Estabilización de suelos

Summary

El profesor Víctor Yepes de la Universidad Politécnica de Valencia explica la estabilización de suelos, una técnica que mejora la calidad de suelos inadecuados para la construcción. Se discute la utilización de materiales como cemento, cal y aditivos bituminosos para mejorar la resistencia, reducir la susceptibilidad al agua y aumentar la durabilidad de infraestructuras.

Takeaways

• 🏫 Víctor Yepes es profesor en el Departamento de Ingeniería de la Construcción de la Universidad Politécnica de Valencia y hablará sobre la estabilización de suelos.
• 🌍 La estabilización de suelos es importante para garantizar la estabilidad y durabilidad de infraestructuras, y es crucial debido a la importancia medioambiental y la presión social por reducir la apertura de nuevos vertederos.
• 🔄 La estabilización permite reemplazar un suelo de baja calidad por uno mejorado, mejorando o controlando su estabilidad volumétrica y aumentando su resistencia y módulo de esfuerzo.
• 🧪 Se requieren ensayos de laboratorio y pruebas de campo para evaluar el rendimiento de la técnica de estabilización.
• 🚫 La estabilización evita la extracción y transporte de suelos de baja calidad a vertederos, mejorando su resistencia a la erosión y a agentes climáticos.
• 💧 Los procedimientos de estabilización incluyen la compactación y el drenaje del agua, y pueden mezclar diferentes tipos de suelos para mejorar su granulometría y propiedades.
• 🛠 Aditivos como el cemento, la cal, cenizas volantes, escorias, puzolanas y otros se utilizan para mejorar física o químicamente las propiedades del suelo.
• 🔬 La estabilización puede ser mecánica, como en la construcción de carreteras mediante compactación, o química, mediante la adición de aditivos en pequeñas cantidades para mejorar ligeramente el suelo.
• 🏗️ La estabilización con cal es una técnica común para suelos arcillosos con alto contenido de agua, mejorando su estabilidad y reduciendo la susceptibilidad al agua.
• 🗂️ Los procedimientos constructivos y las especificaciones para la estabilización de suelos varían según el tipo de suelo, los aditivos empleados y la técnica de estabilización utilizada.
• 🌐 El uso de la espuma de betún en la estabilización de suelos es una técnica relativamente nueva que permite producir mezclas asfálticas de manera diferente a los sistemas tradicionales.

Q & A

¿Qué es la estabilización de suelos y cómo es importante en la construcción?

La estabilización de suelos es el proceso de mejorar o controlar la estabilidad volumétrica de un suelo de baja calidad, aumentando su resistencia y el módulo de esfuerzo, mejorando su permeabilidad y reduciendo su susceptibilidad al agua. Es importante en la construcción para garantizar la estabilidad y durabilidad de las infraestructuras y minimizar el impacto ambiental.

¿Por qué se necesitan ensayos de laboratorio y pruebas de campo para evaluar la técnica de estabilización de suelos?

Los ensayos de laboratorio y pruebas de campo son necesarios para evaluar el rendimiento de la técnica de estabilización de suelos y asegurar que el suelo mejorado cumpla con los requisitos estructurales y ambientales, evitando problemas en el futuro.

¿Cómo se logra la estabilización de suelos con aditivos como el cemento y la cal?

La estabilización con aditivos como el cemento y la cal se logra mezclando estos con el suelo. Los aditivos actúan física o químicamente sobre las propiedades del suelo, mejorando su cohesión, resistencia y estabilidad frente a factores ambientales.

¿Qué tipos de suelos son adecuados para la estabilización con cal?

Los suelos adecuados para la estabilización con cal son aquellos con una granulometría firme y notable plasticidad. Se utiliza cal con una riqueza en óxido de calcio superior al 90% y se agrega una cantidad del 2-5% de cal viva o 7-74% de cal apagada sobre el peso seco del suelo.

¿Cómo se realiza la estabilización de suelos in situ con cal viva y qué precauciones se deben tomar?

La estabilización in situ con cal viva se realiza distribuyendo uniformemente la cal viva mediante equipos mecánicos, con dosificación fija, ya sea por vía seca o húmeda. Se debe proteger a los operarios evitando el contacto de la cal viva con la piel.

¿Qué cambios produce la cal en el suelo durante la hidratación y la reacción exotérmica?

La cal seca efectivamente la humedad del suelo por hidratación y evaporación, y al reaccionar de forma exotérmica, puede bajar entre un 2% y un 5% la humedad. Además, produce una reacción rápida de floculación e intercambio iónico que modifica la granulometría, textura y compactación del suelo.

¿Cuáles son las diferencias entre la estabilización mecánica y química de suelos?

La estabilización mecánica se emplea en las explanadas de carreteras mediante compactación o mezcla del suelo existente con otro de aportación, mejorando la cohesión y reduciendo la permeabilidad. La estabilización química se realiza añadiendo pequeñas cantidades de aditivo para mejorar ligeramente el suelo o en mezclas en masa para obtener un mejoramiento significativo.

¿Qué tipos de suelos se estabilizan con cemento y cuáles son las condiciones para su uso?

Los suelos estabilizados con cemento pueden ser granulares o de grano fino, excepto si son muy plásticos o presentan mucha humedad. No se pueden utilizar suelos con material vegetal, materia orgánica o sustancias que perjudiquen el fraguado del cemento.

¿Cómo se clasifica el suelo estabilizado con cemento según las especificaciones del PEJ 3?

El PEJ 3 clasifica el suelo estabilizado con cemento en suelos mejorados con cemento (S-71 y S-72), que agregan una pequeña cantidad de cemento para mejorar ciertas propiedades, y suelos estabilizados con cemento (S-3), que obtienen un material con cierta resistencia mecánica.

¿Qué es la estabilización de suelos con gigantes bituminosos y en qué condiciones se emplea?

La estabilización de suelos con gigantes bituminosos es una técnica que mejora las características resistentes del suelo, reduciendo su capacidad de absorción de agua e incrementando su cohesión. Se emplea en suelos granulares con pocos finos y baja plasticidad, y es menos común debido a su alto coste.

¿Cómo se realiza la estabilización de suelos con espuma de betún y qué ventajas tiene?

La estabilización con espuma de betún se realiza inyectando agua fría y aire comprimido a una masa de betún caliente, generando espuma. Esta técnica permite producir mezclas asfálticas de manera diferente a los sistemas tradicionales, ofreciendo ventajas como un mejor uso de los materiales y una mayor resistencia al desgaste.