26 Oct

Suelo Cemento: mezclado in situ – mezclado en planta central | Experiencia Argentina

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suelo cemento

Hay dos grandes tipos de metodologías de ejecución de suelo cemento, diferenciados principalmente por el tipo de equipos utilizados en el mezclado de los materiales, en el presente texto presentaremos las dos opciones de mezclado:

  • Mezclado in situ
  • Mezclado en planta central

Para el mezclado en el camino existen en la actualidad modernos y potentes equipos recicladores (reclaimers), capaces de producir suelo cemento de elevada calidad por su alta eficiencia y uniformidad en la pulverización y mezcla de materiales.

suelo cemento

Crédito: Suelo cemento mezcla. CAT.

Distribución del cemento

  • La descarga del cemento se realiza generalmente a granel, sobre la cancha pre cortada, utilizando equipos o dispositivos de distribución de diversas características, aunque lo usual es que dosifiquen en volumen. Estos pueden ser desde camiones tolvas con descarga mecánica a tornillo y distribución neumática, hasta dispositivos de arrastre que se acoplan a un camión volcador preparado especialmente, que distribuyen en el ancho del equipo mediante cintas o sinfines.
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  • En cualquier circunstancia se deben extremar las precauciones en el uso de estos equipos distribuidores y es recomendable realizar tramos de prueba que permitan controlar y calibrar todas estas cuestiones, a fin de encontrar el procedimiento que garantice los mejores resultados. Además, los controles frecuentes de la cantidad de cemento aportada en las canchas permitirán perfeccionar los mecanismos y metodología de graduación del ligante, hasta obtener la uniformidad adecuada.
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  • Siempre es conveniente la colocación de estacas o estacones bien visibles delimitando el ancho efectivo del tratamiento para ayudar al operador del equipo de distribución. También puede resultar conveniente formar un pequeño caballete de suelo contiguo a la línea de estacas para contener los derrames de cemento por fuera del ancho del tratamiento.
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  • Cualquiera sea el método de distribución del cemento a granel (distribuidores mecánicos, camiones volcadores con dispositivos de dosificación, etc.), se tratará que el recorrido de caída libre del material sea el mínimo posible, por cuanto en ese momento se producen las mayores pérdidas de cemento (especialmente en días de viento).
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  • La incertidumbre en la distribución del cemento por falta de confiabilidad del equipo distribuidor siempre trae aparejado un mayor costo puesto que, con el fin de asegurar los valores mínimos de calidad requeridos (que se controlan principalmente por resistencia a compresión), se hace necesario aumentar el tenor de ligante para compensar la elevada dispersión en los resultados.

Mezclado in situ

  • Completada la distribución del cemento y verificada la uniformidad de la cantidad incorporada en todo el ancho de la capa, se procede a iniciar la mezcla de suelo, cemento y agua con el equipo reciclador, en franjas longitudinales acordes con el ancho del rotor del equipo, y teniendo en cuenta que deberán efectuarse solapes longitudinales de al menos 10/20 cm de ancho para evitar juntas sin tratamiento. El ancho del tambor mezclador determinará la cantidad necesaria de pasadas para la ejecución del ancho proyectado. Rara vez este valor arrojará un número entero de franjas, por lo cual será necesario trabajar con solapes longitudinales mayores. Siempre resultará más sencillo y confiable construir con franjas del mismo ancho efectivo (deducido el ancho de los solapes), comenzando por una de las fajas laterales.
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  • Una vez que se inician los trabajos de mezclado en el camino, deberán evaluarse los resultados detrás del tambor mezclador a fin de comprobar las condiciones de pulverización y mezcla de los materiales. Estos controles, mediante tamizado de la mezcla obtenida, determinarán la necesidad de efectuar ajustes previos de la humedad del suelo con el fin de encontrar aquel tenor de humedad más adecuado para alcanzar la máxima eficiencia en la pulverización.
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  • La cantidad de agua a incorporar a la mezcla será la necesaria para alcanzar la humedad óptima de compactación del suelo cemento o un valor cercano a ella. Para efectuar el cálculo del agua a incorporar deberán realizarse determinaciones previas de la humedad del suelo existente a tratar. La cantidad de agua a agregar surgirá como diferencia entre la humedad óptima obtenida en laboratorio para la mezcla de suelo cemento y la humedad que aporta el suelo (considerar que el aporte de agua del suelo no se computa al 100% pues este constituye un porcentaje inferior en la mezcla), se tendrá una buena aproximación sumando 2 puntos a la diferencia de humedades, para compensar el efecto de la adición del cemento seco.
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  • En aquellos casos en que no sea posible incorporar el agua en la cámara de mezcla, se podrá agregar la humedad necesaria regando directamente sobre la cancha. Esta operación no debe realizarse nunca sobre el cemento distribuido en la superficie, para evitar la formación de grumos o terrones que difícilmente sean pulverizados por el mezclador.
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  • Luego del paso del equipo reciclador se efectuarán comprobaciones de la humedad de la mezcla en el laboratorio de campaña, en base a los cuales se harán los ajustes necesarios en la calibración del equipo mezclador, si la humedad medida no se condice con la óptima de compactación.
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  • El ensayo de compresión manual (o método del muñeco o terrón, para estima el contenido de humedad de un suelo, puede resultar de suma utilidad para efectuar los ajustes necesarios en la incorporación de agua a la mezcla. Si bien este tipo de ensayo de inspección visual permite estimar la humedad con bastante aproximación, no puede considerarse como reemplazo de los ensayos de laboratorio, pero seguramente reducirá a un mínimo las determinaciones de humedad con los métodos convencionales de laboratorio.
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  • El otro aspecto importante en el uso de las reclamadoras es el control del espesor del tratamiento. Estos equipos trabajan copiando la cancha, ya que permiten regular la profundidad de penetración del tambor mezclador respecto al plano de apoyo de los neumáticos de la reclamadora.

Mezclado en planta central

suelo cemento

Crédito: Ammann Group

  • El mezclado de suelo cemento en planta central tiene la ventaja de tener un buen control sobre la dosificación de los materiales intervinientes, si se efectuó una correcta calibración de la misma en el inicio de la construcción.
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  • Cuando se trabaja con suelos granulares por lo general no habrá dificultades para su manipulación y mezclado en planta. En cambio, en suelos finos cohesivos, será necesaria la preparación previa del suelo mediante pulverizado hasta obtener granulometrías y humedades acordes con las especificadas.
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  • Previo al inicio de los trabajos se debe efectuar una calibración adecuada de la planta mezcladora. Estas, en general, son de flujo continuo y dosifican por volumen mediante la regulación de una abertura de compuerta, velocidad de cintas o tornillos alimentadores, caudalímetros, etc. Esta regulación del equipo de producción debe controlarse periódicamente y es necesario, además, realizar calibraciones para distintas humedades de los materiales.
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  • En el transporte a las canchas deberán reducirse al mínimo las pérdidas de humedad por evaporación, equipando a los camiones con lonas u otras coberturas adecuadas, limitando por otra parte el tiempo total de transporte a 30 minutos como máximo. Se recuerda que el plazo de manejabilidad, en este caso, debe contabilizarse a partir de la mezcla del cemento con el resto de los materiales.
suelo cemento

Crédito: Estabilización con suelo cemento. LinkedIn

Luego de este proceso se da alcance a los procesos de:

  • Compactación
  • Corte y perfilado
  • Curado

Fuentes bibliográficas:

  • Soil-Cement Construction Handbook – Portland Cement Association
  • Guide to Cement-Treated Base (CTB)- G. Halsted, D. Luhr; W. Adaska – Portland Cement Association
  • Construcción Pavimentos de Suelo Cemento. Manual – ICPA
  • Manual de Construcción de Suelo Cemento – IMCYC.

 

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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