Estabilizacion De Suelos

ÍNDICE

Resumen 2

Introducción 4

Marco Teórico 5

Metodología 11

Resultados 15

Conclusiones 17

Fuentes 18

Apendices 19

ÍNDICE DE IMAGENES

Imagen 1. Perfil general de un suelo. El espesor, presencia y composición de los horizontes varía en función del tipo de suelo y las condiciones climáticas. 6

Imagen 2. Esquema de realización de la práctica 15

RESUMEN

Durante la ejecución de obras civiles en el municipio de Pachuca de Soto constantemente se presenta el problema de suelos infértiles debido a los usos que se les da o a sus características, por lo que es necesario recurrir a un proceso de mejoramiento y estabilización del suelo mediante la cal ya que cumple las características de efectividad y un gran ahorro en costos.

Para realizar el proceso de estabilización es necesario conocer los conceptos referentes a este proceso:

Suelo: es todo tipo de material terroso, desde un relleno de desperdicio, hasta material areniscas, también puede llamarse como la parte exterior de la corteza terrestre. Este está dividido en capas llamados horizontes (O, A, E, B, C, R). Para trabajar con el suelo debemos de saber a qué tipo de este nos estamos enfrentando, ya sea suelos rocosos, arenosos, arcillosos y orgánicos. Dados los diferentes tipos de suelo y su composición, es que se presentan problemas de suelos deficientes para la ejecución de obras civiles, por lo que es necesario recurrir a un proceso de estabilización de suelos en este caso mediante la cal. Esta puede ser cal viva y La cal hidratada (hidróxido de calcio). La cal más utilizada para el tratamiento de suelos es la cal alta en calcio, pero en algunas ocasiones se utiliza cal dolomítica con esta se puede lograr la estabilización, aunque la fracción de magnesio reacciona más lentamente que la fracción de calcio. La cal, sola o en combinación con otros materiales, puede ser utilizada para tratar una gama de tipos de suelos.

Con ellos se obtiene un incremento en la resistencia y su capacidad de soporte; así como la disminución de su sensibilidad al agua y a los cambios de volumen. Para tratar un suelo arcilloso se utiliza cal en diferentes proporciones y tipos dependiendo el objetivo, el nivel más bajo de tratamiento se utiliza únicamente para secar y modificar los suelos temporalmente; este mejoramiento propone una base más estable para trabajar o habilitar caminos provisionales.

Un suelo estable es el que tiene cierta cohesión y cierto rozamiento entre partículas.

En un suelo de arcilla pura no hay rozamiento interno entre las partículas y, exclusivamente, tendrá cohesión. La relación entre tensiones cortantes y normales será constante.

En un suelo con gravas y arenas no hay cohesión, por no haber elementos finos (c es cero) y sólo hay rozamiento interno.

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.

Un suelo es estable cuando presenta buena resistencia a la deformación y es poco sensible a la presencia de agua.

INTRODUCCIÓN

En seguidas e innumerables ocasiones, para la ejecución de obras civiles, en el municipio de Pachuca de Soto, se presenta el problema de suelos deficientes para la ejecución de las mismas, esto debido al uso anterior que se les da a los terrenos o simplemente por características geológicas naturales, por ello es necesario recurrir a un proceso de mejoramiento o estabilización de suelos.

Debido a la gran variedad de sistemas que se pueden utilizar para el proceso de estabilización de suelos y los requerimientos principales que necesitan los constructores y/o clientes: economía y efectividad, se decide buscar un sistema que cumpla con ambos requisitos, por ello se opta por elegir el sistema a base de cal y comprobar el costo y efectividad en su uso.

Para la ejecución de un proceso de mejoramiento de suelos surgen cuestiones sobre la cantidad necesaria de cal para realizar un proceso de estabilización de suelos, así como los tipos de obras recomendadas para ejecutar dicha estabilización. Dichas cuestiones se pretenden resolver con este proyecto, comprendiendo únicamente resultados aplicables para suelos en el municipio de Pachuca de Soto, Hidalgo.

Como objetico general, este proyecto pretende conocer el procedimiento adecuado para ejecutar un trabajo de estabilización de suelos en obras civiles con deficiencia de estabilidad debido al contenido de ácidos carboxílicos y fenoles, así mismo se determinara la fiabilidad económica de este sistema.

MARCO TEÓRICO

Suelo, para los fines del presente trabajo, la palabra suelo representa todo tipo de material terroso, desde un relleno de desperdicio, hasta areniscas parcialmente cementadas o lutitas suaves (Juárez & Rico, 2005).

En un estudio realizado por la Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT, 2004) se establece que el suelo, es la parte exterior de la corteza terrestre está constituido por una capa de material fragmentario no consolidado; es un sistema complejo que se forma por la interacción continua y simultánea de la materia a partir del cual se origina, del clima, del tipo de vegetación y fauna y de las condiciones particulares del relieve.

Dado que los procesos de formación del suelo ocurren desde la superficie hacia abajo, las variaciones de composición, textura, estructura y color evolucionan de manera gradual a diferentes profundidades. Estas diferencias verticales dividen el suelo en zonas o capas conocidas como horizontes.

En un buen suelo es posible distinguir los siguientes horizontes:

Imagen 1. Perfil general de un suelo. El espesor, presencia y composición de los horizontes varía en función del tipo de suelo y las condiciones climáticas.

TIPOS DE SUELO: Según los materiales que predominan en su composición los suelos pueden ser: rocosos, arenosos, arcillosos y orgánicos.

Suelos rocosos: Escasean de horizonte A y B, por lo que la roca aparece en la superficie.

Son duros e impermeables, por lo cual son secos y no permiten el crecimiento de vegetales.

Suelos arenosos: Debido a que las partículas están muy sueltas, son suelos porosos y permeables que dejan pasar el agua con facilidad, por lo tanto no retienen la humedad requerida para el desarrollo vegetal.

Suelos arcillosos: Son de textura blanda, más compactos que los arenosos; por ello son menos permeables y retienen la humedad, lo que favorece el crecimiento de las plantas.

Suelos orgánicos: Poseen materia orgánica en abundancia, son permeables y esponjosos, por lo que retienen una cantidad de humedad que los hace especialmente fértiles.

Derivado de los diferentes tipos de suelo y su composición particular, es que se presentan problemas de suelos deficientes para la ejecución de obras civiles, por lo que es necesario recurrir a un proceso de mejoramiento o estabilización de suelos. En el caso concreto hablamos de la 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. Una lechada de cal es una suspensión de cal hidratada en agua, que puede elaborarse a partir de cal hidratada o de cal viva.

La cal viva se produce de la transformación química del carbonato de calcio (piedra caliza – CaCO3) en óxido de calcio. La cal hidratada se obtiene cuando la cal viva reacciona químicamente con el agua. La cal hidratada (hidróxido de calcio) es la que reacciona con las partículas arcillosas y las transforma permanentemente en una fuerte matriz cementante.

La cal más utilizada para el tratamiento de suelos es la cal alta en calcio, que contiene un máximo de 5% de óxido o hidróxido de magnesio. Sin embargo, en algunas ocasiones se utiliza cal dolomítica. La cal dolomítica contiene de 35 a 46% de óxido o hidróxido de magnesio. Con la cal dolomítica se puede lograr la estabilización, aunque la fracción de magnesio reacciona más lentamente que la fracción de calcio.

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.

Subrasante (o subbase): La cal puede estabilizar permanentemente

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