Calibrando una Prensa Hidráulica Robusta

 

Molino Triturador Robusta - Desterronador 16

 

Orientación para Ladrillos Ecologicos

 

El Cemento para La Estabilización

INICIOEL CEMENTO PARA LA ESTABILIZACIÓN

Suficiente cemento va a dar la resistencia requerida en una gran variedad de suelos, sin embargo, no es lo ideal. El mundo ha recorrido un gran camino cuando de aplicaciones viales del cemento se trata. El utilizar cemento para mejorar las propiedades mecánicas del suelo natural (o casi natural) y crear la capa base de la vía con suficiente capacidad de soporte, se ha vuelto una técnica altamente común por sus grandes beneficios. A pesar de lo anterior, es equívoco asumir que esta es una solución universal que aumenta la resistencia del suelo de forma “milagrosa”. Equivocaciones en la concepción del mejoramiento de suelos con materiales alternativos, pueden hacer perder toneladas de cemento o químicos.

El cemento, generalmente el cemento gris, puede ser utilizado en una amplia gama de suelos como agente estabilizador, desde suelos arcillosos, suelos finos, limosos, arenosos, entre otros, siempre y cuando cumpla con unas características determinadas, tales como el contenido de materia orgánica, contenido de sulfatos (ataque químico), entre otros. Una exitosa estabilización del suelo con cemento necesariamente requiere un análisis de todos los factores involucrados en el trabajo en los estudios previos, tal como el grado de humedad, humedad natural, humedad óptima, características del suelo, tipo de cemento, cantidad de cemento, entre otros factores. Más allá del análisis previo, compatibilidad del suelo, entre otros, el proceso constructivo también juega un rol fundamental en la calidad de la capa final de los trabajos. 

Cemento extendido sobre la vía para hacer suelo cemento

Lo anterior deberá ser realizado teniendo en cuenta los costos asociados a los trabajos en función de la fórmula de trabajo, contenido de agua, equipos y demás particularidades del proyecto, y en general, de las aplicaciones viales. Los suelos estabilizados con buena resistencia a compresión, durabilidad, entre otros, no sirven de nada si no son económicamente viables. En dado caso, deberán ser analizados otros componentes suplementarios o complementarios que le permitan al suelo llegar a mayores resistencias con menor dinero por metro cúbico utilizando el contenido mínimo de productos por metro cúbico mediante la optimización del diseño de la estabilización. Es importante considerar que no siempre los materiales cementantes resuelven la resistencia de los suelos, puede ser sumamente valioso el aporte de estabilizantes iónicos o acrílicos para obtener una estructura de suelo de alta calidad con menor dinero por metro cúbico. 

La dosificación y contenido de cemento

Cuando se trabaja con materiales tratados con cemento para la estabilización de suelos, un factor fundamental para garantizar la calidad de las obras, es la consistencia para que el resultado de la modificación con cemento del suelo sea constante. La consistencia parte del diseño donde se deben tener en cuenta una serie de factores tales como el tráfico, si es tráfico pesado o liviano, período de diseño de la vía, la capa de rodadura, las capas que van a conformar la estructura tales como la capa de base, el tipo de maquinaria a utilizar y por ejemplo, la densidad que puede lograr la compactación con rodillo determinado o bien las condiciones de compactación requerida para lograr la densidad deseada, entre muchos otros factores que afectan el diseño. En el diseño se determina una fórmula de trabajo o una relación de productos cementantes y/o químicos con respecto a la cantidad de material suelto, material seco o material a estabilizar, siempre tomando como material de partida el terreno natural de la vía (es lo recomendado). En caso que el desempeño del cemento no sea suficiente para lograr una capa resistente, se deberán considerar productos alternativos o complementarios como pro ejemplo el PREI-16 o PREA-03. Lo anterior siempre deberá ir de la mano con la consistencia de los trabajos y los diseños; la consistencia con los materiales o materias primas utilizadas para el diseño del suelo cemento entre los estudios realizados, deben ser las mismas a utilizar en campo para el suelo estabilizado, solo así se podrá garantizar la capacidad de soporte del suelo. El proceso de fabricación del suelo debe tener los mismos materiales de construcción (suelo + cemento + agua) que fueron utilizados durante la etapa de diseño, o similares, ya que variaciones en el cemento, marca o tipo, puede implicar variaciones en la composición química del mismo y arrojar resultados diferentes… Nunca asumir que por ser cemento gris, va a ser igual a cualquier otra marca de cemento gris, cemento de uso general o cemento portland. Las diferentes marcas, inclusive, cemento de la misma marca pero de diferentes regiones de un país, tienen diferente características, ya sea por sus características físicas o químicas o bien por su proceso de fabricación o las materias primas con las que se fabrica. Por tanto, los productos de cementos no siempre son los mismos, y se debe utilizar lo mismo en el diseño que se utilizará en el suelo estabilizado en obra. Lo anterior, buscando que la construcción de suelos con cemento, tenga la máxima fidelidad a el procedimiento realizado durante la etapa del diseño; desde el suelo natural hasta los contenidos de cemento utilizados. 

Tipos de Cemento

El cemento es un material de construcción importante ya que se utiliza para hacer hormigón o bien, en este caso, suelo estabilizado con cemento. Existen muchos tipos de cemento, pero para sintetizar y no desviar el tema principal, estos se pueden separar en dos: de origen arcilloso obtenidos a partir de la arcilla – caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente o bien de origen puzolánico, donde el origen puede ser bien orgánico o volcánico. La puzolana es un tipo de ceniza volcánica que se ha utilizado como material de construcción desde la antigüedad. También se conoce como ‘arena volcánica’ porque originalmente se extrajo de los volcanes. Comúnmente se mezcla con cal para formar una especie de hormigón llamado cemento puzolánico. Este cemento fragua duro cuando se expone al aire o al agua. El puerto de Cosa se construyó mezclando cal y puzolana. Esta mezcla se utilizó luego para hacer la pared del puerto. Después de 2.100 años, este muro sigue intacto. La puzolana se puede encontrar fácilmente. En un cemento moderno, debe agregar productos químicos adicionales para obtener el mismo efecto.El clínker Portland está compuesto por 55-70% cemento Portland, 30-45% puzolana y 2-4% yeso, mientras que puzolana se combina con cal para formar un cemento con bajo calor de hidratación. Por lo tanto, este tipo de cemento es adecuado para su uso en climas cálidos o fundición a gran escala.Los impermeables están hechos de tela cauchutada. El caucho es resistente al agua y a los productos químicos. Este material es muy duradero.

¿Dónde es recomendable utilizarlo?

Lo primero para saber si se debe utilizar o no cemento, es analizar las características del suelo, bien su contenido de materia orgánica y si es posible, la cantidad de sales que contiene para saber si es un suelo dispersivo, susceptible a propiciar un ataque químico o bien si tiene un alto contenido de sulfatos. En dado caso, será necesario analizar si un cemento gris es suficiente para lograr un suelo estabilizado o bien deberá ser acompañado o complementado con aditivos como el PREI-16 o con cal. Al fin y al cabo, la meta de las obras viales de esta índole es lograr una resistencia mecánica y unas características determinadas, independientemente si son suelos con cemento o construcción de estructuras de suelos químicos o todas las anteriores. Posteriormente, deberá hacerse un diseño de mezcla para determinar el contenido óptimo de cemento para lograr la resistencia mecánica deseada en los suelos estabilizados, bien sea un trabajo en suelos arcillosos, suelos finos, granulares, siempre se deberá realizar un diseño de mezcla en base a la resistencia a compresión obtenida con las diferentes dosificaciones de cemento. Se deberá proyectar sobre una gráfica de compresión simple (idealmente – MPa) vs. dosificación, y trazar una línea sobre la misma. Previo al diseño, se deberá conocer el cemento disponible para la realización de las obras, para así poder utilizar el mismo cemento en el laboratorio, bien sea portland, emento especializado, cemento uso estabilización, etc. 

Preparación

Mezcla de cemento con el suelo

Lo primeo que se deberá realizar para el mejoramiento de suelos es el escarificado del suelo nativo hasta la profundidad deseada para la estructura del suelo. Posteriormente deberá esparcirse el cemento sobre le suelo nativo para su posterior mezclas de suelo. Luego de que el cemento esté mezclado con el suelo tratado, hasta que tenga un color uniforme, sin vetas, idealmente mezclado con un equipo reciclador, el suelo tratado deberá ser hidratado con agua hasta que el mismo llegue a su humedad óptima de compactación, idealmente 1-2% por encima si se está en una zona de alta temperatura para compensar por la evaporación del agua a razón de las altas temperaturas. El Fraguado del Cemento viene luego, que deberá tomar siete días como mínimo, donde se recomienda cerrar al tráfico o bien compensar por la pérdida de precarga con exceso de cemento. Lo ideal es que las partículas de cemento queden bien incorporadas para luego ser mezcladas con la cantidad de agua que le permita una reacción que llegue a la resistencia mecánica deseada. Todos los procesos son importantísimos, aunque muchas veces se descuida el fraguado del cemento, que es igual de importante que todos los pasos. Deberá seguir hidratándose en la superficie del suelo estabilizado con cemento para evitar el fisuramiento y microfisuramiento del suelo estabilizado con cemento. 

Durante la construcción y posteriormente, se deberán realizar los controles respectivos tales como los contenidos de cemento, densidades, contenido de humedad, resistencia a la compresión del suelo, hinchamiento del suelo, entre otros, para así garantizar la calidad y durabilidad de los trabajos.

El suelo cemento se ha convertido en una alternativa altamente atractiva en la construcción de carreteras a lo largo y ancho del mercado nacional, o bien, del mercado internacional dada su optimización de costos, tiempos y excelentes resultados en la durabilidad de la construcción de carreteras. 

Generalidades sobre el cemento para la estabilización de suelos

Con perspectiva, se puede entender que el fin de este tipo de trabajos es el mismo que cualquiera: generar una estructura de pavimento duradera y estable dentro de un presupuesto determinado. Generalmente se trata de convertir un suelo de baja capacidad, mediante la mezcla de suelo con cemento y/o aditivos suficientes para lograr  en un material tratado que cumpla con las condiciones de desempeño requeridas en un diseño, sea la capa superior, subrasante o una capa intermedia de una estructura. Dicha capa deberá cumplir con las condiciones requeridas en las estructuras de pavimento mediante las modificaciones realizadas al suelo para mejorar sus condiciones. Altos contenidos de cemento y/o aditivos generan que las obras sean anti-económicas y no generen los beneficios totales que deberían generar este tipo de obras en las diferentes capas del firme. La mezcla con cemento y otros aditivos busca el ahorro en costos, tiempos de ejecución, reducir la huella de carbono entre otros beneficios. Independientemente de las capas de rodadura que se consideren para colocar sobre las capas del firme, este se diseña con la misma finalidad, puede que varíe el espesor o condiciones de resistencia a la compresión, pero la finalidad va a ser la misma. 

En Pro-Road construimos estructuras de alta calidad, optimizando los diseños con una serie de herramientas exclusivas y propias del abanico de tecnología de materiales que tiene el grupo de empresas. No solo proveemos una mezcla de suelo con cemento, sino con otros aditivos para generar una capa o capas con propiedades estructurales que crean una estructura del pavimento duradera y a un precio muy competitivo, generalmente, el más competitivo. 

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CAPACITACION: Recomendamos su lectura. DOSIFICACIÓN DE MEZCLAS DE SUELO – CEMENTO NORMAS DE DOSIFICACIÓN

 Fuente: http://laultimaresistencia.weebly.com/uploads/6/8/2/7/6827657/dosificacin_de_mezclas_de_suelo_1_-__cemento.pdf

TRADUCCIÓN AUTORIZADA AUTOR: 

ING. MÁRCIO ROCHA PITTA TRADUCCIÓN: 

INSTITUTO BOLIVIANO DEL CEMENTO Y EL HORMIGÓN

Este Estudio técnico trata una completa descripción de Normas de Dosificación de suelo – cemento propuestas por la “Portland Cement Association (PCA)” de los Estados Unidos de América, desenvueltas en dos etapas de trabajo a lo largo de dos décadas (1932 – 1952); sus resultados tienen comprobación en un sin número de servicios ejecutados, con suelos de los orígenes más diferentes, de las más variadas regiones del mundo – incluyendo al Brasil, desde 1939. Por eso, no obstante están disponibles otros procedimientos que, de una u otra forma, permiten fijar las cantidades de cemento necesarios a ese tipo de estabilización de suelos. La Asociación Brasileña de Cemento Portland (ABCP) optó por adoptar y recomendar las directrices de PCA para esa finalidad, excluida una medida de durabilidad por congelamiento y deshielo.

Los métodos de ensayo que hacen parte de las normas de dosificación son aquí también expuestas, sobre las formas de las especificaciones y, paralelamente, abundantemente ejemplificados, así como sus propias normas de dosificación, divididas en “General”, que se aplica a cualquier tipo de suelo (a excepción de los orgánicos), y “Simplificada” para suelos de textura predominantemente granular.

 SUMARIO 1. 

NORMAS DE DOSIFICACIÓN DE SUELO – CEMENTO........................ 4 1.1 INTRODUCCIÓN........................................................................................ 4 1.2 

NORMA GENERAL DE DOSIFICACIÓN DE SUELO – CEMENTO................. 6 1.2.1

 Identificación y Clasificación de Suelos......................................................... 6 1.2.2

 Elección de Cantidad de Cemento para el Ensayo de Compactación .............. 7 1.2.3 

Ensayo de Compactación de suelo – cemento .............................................. 8 1.2.4 

Elección de las Cantidades de Cemento para el Ensayo de Durabilidad ........ 11 1.2.5 

Moldeado de Probetas de ensayo .............................................................. 12 1.2.6 

Ensayo de Durabilidad por Mojado y Secado .............................................. 16 1.2.7 

Interpretación de Resultados y Fijación de la Cantidad de Cemento.............. 16 1.3 

NORMA SIMPLIFICADA DE DOSIFICACIÓN DE SUELO – CEMENTO........ 19 1.3.1 

Ensayos preliminares................................................................................ 21

Prensa Hidraulica DS - 125

 

Consistencia del Suelo - Límites de Atterberg - Límite de Contracción

 

jueves, 25 de noviembre de 2010

Fuente http://geotecnia-sor.blogspot.com/2010/11/consistencia-del-suelo-limites-de_8151.html

Consistencia del Suelo - Límites de Atterberg - Límite de Contracción

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Con la tecnología de Traductor de Google

En el estado semisólido, el proceso el decrecimiento de volumen del suelo es precisamente igual al valor de agua perdida por evaporación. Sin embargo cuando el contenido de humedad llega a un cierto valor mínimo, la muestra deja de disminuir su volumen con la pérdida de humedad pero el peso de la muestra continúa decreciendo.

Puede decirse que en ese punto la muestra pasa de un estado semisólido a uno sólido. El límite entre los dos estados es marcado por el cambio de color de oscuro a claro y el contenido de humedad correspondiente a dicho límite Atterberg lo denominó “límite de contracción”.

En el estado semisólido, los vacíos están completamente llenos de agua. La superficie libre de agua se localiza dentro de la superficie de la muestra y la tensión superficial ejerce en la superficie exterior de la muestra una presión distribuida uniforme, comparable a la presión externa actuando como una presión hidrostática en cada punto perpendicular a la superficie externa de la muestra. Por esta razón el aire no puede entrar en la arcilla ya que la presión ejercida por la tensión superficial es más pequeña que la presión requerida para comprimir o contraer la arcilla.

En el límite líquido la presión ejercida por la tensión superficial del agua o “presión capilar” es prácticamente igual a cero. En el límite plástico ya suma varias atmósferas y durante el proceso de contracción en el estado semisólido su valor es todavía más grande. Finalmente, llega el punto donde la fuerza requerida para producir el cambio de volumen es tan grande como el máximo valor que la “presión capilar” puede posiblemente suponer. Si se sigue evaporando agua, la superficie de agua capilar se retira al interior de la muestra y el aire puede ingresar al suelo, en consecuencia, el color del suelo cambia de oscuro a claro. El contenido de agua, cuando se produce el cambio de color, es el límite de contracción. El límite de contracción depende obviamente de dos factores: la compresibilidad del suelo y el máximo valor de presión capilar.

El Límite de Contracción es el contenido de humedad al que un suelo pasa de consistencia dura (seco) a friable (húmedo) (ver figura 1).

Figura 1. Estados de Consistencia y Contracción de un Suelo con Alto Contenido de Arcilla.



Límite de Contracción (ASTM D-427)

Una muestra de suelo secada lentamente (sometida a desecación), formará un menisco capilar entre los granos individuales del suelo. Como resultado, los esfuerzos entre los granos (esfuerzos efectivos o intergranulares), aumentarán y el suelo disminuirá de volumen. A medida que la contracción continúa, el menisco se hace más pequeño y los esfuerzos capilares se incrementan, lo cual reduce aún más el volumen. Se llega hasta un punto donde no hay mayor reducción de volumen, pero el grado de saturación es esencialmente 100 %. El contenido de agua al cual esto ocurre se define como límite de contracción (LC, SL o wS).

En este punto, el menisco capilar comienza a retraerse bajo la superficie del suelo y el color de la superficie cambia de uno resplandeciente a una apariencia uniforme (el mismo efecto se observa cuando un suelo dilatante se retrae bajo la superficie, que adquiere apariencia uniforme (parda) debido a la reflectividad en los cambios en superficie).

También puede decirse que el límite de contracción es el menor contenido de humedad al que una muestra de suelo no reducirá volumen con posterior secado.

Determinación del Límite de Contracción

Atterberg (1911), originalmente trabajó con pequeñas barras de arcilla que dejó secar lentamente. Observó el punto en el cual el color cambiaba y al mismo tiempo anotó que la longitud era esencialmente mínima en ese punto.

Terzaghi propuso que uno podría medir el volumen seco y la masa seca y a la vez calcular el contenido de agua en el punto de mínimo volumen. En la figura 2 se ilustra este procedimiento. Una pequeña cantidad de suelo de masa total Mi se coloca en un pequeño recipiente de volumen conocido Vi y se permite un secado lento. Luego de tener la masa seca al horno Ms, el volumen se suelo seco Vd se mide pesando la cantidad de mercurio que la muestra de suelo desplaza. El límite de contracción se calcula a partir de alguna de las siguientes expresiones:

Ambas ecuaciones corresponden a las dos partes de la figura 2 y puede ser fácilmente derivada de la figura y los diagramas de fase del suelo.



Figura 2. Determinación del Límite de Contracción basado en:
(a) Masa total. (b) Contenido de humedad.

Aunque el límite de contracción fue una popular prueba de clasificación durante los años 20, está sujeta a considerable incertidumbre y por ello no se practica más. El ensayo tiene algunas características indeseables: involucra errores como resultado de burbujas de aire en la muestra de suelo seco, agrietamiento durante el secado, pesado y otras medidas de error y el peligro de envenenamiento al operador con mercurio. Casagrande sugirió secar muestras grandes y medir físicamente sus dimensiones para evitar el problema del envenenamiento por mercurio.

Uno de los mayores problemas con el límite de contracción, es que la cantidad de contracción depende no solo del tamaño del grano, sino de la fábrica inicial del suelo. El estándar, por ejemplo la designación ASTM D427; del procedimiento, es comenzar con un límite de humedad cercano al límite líquido. Sin embargo, especialmente con arcillas limosas y arenosas, frecuentemente se produce un límite de contracción mayor que el límite plástico, lo cual carece de sentido. Casagrande sugiere que el contenido inicial de agua sea ligeramente mayor que el límite plástico, si es posible, pero debe admitirse que es imposible evitar atrapar burbujas de aire.

Si el suelo está en estado natural inalterado, entonces el límite de contracción es frecuentemente mayor que el límite plástico debido a la estructura del suelo. Esto es especialmente cierto para arcillas altamente sensibles según Karlsson (1977). En la tabla a continuación se presenta la sensibilidad de la arcilla respecto del límite de contracción.

Si se utiliza el aparato de Casagrande y se inicia la prueba ligeramente por encima del límite plástico, entonces se obtienen los siguientes resultados cuando los límites de Atterberg se grafican cerca a la línea A en la carta de plasticidad, el límite de contracción se acerca a 20. Si los límites se grafican sobre la línea A, entonces el límite de contracción es menor de 20 por una cantidad aproximadamente igual a cuan distantes están los límites sobre la línea A. De forma similar, para ML y MH (LO y OH), el límite de contracción es mayor de 20 una cantidad aproximadamente igual a cuan distante bajo la línea A se grafican los límites. De allí que si la distancia vertical por encima o por debajo de la línea A es DPi, entonces:

LC = 20 ± DPi

Este procedimiento y ecuación, se han encontrado como los más aproximados a la prueba del límite de contracción.

Casagrande sugirió un método aún más simple. Si la línea U y la línea A de la carta de plasticidad se extienden, convergen a un punto con coordenadas (-43.5, -46.4), como se muestra en la figura 9. Se extiende una línea desde ese punto a las coordenadas del límite líquido e índice de plasticidad en la carta de plasticidad y el límite de contracción es donde ésta línea cruza el eje del límite líquido. Aunque no es un procedimiento exacto, es lo suficientemente aproximado para trabajo geotécnico. No obstante, la prueba del límite de contracción efectuada según la norma ASTM, tampoco es particularmente exacta. Si puede obtenerse un estimado razonable del límite de contracción de la carta de plasticidad (ver figura 3), entonces el ensayo del límite de contracción no requiere ser ejecutado puesto que no produce información adicional.



Figura 3. Procedimiento de Casagrande para Estimar el Límite de Contracción.

Debe observarse que las presiones capilares deben ser muy grandes para suelos arcillosos de grano muy fino con minerales de arcilla altamente activos (cercanos a la línea U). Estos suelos tendrán límites de contracción cercanos a 8, según el procedimiento de Casagrande. En efecto, él observó límites tan bajos como 6 para arcillas montmorilloníticas. Suelos en el límite de contracción tendrán una muy baja relación de vacíos debido a que las presiones capilares son muy grandes, mucho mayores a las que pueden alcanzarse por compactación, por ejemplo.

Teniendo en cuenta el método simplificado de Casagrande, de coordenadas sobre la carta de plasticidad y utilizando la geometría analítica puede calcularse la ecuación para hallar el límite de contracción:

Terzaghi sugirió un método de determinación más simple de determinación que el utilizado por Atterberg (mediciones frecuentes de longitud y peso de un mismo prisma hasta no presentar disminución de la longitud), que consta de el peso y volumen de una muestra de suelo totalmente seca ; en ese momento el límite de contracción sería la humedad de la muestra seca si tuviese sus vacíos llenos de agua, luego de la figura 4 puede deducirse :

Figura 4. Esquema que Ilustra la Obtención del Límite de Contracción Según Terzaghi.

De la figura,

wm = ws dado que la muestra está totalmente seca.

Ss = peso específico relativo de la fase sólida del suelo (de sólidos)

g0 = peso específico del agua destilada a 4 °C de temperatura y a la presión atmosférica correspondiente al nivel del mar. En el sistema métrico es igual a 1.0 ton/m³.

Para obtener el límite de contracción de la fórmula anterior debe determinarse el volumen de la muestra seca del suelo y el peso específico relativo de los sólidos de la muestra.

La Public Road Administration (USA), ha desarrollado otro método para la determinación del límite de contracción de los suelos en donde no se requiere contar con el peso específico relativo de los sólidos. En este, el suelo se remoldea hasta una consistencia cercana al límite líquido, añadiendo agua si es preciso y se llena una cápsula de volumen conocido. La superficie se alisa con espátula y se protege con vidrio ; se seca al horno y se pesa hasta tener peso constante, que se anota. Se determina el volumen de la muestra seca y así se tienen las cantidades :

V1 = volumen de la muestra húmeda, igual al de la cápsula.

W1 = peso de la muestra húmeda

V2 = volumen de la muestra seca

Ws = peso de la muestra seca

En la figura 5 se muestran las cantidades anteriores, siendo iguales las escalas 1 gr = 1 cm³. Así, la relación de disminución de peso por pérdida de agua en el secado es una recta con 45° de inclinación para humedades superiores al límite de contracción.



Figura 5. Gráfico que ilustra la obtención del límite de contracción según el método PRA.

El punto (2) representa el límite de contracción secándolo desde la condición inicial (1). Al llegar al secado total (3) ya no varía el volumen. En (2) no hay cambio brusco sino transición gradual y en suelos muy plásticos en el tramo (2) - (3) se da contracción adicional mientras que en suelos de muy baja plasticidad hay expansión.

De la figura 5 puede obtenerse el límite de contracción aplicando la definición de contenido de agua:

Contracción y Expansión

Las grietas de contracción pueden presentarse localmente cuando las presiones capilares exceden la cohesión o resistencia a la tensión del suelo. Estas grietas, parte de la microestructura de la arcilla, son zonas de debilidad que pueden reducir significativamente la resistencia general y afectan la estabilidad de taludes de arcilla y la capacidad de carga de fundaciones. La corteza desecada y agrietada usualmente se encuentra sobre depósitos de arcilla blanda y afecta la estabilidad de, por ejemplo, terraplenes de autopistas construidas sobre estos depósitos.

La contracción y grietas de contracción son causadas por evaporación de la superficie en climas secos, disminuyendo el nivel de la tabla de agua y eventualmente la desecación del suelo causada por los árboles durante temporadas de sequía en climas húmedos.

En la siguiente tabla se presenta la experiencia de U.S. Bureau of Reclamation sobre investigaciones de suelos expansivos y arcillas expansivas, toda vez que al cambiar el clima de seco a húmedo y los suelos tienen nuevamente acceso al agua tienden a incrementar su volumen o expandirse.

El proceso de contracción y expansión no es reversible, el suelo tiene memoria de su historia de esfuerzos y mostrará los efectos de contracción previo y ciclos de secado. Así, arcillas blandas se convierten en sobreconsolidadas y menos compresibles debido al efecto del incremento en los esfuerzos efectivos causados por acción capilar.

En la figura 6 se presenta la correlación entre la expansión y el colapso con el límite líquido y la densidad seca in situ de los suelos, basada en la experiencia del U.S. Bureau of Reclamation.

Figura 6. Guía para la Colapsibilidad, Compresibilidad y Expansión basada en las Densidades In Situ y el Límite Líquido (adaptado de Mitchell y Gardner, 1975 y Gibbs, 1969).

El suelo seco se expande al mojarse e inversamente, el suelo húmedo se contrae al secarse. Se sabe que el agua puede sacarse del suelo húmedo por compresión ; el suelo seco ejerce una gran presión cuando se está humedeciendo. Se puede medir la cantidad de presión que un suelo seco o coloide ejerce cuando se está humedeciendo.

El hinchamiento de los suelos se define como el fenómeno que ocurre cuando aumenta el volumen de un sólido y disminuye su cohesión, mientras éste absorbe un líquido sin perder su homogeneidad aparente.

Factores que afectan el hinchamiento :

1. Tipo de arcilla, arena superficial, arreglo estructural, densidad de la carga superficial, fuente de la carga.

2. Cationes y aniones asociados con la arcilla.

3. Materia orgánica.

4. Sesquióxidos.

5. Agua entre las capas de arcilla.

Influencia de la Histéresis del Agua del Suelo

El potencial de agua no es función única del contenido de agua del suelo, sino que depende de la historia previa de la humedad de la muestra. A este fenómeno se le llama histéresis del agua del suelo.

En la figura 7 se representa el efecto de la histéresis de un suelo que inicialmente estuvo saturado, luego se secó lentamente hasta un valor de - 1500 julios/kg, después se le mojó con incrementos similares de agua hasta hacerlo llegar cerca del punto de saturación, donde las curvas se cerraron. Si el proceso de secamiento hubiera cesado mas pronto, la curva de mojadura hubiera tenido una trayectoria distinta, tal como lo muestra la curva ‘scanning’ B-A. De igual manera, si el secamiento hubiera comenzado antes que se alcanzara la saturación completa, la curva de secamiento habría seguido la trayectoria de la curva ‘scanning’ A-C. Si el suelo se hubiera secado mas de lo que indica la figura, la curva de mojadura sería una curva ‘scanning’. La curva de secamiento limitante se encuentra con secamiento que comienza con saturación completa y la curva de mojadura limitante comienza con el suelo a la mayor sequedad posible, pues en la mayoría de las aplicaciones de campo el secamiento es al aire (los suelos pueden secarse con P2O5 en el vacío, para conseguir secamiento completo).

Las curvas anteriores dependen de la temperatura, estructura y composición. Cuando estas variables se mantienen constantes, los puntos que se determinan experimentalmente deben caer entre las curvas limitantes.

Figura 7. Histéresis del Agua del Suelo.

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Cabrera: arrancó la primera construcción con ladrillos de ceniza de cáscara de maní

 

Se utilizan en la obra de ampliación de la Guardería Municipal. Es la primera vez que se usan elementos a base de este residuo y cemento en una edificación de la región

22 DE ENERO DE 2024 - 08:08

Arrancó la obra de ampliación de la Guardería Municipal de Cabrera con ecoladrillos de ceniza de cáscara de maní.

POR VÍCTOR MACHUCA

Por primera vez en la región y luego de numerosas pruebas realizadas en la fábrica de la empresa Prodeman, arrancó una construcción con ladrillos hechos a base de ceniza de cáscara de maní y cemento en General Cabrera. La Municipalidad recibió una primera donación de 8 palets de 186 ladrillos ecológicos cada uno, para edificar las paredes de una sala y una galería en la Guardería Municipal Blancanieves.

Después de la etapa de experimentación, llegó el momento de la utilización de un nuevo material de construcción que aspira a convertirse en una gran solución para la contaminación ambiental con ceniza que proviene de la producción de bioenergía, ya que la planta quema la cáscara de maní para generar energía eléctrica.

Con mucho entusiasmo y focalizado en realizar mejoras que colaboren con el ambiente, el intendente Guillermo Cavigliasso destacó el proyecto, conducido por la secretaria de Planificación e Infraestructura de la Municipalidad, ingeniera civil, Alejandra Pisani, y la arquitecta Teresa Buffa. “Es muy importante la reutilización de estos materiales que tenemos en nuestra ciudad. Dentro del Eje Ciudades Verdes quiero resaltar lo que se hace en nuestra ciudad mediante la inclusión de estos materiales en obras importantes para todos, es una obra del Estado Municipal para toda la comunidad, a través de aportes de empresas privadas que son un gran ejemplo de la economía circular, y más allá de ello lo importante es que es un derivado de nuestro maní. Vamos a seguir en ese camino para una ciudad sostenible. General Cabrera hoy está respondiendo a lo que se demanda, la sostenibilidad y la economía circular”.

Por su parte, la secretaria de Planificación e Infraestructura, ingeniera Alejandra Pisani , puntualizó: “Estamos haciendo el uso de estos ladrillos por primera vez, así que estamos experimentando en muchas cuestiones en cuanto a ellos. Ya está en marcha esta obra y va muy bien. Se han hecho ya muchas cosas en cuanto a plomería y varias conexiones que hay que hacer con la guardería; ya estamos en la etapa de mampostería”.

Además especificó que “el plazo que le pusimos a la obra de ampliación fue más o menos de cuatro meses. Queremos tratar de que sea así, la obra tiene una parte en vía húmeda que es lo que se está construyendo ahora y después se edificará lo que es techo, cubierta, y una galería de conexión. Por lo tanto, entendemos que esto, cuando la albañilería esté bastante avanzada va a ir bastante rápido”.

La otra profesional que interviene en el proyecto, la arquitecta Teresa Buffa, dijo a Puntal que para ejecutar este proyecto tuvo que “investigar cómo se hacía, cómo se pegaban los ladrillos porque también ellos (Prodeman) están haciendo pruebas. Tienen todo un sistema distinto para levantar un muro común”. “Es súper interesante poder aplicar esto en un espacio público. La primera tanda que llegó fueron 8 pallets y ahora pedimos de nuevo 8 pallets más porque también los vamos viendo en qué paredes los utilizamos. Por ejemplo, hay un núcleo húmedo que son los baños de la salita, toda esa parte húmeda la estamos levantando de manera tradicional y lo demás lo estamos levantando con este ecoladrillo”, dijo.

Sobre este material a base de ceniza de maní sostuvo: “Me encanta porque es de un color gris oscuro y la idea es poder utilizarlo en una parte donde va a ir revocado y en otra parte. Es muy lindo, nos pusimos a armar unos muros cribados que se llaman que son muros con huecos. Entonces en la parte de la galería que va a ser la que más se ve, va a estar utilizado así el ladrillo, lo queremos dejar visto. Hay una parte del aula que va a estar revocada porque necesita impermeabilización, para hacer cañerías de electricidad y demás”.

A propósito de la construcción, precisó que “las paredes con ladrillos ecológicos no se levantan con cemento tradicional o habitual porque se pega con un pegamento específico que lo conseguimos en Cabrera, pero previamente tuvimos que investigar, es como un pegamento. Se hace con una especie de manga como la que usan los reposteros o cocineros. Se le ponen dos tiritas en los bordes y eso nada más es lo que consume. Es fantástico y para nosotros es una experiencia nueva, todos los días estamos aprendiendo cómo utilizarlos. Hay que mojarlos un poquito antes y no empaparlos”.