El documento describe el proceso de estabilización de suelos con cal, incluyendo la preparación del suelo, extensión y mezcla de la cal, y compactación. La cal cambia las características del suelo al intercambiar iones de calcio, reduciendo la plasticidad y aumentando la resistencia a través de reacciones puzolánicas que forman materiales cementantes.

1. ESTABILIZACION DE
SUELO CON CAL
RUVALCABA RAZO CRISTIAN OMAR.
PAVIMENTOS.
MAESTRO: JAIRO HERMOSILLO

2. 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.
 .

3. DESCRIPCION DETALLADA DE LOS PASOS
CONSTRUCTIVOS.
 Estabilización de la subrasante (subbase)
1. Escarificación y pulverización inicial
2. Aplicación de la cal
3. Mezcla preliminar y adición de agua
4. Período de fraguado
5. Mezclado final y pulverización
6. Compactación
7. Curado final
Estabilización de la base
Recuperación de espesor completo
Agregado de capa de base – mezclado en planta
Cal para secado y modificación

4. Estabilizaciones de suelos con cal:
 Es un método económico para disminuir la plasticidad de los suelos y
aumentar la resistencia. Los
 porcentajes van del 1 al 6% con respecto al suelo seco del material por
estabilizar.
 La cal hidratada especial para la construcción Horcalsa es el agente
estabilizador y el reactivo versátil que se ha usado más profusamente a través
de la historia, pero solo recientemente se han
hechoestudioscientíficosrelacionadosa su empleo como estabilizador de suelos
y se han cuantificados sus magníficos resultados.

5.  Cuando tenemos arcillas muy plásticas
podemos disminuir dicha plasticidad y
consecuentemente los cambios volumétricos de
la misma asociados a la variación en los
contenidos de humedad con el solo hecho de
agregarle una pequeña proporción de cal.
 Este es un método económico para disminuir la
plasticidad de los suelos
 y darle un aumento en la resistencia. Los
porcentajes por agregar varían del 1 al 6% con
respecto al suelo seco del material para
estabilizar, con estos porcentajes se consigue
estabilizar la actividad de las arcillas
obteniéndose un descenso en el índice plástico
y un aumento en la resistencia.

6. RECOMENDACIONES.
 Es recomendable no usar más del 6% de cal hidratada especial para la
construcción Horcalsa ya que con esto se aumenta la resistencia pero también
tenemos un incremento en la plasticidad. Los estudios que se deben realizar a
suelos estabilizados con cal son: límites de Atterberg, granulometría, valor
cementante, equivalente de arena, VRS, compresión, entre otros.
 Se ha determinado que al mezclar la arcilla con cal hidratada especial para la
construcción Horcalsa, los iones de calcio sustituyen algunos iones metálicos
presentes en la película de agua que rodea a la partícula de arcilla y que son
responsables de los cambios volumétricos, además, si el suelo tratado
contiene suficiente sílice y
 alúmina estos pueden reaccionar formando silicatos de calcio y alúmina. Estos
silicatos tienen un gran poder cementante, lo que implica que al agregar cal
también se logra aumentar la resistencia del suelo.

7. ESTABILIZACION.

8. TRATAMIENTO DE SUELO CON CAL.
 ESTE TIPO DE TRATAMIENTO CON CAL AHORRA TIEMPO Y DINERO.
 LA CAL ES EL UNICO PRODUCTO CAPAZ DE PROVEER UNA VARIEDAD DE
BENEFICIOS, SUELE SER UTILIZADA EN SUELOS INESTABLE CON EL OBJETIVO DE
:
 SECAR
 MODIFICAR
 ESTABILIZAR

9. Estabilización de suelo
 La cal, sola o en combinación con otros materiales, puede ser utilizada para
tratar una gama de tipos de suelos. Las propiedades mineralógicas de los
suelos determinarán su grado de reactividad con la cal y la resistencia final
que las capas estabilizadas desarrollarán. En general, los suelos arcillosos de
grano fino (con un mínimo del 25 por ciento que pasa el tamiz 200 -75μm- y
un Índice de Plasticidad mayor que 10) se consideran buenos candidatos para
la estabilización. Los suelos que contienen cantidades significativas de
material orgánico (mayor que 1 por ciento) o sulfatos (mayor que el 0.3 por
ciento) pueden requerir cal adicional y/o procedimientos de construcción
especiales.

10. Suelos tratados con cal ahorra tirmpo y
dinero
 SECADO
 La cal viva (oxido de calcio) químicamente combinado con el agua, puede ser
utilizada efectivamente para el secado de cualquier suelo con humedad.
 Esta convinacion de agua con cal, genera una reacción exotérmica,
provocando calor que evapora el agua del suelo.

11. SECADO  EL EFECTO NETO QUE EL SECADO OCURRE
RAPIDAMENTE,DENTRO DE UNAS HORAS
HABILITANDO MAS RAPIDO AL ACCESO AL LUGAR
Y COMPACTACION DEL SUELO, QUE AQUE EL
SUELE SE SEQUE ATRAVES DE LA EVAPORACION
NATURAL.

12. MODIFICADO
 ESTA MODIFICACION OCURRE DESPUES DE HABER REALIZADO LA MEZCLA DEL
OXIDO DE CALCIO Y LOS MATERIALES ARCILLOSOS PRESENDENTES EN EL SUELO.
 LOS IONES DE CALCIO (Ca++) se intercambian con los partículas arcillosas, con
el agua y otros iones dando como resultado:
 Reducción del índice de plasticidad
 El suelo se hace friable y granular
 Mejora la estabilidad
y compactación

13.  Al elevar la cal, el pH del suelo estabilizado aumenta hasta valores de
12.4%, se libera sílice y alúmina de la arcilla que reaccionan con los iones
calcio procedentes de la cal, formando silicatos y aluminatos cálcicos
hidratados que, como en el caso de los cementos portland, incrementan
la resistencia mecánica. Esta reacción de tipo puzolánica es progresiva
con el tiempo y aumenta la impermeabilidad, la resistencia mecánica y la
resistencia a las heladas del suelo tratado. Los porcentajes necesarios de
cal para garantizar la permanencia de las reacciones puzolánicas a lo
largo del tiempo oscilan entre el 3 y el 8 por ciento.

16. Reacciones puzolanicas usando cal
 Esencial para el tratamiento de suelos arcillosos
 Durante esta reacción con la sílice y alumina disponible en los suelos, se
forma una estructura de materiales cementantes. El efectro puzolanica.

17. AL ESTABILIZAR, SE DEBE TOMAR EN
CUENTA QUE:
 Para cualquier trabajo de estabilización se deben llevar a cabo pruebas de
laboratorio, con el fin de determinar la cantidad adecuada de cal para cada
suelo.
 • Los porcentajes de cal utilizados comúnmente en la práctica oscilan entre
entre 1 a 6% del peso de material.
 • Para que la estabilización se lleve a cabo, el sistema suelo-cal- agua debe
alcanzar un pH mínimo de 11 llegando idealmente a 12.4, ya que de lo
contrario sólo se hace una modificación al suelo.
 • Durante una estabilización con cal se llevan a cabo reacciones puzolánicas,
por lo que se forman materiales cementantes.
 • Para dosificar la cantidad adecuada de cal, se puede recurrir a métodos
mecánicos y químicos.

18.  • En el proceso constructivo se debe prestar especial atención a la
pulverización, mezcla y curado del suelo estabilizado, para asegurar el íntimo
contacto entre la arcilla y la cal en el medio acuoso requerido.
 • Dado que durante el proceso constructivo se llevan a cabo reacciones
químicas, se pueden utilizar pruebas rápidas para verificar el incremento de
pH, además de las pruebas normales de laboratorio que se efectúan
comúnmente a los suelos.


19. Pasos de la estabilización de suelos:
 Preparación del suelo
Escarificar para favorecer la mezcla suelo/cal.
 Extendido de la cal
Distribución de la cal en los suelos a tratar de acuerdo al
diseño propuesto. Puede realizarse con los sacos de cal
especial para construcción Horcalsa o usando un
dosificador volumétrico que se controla por la velocidad
del camión que trasporta la cal. La cal se alimenta
neumáticamente al esparcidor tanto desde la cisterna
como desde el silo regulador.

20.  Mezclado
Esta operación debe conseguir una mezcla íntima entre el suelo y la
cal. Pulvimezcladores, rotabators o arados tradicionales son usados
aquí, dependiendo de la naturaleza del suelo y de la orografía. Para
pequeñas superficies se puede usar maquinaria agrícola. Lo mejor es
el uso de pulvimezclador o ratabator. Importante la aplicación de
suficiente agua para la activación de los iones calcio, lograr la
reacción con las arcillas y la formación de silicatos de calcio.
 Compactación
La mezcla se compacta por medio de compactadoras neumáticas o
apisonadoras. La compactación debe realizarse entre 2 y 4 horas
después de la mezcla para permitir la reacción con la cal, agua y
suelo.