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JORNADAS DE ACTUALIZACION TECNICA CONSTRUCCION DE BASES DE SUELO CEMENTO Ing. EDUARDO A. MARCOLINI

DIRECCION NACIONAL DE VIALIDAD Jujuy, 20 y 21 de marzo de 2012

SUELO CEMENTO - DEFINICIONES → (natural / mezcla artificial) → (% mínimo s/especificaciones) → (p_compactacion e hidratación)

Mezcla intima de : DISEÑO DE MEZCLAS DE SUELO CEMENTO Condiciones a cumplimentar:

• Resistencia a compresión a 7 días > mínimo requerido (usualmente 21 - 40 kg/cm2) % pérdida

• Durabilidad por Congelamiento y Deshielo ( 12 ciclos )

< especificado

% cemento vs Resistencia a compresión

Hum. y secado Cong. y deshielo

% cemento vs durabilidad perdida en %

Resist (kg/cm2)

• Durabilidad por Humedecimiento y Secado ( 12 ciclos )

70 60 50 40

Especific.

12 10 8 6

30

4

20

< 5 % cem ento

5,2 % cem ento

2

10 0

0

4

5

6

7

8

9

10

4

5

6

7

cem ento en %

8

9

10

cemento en %

Ejemplo: mínimo % cemento requerido = 5,2 % → Nueva Resistencia de referencia = 32 kg/cm2 CONTROL INDIRECTO DE DURABILIDAD

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SUELO CEMENTO - CONSTRUCCION PREMISAS A CONSIDERAR, PARA GARANTIZAR LA CALIDAD REQUERIDA EN BASES CEMENTADAS : Contenidos de cemento y humedad adecuados Determinados previamente en Laboratorio, para alcanzar las características de Resistencia y Durabilidad especificadas Selección de metodologías y equipamientos que permitan reproducir en obra las condiciones de Laboratorio – Incremento contenido mínimo cemento para compensar diferencias de escala y controles

Mezclado eficiente y uniforme de materiales intervinientes Correcta dosificación de los materiales, granulometrías y pulverizado apropiado, homogeneidad de mezcla, control de espesores

Compactación apropiada en el camino Obtención de las densidades predeterminadas, dentro del plazo de manejabilidad de la mezcla, con uniformidad en todo el espesor

Curado adecuado de la capa terminada Mantenimiento de las condiciones humedad durante tiempo mínimo necesario, para garantizar la correcta hidratación del cemento y por consiguiente las resistencias potenciales de la mezcla proyectada.

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METODOLOGIAS CONSTRUCTIVAS MEZCLA EN EL CAMINO

MEZCLA EN PLANTA

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METODOLOGIAS CONSTRUCTIVAS MEZCLA EN EL CAMINO

MEZCLA EN PLANTA

EQUIPOS RECICLADORES (RECLAIMER) :

PLANTAS MEZCLADORAS CENTRALES:

↑ Alta eficiencia de pulverización y mezclado

↑ Mayor control en la dosificación de los materiales

↑ Elevadas producciones acordes con las T.A.R.

↑ Mas uniformidad de las mezclas

Complementar con: → Adecuada dosificación y distribución de materiales componentes

Complementar con: → Distancias y equipos de transporte adecuados → Metodologías de distribución en cancha apropiadas

→ Estricto control de espesores de tratamiento INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO

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MEZCLADO EN EL CAMINO Preparación previa de la cancha: Carga de suelo

. extendido y perfilado del material . topografía y corte con precisión espesor final de la capa

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MEZCLADO EN EL CAMINO Preparación previa de la cancha: Eventualmente: en suelos cohesivos Pulverizado previo y/o premezclado dos o mas suelos

Ajustes en la humedad Suelos muy húmedos 2 / 3 % debajo de Hóptima Suelos muy secos humedecimiento previo para cubrir déficit de equipos

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MEZCLADO EN EL CAMINO Preparación previa de la cancha:

. Corrección de suelos con arenas . Carga y extendido con medios idóneos que garanticen una dosificación uniforme . Opcional: premezclado previo a la ejecución de la base cementada

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MEZCLADO EN EL CAMINO Distribución del cemento: . Descarga de cemento a granel sobre la cancha precortada, es lo mas usual . Dispositivos de distribución adecuados . Es importante que posean algún mecanismo o dispositivo que permita ser calibrado (apertura, velocidad, etc) . Repetibilidad en la dotación descargada . Delimitar claramente el ancho del tratamiento . En algunos casos puede resultar conveniente formar un caballete de suelo para contener el cemento descargado . Canchas de prueba para ajustar estos parámetros control de la cantidad de cemento descargada efectiva

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MEZCLADO EN EL CAMINO Distribución del cemento:

. Descarga de un espesor predeterminado de cemento . Descarga de flujo controlado

. Exige máxima precisión en el precorte de la cancha

. Permite regular una abertura de descarga y velocidad del camión

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MEZCLADO EN EL CAMINO Distribución del cemento: Descarga de una cantidad predeterminada (capacidad acopio) en una longitud y ancho definido: → distribución azarosa:

. falta de uniformidad . dependen en gran medida de la voluntad del operador

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MEZCLADO EN EL CAMINO Mezclado en cancha: . Con equipos recicladores – reclamadores (reclaimer) . Incorporación y mezclado de la humedad en el tambor del equipo . Control de humedad de la mezcla detrás del paso del reciclador . Verificar calidad de pulverizado regular apertura de compuerta, velocidad del equipo

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MEZCLADO EN EL CAMINO Mezclado en cancha:

. En fajas longitudinales acordes al ancho del tambor mezclador . Solapes 10 / 20 cm que eviten sectores sin tratar . Evitar sobrehumedecimiento → fajas de igual ancho efectivo – incorporar agua sólo en una de las pasadas del equipo en el solape

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MEZCLADO EN EL CAMINO . Cemento distribuido en todo el ancho de la cancha . Iniciar mezcla en una faja de borde . Nunca comenzar el mezclado de una faja si no se completó la descarga de cemento en la franja lateral

CONTROL DE ESPESOR DE RECICLADO . Se calibra la profundidad de penetración del tambor . El equipo “copia” la cancha . Precaución: cuando se hace un premezclado en seco – superficie de apoyo distorsionada

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MEZCLADO EN PLANTA CENTRAL → PERMITE UN BUEN CONTROL SOBRE LA DOSIFICACION DE LOS MATERIALES → PRECAUCIONES EN EL TRANSPORTE Y DISTRIBUCION DE LA MEZCLA

. Calibración inicial y control periódico de la planta (en general dosifican por volumen) . Asegurar provisión de cemento de flujo uniforme (fluidificadores) . Control visual permanente

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MEZCLADO EN PLANTA CENTRAL Preparación de suelos: * Pulverizado previo de suelos finos * Acopio en cantidades suficientes de granulometría adecuada y humedad controlada

Recomendable: colocación de cribas o zarandas para limitar tamaño máximo en tolvas de carga

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MEZCLADO EN PLANTA CENTRAL Transporte y distribución en cancha: En el transporte: . Limitar perdidas de humedad por evaporación (cobertura) . Limitar tiempos de viaje (plazo de manejabilidad)

Distribución: . Con equipos distribuidores adecuados o pavimentadoras . En dos o mas fajas de ancho, limitar longitud para evitar demoras entre franjas adyacentes

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COMPACTACION Previo al inicio de compactación: . Verificar condiciones de la mezcla: ↘ HUMEDAD ↘ GRANULOMETRIA . Mantener el mas alto contenido de humedad que permita la consolidación y terminación sin que se observen fisuramiento superficial, ondulaciones, huellas o baches durante las operaciones de compactación

. Granulometría adecuada: 100 % pasa tamiz # 25 mm (1“) 80 % pasa tamiz # 4,8 mm (Nº 4) (excluidas partículas de grava) . Efectuar ajustes necesarios en los procesos constructivos

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COMPACTACION Equipos de Compactación: . Densificación con equipos adecuados para el tipo de suelo

Chequear en canchas de prueba

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COMPACTACION Inicio de la Compactación: . Evitar demoras en el inicio de la compactación (detrás del reciclador o equipo distribuidor) . Los trabajos de densificación sólo concluyen cuando termina el último equipo de compactación afectado a las tareas (usualmente rodillo neumático) . Completar los trabajos dentro del plazo de manejabilidad (máximo 2 horas en general) . Importantes pérdidas de resistencia por retardos en la compactación

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COMPACTACION . Precauciones especiales con el uso de patas de cabra: - asegurar buena penetración de los tacos del tambor del compactador - mantener buena adherencia de la capa superficial (material “suelto”) . Cualquiera sea el / los equipos de compactación mantener las condiciones de humedad de la mezcla, con riegos ligeros de agua (perdidas por evaporación, manipuleo, etc)

. Compactadores de superficie lisa (aplanadoras, rodillos metálicos o neumáticos) facilitan el mantenimiento de la humedad durante el proceso y permiten una mejora en la terminación superficial

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SELLADO FINAL . Cualquiera sea el equipamiento de compactación, se obtiene una buena terminación de las capas cementadas; “sellando” la superficie con rodillo neumático . Son condiciones esenciales: - mantener la humedad de trabajo durante todo el proceso - eliminar planos de compactación / laminaciones formados por los propios equipos (patas de cabra, motoniveladoras, etc) - completar todos los trabajos dentro de los plazos recomendados

. Se debe obtener una superficie lisa, densa y húmeda, libre de grietas, baches, delaminaciones, desprendimientos, etc

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CORTE Y PERFILADO FINAL Con Motoniveladoras o Trimmer . Corte final a cotas de proyecto de la base . Máxima precisión . Descarte del material producto del perfilado

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CORTE Y PERFILADO FINAL . Recomendable: completar todas las tareas, hasta el curado de la capa cementada, dentro del plazo de manejabilidad Los equipos actuales, operando en fajas, con controles de nivel independientes, permiten acelerar los tiempos de construcción de bases cementadas

. La práctica de efectuar corte y perfilado final a la jornada siguiente, no es aconsejable desde ningún punto de vista: - disminución rendimientos y desgastes de los equipos de corte - poca confiabilidad en mantenimiento de humedad de la capa → desecación, pérdida de resistencia y desgaste superficial acelerado . En general está asociada a una sobrevaloración de la capacidad de producción de los equipos → canchas mas cortas

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CURADO DEL SUELO CEMENTO . Riego de curado: en general con materiales bituminosos (emulsiones), están destinados a mantener la humedad de la capa cementada, a fin de garantizar la correcta hidratación del cemento, ganancia de resistencia y una superficie durable y de buena calidad Previo al riego asfáltico: - Enérgico barrido y soplado para eliminar material suelto o débilmente adherido

- Riego de agua para saturar los poros de la base cementada, con el fin de evitar penetración del material asfáltico (no se debe imprimar sobre charcos o agua superficial)

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CURADO DEL SUELO CEMENTO

Curado sobre material suelto y seco

Curado en condiciones apropiadas de humedad

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CONCLUSIONES FINALES # Utilizar contenidos de cemento conservadores, a fin de compensar las sustanciales diferencias entre las condiciones de obra y de laboratorio # Adoptar una logística de obra adecuada, atendiendo aspectos relacionados con: - selección de equipos apropiados - provisión y dosificación de materiales componentes - esquema de seguimiento y control de calidad que asegure los mejores resultados # Respetar plazos de manejabilidad y mantener las condiciones de humedad # Efectuar el curado dentro de los plazos tolerables

INDEPENDIENTEMENTE DE LA METODOLOGIA CONSTRUCTIVA UTILIZADA, ES RELEVANTE OBTENER UNA SUPERFICIE DE TRATAMIENTO LISA, DE ALTA DENSIDAD Y RESISTENCIA. UN SUELO CEMENTO CON LA DENSIDAD Y RESISTENCIA REQUERIDAS NO ALCANZA SI ESTAS CARACTERISTICAS NO SE CUMPLEN EN TODO EL ESPESOR, INCLUYENDO DE MANERA FUNDAMENTAL, A SU SUPERFICIE.

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MUCHAS GRACIAS !!!!

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