como barrera para los olores en rellenos. • Como barrera para vapores debajo de edificios. • Para control de suelos expansivos. • Para control de suelos susceptibles a congelamiento. • Para prevenir infiltración de agua en áreas sensitivas. • Para conducción de agua por senderos elegidos. • Bajo autopistas para prevenir polución y para recoger derramamiento de líquidos peligrosos. • Para actuar como estructura de confinamiento. • Para ayudar a establecer uniformidad en la compresibilidad subsuperficial. • Como recubrimiento impermeable bajo el asfalto. • Para corregir perdidas por filtración en tanques ya existentes • Como formas flexibles donde no se puede permitir perdida de material. • Como encapsulamiento de arcillas expansivas.
  • 77. EXPOSITOR Jony C. Gutiérrez Abanto GRACIAS POR SU ATENCIÓN … ¿Preguntas? Instituto Latinoamericano de Tecnología y Construcción www.iltec.edu.pe informes@iltec.edu.pe