6 Oct 14

Construcción de pavimentos con Suelo Cemento

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El Suelo Cemento es una mezcla de suelo pulverizado con ciertas cantidades de cemento hidráulico y agua, el cual debe ser compactado a densidad máxima, tener un contenido de humedad óptimo y ser curado adecuadamente para obtener las características mecánicas específicas del diseño. Este tipo de material, cada vez más es empleado con mayor frecuencia, ya que tiene ventajas como: reducir la sensibilidad al agua de los suelos aumentando su resistencia a la erosión, resistencia a agentes atmosféricos y mayor durabilidad. La estabilización de suelos con cemento genera superficies con una elevada capacidad de soporte y aumenta la estabilidad. También contribuye a un mayor uso de materiales locales (aprovechamiento del material disponible en sitio), a la reducción del impacto ambiental debido al uso de algunos materiales de desecho como cenizas volantes y escorias de alto horno, así como disminuye el mantenimiento necesario de la estructura del pavimento.

La utilización de Suelo Cemento presenta múltiples ventajas ambientales, entre las cuales se encuentran el evitar explotar nuevos yacimientos, la disminución de botaderos, el transporte de grandes cantidades de material y la disminución de la huella de carbono. La producción de Suelo Cemento es una mezcla en frío, por lo cual consume poca energía y genera menos emisiones de CO2.

Se debe tener especial cuidado con las grietas por contracción, las cuales se pueden reflejar en la superficie de rodadura. Es importante tener en cuenta que los procesos de mezclado, conformación y compactación dependen directamente del tiempo de fraguado del cemento utilizado. Además, debe evaluarse el contenido de sulfatos solubles, para que su cantidad sea menor al 1% y evitar así una posible afectación del sistema.


Crédito: Flickr – NCDOTcommunications

Existen básicamente dos tipos de mezclas de Suelo Cemento:

1. Suelo Cemento: es un material que satisface los criterios de pérdida de peso basados en pruebas de congelamiento-descongelamiento y humedecimiento-secado. Generalmente, puede tener resistencias mayores a los 4 MPa.

2. Suelo modificado con cemento: puede ser una mezcla de suelo endurecido, no endurecido o semiendurecido con cemento. Aunque es menos utilizado, también existe el suelo cemento plástico, el cual es una combinación de los mismos materiales que el Suelo Cemento, sólo que se adiciona aditivos para conseguir una consistencia fluida.

Debido a que el Suelo Cemento es un elemento estructural, su comportamiento depende de los materiales que lo forman; es decir, de la clase de suelo y del tipo de cemento. Pero adicionalmente, también es fundamental el curado. Normalmente se espera que bajo condiciones de curado adecuadas se obtengan resistencias entre 2 y 6 MPa. El módulo de elasticidad a 28 días alcanza valores cercanos a los 7.000 MPa.

Los materiales del Suelo Cemento básicamente son suelo, cemento y agua. Su proceso de producción es económico comparado con procesos que involucran otros materiales que deben recorrer largas distancias para poder ser usados. Los tipos de suelos que son generalmente empleados en Suelo Cemento son: finos, materiales arenosos, gravas, limos y arcillas, piedra caliza, granito, entre otros. En algunas ocasiones, también son empleadas cenizas volantes y escorias de alto horno.

El cemento hidráulico empleado para Suelo Cemento debe cumplir con lo establecido en la norma NTC 121.


Pie de Foto: Proceso de mezcla del suelo con cemento pórtland.
Crédito: Flickr – Kenwoodman

Para poder establecer las cantidades de cemento a utilizar para el diseño de Suelo Cemento, se deben enviar al laboratorio muestras del tipo de suelo. Con los resultados del laboratorio se determina la cantidad mínima de cemento requerida para cada tipo de suelo, así como las relaciones volumétricas y la humedad óptima.

Su proceso constructivo consta de dos etapas fundamentalmente, que son la preparación inicial y el procesamiento. En la primera, se realiza la conformación del área para obtener el ancho y las pendientes de diseño, se corrigen las zonas inestables y se humedece el suelo. En el procesamiento, se realiza la mezcla, la cual puede ser en sitio o en planta. Si la mezcla es hecha en sitio, primero se agrega el cemento hidráulico y se mezcla con el suelo. Posteriormente, se agrega agua y se mezcla nuevamente. Si la mezcla es en planta, se espera en sitio a que llegue el Suelo Cemento, una vez en obra se extiende, se compacta, se perfila y se cura.

Como cualquier estructura, el Suelo Cemento debe ser inspeccionado en diferentes momentos. La inspección inicia desde el tipo de suelo, contenido de agua, contenido de cemento (diseño de la mezcla) y continúa con el mezclado, la compactación y el curado.


Pie de Foto: Preparación y conformación del terreno para la estructura de suelo-cemento.
Crédito: Flickr – WSDOT

Los espesores de las bases de Suelo Cemento, generalmente, se encuentran entre los 100 y 200 mm. Por el contrario, si el volumen de tránsito es alto y se requiere un espesor superior de los 200 mm, se deberá construir en dos capas o más, procurando que el espesor nunca de cada una no sea menor a 100 mm.

Las bases de Suelo Cemento están diseñadas para que fallen, por lo cual siempre se van a agrietar. Para minimizar el impacto y la continuidad de las grietas hacia la superficie de rodadura, se usa actualmente un geotextil inhibidor de grietas entre el Suelo Cemento y la superficie de rodadura.

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.


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Sobre el autor

Comunicadora Social y Periodista de la Universidad de Antioquia (2007). Especialista en Mercadeo de la universidad EAFIT (2015). Actualmente me desempeño como Jefe de Estrategia Digital en Argos. Como redactora he cubierto temas de cultura, medio ambiente e industria. Amo el arte en todas sus expresiones.


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4 Responses to Construcción de pavimentos con Suelo Cemento

    hender silvera says:

    quiero recibir todo sobre el concreto fundido ya que soy oficial de construcción, y recomiendo argo es muy bueno y seca rápido
    gracias

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    Buenos Dias, mi pasión es especializarme es esta técnica constructiva y todo lo relacionado con la “tierra” suelo cemento, me gustaria seguir recibiendo mucho más información. muchas gracias

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      Redacción 360° en concreto says:

      Luis, gracias por compartir este mensaje. Estamos preparando nuevos contenidos relacionados con el suelo cemento que contribuyan a una mayor comprensión sobre este material y sus uso en la infraestructura.

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