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“Año de la Inversión para el desarrollo rural y la seguridad alimentaria”

Ingeniería Civil DISEÑO DE PAVIMENTOS Docente: Ing. Integrantes: Ríos Pérez, Karen Mercedes. Sinti Lozano, Jhonatan Alexander. Vences Upiachihua, Ximena Milagros. Tema: Estabilización de suelos con cemento. Fecha: 19 de Abril de 2013

TARAPOTO-PERÚ

Diseño de Pavimentos 2013

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN……………………………………………………….PÁG.3 OBJETIVOS……………………………………………………………..PÁG.4 ASPECTOS GENERALES…………………………………………….PÁG.5 MARCO TEÓRICO……………………………………………………...PÁG. 6-36 RECOMENDACIONES………………………………………………...PÁG.37-38 CONCLUSIONES……………………………………………………… PÁG. 39-40 REFERENCIAS………………………………………………………...PÁG. 41

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Diseño de Pavimentos 2013 INTRODUCCIÓN En Ingeniería Civil, uno de los materiales que más se usa es el cemento que es un conglomerante es decir al material capaz de unir fragmentos de uno o más materiales y de esta forma brindar cohesión; formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Por lo tanto este material no es ajeno a ser utilizado en el diseño de pavimentos es decir para estabilización de suelos, este tiene una técnica cuyo objetivo es reformar las propiedades o características agregando el conglomerante ya mencionado que va de la mano de la tecnología que las maquinas nos brindan. Con esta técnica se obtiene muchos beneficios como una plataforma estable la cual permite el tránsito favorable de los vehículos, ya que esta se viene utilizando hace varios años; así contribuyendo al desarrollo económico y social de nuestro país. En el siguiente informe se podrá observar la información sobre la estabilización de suelos, indicando el material principal que se utiliza el cual es el cemento, así también exponiendo sus beneficios y el beneficio que este brinda a la sostenibilidad y al medio ambiente.

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Diseño de Pavimentos 2013 OBJETIVOS Objetivo General  Conocer la técnica, beneficios y materiales a usar en la estabilización de suelos con cemento.

Objetivos Específicos  Conocer el beneficio que trae al medio ambiente la estabilización de suelos, utilizando el cemento.  Relacionar la información obtenida con los diferentes trabajos que realizaremos en nuestra vida profesional.

 Conocer el modelo de comportamiento, y tomar decisiones referentes a la estabilización.

 Reconocer las diferencias existentes entre la estabilización de suelos con cemento y con cal u otro material diferente al mencionado.

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Diseño de Pavimentos 2013 ASPECTOS GENERALES Los problemas de índole económica en la construcción de las calzadas para el desarrollo de las diferentes vías, son los siguientes: • Los altos costos de los agregados o diferentes materiales a utilizar. • Los largos y costosos transportes desde el lugar de origen (canteras) de estos materiales hasta el camino cuya calzada se desea construir. Esta situación ha inclinado a los ingenieros al uso del cemento, para la cimentación de calzadas económicas, del material más barato y abundante del que disponen, el suelo, que tiene la superficie del propio camino que se quiere mejorar. De este modo se origina la técnica de la estabilización de los suelos con cemento, de las calles o caminos cuya calzada se desea mejorar. Dentro de este parámetro, la estabilización lograda por el tratamiento de los suelos con cemento portland, que da lugar a la obtención del material denominado suelo cemento, está bien experimentada y presenta ventajas que en muchos casos es la única solución al problema de la calzada de bajo costo.

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Diseño de Pavimentos 2013 MARCO TEÓRICO 1.1 Conceptos Generales 1.1.1 Cemento El cemento es un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecerse al contacto con el agua. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón. 1.1.2 Estabilización de suelos Un suelo es estable cuando presenta buena resistencia a la deformación y es poco sensible a la presencia de agua. La estabilización del suelo, respecto a la característica de dar resistencia a la deformación, añade al suelo aquello de lo que adolece. Si hay un suelo arcilloso hay que añadir material granular. Si es un suelo granular hay que añadir un ligante (material arcilloso). Respecto a la baja sensibilidad a la presencia de agua se obtiene compactando el suelo. Con esto disminuimos el número de poros, con lo que entra menos cantidad de agua en los poros. 1.1.3 Etapas de la estabilización de suelos.

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Diseño de Pavimentos 2013

1.1.4 Historia La estabilización de suelos con cemento se inicia desde 1917, cuando Amies patentó un primer procedimiento de mejoramiento de suelos a base de mezclarles proporciones variables de cemento tipo Portland; desde entonces se ha popularizado la utilización del suelo-cemento, que es el nombre que se ha popularizado para referirse a la mezcla en mención. La acción estabilizadora del cemento consta de varias etapas, la primera de las cuales es la acción de la naturaleza fibrosa del silicato de calcio 7

Diseño de Pavimentos 2013 que se forma cuando los granos del cemento entran en contacto con el agua. Debido a esta reacción se forman masas de fibras minúsculas que se traban fuertemente unas con otras y con otros cuerpos. La solución formada por la mezcla cemento y agua reacciona con las partículas del suelo, reacción en la que los iones de calcio tienden a agrumar las partículas

de

suelo

cargadas

negativamente

produciéndose

su

floculación por acción de la gravedad. Por último, si se compacta la mezcla, se produce una reacción del calcio con la sílice y alúmina de tamaños coloidales produciéndose complejos compuestos de silicatos y aluminatos que aumentan lentamente la resistencia de la mezcla con el tiempo. A esta acción se la llama puzzolánica. 1.2 Materiales Consiste en la construcción de una o más capas de suelos estabilizados con cemento Portland, de acuerdo con las estas especificaciones técnicas, así como de las dimensiones, alineamientos y secciones transversales indicados en el Proyecto. 1.2.1 Suelos El material por estabilizar con cemento Pórtland podrá ser material de afirmado o provenir de la escarificación de la capa superficial existente o ser un suelo natural proveniente de:  Excavaciones o zonas de préstamo.  Agregados locales.  Mezclas de ellos. Cualquiera que sea el material a emplear, deberá estar libre de materia orgánica u otra sustancia que pueda perjudicar la elaboración y fraguado del concreto. Deberá, además, cumplir los siguientes requisitos generales:

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Diseño de Pavimentos 2013 a) La granulometría del material a estabilizar puede corresponder a los siguientes tipos de suelos A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6 y A-7. Además el tamaño máximo no podrá ser mayor de 5 cm (2”). o 1/3 del espesor de la capa compactada. b) La fracción inferior del tamiz de 425 mm (Nº 40) deberá presentar un Límite Líquido inferior a 40 y un Índice Plástico menor de 18%, determinados según normas de ensayo MTC E 110 y MTC E 111. c) Composición Química: La proporción de sulfatos del suelo, expresada como SO4= no podrá exceder de 0,2% en peso. d) Abrasión Si los materiales a estabilizar van a conformar capas estructurales, los agregados gruesos deben tener un desgaste a la abrasión (Máquina de Los Ángeles) MTC E 207 no mayor a 50%. e) Solidez: Si los materiales a estabilizar van a conformar capas estructurales y el material se encuentra a una altitud ≥3.000 m.s.n.m, los agregados gruesos no deben presentar pérdidas en sulfato de magnesio superiores al 18% y en materiales finos superiores al 15%. Cemento: El cemento para estabilización será del tipo Portland, el cual deberá cumplir lo Especificado: Las normas NTP 334.009, NTP 334.090, NTP 334.050, NTP 334.082 (ASTM 1157), AASHTO M85, M240, M307, M321 o ASTM-C150. Según la NTP 334.009 el cemento Portland se clasifica en cinco tipos de acuerdo con sus propiedades:  Cemento Portland Tipo I: Para uso general que no requiera propiedades especiales de cualquier otro tipo.  Cemento Portland Tipo II: Para uso general, y específicamente cuando se desea moderada resistencia a los sulfatos o moderado calor de hidratación.  Cemento Portland Tipo III: Para ser utilizado cuando se requiere altas resistencias iniciales.  Cemento Portland Tipo IV: Para emplearse cuando se desea bajo calor de hidratación.

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Diseño de Pavimentos 2013  Cemento Portland Tipo V: Para emplearse cuando se desea alta resistencia a los sulfatos. Nota: Algunos cementos son denominados con un tipo de clasificación combinada, como Tipo I/II, indicando que el cemento reúne los requisitos de los tipos señalados y es ofrecido como adecuado para su uso cuando cualquiera de los dos tipos son deseados. No se permitirá el uso de cemento endurecido por diversas razones o cuya fecha de vencimiento haya expirado. e) Agua: El agua deberá ser limpia y estará libre de materia álcalis y otras sustancias deletéreas. Su pH, medido según norma NTP 339.073, deberá estar comprendido entre 5,5 y 8,0 y el contenido de sulfatos, expresado como SO4= y determinado según norma NTP 339.074, no podrá ser superior a 3.000 ppm, determinado según la norma NTP 339.072. En general, se considera adecuada el agua potable y ella se podrá emplear sin necesidad de realizar ensayos de calificación antes indicados.

1.2.2 Equipo Todos los equipos deberán ser compatibles con los procedimientos de construcción adoptados y requieren la aprobación previa del Supervisor, teniendo en cuenta que su capacidad y eficiencia se ajusten al programa de ejecución de las obras y al cumplimiento de las exigencias de la Subsección 06.01 y de la correspondiente partida de trabajo. El equipo será el apropiado para la explotación de los materiales, su clasificación, trituración de ser requerido, lavado de ser necesario, equipo

de

carga,

descarga,

transporte,

extendido,

mezcla,

homogeneización, humedecimiento y compactación del material, así como herramientas menores.

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Diseño de Pavimentos 2013 “Subsección 06.01” El Contratista deberá mantener en los sitios de las obras los equipos adecuados a las características y magnitud de las obras y en la cantidad requerida, de manera que se garantice su ejecución de acuerdo con los planos, especificaciones de construcción, programas de trabajo y dentro de los plazos previstos. El Contratista deberá mantener los equipos de construcción en óptimas condiciones, con el objeto de evitar demoras o interrupciones debidas a daños en los mismos. Las máquinas, equipos y herramientas manuales deberán ser de buen diseño y construcción teniendo en cuenta los principios de la seguridad, la salud y la ergonomía en lo que atañe a su diseño. Deben tener como edad máxima la que corresponde a su vida útil. La mala calidad de los equipos o los daños que ellos puedan sufrir, no serán causa que exima al Contratista del cumplimiento de sus obligaciones. El Supervisor se reserva el derecho de exigir el reemplazo o reparación, por cuenta del Contratista, de aquellos equipos que a su juicio sean inadecuados o ineficientes o que por sus características no se ajusten a los requerimientos de seguridad o sean un obstáculo para el cumplimiento de lo estipulado en los documentos del contrato. El mantenimiento o la conservación adecuada de los equipos, maquinaria y herramientas, no solo son básicos para la continuidad de los procesos de producción y para un resultado satisfactorio y óptimo de las operaciones a realizarse, sino que también es de suma importancia en cuanto a la prevención de los accidentes Por lo cual es responsabilidad del Contratista:  Establecer un sistema periódico de inspección que pueda prever y corregir a tiempo cualquier deficiencia.  Programar una política de mantenimiento preventivo sistemático.  Llevar un registro de inspección y renovación de equipos, maquinarias y herramientas, lo cual pondrá a disposición del Supervisor en el momento que sea requerido.

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Diseño de Pavimentos 2013 El Contratista asume la responsabilidad del cumplimiento del plan de mantenimiento y de los registros levantados al respecto. Emitirá informes periódicos y especiales a la Supervisión, quien dará las recomendaciones del caso si lo hubiere y verificará posteriormente el cumplimiento de las recomendaciones dadas las condiciones de operación de los equipos deberán ser tales, que no se presenten emisiones de sustancias nocivas que sobrepasen los límites permisibles de contaminación de los recursos naturales, de acuerdo con las disposiciones ambientales vigentes. Toda maquinaria o equipo que de alguna forma puedan producir peligro deberá cumplir, entre otros, con los requisitos siguientes: Estar firmemente instaladas, ser fuertes y resistentes al fuego y a la corrosión.  Que no constituyan un riesgo en sí, es decir que estén libres de astillas, bordes ásperos, afilados o puntiagudos.  Prevengan el acceso a la zona de peligro durante las operaciones.  Que no ocasionen molestias al operador en cuanto a visión y maniobrabilidad, y que estén provistos de casetas de protección contra la luz solar y lluvias. Los equipos deberán tener los dispositivos de señalización necesarios para prevenir accidentes de trabajo. El Contratista debe solicitar al fabricante las instrucciones adecuadas para una utilización segura, las cuales deben ser proporcionadas a los trabajadores que hagan uso de ellos. Deberá así mismo, establecerse un reglamento y las sanciones respectivas a fin de evitar que los operarios sean distraídos en el momento que ejecuten su trabajo. Las máquinas y equipos accionados a motor deberán estar provistos de dispositivos adecuados, de accesos inmediatos y perfectamente visibles, para que el operario pueda detenerlos rápidamente en caso de urgencia y prevenir toda puesta en marcha intempestiva. Además se proveerá a quienes utilicen las

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Diseño de Pavimentos 2013 máquinas y equipos, de la protección adecuada y cuando sea necesario de protección auditiva. 1.2.3 Requerimientos de Construcción Explotación y elaboración de materiales Todos los materiales a emplearse en la estabilización de suelos, así como los procedimientos y equipos utilizados para su explotación y elaboración, deberán ser aprobados previamente por el Supervisor, lo cual no exime la responsabilidad del Contratista por el trabajo realizado. Todos los trabajos de clasificación de los materiales y en especial la separación de áridos de tamaño superior al máximo especificado, deberán efectuarse en el sitio de explotación o elaboración y no se permitirá ejecutarlos en la vía. Cuando las condiciones del Contrato o del Proyecto así lo estipulen, los suelos orgánicos existentes en la capa superior de las canteras o préstamos deberán ser conservados para la posterior reforestación del terreno. Al abandonar las canteras, el Contratista readecuará el terreno para recuperar las características hidrológicas superficiales de ellas, teniendo en consideración lo indicado en la: Subsección 05.06. “Protección ambiental” El Contratista deberá cumplir con las leyes nacionales y reglamentos vigentes, tales como el “Reglamento de Consulta y Participación Ciudadana en el Proceso de Evaluación Ambiental y social en el SubSector Transportes” (R.D. Nº 006-2004 MTC/16), sobre control de contaminación y protección del medio ambiente en relación con la construcción de carreteras, así como con los estudios de Impacto Ambiental específico de cada carretera y el correspondiente Plan de Manejo Ambiental.

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Diseño de Pavimentos 2013 El Contratista debe tomar las precauciones y medidas necesarias a fin de no exponer a los nativos a influencias extrañas a su cultura, para ello se debe elaborar una guía de procedimiento para estos casos. Cuando las obras estén atravesando Áreas Ambientales Sensibles, se deben de extremar las medidas de vigilancia sobre el personal de obra en lo que respecta a caza, pesca, tráfico de especies animales y vegetales, para lo cual se instalarán cercos perimetrales a fin de mantener una mejor vigilancia las 24 horas del día. Se deberá evitar la contaminación de arroyos, lagos, lagunas y estanques con sedimentos, combustibles, aceites, betunes, químicos u otros materiales dañinos, para evitar la contaminación de la atmósfera con materiales gaseosos o de partículas. Colocar avisos explicativos invitando a la protección de especies, y la prohibición de arrojo de basura, caza, pesca y tala en dichas áreas. A este efecto se deberá tener en cuenta la Ley N.° 27314 Ley General de Residuos Sólidos, desarrollada por el D.S. N.° 057-2004 PCM, y modificada por el D.L. N° 1065, y que es la encargada de asegurar una buena

gestión

y

manejo

de

los

residuos,

sanitaria

y

medioambientalmente adecuada. Se debe limitar las velocidades máximas en estas zonas durante el día y la noche, a fin de evitar el atropello de especies de fauna en dichas zonas. El Contratista deberá cumplir lo dispuesto en la base legal que previene la contaminación de las aguas del río donde extraen los materiales, así como afectar el cauce a zonas aledañas, en caso contrario la autoridad competente suspenderá el permiso otorgado. El Contratista no podrá instalar la maquinaria procesadora de materiales de acarreo en el cauce del río, tampoco en la faja marginal, por ser zonas intangibles, con el fin de evitar problemas de contaminación. En el caso de las entidades públicas, eximida del pago al Estado, no significa que no deban presentar su solicitud acompañando los requisitos de ley. La actividad extractiva de material de acarreo hasta su culminación deberá cumplir con los dispositivos legales vigentes. Es necesario tener en cuenta la Ley N° 27446 del Sistema Nacional del Impacto Ambiental, 14

Diseño de Pavimentos 2013 y su modificatoria D.L. N° 1048 así como su Reglamento D.S. Nº 0192009-MINAM; Ley Nº 28245 Ley Marco del Sistema Nacional del Impacto Ambiental y su reglamento D.S. Nº 08-2005-PCM, y otros dispositivos sectoriales como el de la RVM Nº 1079-2007-MTC/02 que aprueba los Lineamientos para la Elaboración de los Términos de Referencia para Estudios del Impacto Ambiental en la Construcción Vial.

1.2.4 Diseño de Mezcla Con suficiente antelación al inicio de los trabajos, el Contratista entregará al Supervisor, para su verificación, muestras representativas de los materiales y el cemento que se propone utilizar, avaladas por los resultados de los ensayos de laboratorio, que demuestren la conveniencia de utilizarlos en la mezcla, e igualmente presentará el diseño de la misma. Si a juicio del Supervisor, los materiales, el equipo o el diseño de la mezcla

resultan

objetables,

el

Contratista

deberá

efectuar

las

modificaciones necesarias para corregir las deficiencias puntualizadas por el Supervisor. Una vez que el Supervisor apruebe los materiales y el diseño de la mezcla, éste sólo podrá modificarse durante la ejecución de los trabajos si se presenta una variación inevitable en alguno de los ingredientes que intervienen en ella, previa aprobación del Supervisor. La mezcla se debe diseñar mediante el método de la Portland Cement Association (PCA). Como parámetros de diseño se tomarán los ensayos de resistencia a compresión simple, y humedecimiento-secado (normas MTC E 1103 y MTC E 1104). En el primero de ellos, se deberá garantizar una resistencia mínima de 1,8 MPa, luego de 7 días de curado húmedo, mientras que en el segundo, el contenido de cemento deberá ser tal, que la pérdida de peso de la mezcla compactada, al ser sometida al ensayo de durabilidad (humedecimiento-secado), no supere los siguientes límites de acuerdo con la clasificación que presente el suelo por estabilizar:

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Diseño de Pavimentos 2013

La construcción de suelos estabilizados con cemento no se podrá iniciar hasta que la mezcla se encuentre diseñada y cuente con la aprobación del Supervisor. 1.2.5 Preparación de la superficie existente Si el material por estabilizar es totalmente de aporte, antes de proceder con la estabilización, se comprobará que la superficie que va a servir de apoyo tenga la densidad mínima de 95% del ensayo de laboratorio de densidad - humedad, así como las dimensiones, alineamientos y perfil indicadas en el Proyecto o aprobadas por el Supervisor. En caso se excedan las tolerancias establecidas en la especificación respectiva, deberán corregirse de acuerdo con lo indicado en ella, y ser aprobadas por el Supervisor. Los ensayos de densidad, se efectuarán según MTC E 117.En caso que la estabilización se vaya a realizar únicamente con el suelo existente, éste se deberá escarificar en todo el ancho de la capa que se va a mezclar, hasta una profundidad suficiente para que, una vez compactada, la capa estabilizada alcance el espesor señalado en el Proyecto o según las instrucciones del Supervisor. Si se contempla la adición de un suelo de aporte para mejorar el existente, ambos se deberán mezclar uniformemente antes de iniciar la distribución del estabilizante. En todos los casos en que el proceso involucre el suelo del lugar, parcial o totalmente, deberá comprobarse que el material que se encuentre por debajo de la capa por estabilizar, cumpla con los requisitos mínimos especificados y aprobados por el Supervisor.

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Diseño de Pavimentos 2013 1.2.6 Transporte de suelos y agregados Cuando la estabilización incluya suelos o agregados de aporte, éstos se transportarán humedecidos y protegidos con lonas u otros cobertores adecuados, asegurados a la carrocería de manera que se impida derrames o caídas que causen daños o que generen impactos a la atmósfera. 1.2.7 Homogenización del material Antes de aplicar el cemento, el suelo por tratar, sea que haya sido escarificado en el lugar o transportado desde los sitios de origen aprobados por el Supervisor, será uniformizado hasta lograr los requerimientos granulométricos de la materiales (a). Durante la realización de este trabajo se tomaran las medidas para que la emisión de polvo no exceda el límite permisible (D.S. N.º 074-2001-PCM) Reglamento de Estándares Nacionales de Calidad Ambiental del Aire. 1.2.8 Aplicación del cemento El cemento podrá aplicarse en bolsas o a granel. En cualquier caso, se esparcirá sobre el suelo homogenizado empleando el procedimiento aprobado por el Supervisor, durante la fase de prueba, de manera que se disperse la cantidad requerida según el diseño más la cantidad prevista por desperdicios, a todo lo ancho de la capa por estabilizar. Durante la aplicación del cemento, la humedad del suelo no podrá ser superior a la definida durante el proceso de diseño como la adecuada para lograr una mezcla homogénea del suelo con el cemento. Sobre el cemento esparcido sólo se permitirá el tránsito del equipo que lo va a mezclar con el suelo. El cemento sólo podrá extenderse en la superficie que pueda quedar terminada en la jornada de trabajo. Durante estas obras se tomará en cuenta que el cemento esparcido no pase del área de trabajo.

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Diseño de Pavimentos 2013 “Conformación y acomodo de DME” La conformación y acomodo de Depósito de Materiales Excedentes (DME), es la actividad de acondicionamiento y disposición final, de los materiales excedentes de la obra en lugares debidamente autorizados, y se construirán de acuerdo con el diseño específico que se haga para cada uno de ellos en el Proyecto, en el que se debe contemplar, acorde al Plan de Manejo Ambiental, la forma cómo serán depositados los materiales y el grado de compactación que se debe alcanzar, la necesidad de construir obras complementarias orientadas a conseguir la estabilidad

del

depósito.

Incluye

la

obtención

de

permisos

y

autorizaciones correspondientes. Esta partida no incluye ningún tipo de desecho generado en los campamentos u otras áreas provisionales que por su naturaleza debe ser manejado según lo ordena la Ley N.° 27314 Ley General de Residuos Sólidos y su Reglamento aprobado por D.S. N.° 057-2004PCM. 1.2.9 Mezcla Inmediatamente después de ser esparcido el cemento, se efectuará la mezcla, empleando el equipo aprobado, en todo el espesor establecido en los planos. La operación de mezcla de realizará hasta garantizar la obtención de una mezcla homogénea‚ según se defina en la fase de prueba. La humedad de la mezcla deberá ser la óptima del ensayo MTC E-1102 o ASTM D-558, con una tolerancia de ± 1,5 %. Durante esta actividad se tendrá cuidado para evitar los derrames de material que pudieran contaminar fuentes de agua, suelos y flora cercana al lugar. 1.2.10 Compactación La compactación de la mezcla se realizará de acuerdo con el equipo propuesto por el Contratista y aprobado por el Supervisor, durante la ejecución del tramo de prueba. El proceso de compactación se realizará

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Diseño de Pavimentos 2013 de tal forma que se obtenga un acabado uniforme, en todo el espesor proyectado. Los trabajos de compactación deberán ser terminados en un lapso no mayor de 2 horas desde el inicio de la mezcla. La compactación deberá ser el 95% como mínimo, del ensayo MTC E-1102. Las zonas que por su reducida extensión o su proximidad a estructuras rígidas no permitan el empleo del equipo de mezcla y compactación aprobado durante la fase de prueba, se compactarán con los medios que resulten adecuados para el caso, aprobados por el Supervisor, de manera que la densidad alcanzada no sea inferior a la exigida por la presente especificación. Una vez terminada la compactación, la superficie deberá mantenerse húmeda hasta que el proceso de curado culmine. En esta actividad se tomarán las medidas necesarias para evitar derrames de material que puedan contaminar las fuentes de agua, suelo y flora cercana al lugar de compactación. 1.2.11 Juntas de trabajo Las juntas entre trabajos realizados en días sucesivos deberán cuidarse para proteger la capa construida cuando se vaya a esparcir y compactar la adyacente. Al efecto, al término de la jornada de trabajo se formará una junta transversal perpendicular al eje de la calzada, haciendo un corte vertical en el material compactado. Si el suelo estabilizado no se construye en todo el ancho de la calzada sino por franjas, deberán disponerse también, mediante un procedimiento aprobado por el Supervisor, juntas longitudinales en corte vertical y paralelas al eje longitudinal de la calzada. 1.2.12 Tramo de prueba Se aplica lo indicado en la Subsección 400.05. “Tramos de prueba” Antes de iniciar los trabajos de cada partida, el Contratista emprenderá una fase de ejecución de tramos de prueba, para verificar el estado y comportamiento de los equipos y determinar, en secciones de ensayo, el método definitivo de preparación, transporte, colocación y compactación de

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Diseño de Pavimentos 2013 los materiales, de manera que se cumplan los requisitos de cada especificación. Para tal efecto, construirá uno o varios tramos de prueba de ancho y longitud aprobados por el Supervisor y en ellas se probarán el equipo y el plan de trabajo. El Supervisor tomará muestras de las capas de prueba en cada caso y las ensayará

para

determinar

su

conformidad

con

las

condiciones

especificadas de densidad, granulometría y demás requisitos. En el caso de que los ensayos indiquen que los materiales no se ajustan a dichas condiciones, el Contratista deberá efectuar las correcciones requeridas a los sistemas de preparación, extensión y compactación, hasta que ellos resulten satisfactorios para el Supervisor, debiendo repetirse los tramos de prueba cuantas veces sea necesario. Bajo estas condiciones, si el tramo de prueba defectuoso ha sido realizado sobre un sector de la carretera proyectada, todo el material colocado será totalmente removido y transportado al lugar de disposición final de materiales excedentes, según lo indique el Supervisor a cuenta, costo y riesgo del Contratista. 1.2.13 Apertura al tránsito El suelo estabilizado con cemento sólo podrá abrirse al tránsito a la culminación del proceso de curado. La apertura será inicialmente durante un tiempo corto que permita verificar el comportamiento de la capa compactada. Como resultado de lo observado en esta apertura parcial, el Supervisor definirá el momento de apertura definitiva. 1.2.14 Conservación El Contratista deberá conservar el suelo estabilizado en perfectas condiciones, hasta la recepción de la obra o se construya la capa superior prevista en los documentos del proyecto. Todo daño que se presente, deberá corregirlo, a su cuenta, costo y riesgo, y contar con la aprobación de la Supervisión. 1.2.15 Limitaciones en la ejecución Las estabilizaciones con cemento sólo se podrán llevar a cabo cuando la temperatura ambiental, sea superior a 6°C y cuando no exista presencia

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Diseño de Pavimentos 2013 de precipitaciones pluviales. En caso de que la mezcla sin compactar sea afectada por agua de lluvia y como resultado de ello la humedad de la mezcla supere la tolerancia mencionada en la “Mezcla”, el Contratista deberá, retirar la mezcla afectada y reconstruir el sector deteriorado a su cuenta, costo y riesgo, con la aprobación el Supervisor 1.2.16 Curado de la capa estabilizada Terminada la conformación y compactación del suelo estabilizado con cemento, ésta deberá protegerse contra pérdidas de humedad por un periodo no menor de siete días, por métodos y/o aditivos adecuados aprobados por la Supervisión. Si sobre la superficie del suelo estabilizado se va a colocar una superficie de rodadura bituminosa, se recomienda la aplicación de una película con emulsión de rotura rápida, a una tasa no inferior a 400 cm3/m2 de ligante residual. En el momento de aplicar el riego, que en ningún caso puede ser después de veinticuatro horas de terminada la compactación, la superficie del suelo estabilizado deberá presentar un aspecto denso y homogéneo, y contener la humedad suficiente que permita el curado. Se tendrá cuidado durante la aplicación de la película bituminosa con emulsión de rotura rápida, para evitar derrames de material que puedan contaminar las fuentes de agua, suelo y flora cercana al lugar. 1.2.17 Tramo de prueba Se aplica lo indicado en la Subsección 400.05. “Tramos de prueba” Antes de iniciar los trabajos de cada partida, el Contratista emprenderá una fase de ejecución de tramos de prueba, para verificar el estado y comportamiento de los equipos y determinar, en secciones de ensayo, el método definitivo de preparación, transporte, colocación y compactación de los materiales, de manera que se cumplan los requisitos de cada especificación.

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Diseño de Pavimentos 2013 Para tal efecto, construirá uno o varios tramos de prueba de ancho y longitud aprobados por el Supervisor y en ellas se probarán el equipo y el plan de trabajo. El Supervisor tomará muestras de las capas de prueba en cada caso y las ensayará

para

determinar

su

conformidad

con

las

condiciones

especificadas de densidad, granulometría y demás requisitos. En el caso de que los ensayos indiquen que los materiales no se ajustan a dichas condiciones, el Contratista deberá efectuar las correcciones requeridas a los sistemas de preparación, extensión y compactación, hasta que ellos resulten satisfactorios para el Supervisor, debiendo repetirse los tramos de prueba cuantas veces sea necesario. Bajo estas condiciones, si el tramo de prueba defectuoso ha sido realizado sobre un sector de la carretera proyectada, todo el material colocado será totalmente removido y transportado al lugar de disposición final de materiales excedentes, según lo indique el Supervisor a cuenta, costo y riesgo del Contratista. 1.2.18 Apertura al tránsito El suelo estabilizado con cemento sólo podrá abrirse al tránsito a la culminación del proceso de curado. La apertura será inicialmente durante un tiempo corto que permita verificar el comportamiento de la capa compactada. Como resultado de lo observado en esta apertura parcial, el Supervisor definirá el momento de apertura definitiva. 1.2.19 Conservación El Contratista deberá conservar el suelo estabilizado en perfectas condiciones, hasta la recepción de la obra o se construya la capa superior prevista en los documentos del proyecto. Todo daño que se presente, deberá corregirlo, a su cuenta, costo y riesgo, y contar con la aprobación de la Supervisión.

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Diseño de Pavimentos 2013 1.2.20 Limitaciones en la ejecución Las estabilizaciones con cemento sólo se podrán llevar a cabo cuando la temperatura ambiental, sea superior a 6°C y cuando no exista presencia de precipitaciones pluviales. En caso de que la mezcla sin compactar sea afectada por agua de lluvia y como resultado de ello la humedad de la mezcla supere la tolerancia mencionada en la “Mezcla”, el Contratista deberá, retirar la mezcla afectada y reconstruir el sector deteriorado a su cuenta, costo y riesgo, con la aprobación el Supervisor. 1.3 Etapas de la estabilización de suelos con cemento La estabilización de un suelo para obtener una explanada de calidad requiere realizar previamente los estudios de laboratorio oportunos para cada caso en particular. Las características del suelo (tipo, clasificación, grado de humedad, u otros) y la maquinaria disponible son dos parámetros básicos que definen la forma de estabilizar y la cantidad de conglomerante más apropiada para conseguir las óptimas condiciones técnicas y económicas. Etapas previas a la ejecución: -

Clasificación del suelo

El primer paso, consiste en realizar los ensayos previos para caracterizar correctamente el suelo. Para ello, se toman muestras suficientemente representativas del suelo (se excava en las zonas de desmonte hasta la cota de explanada y se cogen muestras válidas de los materiales de aportación de los terraplenes) y se llevan a cabo los ensayos de identificación. Al menos se debe definir la granulometría, la plasticidad (límites de Atterberg), el hinchamiento, la humedad natural, el contenido de materia orgánica y el de otros componentes perjudiciales, tales como sulfuros (piritas), sulfatos (yesos) o cloruros (sal gema) que puedan perturbar o incluso impedir el fraguado del cemento.

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Diseño de Pavimentos 2013 -

Elección y dosificación del conglomerante

De acuerdo con las características del suelo se selecciona el tipo de conglomerante más apropiado para conseguir la capacidad de soporte o la resistencia solicitada. Otra opción que no hay que descartar, es la estabilización mixta con cal y cemento, bien porque el suelo tenga mucha humedad y requiera previamente un secado, o bien porque contenga finos muy plásticos sobre los que no se consigue obtener resistencias con la acción del cemento. Con un 1-2% de cal se reduce la plasticidad, aumentando la humedad optima de compactación y disminuyendo la densidad máxima del suelo, y tras un período de maduración, con un 3-4% de cemento se pueden lograr las resistencias especificadas para obtener una explanada de calidad. -

Ensayos previos:

Definido el conglomerante, se realizan los ensayos de dosificación necesarios para conocer la cantidad del mismo a aportar. Para ello se realiza para cada contenido de cemento (o para un porcentaje medio) el ensayo Proctor y se determina la humedad óptima y la densidad máxima de compactación. Posteriormente se obtiene el valor del índice CBR, en el que se exige una resistencia de 1,5 MPa a la edad de 7 días, se confeccionan probetas para ensayar a compresión a dicha edad. La fórmula de trabajo debe indicar al menos: o La granulometría del suelo, los límites de Atterberg y las demás características definidas anteriormente. o La humedad óptima del material en el momento del mezclado. o La densidad a obtener, que no debe ser inferior al 97% de la máxima Proctor. o El tipo y dotación de cemento a utilizar: Dada la variabilidad de las características de los suelos que pueden encontrarse en un firme, es aconsejable para asegurar una homogeneización correcta que la dotación de cemento no sea inferior al 3% a fin de asegurar la obtención de la capacidad de soporte o la resistencia especificada a lo largo de toda la obra y evitar problemas posteriores, en general 24

Diseño de Pavimentos 2013 muy costosos de solucionar. La dosificación óptima de cemento se determina ensayando varias series de probetas con distintas dotaciones de cemento. Dichas probetas se fabrican con la humedad óptima y la densidad mínima exigida en obra. Se debe adoptar un cierto margen de seguridad para tener en cuenta la variabilidad de la obra. Una vez definido el contenido de cemento conviene realizar un análisis de sensibilidad sobre probetas compactadas a diferentes densidades. De esta forma se puede determinar la dotación de conglomerante a añadir al suelo que garantice suficientemente la obtención de las prescripciones exigidas (CBR o resistencia) con las densidades alcanzadas en obra. 1.4 Proceso Constructivo a) Limitación de la Zona de Trabajo: La zona de trabajo deberá limitarse de acuerdo con la disponibilidad de equipos de compactación, debido a que cada tramo deberá terminarse antes de que la mezcla comience a ganar resistencia. Se despeja la zona del camino de piedras grandes, plantas y materia orgánica, se excava hasta encontrar terreno firme que servirá de apoyo a la base. La resistencia del cimiento determinada deberá contar con un CBR de al menos 20%. b) Pulverización del Suelo Si además de suelo nativo se utiliza suelo de aportación, éste deberá esparcirse sobre la superficie en cantidad suficiente para lograr la proporción adecuada de la mezcla, posteriormente se procede a escarificar

y

mezclar

los

materiales,

procurando

una

mezcla

homogénea. Si solo se usa suelo nativo se procede a cortar el material a la profundidad de la capa a estabilizar, para esto se pasa varias veces el escarificador o discos de arado rotatorio. Si el suelo es arcilloso, presentará resistencia a pulverizarse, por lo que será necesario romper los terrones antes de pulverizarlo; si está muy húmeda formará una masa pastosa difícil de mezclar lo que encarecerá el proceso; y si es arenoso conviene humedecerlo antes de echarle el cemento para que 25

Diseño de Pavimentos 2013 éste no pase por los huecos a la parte inferior en detrimento de la dosificación en el resto de la capa. En todo caso, el material se reducirá al mínimo tamaño sin romper las partículas ya que los grumos o terrones no tendrán cemento y se convertirán en elementos débiles del firme ya estabilizado. Una vez pulverizado el suelo se reconstruye el perfil para que quede con las dimensiones dadas antes de la operación. c) Distribución del Cemento: La distribución del cemento se puede hacer mecánicamente, pero la forma más adecuada para lograr una distribución uniforme es haciéndolo manualmente y utilizando el cemento en fundas no a granel. Conviene comenzar la distribución del cemento a una hora del día en que la temperatura no sea inferior a los 5ºC y se espere que vaya en aumento; se hará de tal modo que la cantidad de cemento por unidad de superficie responda aproximadamente a la dosificación establecida. Si se hacen por sacos, éstos se colocarán en hileras y filas regulares con la separación necesaria para la dosificación. Luego se abren los sacos o fundas y se deposita el cemento en el lugar en que se hallan formando pequeños montones. Como el cemento se agrega de acuerdo a un porcentaje por volumen entonces, podemos determinar el volumen de suelo a estabilizar en cada tramo: V=LxAxE Dónde: V = el volumen del suelo a estabilizar L = la longitud del tramo A = el ancho de la franja E = el espesor de la capa Conocido el volumen de suelo lo multiplicamos por el porcentaje de cemento y obtenemos el volumen total de cemento. Conocida la cantidad de fundas de cemento a usar el área sobre la que se va a distribuir entonces podemos hacer la distribución, colocando las fundas equidistantes una de otra. Luego se esparce el cemento de forma uniforme y se procede a mezclar.

26

Diseño de Pavimentos 2013 d) Mezclado Uniforme: La mezcla deberá ser homogénea y para lograrlo se debe pasar varias veces el escarificador hasta la profundidad deseada, también se usarán discos rotatorios de arado hasta que se determine un mezclado total. Hay dos tipos de mezcla: Mezcla en Seco y Mezcla Húmeda. La Mezcla Seca consiste en una vez distribuido el cemento se procede a mezclarlo con el suelo hasta lograr la homogeneidad requerida. La Mezcla Húmeda es la más usada y es en la que a la mezcla se le adiciona agua. e) Adición del Agua: El agua es un elemento esencial para hidratar el cemento y para facilitar la compactación, al ésta entrar en contacto con el cemento en poco tiempo se producirá una reacción química y desprendimiento de calor; esto a su vez provocará evaporación del agua incorporada, de modo que para lograr mantener la humedad óptima de compactación a la mezcla se agregará un 3% de agua adicional al porcentaje óptimo obtenido en laboratorio para éste tipo de suelo. La distribución del agua debe ser uniforme en toda la extensión de la zona cuidándose de que no quede depositada en huecos. Después de esto, se hará una pasada de las herramientas o máquinas de que se disponga para que la mezcla quede removida hasta lograr que sea homogénea comprobándose el contenido de agua para que por defecto o por exceso no difiera de la humedad óptima en más del 10%. Tras esta operación, como después de cada una de las operaciones parciales se restituye el perfil a las dimensiones previstas. f) Compactación: Inmediatamente se comienza la consolidación de la capa formada hasta lograr una densidad igual cuando menos a la Proctor. La compactación se realiza partiendo de los bordes hacía en centro excepto en las curvas con peralte. Durante la compactación debe mantenerse el contenido de agua dentro de los límites. Como casi siempre los suelos que se 27

Diseño de Pavimentos 2013 estabilizan son finos, el compactador adecuado es el pata de cabra. Cuando el suelo que se estabiliza es grava-arena, entonces el rodillo adecuado es aquel que cuenta con un rollo vibrador y llantas en el eje motor. A continuación de la última pasada de la máquina que se emplee es preciso que la niveladora restituya el perfil si éste ha quedado ondulado. En tal caso es preciso humedecer de nuevo el suelo suelto y volver a compactarlo. g) Terminación: Una vez completada la compactación se procede a perfilar la superficie dejando la pendiente transversal o bombeo deseada, luego se da un par de pasadas de un rodillo liso de 3 a 12 tons., dependiendo del tipo de suelo. h) Curado: El agua es muy importante en el proceso de endurecimiento del cemento; por lo tanto, debemos preservarla evitando su evaporación, para ello, se debe hacer un riego asfáltico en proporción de 0.15 a 0.30gls/m2, el cual se puede hacer con RC-2 o emulsión de rompimiento rápido. Si la capa estabilizadora va a servir a un tránsito ligero o medio entonces se colocará la capa de rodadura que puede consistir en un doble tratamiento superficial. SI va a servir de apoyo a un pavimento de alta calidad se aconseja que el mismo se construya después de que el cemento haya alcanzado un alto grado de resistencia.

28

Diseño de Pavimentos 2013 1.5 Aceptación de los Trabajos Criterios: Los trabajos para ser aprobados por el Supervisor, deberán estar sujetos a lo siguiente: a. Controles Similares a los especificados en la Subsección 400.07(a). “Criterios” Controles.- Durante la ejecución de los trabajos, el Supervisor efectuará los siguientes controles principales: · Verificar la implementación para cada fase de los trabajos, según lo especificado en la Sección 103. · Verificar el estado y funcionamiento de todo el equipo aprobado por el supervisor y empleado por el Contratista. · Comprobar que los materiales cumplen con los requisitos de calidad exigidos en la Subsección 400.02 y en la respectiva especificación. · Supervisar la correcta aplicación del método de trabajo aceptado como resultado de los tramos de prueba. · Ejecutar ensayos de compactación. · Verificar la densidad de las capas compactadas efectuando la corrección previa por partículas de tamaño superior al máximo especificado, siempre que ello sea necesario. Este control se realizará en el espesor de capa realmente construida. · Tomar medidas para determinar espesores, levantar perfiles y comprobar la uniformidad de la superficie granular mediante controles del IRI con equipos previamente definidos y calibrados. · Vigilar la regularidad en la producción de los agregados de acuerdo con los programas de trabajo. · Vigilar la ejecución de las consideraciones ambientales incluidas en esta sección para la ejecución de obras. Adicionalmente, deberá efectuarse los ensayos de control de mezcla densidad y resistencia de la misma.

29

Diseño de Pavimentos 2013 b. Calidad de los Materiales 1. Calidad del cemento Cada vez que lo considere necesario, el Supervisor efectuará los ensayos de control que permitan verificar la calidad del cemento, debiendo ser por lo menos a la llegada a obra de un lote y cada 50 bolsas de un apilamiento. Por ningún motivo se permitirá el empleo del cemento endurecido o con fraguado prematuro o cuya fecha de vencimiento haya sido superada. 2. Calidad del agua El Supervisor siempre que lo considere necesario verificará el pH y el contenido de sulfatos del agua empleada. 3. Calidad de los suelos De cada procedencia de los suelos a utilizarse y aportes empleados en la estabilización y para cualquier volumen previsto, se tomarán 4 muestras para los ensayos y frecuencias. Durante la etapa de producción, el Supervisor examinará las descargas a los acopios y ordenará el retiro de los materiales que presenten restos de tierra vegetal, materia orgánica o tamaños superiores al máximo especificado. Además, efectuará las verificaciones periódicas. c. Calidad de la mezcla 1. Resistencia Con un mínimo de 2 muestras diarias de la mezcla elaborada en la obra se moldearan probetas (3 por muestra) con la energía del ensayo de compactación para verificar en el laboratorio su resistencia a compresión simple luego de siete días de curado, de conformidad con el procedimiento realizado durante el diseño de la mezcla. La preparación de los testigos, así como el ensayo, será de acuerdo al MTC E 1101 y MTC E 1103. La resistencia media de las 6 o más probetas diarias (Rm) deben ser iguales o superiores al 100% de la resistencia correspondiente al diseño (Rd) presentado por el Contratista, conforme se describe en el apartado “Diseño de la Mezcla” de esta especificación. 30

Diseño de Pavimentos 2013 Rm≥ Rd A su vez, la resistencia de cada probeta (Ri) debe ser igual o mayor al 95% del valor de diseño (Rd). Ri > 0,95 Rd Si uno o más de estos requisitos se incumplen, se rechazará el tramo al cual representan las muestras.

O antes, si por su génesis existe variación estratigráfica horizontal y vertical que originen cambios en las propiedades físico-mecánicas de los agregados. En caso de que los metrados del proyecto no alcancen las frecuencias mínimas especificadas, se exigirá como mínimo un ensayo de cada propiedad y/o característica. Ensayo exigido para capas estructurales en zonas con altitud mayora 3.000 msnm. d. Calidad del trabajo terminado La capa terminada deberá presentar una superficie uniforme y ajustarse a las dimensiones, rasantes y pendientes establecidas en el Proyecto. La distancia entre el eje del Proyecto y el borde de la berma, no será inferior a 31

Diseño de Pavimentos 2013 la señalada en los planos o la definida por el Supervisor. La cota de cualquier punto de la capa compactada, no deberá variar en más de 10 mm. De la proyectada. Este, además, deberá efectuar las siguientes comprobaciones:

1. Compactación Las determinaciones de densidad de la capa compactada se efectuarán con la frecuencia que se indica en la Tabla 301.A-01 y los tramos por aprobar se definirán sobre la base de un mínimo de 6 determinaciones de densidad. Los sitios para las mediciones se escogerán al azar, siguiendo el procedimiento indicado en la Subsección 04.05 (d). La densidad será como mínimo el 95% de la densidad máxima obtenida en el ensayo de compactación del diseño o de la obtenida en el ensayo de Relación Humedad, Densidad, indicado en la Tabla 301.A-01 de Ensayos y Frecuencias. El incumplimiento de dicho requisito trae como consecuencia el rechazo del tramo. La densidad de las capas compactadas se determinará por el método del Cono de Arena. 2. Espesor Sobre la base de las perforaciones efectuadas para el control de la compactación, el Supervisor determinará el espesor medio de la capa compactada (em), el cual no podrá ser inferior al de diseño (ed). em ³ ed Además el espesor obtenido en cada determinación individual (ei) deberá ser, por lo menos, igual al 95% del espesor de diseño (ed). ei > 0,95 ed El

incumplimiento

de

alguno

de

estos

requisitos

trae

como

consecuencia el rechazo del tramo. 3. Uniformidad de la Superficie La uniformidad de la superficie de la obra ejecutada será comprobada, por cualquier metodología que permita determinar tanto en forma 32

Diseño de Pavimentos 2013 paralela como transversal, al eje de la vía, que no existan variaciones superiores a 10 mm. Cualquier diferencia que exceda esta tolerancia, así como cualquier otra falla o deficiencia que presentase el trabajo realizado, deberá ser corregida por el Contratista a su cuenta, costo y riesgo de acuerdo a las instrucciones y aprobación del Supervisor. 1.6 Aportación a la Sostenibilidad El aprovechamiento de los suelos existentes mediante la estabilización, incluso en el caso de suelos marginales o contaminados, evita la reducción de los recursos naturales disponibles al disminuir el empleo de suelos de mejor calidad. Por otra parte, se suprimen las operaciones de remoción de los suelos existentes y su transporte a vertedero, así como las de extracción y transporte a obra de los suelos que los sustituyen. Se trata de una técnica enfocada claramente a lograr una mayor sostenibilidad, a cuyas ventajas medioambientales y técnicas, se suman importantes beneficios económicos. Ventajas medioambientales •

El empleo de suelos de la traza evita explotar nuevos yacimientos y

disminuye la necesidad de vertederos. •

La eliminación del transporte de los suelos disminuye las emisiones de

CO2 y otros contaminantes y reduce el daño que generan los combustibles y aceites, así como los impactos colaterales (polvo, erosiones y otros) que provoca sobre las carreteras y flora adyacentes. •

Se trata de una técnica especialmente adaptada al empleo de cementos

con alto contenido de adiciones. Esto se traduce en una disminución de las emisiones durante su fabricación, al reducir la cantidad de clinker empleado e incorporar subproductos industriales como escorias o cenizas volantes, lo que favorece el cumplimiento del protocolo de Kioto y de los compromisos de desarrollo sostenible. •

Es una técnica en frío que consume poca energía. Se disminuyen con

ello notablemente la contaminación y las emisiones de vapores nocivos.

33

Diseño de Pavimentos 2013 Ventajas técnicas •

Permite el empleo de los suelos de la traza, mejorando sus

características hasta el grado deseado. •

Proporciona una elevada capacidad de soporte a la explanada,

disminuyendo las tensiones que llegan a las capas del firme, con lo que aumenta la vida de servicio del mismo. •

Asegura la estabilidad de los suelos, tanto por la reducción de su

sensibilidad al agua y a la helada, como por el incremento de su resistencia a la erosión. Ventajas económicas •

El empleo de los suelos de la traza y la eliminación del transporte

suponen una reducción importante de costes. •

La obtención de cimientos de mayor calidad permite una economía en

los firmes y en el volumen total de áridos empleados en los mismos. •

Se reducen los plazos de ejecución dado que la estabilización se realiza

con equipos de alto rendimiento y que se disminuye el espesor total de la explanada frente a las alternativas con suelos sin tratar. •

Las ventajas técnicas y ambientales citadas también se traducen en

beneficios económicos.

34

Diseño de Pavimentos 2013 RECOMENDACIONES Para las determinadas condiciones climáticas se recomienda: En épocas calurosas.- En épocas calurosas, las altas temperaturas pueden

dar

lugar

a

una

desecación

del

material

que

altera

desfavorablemente las relaciones de hidratación del cemento. Algunas de las medidas que se pueden emplear para reducir estos problemas cuando se extiende a temperaturas superiores a 35 ºC son: o Empleo de un retardador de fraguado para incrementar el plazo de trabajabilidad, que en estos casos disminuye. o Mezclado con agua fría, incrementando el volumen de agua para prever la evaporación que se producirá durante el proceso. o Pulverización de agua durante la compactación. o Extensión del riego de curado inmediatamente. En épocas frías.- No se debe extender el material cuando la temperatura ambiente descienda por debajo de 5ºC y exista fundado temor de heladas, ya que la ganancia de resistencia es muy débil y prácticamente inexistente por debajo de dicha temperatura. En caso de que la temperatura tienda a aumentar, se puede fijar este límite en 2ºC. En este caso se deberán emplear cementos con un contenido reducido de adicciones (tipo II) y categoría resistente 42,5N y obtener altas resistencias. Por otra parte, en caso de ser factibles recomendable realizar la mezcla con agua caliente. En épocas lluviosas.- En caso de lluvia la ejecución de la estabilización debe suspenderse, tanto por la gran dificultad para compactar el material al incrementarse considerablemente la humedad por encima de la óptima, como por el peligro de que se produzca un lavado de la superficie. No obstante, se puede trabajar cuando haya una lluvia fina y ligera, que tienda a desaparecer. Ejecución con viento fuerte.-

35

Diseño de Pavimentos 2013 En caso de dosificarse el cemento en polvo, no se debe extender cuando haya viento fuerte (velocidad por encima de 35 km/h). Si el cemento se incorpora como lechada, hay que tener en cuenta que, incluso aunque se esté en un ambiente marítimo con un alto porcentaje de humedad, la capacidad del viento para desecar rápidamente la superficie del material es muy alta, por lo que se deberán tomar las precauciones adecuadas. Se debe tener en cuenta para la construcción de este tipo de obras el gran porcentaje de los accidentes automovilísticos que tienen lugar todos los días en las ciudades que están relacionados con el deterioro de las calles y resulta de gran importancia prolongar la vida de los pavimentos. Esto se logra estudiando potenciales cambios en sus diseños, de manera que el desgaste producido por los vehículos afecte tan sólo la capa superficial y no genere daños de tipo estructural. Es evidente que los beneficios de dichos avances repercutirían tanto en la seguridad vial como en la economía.

En nuestra región San Martín debido al clima caluroso que contamos, a este tipo de estructuras se recomienda más cuidado ya que se deterioran con el pasar del tiempo y por lo tanto si estas llegan a fallar pueden causar daños económicos, daños a personas y sobre todo siendo un obstáculo para la comunicación. Cada cierto tiempo determinado se debe realizar un mantenimiento a las obras, ya que debido al paso del tiempo ya sea por condiciones climáticas, el pavimento sufre un desgaste, el cual debe ser reparado.

36

Diseño de Pavimentos 2013 CONCLUSIONES 

La estabilización de suelos con cemento es utilizada para mejorar sus características y permitir su aprovechamiento es una técnica moderna, económica y sostenible.



La construcción de los pavimentos de suelo cemento es simple y rápida. Se

pueden utilizar los equipos empleados en la construcción de

caminos de tierra o implementos normalmente usados en las labores agrícolas, tales como arados, rastras de disco y de dientes fijos y flexibles u otros, se utilizan equipos de los que disponen prácticamente todas las municipalidades de cada ciudad, por lo tanto esta técnica se puede considerar económica. 

La incorporación de la misma a la normativa actual y el gran número de equipos de última generación disponibles ha facilitado su desarrollo en todo el territorio nacional, siendo actualmente una solución ampliamente contrastada por sus ventajas técnicas, económicas y medioambientales.



El suelo cemento es un material estructural compuesto de suelo y cemento portland normal, mezclados en forma cuidadosa y compactado a densidad máxima

con un contenido de humedad. Al hidratarse el

cemento, la mezcla se convierte en un material de pavimento resistente y durable, por lo tanto resulta un material económico y a la vez durable que aporta al beneficio y desarrollo de carreteras. 

En la construcción del suelo cemento el objetivo es mezclar íntimamente suelo triturado con cemento en proporciones adecuadas y con humedad suficiente para obtener la máxima densidad por compactación., así obteniendo una mezcla óptima la cual estará apta para la estabilización del suelo determinado.

37

Diseño de Pavimentos 2013 

Las obras de pavimentación, son de gran rendimiento para la sociedad, ya que gracias a estas se mejora la comunicación entre ciudades, pequeñas poblaciones, y sobre todo el desarrollo vial de una ciudad, este tipo de beneficio lo observaremos en la obra ya culminada del Jirón Primero de Mayo, la cual aportará al beneficio de la población moralina.



La importancia del buen estado de los pavimentos cobra trascendencia una vez conocidas las participaciones que éstos tienen en términos de seguridad, economía, rapidez y comunicación. Aceptando que el mantenimiento

y

rehabilitación

actividades de suma importancia.

38

en

materia

de

pavimentos

son

Diseño de Pavimentos 2013 REFERENCIAS http://www.ieca.es/Uploads/docs/Estabilizaci%F3n_de_suelos_con_cemento.pd



f

http://www.geoproducts.org/editoruploads/documents/Spanish%20Docs/Manual



%20De%20Estabilizaci%C3%B3n.pdf



http://www.icpa.org.ar/publico/files/s_c_caminos.pdf



http://www.ciccp.es/ImgWeb/Castilla%20y%20Leon/Documentaci%C3%B3n%20T%C3 %A9cnica/Guia%20practica%20suelocemento%20in%20situ.pdf

39

Diseño de Pavimentos 2013 ANEXOS

-

Tratamiento del suelo con cal o con cemento para una mejora de las características de los suelos existentes en obra o de aportación. Consiste en esparcir el conglomerante en polvo en el terreno y posteriormente fresarlo para su correcto mezclado, añadiendo el agua necesaria en el momento del fresado.

-

La estabilización de las tierras, con empleo de cal o cemento, evita la necesidad de su vaciado, de forma que disminuye la cantidad de residuos generados y la necesidad de recursos consumidos, optimizando la gestión de los mismos.

40

Diseño de Pavimentos 2013 de

Movimiento

Suelo

para

la

estabilización.

-

En

la

construcción de vías intervienen

varios

procedimientos como la

trituración

y

tamizado

de

materiales granulares. Como se observa en la imagen.

-

En la imagen

se observa uno de los métodos

de

como

esparcir el cemento.

41

Diseño de Pavimentos 2013

-

Se aprecia la estabilización del suelo con Material constituido por mezcla de cemento asfáltico y solventes de hidrocarbonados de diferente rango de destilación, que le imparten a los asfaltos diluidos sus distintos tiempos de corte o curado.

42