Estabilizacion De Suelos Con Cemento Portland.pdf 2i3n55

ESTABILIZACION

l D E

CON

CEMENTO

0. COMENTARIOS PRELIMINARES

E

N el presente trabajo, se pretende dar al no iniciado una idea resumida de las aplicaciones del cemento Portland a la estabilización de suelos. No se pretende que este trabajo, por sí solo, baste para empezar a construir o a estabilizar suelos con cemento Portland. El criterio que se siguió fue más bien el de orientar proporcionando las fuentes más significativas de información. Al mismo tiempo, se cree que servirá como una introducción adecuada a aquel que esté interesado en hacer aplicaciones de suelo-cemento. Se debe mencionar aquí, que la organización y partes del presente resumen son esencialmente del trabajo de Johnson (Ref. 1). El que desee familiarizarse y profundizar en el tema,, por lo menos en los aspectos básicos que se encuentran ya en la literatura, deberá leer y estudiar atentamente las Refs. l-4. La primera de ellas es el mejor resumen y el más significativo de lo que se conoce sobre suelo-cemento hasta la fecha, hecho por Johnson del Highway Research Board. Las Refs. 2 y 3 son los excelentes manuales sobre laboratorio y construcción

4

S U E L O S

PORTLAND

de pavimentos de suelo-cemento y otras aplicaciones que ha elaborado el personal de la Portland Cement Association. La cuarta referencia es un libro sobre mecánica de suelos aplicada a caminos hecha en el Road Research Laboratory de Inglaterra; se ofrece un crtierio y un punto de vista diferente del americano para la ejecución y el diseño de aplicaciones y estabilización de suelos con cemento Portland. Cabe aquí el subrayar, que en nuestro medio no existe la suficiente información sobre aplicaciones de cemento a la estabilización de suelos. Es sumamente importante hacer notar que el primer paso en lograr la aceptación y el uso amplio del cemento para estabilización de suelos r-n nuestro medio, será no solamente el consultar y estudiar la literatura disponible, que resume las experiencias de otros países, sino adquirir por medio de un laboratorio, y también por medio de algún constructor con experiencia, información sobre los distintos tipos de suelos que existen en la República Mexicana, y sus posibilidades de ser estabilizados económicamente con ccmento. Como en cualquier aplicación práctica de la construcción, nada sustituye a la

EL TIPOY CANTIDAD DE MEZCLA DEBEN DETERMINARSE POR

-0

I,

Q)

0 c -

Noto: Lo combinación con éxito de mezclas estabilizadoras

A-l-a

5 NO .

A-l-b

SE NECESITA MEZCLA ESTABILIZADORA

(A.A.S.H. d.

0

5

10

con suelo requiere que

15

Ml47-54)

I

20

25

30

35

Porcentaje del suelo existente que pasa la malla No200 Figura

I.-Mezclas estabilizadoras sugeridas adecuadas para emplearse con suelos 7 a.cuerao1 c o~~n s u‘~.*2..1~.L.ll~., y La1 c a.~n r z al.l ae anaace .*lae phasmmaa a a q1u e p a s a ha1 malla 200.

experiencia adquirida localmente en el medio en que se va a hacer. Repitiendo, al no iniciado no le bastará con leer la literatura, sino que deberá adquirir experiencia previa de laboratorio y equipo de construcción, antes de lograr aplicar con éxito la estabilización del suelo-cemento. Al final de este trabajo se hace una relación breve de las pocas experiencias que ha habido en México. Este es un campo de aplicación que ha producido soluciones económicas en otros países, especialmente Inglaterra, Australia y Estados Unidos. Es evidente que no todos los problemas de estabilización, de ademes u otras aplicaciones, pueden resolverse con cemento Portland y que, como todas las soluciones, ésta tiene algunas limitaciones marcadas, especialmente la plasticidad del suelo. En la Fig. 1 se muestra una gráfica que

limita en términos generales el campo económico de acción de los diferentes agentes estabilizadores, según la plasticidad del suelo. Debe decirse que para una aplicación específica es posible salirse de los límites marcados en la Fig. 1, pero se puede observar que el campo del cemento es bastante amplio. Se cree que en cuanto se adquiera suficiente experiencia constructiva y de laboratorio en nuestro medio, podrá emplearse el cemento para estabilizar suelos económicamente en un gran número de casos en que ahora no se aplica. Se espera que el presente trabajo cumpla su cometido de difundir entre las ventajas y las limitaciones que haya en su caso, de la aplicación del cemento Portland a la estabilización de suelos.

5

--

1. INTRODUCCION

SE

dice que un suelo es estable cuando exhibe una resistencia marcada y sostenida a la deformación bajo cargas repetidas o continuas, en estado húmedo o seco. Cuando se trata un suelo inferior para mejorar su resistencia y durabilidad, se dice que ha sido “estabilizado”. Estabilización quiere decir una mejoría en resistencia y durabilidad. La estabilización de suelos, en el sentido moderno, indica que se alcanzan en el suelo valores definidos de ciertas propiedades. Los suelos se pueden mejorar por medios mecánicos, químicos, eléctricos, o térmicos. El grado de estabilización que se alcance puede ser distinto dentro de un mismo método, y para distintos métodos. Ya que los suelos existen en muchos tipos distintos, es evidente que no existirá un solo método de estabilización para todos los suelos, sino que cada suelo específico tendrá su procedimiento óptimo de estabilización. Dentro de todos los procedimientos que se han usado para estabilizar suelos, el que usa cemento Portland es aplicable a una gran variedad de ellos. En este trabajo se tratará únicamente de las propiedades y maneras de estabilizar suelos con cemento Portland. Al mismo tiempo, se darán algunas ideas sobre los límites de la aplicabilidad económica de la estabilización con cemento. La estabilización con cemento consiste de una mezcla de suelo pulverizado y cantidades medidas de cemento Portland y agua, compactados a una densidad grande y protegidos contra pérdidas de humedad durante un período de curado especificado previamente. Los usos de mezclas de suelo y cemento son muy variados. De aquí en adelante, se para toda usará la palabra su.elo-cemento una gama grande de tipos de mezcla de suelo y cemento. Algunos de los- usos de cemento y suelos son aplicables a técnicas muy especializadas, como para estabilizar balasto de ferrocarril, y otras. Entre las aplicaciones más importantes del suelo-cemento se encuentran bases y sub-bases pa-

6

ra caminos, además para canales, zanjas y pendientes; incluso algunas aplicaciones para materiales estructurales, tales como tabiques, y materiales semejantes.

2. TIPOS DE MEZCLAS DE SUELO-CEMENTO La posibilidad de controlar las propiedades de la mezcla para una aplicación dada y el grado de estabilización para ‘satisfacer ciertos requerimientos de resistencia y durabilidad, han resultado en una clasificación amplia de los tipos de mezclas de suelo y cemento. En grandes rasgos éstas se pueden clasificar como sigue: a) Suelo-cemento. Estas palabras, en su sentido restringido, se aplican a una mezcla íntima de suelo pulverizado y cemento, que tiene que satisfacer requisitos mínimos de resistencia y/o durabilidad. Este materiql, que se controla cuidadosamente, es el que generalmente se aplica a bases y sub-bases, y algunas veces a carpetas, en carreteras y calles de poco tránsito y buen clima. b) Suelos modificados por cemento. Esta es una mezcla de suelo pulverizado, cemento y agua, en donde los requisitos de resistencia y durabilidad no se controlan tan Aquí, 1; cantidad de cecuidadosamente. mento usada es generalmente menor que la necesaria para un suelo-cemento como se se define en el inciso anterior. c) Suelo-cemento plástico. Es una mezcla de suelo y cemento que puede colocarse en un estado plástico, que endureciéndose cumple los requisitos de durabilidad y resistencia especificados generalmente para suelo-cemento. Este sería el equivalente de concreto hecho con cemento Portland, excepto que los agregados no cumplen los requisitos para un concreto y el contenido de cemento es menor. d) Lechada de cemento y suelo. Se usa para estabilizar balasto de ferrocarril, pendiente, etc.

3. PROPIEDADES Las propiedades de mezclas de suelo y cemento varían con diversos factores. Los principales son los siguientes:

1

TABLA

MATERIAL

Contenido de

Resistencia a la compresión

(70) 7 10 13

kglcmr

cemento

a) La naturaleza y cantidades de suelo, cemento y agua, por unidad de volumen de la mezcla compactada.

1. Arcilla limosa

b) Las condiciones durante el período de hidratación del cemento.

2. Arcilla arenosa

7 10 13

18 27 31

3 . Arena arcillosa

1 10 13

17 20 27

10 13

29 60

10

40

c) LY edad de la mezcla. Entre las propiedades típicas de suelocemento se pueden mencionar las siguientes: resistencia a la compresión, resistencia a la flexión (módulo de rotura), módulo de elasticidad, cambios volumétricos, y algunas otras propiedades de menor importancia, tales como la relación de Poisson, propiedades térmicas, etc. El índice de plasticidad de suelo-cemento es una propiedad que se usa mucho para determinar si un suelo se puede estabilizar económicamente con cemento Portland. Resistencia a la compresión. Para suelos arenosos se han logrado resistencias a la compresión desde 20 kg/cm? para 7 días, hasta 70 kg/cm- a los 28 días (AASHO grupos Al, A2, A3). Para. suelos limosos estas resistencias disminuyen a 17 kg/cm2 para 7 días, y 63 kg/cm? para 28. Finalmente, para suelos arcillosos (AASHO grupos A6, A7), la resistencia oscila de 14 kg/cm2 a los 7 días, hasta 42 kg/cm- a los 28. Los anteriores, son valores representativos de las resistencias a la compresión para los tres tipos de suelo más usuales, arenosos, limosos y arcillosos, clasificados como grupos AASHO Al, A2, A3, Al, A5, A6 y A7. El tipo de espécimen para obtener la resistencia a la compresión es generalmente en Estados Unidos, un cilindro de 7 x 14 cm. Antes de ensayarse, los especímenes deben siempre saturarse en agua después de siete o veintiocho días de curado húmedo. Cabe aquí mencionar que los británicos usan la resistencia a la compresión como el prinial criterio para diseñar mezclas de suelo-cemento. En la Tabla 1 se mues-

4. Arena limpia muy uniforme 5. Grava (mal graduada)

25 28 32

tran resistencias a la compresión típicas para distintas mezclas de suelo-cemento. Se puede observar el aumento en la resistencia a la compresión con aumentos en el contenido de cemento. Los valores mostrados en la Tabla 1 no son directamente comparables con los mencionados en párrafos anteriores, ya que están basados en especímenes cúbicos. Sin embargo, las tendencias para los distintos tipos de suelos, y para los contenidos de cemento, son las mismas. La Fig. 1 muestra la correlación que existe entre el contenido de cemento y la resistencia a la compresión, medida en cilindros de 7 x 14 cm, para suelos con curados húmedos de 7, 28 y 90 días. Se muestran cuatro suelos diferentes con las siguientes propiedades: Suelo mime70

Limite

líquido

Indice de plasticidad Contenido de humedad óptimo* Densidad máxima ; AASHO, grupos

1

2

3

4

16 9.2 132 l-b

17 10 130 2-4

28 15 12.2 123 6

26 7 15.0 113 4

* Valores que se obtuvieron para un contenido de cemento del 10% por peso.

7

ii

SUELO I

-5

PoTpeso Poritol.

3 4

6 7.9

SUELO 2

90

10 14 12.8 17.1

3 4

6 7.6

10 12.6

-I

14 17

C o n t e n i d o d e c e m e n t o (%)

c

SUELO 4

l-

P o r Peso 6 Por vol. 7.3

10 11.9

14 12.2

10 II

14 18 14.7 16.7

C o n t e n i d o d e c e m e n t o (OA) Fig. l.-Resistencia a la compresión, tipo de suelo, contenido de

cemento y edad.

Se puede observar también que la resistencia aumenta considerablemente con la edad, aunque cada vez más despacio. Módulo de rotura. La Fig. 2 muestra la correlación del suelo, contenido de cemento, y edad, con el módulo de rotura. Las tendencias de las variables son las mismas que para la resistencia a la compresión. Los mismos cuatro tipos de suelo se emplearon para hacer especímenes para módulo de rotura, vigas de 10.5 X 10.5 X 29 cm, moldeadas y compactadas, a contenido de humedad y densidad óptimos. 8

Módulo de elasticidad. Esta es otra propiedad de mezclas de suelo y cemento que varía con el contenido del cemento, el tipo de suelo, y la edad, de la misma manera que las dos anteriores, módulo de rotura, y resistencia a la compresión. Una gráfica semejante mostraría curvas de igual forma. Cabe mencionar que el módulo de elasticidad varía para el suelo NQ 2 desde 35,000 kg/cm2 (suelo NQ 2 a los 7 días, 3% de cemento), hasta 210,000 kg/cm2 (suelo Nc 4 a los 28 días 15% por peso de cemento). En general se puede concluir de lo anterior que, para efectos de diseño de mez-

SUELO 2

g

d

28 7

0 L 3

0’ I Por peso3 Por vol. 4

I 6 7.9

1 10 12.8

I 14 17.1

I 3 4

1 6 7.8

l 10 12.6

I 1 14 17

C o n t e n i d o d e c e m e n t o (Oh)

SUELO 3

01

’

Por peso 6 Por vol. 7 . 3 Fig. Z-Módulo y edad.

I

10 ll.9

I

14 18.2

I

10 ll

I

14 14.7

18 18.7

C o n t e n i d o d e c e m e n t o (OX,) de rotura, tipo de suelo, contenido de cemento

clas de suelo-cemento, basta con tener una medida cuidadosa de cualquiera de las tres propiedades anteriores. Evidentemente, la más simple de determinar es la resistencia a la compresión. Existen algunas otras propiedades que varían de igual forma con el tipo de suelo, el contenido de cemento, y la edad. Entre ellas se pueden mencionar todas aquellas pruebas, de valor soporte como el CBR, y todas las semejantes donde se determina la carga necesaria para producir una deformación dada en un cierto tamaño de especimen, y con un cierto tamaño de placa.

Cambios volumétricos. Los suelos arcillosos compactados a humedad óptima, y a densidad máxima (AASHO T99), usualmente se expanden con mayor humedad y se contraen con pérdidas de humedad. Si se compactan a contenidos de humedad mayores que el óptimo, el aumento de volumen es menor, y la contracción es mayor, mientras que a contenidos de humedad menores que el óptimo, el aumento de volumen es mayor y la contracción menor. Al adicionar cemento, se afectan las propiedades de aumento y disminución de volumen. La manera en que el cemento afecta los cambios de

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volumen es compleja, y depende de la naturaleza del suelo, los cambios de humedad, el contenido del cemento, y las condiciones de temperatura, incluyendo heladas. Evidentemente, conviene determinar Ios cambios de volumen para unas mezclas dadas que se han diseñado por otras condiciones. tales como resistencia a la compresión. Es importante que el diseñador, el constructor, y el laboratorista estén conscientes de los factores que hacen que las mezclas de suelocemento cambien de volumen. Sin embargo, conviene en todos los casos determinar estos cambios de volumen para algunas mezclas específicas. No se pueden dar reglas generales. Se puede decir, sin embargo, que la contracción volumétrica, en por ciento, aumenta a medida que el contenido de cemento disminuye, y que basta una pequeña cantidad de cemento para disminuir notablemente la contracción volumétrica de un suelo que se contraiga con cambios de humedad sin cemento. En cambio, si se agrega cemento a suelos que normalmente no se contraen, suelos granulados, se pueden encontrar muestras de agrietamiento debido a contracción, ya que la acción cementante con las partículas del suelo hace que éstos se contraigan. Ya que el agrietamiento es una característica natural del suelo-cemento, los ingenieros experimentados observan el desarrollo del agrietamiento durante los períodos tempranos de curado. Cuando se desarrolla el agrietamiento debido, es evidente que la mezcla ha sido humedecida adecuadamente, y compactada y endurecida de Densidad inadecuauna manera coryecta. da, o la compactación de un suelo excesivamente seco, están asociados con agrietamiento menor. Cada suelo desarrolla su propia configuración de agrietamiento. Las arcillas desarrollan una contracción total mayor, pero grietas menores y más cercanas unas a otras, espaciadas de 30 cm a 3 m. Cemento adicionado a suelos granulares produce menor contracción pero mayores grietas, espaciadas a mayores intervalos, de 3 a 6 m o más. Como el agrietamiento está relacionado con la resistencia, algún control sobre el agrietamiento debe ejercerse por 10

medio del contenido del cemento, pero siempre debe tenerse en cuenta la durabilidad. Durabil.idad. Como que un cambio en el contenido de cemento para un suelo dado puede cambiar la resistencia al intemperismo, los valores que indican la durabilidad para distintas mezclas pueden determinarse solamente si éstas satisfacen algún criterio tipo, el PCA, por ejemplo. Las pruebas estándar de saturación-secado, y helado-deshelado, se originaron para ensayar la interacción debida a cambios de humedad-densidad. Las pruebas no fueron inicialmente previstas como medidas de la durabilidad. Sin embargo, estos ensayes se han correlacionado con experiencia y producen valores relativos que indican la durabilidad de las mezclas de suelo-cemento que se ensayan. Por lo tanto, una mezcla que satisface el criterio de suelo-cemento. debe también satisfacer ciertos requerimientos mínimos indicativos de durabilidad. En esto, los americanos hacen mucho más énfasis que los británicos. Contenido de humedad óptimo y densidad máxima. Se puede decir que, en general y salvo algunos suelos excepcionales, los contenidos de humedad óptimos, y las densidades máximas de suelo-cemento compactado, son aproximadamente iguales que las de suelos sin cemento. Esta es una propiedad valiosa, ya que se simplifica notablemente la determinación de contenidos de humedad óptimos y densidades, que se pueden hacer para el suelo sin cemento. El efecto del cemento será únicamente el mejorar la durabilidad y la resistencia, pero deberá ser compactado casi a la misma humedad que el suelo simple.

4. FACTORES QUE AFECTAN LAS PROPIEDADES DE MEZCLAS DE SUELO Y CEMENTO Los factores que influyen sobre las propiedades de suelo-cemento pueden clasificarse de acuerdo con: a) la naturaleza de los materiales y las proporciones de la mezcla, suelo, cemento y agua; b) mezclado y

compactado; c) las condiciones de curado, incluyendo la edad; y d) aditivos. Dentro del suelo se pueden mencionar los siguientes factores que afectan las propiedades del suelo-cemento: el tipo y la clasificación de los suelos, grupo de suelos, el tipo de agregado retenido en la malla No 4; el contenido de arcilla; el área, o superficie específica; el límite líquido, y el índice de plasticidad; la composición química en general, los factores químicos superficiales; materia orgánica; el contenido de sulfatos; el estado del suelo en general, el grado de pulverización, el contenido de humedad al tiempo de la compactación, y el contenido de humedad al tiempo de probar por ciclos de saturación-secado; resistencia y densidad. Los factores anteriores son tan diversos, así como los tipos de suelos, que ninguno se ha encontrado que tenga una influencia predominante. El criterio ingenieril a seguir en una obra es el de tratar de encontrar la mejor mezcla posible para cada caso específico, por medio de ensayes de laboratorio que generalmente son simples de hacer. Una vez que se tengan las propiedades principales de la mezcla que se requiere, habrá que ensayar por algunos de los factores an-

teriores que se sospeche tengan importancia. En los párrafos siguientes se mencionarán las influencias de algunos de los factores anteriores que se consideran más importantes. Límite líquido e índice de plasticidad. La plasticidad de un suelo tiene una influencia marcada en las propiedades de las mezclas de suelo-cemento. Sin embargo, otras propiedades del suelo simple ejercen a veces una influencia suficientemente fuerte para que una relación bien definida entre la plasticidad y la naturaleza de la mezcla de suelo y cemento no sea siempre obvia. Se han encontrado tendencias generales para ciertos tipos de suelos, y relaciones para suelos de depósitos de suelo uniformes, como Loess. La relación para la cual se ha hecho la mejor correlación ha sido entre plasticidad y el contenido mínimo de cemento para satisfacer los criterios para suelocemento. El índice de plasticidad disminuye con el tiempo. Se puede observar de la Fig. 3 que la disminución con el tiempo es mayor a medida que el contenido de cemento aumenta.

‘0 : .u .+ m 0 ã

\\ aA2°/0Cemento

l

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I 1

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10

Tiempo

e

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Fig. 3.-lndice de plasticidad y tiempo.

ll

Estado del suelo. La calidad de una mezcla de suelo-cemento y su comportamiento en el tiempo dependen en gran parte del estado del suelo durante la mezcla y la compactación. El grado de pulverización limita el grado de mezcla posible. El contenido de humedad tiene una gran influencia, sobre la densidad, y sobre la manera en que la masa está entretejida, tiene cohesión, e influye sobre la hidratación del cemento. La densidad del suelo influye notablemente sobre la resistencia. Una conclusión práctica es que conviene usar el mejor equipo posible para pulverizar el suelo. Todos los resultados de experiencias muestran que la cualidad de suelo-cementos limosos y arcillosos es mayor cuando el cien por ciento del suelo, excluyendo grava o piedra, se pulveriza para que pase la malla No 4. Sin embargo, la calidad no se afecta seriamente por la presencia de hasta 30 por ciento de suelo sin pulverizar, siempre que los terrones que se dejen estén húmedos al tiempo de la compactación, a una humedad mayor, o a la óptima. Si los terrones están secos al tiempo de la compactación del suelo-cemento, la cualidad de la mezcla puede ser seriamente dañada. Contenido de humedad. La resistencia a la compresión aumenta a un máximo a una humedad un poco menor que la óptima para un suelo arenoso y un suelo limoso, y a una humedad mayor que la óptima para un suelo arcilloso. El hecho que la resistencia alcanza un máximo y disminuye en una manera algo semejante a la de una curva de humedaddensidad, sugiere que el efecto de la densidad es grande. Resultados de ensayes de saturaciónsecado, y ciclos de helar y deshelar, muestran que los suelos arcillosos tienen menor resistencia a humedades menores que la óptima AASHO, y que los suelos limosos tienen menor resistencia a ciclos de helado y deshelado, a contenidos de humedad mayores que los óptimos. Los contenidos de humedad no son tan críticos para suelo arenoso.

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Resistencia húmeda y seca. Se puede decir que el probar mezclas de suelo-cemento en un estado seco valúa el efecto combinado de la cohesión del suelo y la acción cementante. En la naturaleza, la mezcla de suelo y cemento se encuentra casi siempre’ en estado húmedo. Por lo tanto, si se quieren obtener valores realistas de la resistencia, los ensayes deben hacerse con especímenes húmedos, como se especifica por la ASTM y la AASHO. Densidad. La resistencia y durabilidad de un suelo-cemento están influidas grandemente por su densidad. La relación entre resistencia y densidad es aproximadamente lineal para algunos suelos y contenidos de cemento. Una disminución del 5 por ciento en compactación relativa puede resultar en una reducción en resistencia mayor que si se reduce el contenido de cemento de 10 a 15 por ciento. Debido a lo anterior, el suelo-cemento debe ser compactado la mayor densidad posible en la práctica, preferiblemente por lo menos igual a la que se obtendría de la prueba AASHO T 134. En aplicaciones especiales, donde se tenga equipo para compactar grandemente, puede ser económico usar densidades aún mayores, disminuyendo correspondientemente el contenido de humedad óptimo. La Fig. 4 muestra la relación general que existe entre densidad, contenido de humedad, y resistencia a la compresión. Se puede observar que la relación entre contenido de humedad y densidad es casi lineal para un mismo porcentaje de vacíos. También se puede observar que a medida que la densidad aumenta, la resistencia aumenta para un mismo porcentaje de vacíos. Contenido de cemento. Para un suelo dado, que reacciona normalmente con cemento, el contenido de éste determina la naturaleza de la mezcla de suelo-cemento. La proporción de cemento altera la plasticidad, los cambios volumétricos, las propiedades contra heladas, las propiedades elásticas, la resistencia, etc. Muchas relaciones se han indicado en forma tabular y gráfica, en muchas fuentes.

1.76

’

\

\

\ \

‘le2

I I I Las números indican resistencia en kg/cm2 .n In .- cnmpresión --

\ \ \

\’ Cero vacíos \02$\\

1.44

1.36

4

10

15

20

25

35

30

Contenido de humedad

40

(YO)

(Cementa 15%; Cal 2%; 7 días de curado; LL=70-75%;

If’=45-53%)

Fig. 4.-Densidad, contenido de humedad y resistencia a la compresión.

Las Figs. 5-7 muestran el efecto de un aumento en el contenido de cemento por volumen, sobre la resistencia a varias edades, y en tres suelos distintos, uno arenoso (Fig. 5), una arcilla limosa (Fig. 6), y un limo arcilloso (Fig. 7). Se puede observar también que la resistencia aumenta con la edad hasta un año, en fracciones notables (parte superior de las barras en las (figuras 5-7). Se puede decir que en general, se puede usar tipo 1, y tipo 3 de cemento con el mismo cuidado, y se obtienen los mismos efectos que el usar estos cementos para concreto. Se obtienen mayores resistencias a una edad más temprana usando cemento tipo 3, pero sin embargo, algunas experiencias han mostrado que las resistencias a edades ma-

yores son menores para el tipo 3 de cemento que para el tipo 1. Agua. En general, si el agua es potable, es buena para mezclas de suelo y cemento, aunque se ha usado agua de mar con éxito en algunas aplicaciones. En general, el agua que se requiere será la suficiente para la hidratación del cemento, siempre que no se pierda mucha agua por evaporación durante el curado. Mezclado y compactado. La influencia del equipo de mezcla y compactación, y el tiempo requerido para ello, influyen en la resistencia y la durabilidad de las mezclas del suelo-cemento. El mezclado involucra también grado de mezclado, que se ha llamado

13

EDAD 2 días

315

7 días 280

El

28 días

.***** . . . . . 120 días u EI 3 6 5 días SUELO 20-6 Arcilla limosa 83% Arena 6% Limo ll % Arcilla LL= 14 IP= NP LC=20 GRUPO A-2 0 .-0 c Q> c .u>ic a

14c

105

7c

35

C

6

10

14

(8

22

26

30

Contenido de cemento (% por volumen) Fig. 5.-Efecto del contenido de cemento: suelo arenoso.

14

SUELO 7-h Arcillo limosa 17 % Arena 36% Limo 47% Arcilla LL= 37 IP= 18 LC=16

-E

.tz à E 0 ” -0

EDAD m 2 díos 7 dios BI 28 días m 120dlas

GRUPO A-7

140

105

0 .-0 c 2 UY .z CK

70

35

0

6

10

14

18

22

26

30

C o n t e n i d o d e c e m e n t o (% p o r v o l u m e n ) Fig. 6.-Efecto del contenido de cemento:

arcilla limosa.

“uniformidad de mezclado”, y “eficiencia del mezclado”. Es una medida de que también se ha mezclado un suelo con cemento, comparada ésta con un estándar arbitrario. El grado de la mezcla está influido por el equipo y los procedimientos, y está relacionado de cerca con el tipo de suelo, y también con el grado de pulverización, y su contenido de humedad. Asimismo, el grado de la mezcla es una función del tiempo. Ambos, el grado de la mezcla y el tiempo entre la terminación del mezclado húmedo y la terminación de la compactación, influyen las propiedades del suelo-cemento.

especímenes hechos en laboratorio, de la mezcla de campo. La eficiencia de la mezcla se calcula de la resistencia a la compresión promedio de los especímenes mezclados solamente de la mezcla de campo, dividida entre el valor correspondiente para los especímenes premezclados en laboratorio. Un valor típico de esta relación es aproximadamente 60 por ciento. 0 sea, que si los esFecímenes de laboratorio tienen 28 kg//cm” de resistencia a la compresión, los de campo tendrán aproximadamente 17 kg/cm’ Este valor naturalmente varía con el tipo de equipo que se use en el campo.

Grado de Za mezcla. El grado de la mezcla se ha medido experimentalmente por dos métodos. Uno mide la uniformidad de la concentración de cemento por medio de un localizador radioactivo. En el otro método, británico, se usa como medida de la eficiencia de la mezcla en el campo, la relación de la resistencia, a la compresión de especímenes hechos en el campo a la resistencia de

Duración del período de mezclado. Si se aumenta el período de mezclado húmedo y/o se dilata la compactación después de la terminación del mezclado húmedo, generalmcnte se aumenta el contenido de humedad óptimo, se reduce la densidad máxima, se reduce la resistencia a la compresión, y se aumentan las pérdidas de cepillo en los ciclos de helar y deshelar, y de saturación15

secado. Lo anterior quiere decir que el período de mezclado debe ser el mínimo compatible con la obtención de un contenido uniforme de cemento a través del suelo, a la vez que debe usarse el mejor equipo posible, para reducir ese tiempo. Si el mezclado es intermitente, un tiempo total de mezclado de hasta cuatro horas no es muy dañino. Curado de campo. Es importante que

durante un período del curado no menor, y a veces mayor, de siete días, se prevenga a la humedad de evaporarse de una mezcla ya compactada de suelo-cemento. Se han intentado con éxito diversos medios de mantener la humedad en una mezcla compactada. Entre ellos se pueden citar tierra húmeda, papel, cIoruro de calcio, asfalto y chapopoie. En un estudio comparativo que se hizo de los diferentes materiales protectores, comparándolos con una sección que deliberadamente se dejó sin cubrir, se encontró que el papel es prácticamente de una eficiencia nula para evitar que la humedad se evapore. Los demás métodos dieron resultados satisfactorios. Es importante sin embargo, hacer hincapié en que el sfielo debe estar humedecido superficialmente antes de colocar el material protector. Temperatura. Investigaciones británicas muestran las siguientes influencias de la temperatura en la resistencia de mezclas de suelo-cemento: a ) La resistencia a la compresión a los siete días aumenta cuando aumenta la temperatura, de 2 a 2.5 por ciento por grado centígrado cuando la temperatura está cercana a 25’C. b) Las mezclas de suelo-cemento se endurecen en clima frío siempre que la temperatura esté sobre 0°C. c) Si la resistencia a la compresión se toma como el único criterio de la calidad de una mezcla de suelo-cemento, se necesita menos cemento en clima caluroso que en clima frío. d ) Ya que la temperatura ambiente tiene diferencias, las mezclas de suelo-cemento construidas durante clima caluroso deberán ser de 50 a 100 por ciento más resis-

16

tentes que mezclas semejantes hechas durante tiempo frío, por lo menos durante los primeros tres meses de la vida de la construcción. Edad. Se mencionó anteriormente que el suelo-cemento continúa aumentando su resistencia con la edad en una manera semejante a la de concreto. En Wisconsin (EX. UU.) se midieron resistencias del orden de 60 kg,/cm- a los 28 días, y de 210 kg,‘cm” a los 18 años de edad, tomadas de ccrazones de campo. Aditivos. Se han ensayado numerosos aditivos para mejorar las propiedades de suelo-cemento. Se puede hacer aquí una recomendación semejante a la de aditivos para concreto. Antes de usar ningún aditivo, es necesario cerciorarse que la misma mejoría que se persigue no puede lograrse cambiando ligeramente las propiedades de la mezcla de suelo y cemento. Es también muy importante cerciorarse que el aditivo, aparte de mejorar la propiedad que se desea, no tiene ningunas otras consecuencias dañinas para la mezcla, sean resistencia o durabilidad. El primer aditivo que se ocurre, es cambiar artificialmente las proporciones de la granulometría del suelo. Esto no se considera generalmente un aditivo, aunque en el sentido amplio de la palabra pueda caber dentro de ellos. Por ejemplo, en suelos muy arcillosos, c o n v i e n e introducirIes m a t e r i a l no tan fino, aunque siempre a un cost0 mayor. Otros aditivos que se han usado han han sido cal hidratada, cenizas muy finas. floruro de calcio, y algunos otros elementos químicos, tales como cloruro de sodio, cloruro de potasio, perganmannto de pota sio, hidróxido de potasio, etc.

5. APLICACIONES Los varios tipos de mezclas de suelos estabilizadas con cemento que se han desarrollado a través de los daños fueron originalmente creados para una cierta aplicaci!m. Después se fueron extendiendo y to-

EDAD 2 días 7 días 210 E : 2

175

lsl 28 días pJ I20 días 0 365 días SUELO

*‘o .ic B

140

0 0 0 0 2 2 aB Tñ .z [L

105

4-d

Arcilla limosa 9% Arena 67% Limo 24% Arcilla LL=34 IP= í4 L C = (6 GRUPO A-4

70

35

C

6

10

14

18

22

Contenido de cemento

28

30

(% por volumen)

Fig. 7.-Efecto del contenido de cemento: arcilla limosa.

mando fuerza. Las aplicaciones que se mencionarán a continuación, están clasificadas según los distintos tipos de mezclas de suelo y cemento que se mencionaron en la primera parte de este trabajo. Suelo-cemento. Aquí se incluye mezclas que satisfacen criterios aceptados para resistencia a la compresión, pérdidas por humedad, cambio volumétrico, y pérdidas por cepillado, en los ensayes de saturación-secado, y ciclos de helado y deshelado, cuando alguno de ellos es aplicable. Suelo-cemento dentro de este concepto se ha usado para lo siguiente: Sub-bases y bases para pavimentos rígidos y flexibles, para caminos, calles y aeropuertos. s para carreteras y aeropuertos. Estacionamientos. Areas para almacén de agregados, matey equipos. riales misceláneas

Ademes a pendientes sujetas a inundación periódica o acción de las olas. Corazones de presas de tierra. Ademes interiores para tanques. Cimientos para algunos tipos de estructuras. Mantenimiento, reconstrucción y bacheo de bases granulares. Modificación de suelos susceptibles a las heladas. Construcciones misceláneas que incluyen drenajes de superficies, alcantarillas, banquetas y caminos, pequeños puentes en arco, tabique o block para construcción de edificios, construcción monolítica de edificios pequeños, etc., todos donde las condiciones especiales lo ameriten. Suelos granulares modificados por cemento. Muchos suelos arenosos y con grava son un poco inferiores como material para bases, sub-bases, para pavimentos flexi-

17

bles o rígidos. Pueden contener proporciones excesivas de materiales finos o de materiales plásticos, o ambos, y necesitan mejoría para ponerlos en una calidad aceptable. Esto puede requerir solamente el suficiente cemento para modificar las propiedades plásticas del suelo, o puede requerir suficiente cemento para calificar como solamente un poco inferior que en el suelo-cemento típico. Los suelos granulares modificados por cemento se usan y se han usado en las siguientes aplicaciones: Bases y sub-bases de superficies flexibles para calles, carreteras y aeropuertos, en donde el tipo de material, el tráfico, y las condiciones del clima lo permiten. Bases y sub-bases tratadas para soportar pavimento rígido y para prevenir la erosión debida a la acción de bombeo de las losas rígidas. Bacheo y reconstrucción de bases granulares. Mantenimiento de bases y sub-bases. Modificación de suelos granulares susceptibles a las heladas. Suelos limosos y arcillosos modificados por cemento. Aquí, el cemento se usa en una proporción menor que para suelo-cemento, para mejorar el comportamiento de la base. Los varios propósitos para los cuales este tipo de mezcla de suelo y cemento se ha usado, son como sigue: Como tratamiento para controlar el agrietamiento y la expansión de suelos sujetos a grandes cambios volumétricos. Para mejorar la resistencia de sub-bases. Para reducir los efectos de acción de helada en sub-bases. Suelo-cemento plástico. La dificultad en colocar y compactar el tipo usual de suelocemento en superficies no planas a un contenido de humedad óptimo, hizo que se desarrollara el suelo-cemento plástico. Este tipo de mezcla se ha usado en ademes para drenaje y otras aplicaciones semejantes. Lechadas de suelo-cemento. Las lechadas se usan principalmente en trabajo de carreteras para propósitos de mantenimiento, para subir la rasante en pavimentos que

18

se han hundido debido a hundimient,o o erosión de la sub-base. Sin embargo, en la construcción de túneles puede ser necesario el uso de lechadas de suelo-cemento para sellar grietas por medio de lechada a presión. 6. EXPLORACION Y MUESTREO PRELIMINAR. Esta es una etapa muy importante en la construcción de pavimentos y otros USOS del suelo-cemento. Se sugieren en general, los métodos estándar para explorar y muestrear suelos, de una manera preliminar, así como los métodos ya establecidos para hacer ensayes en mezclas de suelo-cemento. Es importante el hacer los ensayes necesarios que proporcionen el conocimiento de las propiedades de los suelos, y de los suelos en la vecindad de la obra, según se encuentran en las especificaciones estándar AASHO y ASTM. En la Tabla 2 se muestran los ensayes y los tamaños sugeridos de las muestras para suelos mezclados con cemento. En general, a no ser de que se trate de un proyecto muy importante, o de la recolección de información sistemática en algún laboratorio, no será necesario hacer todos los ensayes mencionados en la Tabla 2. Sin embargo, siempre será necesario tener en mente todos los posibles ensayes, para discernir sobre las variables y la mejor mezcla posible.

7. OBSERVACION Y PRUEBAS PARA IDENTIFICACION, MEZCLAS Y ES PESOR. Los principales requisitos para mezclas adecuadas de suelo y cemento son en general, los siguientes: a)

Una proporción adecuada de cemento que se incorpore al suelo pulverizado.

b)

La proporción adecuada de agua que se disperse a través del suelocemento.

T ABLA 2 TAMAÑOS MINIMOS DE MUESTRAS

ENSAYE Y METODO

Peso de la muestra gr‘unos

a) Ensayes estándar en suelos Análisis mecánico (AASHO T88, ASTM D422)

115

Límite líquido (AASHO T89, ASTM D423)

100

Límite plástico (AASHO T90, ASTM D424)

25

Indice de plasticidad (AASHO T 91)

-

Factores de contracción (AASHO T92, ASTM D427

30

Gravedad específica (AASHO TlOO, ASTM D854

30

Ensayes de verificación Compactación y densidad de suelos (AASHO T99, ASTM D698 Gravedad específica de agregado grueso (AASHO T84, ASTM C127)

100 5,000 -

b) Ensayes suplementarios en suelos Equivalente de arena (AASHO T176)

110

Aumento de volumen (AASHO T116)

650

Presión expansiva (California 301-B, 1956)

5,000

Contracción (ASTM, “Procedures for testing Soils 1950”)

1,000

Impurezas orgánicas (AASHO T21) Retención de glicerol (superficie específica, HRB Bull. 198)

450 10

c) Ensayes estándar en mezclas de suelo y cemento

d)

Relación humedad-densidad (AASHO T134, ASTM D558)

5,000

Saturación-secado, 2 especímenes (AASHO T135, ASTM D559)

3,000

Ciclos de helada (AASHO T136, ASTM D560 2 especímenes

3,000

Ensayes suplementarios en mezclas de suelo y cemento Resistencia a la compresión cilindros de 7 x 14 cm (ASTM “Procedures for testing Soils”)

1,500

CXlindros de 10 x ll.5

1,500

Permeabilidad (ASTM “Procedures for testing Soils”)

3,000

CBR (ASTM “Procedures for testing Soils”)

4,200

Contenido de cemento (AASHO T144, ASTM D806

200

Ensayes de inspección (PCA, Soil-Cement Laboratory Handbook NCYTAS:

1

Excepto material de malla No. 4 2 Excepto material de malla No. 10

19

c) Que la mezcla de suelo-cemento se compacte a la densidad adecuada. d) Que tada bajas te el

se proteja la mezcla compaccontra pérdidas de humedad y temperaturas excesivas duranperíodo prescrito de curado.

Si se cumplen los requisitos anteriores se habrá obtenido una buena aplicación de suelo-cemento, resistente y duradera. Por medio de los ensayes corrientes se pueden obtener factores para controlar los tres primeros requisitos mencionados anteriormente, así como por medio de observaciones periódicas y cuidadosas del progreso de la obra. En los párrafos siguientes se hace una lista de los distintos tipos de observaciones y ensayes para identificación de suelos y diseño de mezclas. 1. Métodos usuales para suelo-cemento. a) Tipo de suelo y determinación del horizonte. Sirve para reducir la cantidad de ensayes. Una vez que los contenidos de cemento para una serie dada y horizontes se han determinado por medio de ensayes, no se necesitan hacer ensayes adicionales para suelos del mismo tipo y horizonte, encuéntrense donde se encuentren. b) Pruebas de identificación en suelos. (Límite líquido, límite plástico, análisis metánico) . Sirven para ayudar a establecer las fronteras de los distintos tipos de suelos que se encuentran; para eliminar suelos inferiores, y para seleccionar los suelos que parecen ser los mejores para ensayes mezclados con cemento. Ensayes en suelos pa’ra diseño preliminar de mezclas. (Gravedad específica c)

y absorción). Sirven para proveer valores para las proporciones por peso, y además se obtienen datos sobre las relaciones de humedad-densidad para mezclas de suelocemento. d) Ensayes para diseño de mezclas en suelo cemento.

20

1. Relaciones humedad-densidad. Sirven para proveer valores del contenido de humedad y la densidad para especímenes moldeados para ensayes y para control de campo al empezar la construcción. 2. Resistencia a la compresión. Sirven para proveer la información sobre la velocidad y el grado de endurecimiento para todos los suelos; para determinar los requerimientos de cemento para suelos arenosos, y para ayudar en seleccionar los contenidos de cemento para ensayes de saturación-secado y ciclos de helada. También sirven para obtener una base de comparación por medio de la cual la calidad del trabajo de campo pueda ser determinada. 3. Saturación-secado y ciclos de helada. Sirven para obtener información SObre los contenidos mínimos de cemento que serán suficientes para soportar el intemperismo. e) Procedimientos d e p r u e b a r á p i d o s para suelos arenosos. Sirven para determinar los contenidos de cemento y valores iniciales de humedad y densidad para la construcción. f) Ensayes de inspección. Sirven para juzgar la velocidad de endurecimiento y para seleccionar los contenidos de cemento para otros ensayes. II. Métodos auxiliares y suplementarios. a) Pruebas de identificación en suelos. 1. Limite de contracción. Cuando se relaciona con el contenido de humedad óptimo, sirve para estimar de un modo preliminar el contenido de cemento. 2. Equivalente de arena. Sirve para estimar el contenido de cemento.

Fig. lO.-Mezclado seguido por compactación inicial.

se rechace, y para determinar los requerimientos para aditivos.

3. Gravedad específica. Sirve para calcular porosidad. 4.

Cambios volumétricos. Sirve para proporcionar una base de juicio sobre la efectividad de un contenido bajo de cemento, en cuanto su control de cambios de volumen.

Superficie específica. Este es un método rápido para suelos plásticos que tengan menos del 45 por ciento de limo.

5.

2. Susceptibilidad a las heladas. Sirve para formar una base de juicio para la efectividad de la adición de cemento y para prevenir efectos dañinos de las heladas.

Permeabilidad. Sirve para obtener bases de juicio sobre la efectividad del cemento para controlar la permeabilidad.

c)

Ensayes en mezclas de suelo-cemento.

1.

Relaciones humedad-densidad. Sirve para determinar la densidad y bajos contenidos de humedad, cuando son factibles en la construcción.

2.

Cambios volumétricos. Sirve para determinar los contenidos de cemen-

b) Ensayes para diseño preliminar de medas. 1.

3. Contenido de materia orgánica. Sirve para ayudar a una selección preliminar de suelos útiles; para establecer una causa por la cual un suelo

Fig. 11 .-Mezcladora seguida de compactadora, motoconformudora y compactadora de rodillos neumáticos al fondo.

bre la efectividad del cemento en re-

to para control de cambios de voluprescritos.

men dentro de límites

3. Susceptibilidad a las heladas, impermeabilidad. Sirve para determinar los contenidos de cemento para aquellas aplicaciones donde el suelo-ce.mento estará en o con agua libre y donde no se permiten cambios volumétricos de consideración. 4. Resistencia y propiedades elásticas. Estos ensayes proporcionan información para propósitos de diseño estructural, así como para diseño de mezcla y control de calidad de camPO. 5. Límites de Atterberg ‘sobre suelocemento repulverizado (LL, PL y SL) . Proporcionan información so-

ducir la plasticidad del cemento, e

indica generalmente su efectividad para controlar cambios volumétricos en suelos arcillosos. 6.

Absorción de agua, conductividad y otras propiedades térmicas. Sirven para determinar propiedades térmicas para propósitos de edificación, y y para cambios volumétricos.

Lo anterior es un resumen del propósito general de los ensayes mencionados en la ,Tabla 2. En cualquier caso, generalmente habrá que hacer los ensayes que se mencionan en la parte 1. Para algunas aplicaciones específicas, y para proyectos muy importantes, será también necesario hacer alguno o todos los ensayes mostrados en la parte II.

Como resultados generales, puede dedrse que para que un suelo pueda ser estabilizado económicamente con cemento deberá estar dentro de los límites siguientes: (i) Tamaño máximo 3 pulgadas. (ii) Más del 50 por ciento deberá pasar la malla de 3/16”. (iii)

Más del 15 por ciento deberá pasar la malla No. 36, y

(iv) Menos del 50 por ciento deberá pasar la malla No. 200. Existen otras dos limitaciones generales muy importantes; que se refieren a la plasticidad del suelo, éstas son: (i) El límite líquido no deberá ser mayor de un 40 por ciento. (ii)

El índice de plasticidad deberá ser menor que el 18 por ciento.

Sin embargo, de ensayes cuidadosos e información sobre un sitio específico, se puede concluir que se pueda estabilizar econó-

micamente suelos, aunque no cumplan las limitaciones anteriores. Como se dijo antes, los proyectos importantes se planean para permitir tiempo para ensayes. Para proyectos pequeños, el costo de ensayes extensos no es económico, y es deseable estimar los contenidos de cemento y proveer un margen de seguridad en términos de requerimientos aumentados para asegurar que las mezclas de suelo-cemento sean de la calidad debida. En la Fig. 8 se muestra un diagrama en donde se pueden observar los distintos tipos de ensayes para proyectos importantes y pequeños. De la Fig. 8, se puede ver que, en el momento actual en nuestro medio no se tiene toda la información previa necesaria para algunos de los métodos rápidos. Sin embargo, un laboratorio trabajando sistemáticamente en diversos territorios puede lograr dicha información sin ninguna dificultad, usando la experiencia ya establecida en otros países.

PROYECTOS IMPORTANTES 1

LOS DEMAS

METODO RAPIDO (PC&) I

1

1. Ensayes de identificación.

1. Ensayes ,de identificación.

1. Ensayes de iden-

2. Relación humedaddensidad.

B...Relaciones densidaad.

3. Resistencia a la compresión.

3. Saturación-secado y ciclos de helada.

2. Contenido de cemento de suelo correspondiente estudiado previamente.

4.

I

humedad-

tificación.

Determinación del 4. Resistencia a la comcontenido de cemenpresión. to por medio de gráficas. FIG. 8. Interrelación entre los distintos métodos de ensaye,

1. Relación humedad-den F idad. 2 . Ensasye d e

inspección.

Fig. 12.-+Riego superficial de agua para mantener la humedad antes de la compactación final y el acabado.

Algunas de las gráficas que se mencionan en la Fig. 8, se pueden encontrar en el boletín No. 292 del HRB. No tendría caso reproducirlas en este trabajo, ya que probablemente se modifiquen por condiciones locales, y para un empleo directo lo mejor es usar la referencia original.

8. DISERO

DE MEZCLAS.

En esta sección se mencionarán y se darán datos sobre los criterios americanos y británicos para diseñar mezclas de suelocemento. En general, ambos difieren radicalmente. Los americanos requieren de sus mezclas de suelo y cemento que sean diseñadas con base a su durabilidad, mientras que los británicos requieren que sean dise-

ñadas con base a su resistencia a la compresión en cubos de 10 X 10 cm. La Tabla 3 proporciona los requerimientos de cemento usuales para los suelos clasificados según los grupos AASHO. Estos Son el producto de una experiencia de muchos años, con muchos tipos de suelo. En nuestro medio, donde los datos preliminares y experiencias locales son nulas, deberán partirse de estos contenidos de cemento y afinarlos, según la información específica que se vaya obteniendo. Los británicos mencionan que las pruebas requeridas de durabilidad para la mayoría de los tipos de suelo-cemento americanos son muy severas y que para las condiciones de clima de las islas británicas basta con los requisitos mostrados en la Tabla 4. Como se ve, el requisito fundamental de

.

Fig. 13.-Motoconformadora

dicha tabla es la resistencia a la compresión, aunque se especifican algunos mínimos para ensayes de durabilidad, saturación-secado y ciclos de helada. De las Tablas 3 y 4 se puede ver que los máximos contenidos de cemento usuales por peso son del orden de 14 a 16 por ciento. Sin embargo, es posible que para alguna aplicación específica sea económico estabilizar con más cemento, hasta del orden de un 20 por ciento. Esto dependerá de las condiciones específicas de costo de la estabilización con cemento y de aguna otra solución. Criterio para la selección del espesor compactado del diseño y verificación del espesor de construcción. En general, el espesor de pavimentos flexibles se determina mediante pruebas de

dando la forma y secciones finales.

valor soporte. Existen ya criterios adecuados para encontrar el espesor de pavimentos flexibles que no sean de suelo-cemento. Se puede decir que las profundidades compactadas de suelo-cemento varían desde 10 hasta 20 cm. y que generalmente son un poco mayores que las profundidades equivalentes de otros tipos de pavimento flexible. Otra indicación general que puede darse, es que la relación entre el espesor de un pavimento flexible al espesor de un pavimento de suelo-cemento, variará en relaciones 1:2 a 3:4. El dato anterior sería para pavimentos de suelo-cemento a los que no se les cubre con una carpeta protectora, que sirven directamente al trafico. Por ligero que sea el trafico, el pavimento de suelo-cemento tiene menor resistencia a la abrasión que otros tipos de recubrimiento bituminosos.

T ABLA 3 CONTENIDOS DE CEMENTO (USA)

_.Tiao de Suelo Grupo AASHO

Contenido de Cemen-

Rango Usual del Contenido de Cemento % por volumen; 7% p o r pesa

Contenido de Cemento P a r a E n s a y e s c o n Ciclos de Helada. (% por peso)

to Estimado y Para Usarse en Ensayes de Humedad Densidad. (% por peso)

A-l-a

5- 7

3- 5

5

3

5

7

A-l-b

7- 9

5- 8

6

4

6

8

A-2

7-10

5- 9

7

5

7

9

A-3

8-12

7-11

9

7

9

ll

A-4

8-12

7-12

10

8

10

12

A-5

8-12

8-13

10

8

10

12

A-6

10-14

S-15

12

10

12

14

A-7

10-14

lo-16

13

10

13

15

Nota: Para horizontes A grises los contenidos de cemento debe& mentarse en 4% y para horizontes A negros en 6%.

incre-

TABLA 4

CONTENIDOS DE CEMENTO (ISLAS BRITANICAS) CLASIFICACION TIPO DE SUELO

Efecto del cemento

26

GF, SF, GW SW, GP, SP

DE CASAGRAND%

ML. C J , C L ML. CI, C L MH CH

Pt, OH, OL CH

Suelos arenosos y con grava

Suelos limosos

Suelos arcillosos

Su.elo.5 c o n mucha arcilla y materia orgánica

Endurecimiento muy marcado

Endurecimiento marcado

Endurecimiento sustancial

No pueden tratarse con éxito

Resistencia a la compresión mínima aceptable, kg / cm’> Cubos de 10 cm

18

18

18

-

Cambio de volumen máximo permisible en pruebas de durabilid a d (%)

2

2

2

-

Pérdida de peso máx i m o isible en pruebas de durabilidad (%)

14

10

7

-

Contenido normal de cemento

6-10

8-12

10-15

- -

Fig. 14.-Compactada

final con rodillos neumáticos. Se compactoron 5 cm.

9. SUELOS ADECUADOS PARA SER ESTABILIZADOS CON CEMENTO. Casi todos los suelos pueden ser endurecidos con cemento Portland. La aplicabilidad de un suelo puede ser juzgada antes de que se ha ensayado basándose en la graduación y en su posición en el perfil del suelo. Basándose en la granulometría, los suelos para suelo-cemento pueden ser divididos en tres grandes grupos: 1. Suelos arenosos, con gravas, arena y grava, y casi todos los materiales granulares se pueden endurecer con contenidos bajos de cemento, si contienen 55 por ciento o más de material que pase la malla NO. 4 y 100 por ciento del material que pase la malla de 3”. Materiales bien graduados pueden contener hasta 65 por ciento de material retenido en la malla No. 4 y tener suficien-

tes finos para que se endurezcan apropiadamente con el cemento. Los suelos arenosos y con grava, con 10 a 35 por ciento de limo y arcilla, tienen las características más ’ favorables para la estabilización y requieren los menores contenidos de cemento. Estos suelos pueden ser manejados durante la construcción bajo una cantidad grande de condiciones ambiente distintas. 2. Arena de playa, algunos otros tipos de arenas, y arenas glaciales eólicas que son deficientes en finos, producen suelo-cemento de buena calidad, pero requieren un poco mayor contenido de cemento. Generalmente, suelos limosos y arcillosos producen suelo-cemento satisfactorio. Mientras más arcilla tenga el suelo, más difícil es pulverizarlo y mayor es el contenido de cemento requerido. Suelos arcillosos que tengan contenidos de arcillas (menores que

27

0.005 mm.) en exceso de 35 por ciento, lími- ’ tes líquidos en exceso de 50 por ciento, e índices de plasticidad en exceso de 20 por ciento son difíciles de pulverizar, y pueden requerir contenidos de cemento que los haga poco económicos para construir. Cuando los suelos tienen contenidos de arcilla y valores de plasticidad por arriba d elos límites anteriores, deben ser investigados cuidadosamente. Para mezclas de suelo modificadas con cemento, para suelo-cemento plástico, y para lechadas, se pueden aplicar las mismas reglas generales para el diseño anteriormente expuestas, salvo que los contenidos de cemento serán un poco menores dado que la aplicación es de una calidad inferior, excepto para suelo-cemento plástico que tiene las mismas propiedades y se necesita de él la misma calidad que el suelo-cemento típico.

10. CONSTRUCCION. Las actividades asociadas con la construcción de caminos de suelo-cemento, calles, aeropuertos, etc., se dividen en tres grandes campos: a) necesidades anteriores a la construcción, b) equipo de construcción y procedimientos, y c) control de la construcción. El inciso a) involucra especificaciones y estimaciones de costo. El inciso b) involucra el equipo y los procedimientos de construcción. El inciso c) trata sobre el control de las cantidades de materiales, mezclado, compactado acabado y curado para producir mezclas de suelo-cemento de un tipo y calidad predeterminados. Especificaciones. a) MateriaLs. El tipo de cemento, la cantidad y el contenido de cemento por VOlumen son las especificaciones estándar que se necesitan antes de la construcción. Por ejemplo, se puede especificar que 10 por ciento del cemento por volumen requiere un cierto número de sacos de cemento por metro cuadrado de suelo construido, o alguna otra medida que sea conveniente, se-

gún el tipo de construcción. Se especifica generalmente la calidad del agua, y también se especifica de un modo conveniente la granulometría que debe guardarse en todo el material del suelo durante la construcción. b) Equipo. Los requisitos generales para el equipo son que produzcan los resultados que se requieren para distribuir . el cemento, aplicar el agua, mezclar, compactar, acabar y usar. También es necesario que en ocasiones se use el equipo de pulverización antes de distribuir el cemento. Procedimientos de construcción. Los requerimientos generales son los siguientes: a. Pulverización del suelo de tal modo que al finalizar el mezclado húmedo, el 80 por ciento del suelo exceptuando la grava o la piedra retenida en la malla No. 4 para la malla No. 4 Esto permite una mezcla adecuada de los granos finos del suelo y del cemento. b. Aplicación del cemento uniformemente, restringiéndolo cuando el contenido de humedad excede el óptimo. Para esto es necesario controlar periódicamente el contenido de humedad. Así se puede obtener un mezclado eficiente y se minimizan 10s grumos de cemento. c. Restricciones en el tiempo, para evitar endurecimiento parcial antes de la compactación, o una reducción en resistencia debida a la hidratación del cemento antes de la compactación. Debe preverse una operación continua de mezclado, de tal modo que la mezcla no permanezca sin moverse por más de 30 minutos; debe considerarse que toda el agua debe ser agregada a una zona dada de suelo dentro de un período de 3 horas, que exista un tiempo límite entre la distribución del cemento y la compactación, que no deberá exceder 6 horas, y también un tiempo límite para la compactación que no debe ser mayor de 2 horas.

d.

El control de la humedad en el tiempo de la compactación debe ser tal que en ningún caso la compactación se haga a menos de una quinta parte de la humedad óptima, para hacer la compactación y la hidratación adecuadamente.

e. Control de la densidad, preferiblemente igual a la densidad máxima AASHO, pero no menor que una cierta cantidad tolerable menos que la máxima densidad, para asegurar la calidad del suelo cemento. f. El curado por medio de una protección contra la pérdida por humedad durante un período no menor de 7 días. g. Para una aplicación normal debe cubrirse el suelo-cemento con una cubierta bituminosa, para protegerlo contra erosión. h. Las especificaciones pueden también requerir juntas de construcción y mantenimiento hasta que se coloque la carpeta 0 la superficie. Las Tablas 5 y 6 muestran equipo típico para los distintos tipos de máquinas mezcladoras, así como los distintos pasos durante la construcción que deben seguirse dependiendo también del tipo de máquina mezcladora. La Tabla 7 muestra esquemáticamente los procedimientos de acabado según el tipo de suelo y el equipo con que se cuente. Las fotografías de las Figs. 9-13 muestran una secuencia tipica de construcción de una base. costos. Es difícil en un trabajo de este tipo dar alguna idea de los costos para un proyecto especifico. Los costos varían con el equipo disponible, con los acarreos, y con muchos otros factores que deben calcularse localmente. Al mismo tiempo, el costo de los materiales necesarios puede variar de una localidad a otra, haciendo aún más difícil

precisar o dar una regla general sobre el costo, En general, para un material que cumpla los requisitos generales para estabilizarse con cemento, se obtendrá un costo un poco más barato que con cualquier otro tipo de estabilización. Compactación. El equipo de compactación depende del tipo de suelo. Deberán usarse, según las necesidades, cornpactadores vibratorios, rodillos vibratorios, rodillos pata de cabra, de tres ruedas o neumáticos.

ll. CONTROL DE LA CONSTRUCCION.

E L propósito del control es asegurar que la calidad de la construcción sea la especificada previamente. La calidad general de la construcción se puede juzgar en términos de la calidad del suelo-cemento, ya que éste está relacionado con su durabilidad y su resistencia. El control de calidad de mezclas de suelo-cemento consiste primero en el control de la calidad de los materiales individualidades -suelo, cemento, agua-, segundo en las proporciones que se usan de cada uno, y tercero en las operaciones de mezclado, compactado, acabado, curado. Los factores principales que gobiernan la calidad de la construcción y que pueden ser controlados durante ésta por medio de observaciones, ensayes y medidas son los siguientes: a. La condición de la base en la cual el suelo-cemento se va a compactar. b. Pulverización, c. Contenido de cemento, controlado por medio de observaciones de las cantidades usadas y del método de aplicación. d. Contenido de humedad durante la compactación y durante el tiempo de curado. e. Mezclado, la uniformidad de la mezcla de cemento y de la humedad. f. Compactación. g.

Acabado.

h. La profundidad compactada final. i. El curado.

T ABLA

5

EQUIPO TIPICO PARA DISTINTAS MEZCLADORAS

MEZCLADORA

MEZCLADORA

MEZCLADORA

VIAJERA

VIAJERA

DE CORDON

PLANA

MULTIPLE

ESTACIONARIA

Preparación

Preparación

Preparación

1 motoconformadora c o n escarificador+ mezcladoras rotatorias para pulverizar según las necesidades

1 motoconformadora, rodillos según sea necesario

Mezclado

Preparación 1 Pulverizadora si requerida

1

motoconformadora

1 motoconformadora con escarificadora 1 esparcidor de cordones

ROTATORIA

Manejo de cemento de carros por entero

Manejo de cemento de carros por entero

Manejo de cemento de carros por entero

1 transportador de cemento

1 transportador de cemento

1 transportador de cemento

1 carro tanque para cemento

2 0 más camiones para cemento

2 o más camiones de cemento

1 balsnza portátil de camión

1 balanza portátil de camión

1. balanza portátil de camión

1 esparcidor de cemento

1 esparcidor mecánico de cemento del ancho apropiado

1 distribuidor mecánico de cemento del ancho apropiado

Aplicación y mezclado ae a.gua

Aplicación y mezclado Aplicación y mezclado de agua d e aguu

1 mezcladora viajera de cordón

1. mezcladora viajera plana

1 bomba de agua

1 bomba de agua

1 esparcidor para el cordón mezclado

2 0 más camiones para a,gua

Mezcladoras rotatlvas, según las necesidades 1 bomba de agua

PLANTA MEZCLADORA

1 planta estacionaria, del tipo de ollas o de flujo continuo con dispositivos y espacio para almacenamiento, m a n e j o y proporcmnam i e n t o d e suelo, agua y cememo

Colocación Camiones de acarreo, según sea necesario 2 cajas distribuidoras

2 o más distribuidoras de agua a presión 0 caSmiones según las necesida’des

Compactación El equipo de compactación depende del tipo de suelo. Deberán usarse, según las nece-

sidades, compactadores vibratorios, rodillos vibratorios, rodillos pata de cabra, de tres ruedas o neumáticos.

. T ABLA

PROCEDIMIENTOS

DE

6

CONSTRUCCION

PARA

LOS

DIFERENTES

TIPOS DE EQUIPO DE MEZCLADO

Mercladora rotatoria mtíltiple

Planta mezcladora estacionariu

Mezcladora viajera de

cordón

Mezcladora viajera plana

A. Preparación Con suelo del lugar

A. Preparación Con suelo del lugar

A. Preparación

A. Preparación

1. Formar a corona y rasante

1. Dar forma al camin o (corona y ra sante)

1, Dar forma al camino (corona y rasante)

1. Dar forma de subbase a corona y rasante

2. Aflojar el suelo hasta la profundidad de diseño si es necesario y reformar

2. Escarificar el suelo

2. Compactar la subbase

2. Ekcarificar

el suelo

3. Pulverizar el suelo si es necesario 4. Formar cordones

Con suelo deE Iugar

3. Pulverizar el suelo si es necesario

Con suelo de préstamo

4. Humedecer el suelo previamente si es necesario 5. Formar el suelo preparado

Con suelo de préstamo

Con suelo de prés-

tamo

Con suelo de préstamo 1. Formar de subbase a corona y rasante

1. Formar de subbase a rasante y corona

1, Formar de subbase a corona y rasante

2. Compactar subbase

2. Compactar subbase 2. Compactar subbase

3. Colocar

suelo de 2. Colocar suelo de 3. Colocar suelo de

nréstamo 4. Formar cordones

4. Formar suelo de préstamo

4. Formar suelo de préstamo

B. Proceso para el suelo-cemento

B. Proceso para el suelo-cemento

B. P r o c e s o p a r a e l suelo-cemento

B. Proceso para el suelo-cemento

1. Distribuir el cemento

1. Distribuir el cemento

1. Distribuir el cemento

2, Mezclar y aplicar

2 . Mezclar agua

2 . Mezclar, aplicar agua y mezclar

1. Mezclar suelo, cemento y agua en planta

3. Distribuir el cordón ya mezclado

y aplicar

3 . Compactar

3 . Compactar

4 . Compactar

4. Acabar

4 . Acabar

5 . Acabar

5 . Curar

5 . Curar

6 . Curar

2. Transportar al sitio y distribuir 4.

Compactar

4. Acabar 5. Curar

TABLA 7 ACABADOS SEGUN EL SUELO Y EL EQUIPO DE COMPACTACION

Para la mayoría de Para mezclas de bade mezclas de suelo- ja plasticidad con mucha grava compactacemento compactados con rodillos pata de das con rodillo pata cabra cabra Remover los planos de compactación con rastrillo o herramienta parecida, al mismo tiempo que se forma con motoconforma d olr a (al (b) Pasar rodillo neumático Rascar con motoconformadora Pasar con rodillo neumático (a) (b) (a)

Aplicar agua 1 i ge rament e según sea necesario

(b) Se usa a veces escoba de arrastre para nivelar los bordes (c) Se puede usar un tren de rodillos de acero antes de la última pasada con los neumáticos

Alternativa

A

1. Formar con motoconformadora 2. Pasar rodillos de acero

Para suelos arenosos con pocos fino3 compactados con rodillos neumáticos pesados

Mezclas granulares gruesas compactadas con 3 rrodillos de 12 Toril.

1 . Remover los planos de compactación con rastrillo. al mismo tiempo áormar con motoconformadora (a)

1. Rascar áreas altas con motoconformadora

3. Escoba de arrastre 2. Pasar rodillo neumático con escoba 4. Pasar rodillos neude arrastre después máticos aplicando agua según sea ne- 3. Rascar con motocesario conformadora Alternativa B (a)

4 . Escoba de arrastre

1. Formar con motoconformadora (b)

5 . Pasar rodillos neumáticos (a)

2. Cubrir y nivelar con mezcladora rotatoria hasta 5 cm aproximada8mente

1 Por ejemplo arena de duna

3. Pasar acero

rodillo de

4. Pasar rodillo neumático (b) (a) Solamente para mezclas granulares muy gruesas (b) Aplicación ligera d e a g u a según sea necesario

(a) Aplicación ligera de agua según sea necesario

2. Pasar rodillo neumático (a) 1 El material ya debe estar colocado a la rasante y corona antes de la compactación. El material para este procedimiento puede contener hasta 20% que pase la malla No 200 con bajo PI (a) Aplicación ligera de agua segím sea necesario.

En la Tabla 8 se hace una lista de los ensayes recomendables durante la construcción y después de la construcción, para tener un control de la obra y recibir el beneficio de la experiencia de la obra ya realizada. Algunos de los ensayes mostrados en la Tabla 8 son los mismos que se recomendaron anteriormente para el diseño de la mezcla.

12. EXPERIENCIA EN MEXICO SOBRE LA UTILIZACION DE SUELOS ESTABILIZADOS CON CEMENTO.

E

N general, se ha empleado poco en México el cemento como elemento de estabilización de suelos. Los casos de que se tiene noticia son contados. Sin embargo, existen zonas extensas donde su empleo es indicado, como la zona del Sureste de la República, especialmente en el Estado de Tabasco y al Sur de Veracruz, donde escasean los materiales para bases y sub-bases, y es

grande la existencia de materiales plásticos. Un ejemplo es el tramo de camino que va de Coatzacoalcos a Acayucan.l En la zona mencionada anteriormente, el cemento se ha empleado con éxito para la construcción de bases y sub-bases, combinado en cantidades pequeñas (de 2 a 570 de contenido de cemento por peso volumétrico seco) con suelos de alta plasticidad. El objeto ha sido reducir la plasticidad de éstos y lograr materiales que alcancen los valores exigidos en las especificaciones. También se ha empleado el suelo-cemecto en algunas obras de canalización como elemento protector a la acción erosiva del agua. La información que se tiene es escasa por lo que respecta a las características del suelo-cemento. Actualmente se planea usar suelo-cemento en una zona localizada al Noreste de la República, donde resulta costoso el empleo de materiales granulares para bases. 1 Ing. Juan E. Ramos Medina. El USO de Materiales Estabilizados en la Pavimentación de Caminos.

---AGRADECIMIENTOS La Fig. I fue proporcionuda gentilmente por el Sr. Kelley del Bureau of Public Roads de Washington. Se adaptó y tradujo con su permiso. Las Figs. l-8, Tablas 2-8 y porciones de algunos incisos han sido aduptadas g traducidas con permiso de Ea casa editora del “Highway Engineering Handbook”, @ 1960. McGraw-Hill Book Co., Inc.

TABLA

8

PRUEBAS DURANTE Y DESPUES

OBSERVACION 0 PRUEBA

DE LA CONSTRUCCION

REFERENCIA

PROPOSITO

1. Ayuda a determinar la profundidad de mezclado y la cantidad de agua

A. Durante la construcción

1. AASHO T 147

1 . Contenido de humedad in situ y densidad

2. Pasar a través de la malla No. 4

2 . Pulverización

3. AASHO T 134, ASTM D 558

2 . Determinar si se están cumpliendo las especificaciones

4 . Igual que 1 5 . AASHO T 134, A S T M D

3 . Formar nes

3 . R e l a c i o n e s humedaddensidad de mezclas de suelo-cemento 4 . Contenido de humedad y d e n s i d a d d e suelo-cemento 5 . Contenido de cemento

6 . Resistencia a la compresión, ASTM “Procedures for testing Soils”

6 . Eficiencia de mezclado

las

especificacio-

Determinar si las especificaciones se cumplen 5 . Para verificar la aplicación del cemento y la uniformidad del mezclado 6 . Para determinar la efectividad del mezclado comparando resistencia a la compresión de especímenes de laboratorio y campo

B . Después de la construcción 1 . Contenido de cemento

AASHO T 144, ASTM

1 . Igual que A. 5. arriba

2 . Contenido de humedad

Secar a peso constante a 110”c

2 . Determinar la pérdida de humedad durante el curado

3 . Resistencia a la compresión de corazones 4 . Saturación-secado de corazones 5 . Ciclos de heladas en COrazones 6 . Medidas de ancho y espaciamiento de grietas

4, 5. AASI-IO T 135, T 136 y ASTM “Procedures for Testing Soils” Medidas

visuales

3, 4, 5. Verificar la efectiv i d a d d e l proporcionamiento de agua y cemento, y del mezclado compactado y acabado 6 . Proveer información SObre característica~s de agrietamiento para mejorar futuros diseños

.

BlBLIOGRAFIA

I

Como en todas las bibliografias del instituto que se presenten, los articulos g libros mencionados están a la disposición del público en la Biblioteca del IMCYC.

ANOTADA

1. Johnson, A. W., “Soil stabilization”, Sección 21 del Manual de Ingeniería de Caminos, Woods. El manuscrito de esta publicación sirvió de base a la Ref. 2 y entre ambas forman el compendio más importante de suelo-cemento. Véase también “Soil stabilization with Portland Cement”, boletín 292 del Highway Research Board, Washington (1961) .

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4. . . . “Soil Mechanics for road engineers”, Department of Scientific and Industrial Research, Road Research Laboratory, Londres (1952). Contiene métodos de identificación y clasificación de suelos, pruebas químicas de suelo y agregados, métodos de comestabilización con suelopactación, cemento y por otros métodos. Incluye también conceptos fundamentales de Mecánica de Suelos y equipo de laboratorio. 5. *.. “Soil-cement Stabilization”, ARBA, Technical bulletin No. 191, Washington (1952). Reporte de divulgación sobre suelo-cemento, usos, diseño de mezclas, control, selección de materiales, construcción y limitaciones del suelo-cemento. Este reporte es una revisión del boletín 137, publicado en 1948. .6. Catton, M. D., “Early soil-cement research and development” Proc. ASCE, Journal of the Highway Division (enero 1959). Explicación técnica y discusión sobre los principios ingenieriles que dieron origen a las aplicaciones de suelo-cemento, así como los procedimientos desarrollados en las investigaciones de la PCA en mezclas de suelo y cemento. Incluye una breve relación histórica sobre el empleo de cemento con suelos.

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39. Handy, R. L., Davidson, D. T. y Chu, T. Y., “Effect of Petrographic variations of Southwestern Iowa Loess on stabilization with Portland cement”, HRB Bull. 98 (1955). 40.

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41. Handy, R. L., Davidson, D. T. y Chu, T. Y., “Effect of petrographic variations of southwestern Iowa Loess on stabilization with Portland cement”, HRB Bull. 98 (1955). Comparación entre el comportamiento de cuatro diferentes muestras de Loess al estabilizarlas con cemento Portland. 42. Baker, C. N., “Strength of soil-cement as a function of degree of mixing”, HRB Bull. 98 (1955). Investigación de laboratorio incluyendo las varia-

43. Handy, R. L., Jordan, J. L., Maufre, L. E. y Davidson, D. T., “Chemical treatments for surface hardening of soil-cement and soil-lime-fly ash”, HRB Bull. 241 (1959). Tratamiento superficial a base de cloruro de calcio, hidróxido de sodio, carbonato de sodio y silicato de sodio para aumentar la resistencia de la parte superior y evitar la necesidad de una superficie de desgaste bituminosa. 44. Lambe, T. W., Michaels, A. S. y Moh, z. c., “Improvement of soil-cement with alkali metal compounds”, HRB Bull. 241 (1959). Se probaron suelos de muy diversos tipos para determinar su respuesta a la estabilización con cemento Portland en presencia y ausencia de un grupo de compuestos alcalinos a baja concentración. El suelo-cemento químicamente modificado ofrece considerables perspectivas como un método económico de estabilización. 45.

. . .“Silos elevados de suelo-cemento Portland”, Instituto del Cemento Portland Argentino (1957). Folleto de divulgación sobre construcción de silos y elevados con pared de suelo-ccmento. Incluye datos sobre ejecución y control de la obra.

46. Faquette, R. J. y McGee, J. D., “Evaluation of strength properties of severa1 soils treated with ixtures”, HRB Bull. 282 (1960). Estudio de estabilización de suelo con varios agentes. Se usó la resistencia a la compresión para valuar la estabilidad, en cinco suelos de propiedades físicas muy diferentes. Las pruebas de resistencia a la compresión demostraron que el cemento Portland fue el estabilizador más eficaz.

47.

Leadabrand, J. A., Norling, L. T. y Hurless, A. C., “Soil series as a basis for determining cement requirements for soil-cement construction”, HRB Bull. 148 (1957). Descripción de sistema de identificación de suelos del Departamento Agrícola de Estados Unidos y su utilidad en trabajos de suelo-cemento.

48.

Lambe, T. W. y Moh, Z. C., “Improvement of strength of soil-cement with additives”, HRB Bull. 183 (1957). Estudio sobre aditivos para incrementar la resistencia de suelo tratado con cemento Portland, en un limo, un limo arcilloso y un Loess.

49.

Leadabrand, S. A., y Norling, L. T., “Simplified methods soil-cement mixtures”, HRB Bull. 122. Expone métodos simplificados desarrollados por la PCA para determinar las características del suelo-cemento. El empleo de sistemas de clasificación, en este caso el del Departamento Agrícola de Estados Unidos, reduce el número de pruebas.

50.

Davidson, D. T., Katti, R. K. y Welch, D. B., “Use of fly ash with Portland cement for stabilization of so&“, HRB Bull. 198. El trabajo trata sobre una serie de ensayos efectuados con diferentes porcentajes de hollín como aditivos a mezclas de suelo-cemento en cuatro suelos: un Loess poco plástico, un loess plástico, una arcilla aluvial y una arena de duna. Se observó en términos generales que la resistencia a la compresión disminuye con el contenido de hollín, pero también disminuye el agrietamiento por contracción.

51. Jones, C. MT., “Stabilization of expansive clay with hydrated lime and with Portland cement”, HRB Bull. 193. Se describen pruebas de laboratorio y procedimientos de campo en la estabilización de un canal de suelo arcilloso expansivo con cal y con cemento. Se efectuaron pruebas para determinar expansión, contracción, compresión sin confinar y durabilidad. El cemento se comportó mejor al reducirle contracción, pero la cal fue más eficiente contra el deterioro. 52. Kawala, E. L., “Cement-treated subbases for concrete pavements”, American Road Builder’s Association, Technical Bull. 235 (1958). Resumen de obras construidas junto con una lista de obras en proyecto, y un breve resumen de investigaciones de laboratorio y sugerencias para el empleo de subbases tratadas con cemento para pavimentos de concreto. 53. Sligh, H. L., “South Carolina’s 20year-old Experimental Soil-Cement Project”, ARBA Technical Bull. 231 (1957) . Problemas de estabilización de suelos. Experiencias de laboratorio con suelo-cemento. Pruebas de campo en 4 tramos sin pavimentar de 500 m y otros con un tramo de 2500 m de una carretera estatal. 54. Highway Research Board, “Cement Treated Soil Mixtures”, Bibliography NP 30. Bibliografía muy completa sobre el tema, anotada, que cubre el período 1931-1961.