PRINCIPALES REQUISITOS PARA TRATAR UN SUELO CON CAL # 1
¿Qué suelos pueden ser tratados con cal?
Colombia se encuentra conformada por diferentes tipos de suelos, debido a que contamos con todos los pisos térmicos, lo que convierte al país en una variedad de tierras tropicales, cálidas y templadas. La gran diversidad climática y geográfica con la que cuenta el territorio colombiano proporciona una oportunidad para tratar los suelos arcillosos y limosos con cal viva o cal hidratada, para aumentar su capacidad de soporte y realizar obras civiles competitivas en costos.
La cal viva o la cal hidratada se utilizan para la estabilización de materiales, principalmente:
- Arcillosos
- Finos
- Limos plásticos
La composición de los suelos, clasificados según el tamaño de sus partículas, se puede apreciar en la siguiente imagen:
Imagen 1. Clasificación tamaños de suelos
¿Qué análisis debo tener en cuenta antes de usar suelo-cal?
En el proceso constructivo, se deben tener en cuenta los siguientes puntos, para lograr una estabilización de los suelos con cal de manera óptima y aprovechar las ventajas que tiene la cal para el tratamiento de suelos.
- La efectividad del tratamiento dependerá del nivel de arcilla presente (mínimo 7%) y de su capacidad para reaccionar.
- Los suelos (arcillosos, finos y limosos) aptos para ser tratados con cal tienen que pasar 25% mínimo o más el tamiz de 0.075mm (No 200). (ver imagen 1. Clasificación tamaños de suelos) y ver Tabla 236-1 (Requisitos de suelos de subrasantes para estabilización con cal) y tener un índice de Plasticidad igual o superior a 10.
Tabla 236-1. Requisitos de suelos de subrasante para la estabilización con cal
para la estabilización con cal
E – 12540E – 125 y E – 12610E – 1210,1
| CARACTERÍSTICA | NORMA DE ENSAYO INV | REQUISITOS |
| Composición (F) | ||
| E – 213
| 50
|
| E – 214 | 25 |
| LIMPIEZA (F) | ||
| Límite líquido, mínimo (%) | ||
| Índice de plasticidad, mínimo (%) | ||
| Contenido de materia orgánica, máximo (%) | ||
| CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS (O) | ||
| Proporción de sulfatos, expresada como SO4, máximo (%) | E – 233 | 0,3 |
| Reactividad Álcali – Agregado: Concentración SiO2 y reducción de alcalinidad R | E – 234 | SiO2 ≤ R cuando R ≥ 70 SiO2 ≤ 35 + 0,5 R cuando R < 70 |
Normas y Especificaciones 2013 Invias. Capítulo 2 – EXPLANACIONES. ARTÍCULO 236 – 13 – Estabilización de la subrasante con cal (Tabla 236-1 Requisitos de suelos de subrasante para la estabilización con cal)
- El diseño del tratamiento más adecuado se desprende de un análisis del suelo, para conocer la cantidad de óxido de calcio necesario para lograr un pH de 12,4 (Prueba Eades & Grim (ASTM 6276)).
- Es importante identificar completamente las características de los suelos y así decidir si el tratamiento con cal es el más recomendable. Para ello es importante realizar los siguientes ensayos.[1]
- Ensayos de identificación de suelos: (límites Atterberg, granulometría, expansión, humedad natural, contenido de sulfatos solubles, carbonatos, materia orgánica, etc.). Con los resultados obtenidos se podrán clasificar los suelos.
- Ensayos de comportamiento: Los dos factores fundamentales son el de la Compactación (Proctor Normal o Modificado) y la Capacidad portante (C.B.R. y/o Resistencia a Compresión Simple).
TRATAMIENTO DE SUELOS (PARTE 2)
TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL
¿Qué se espera en la estabilización de suelos arcillosos con cal ?
La estabilización de suelos arcillosos con cal es un proceso permanente, no reversible, mediante el cual se transforman químicamente las partículas de arcilla, creando una estructura relativamente impermeable con mayor capacidad de carga.
La cal favorece la solución de la sílice (Si) y la alúmina (Al), formando silicatos y aluminatos de hidratados de calcio CAH y CSH (reacción puzolánica).
Beneficios esperados en la estabilización de suelos con cal
FLOCULACIÓN AGLOMERACIÓN
Cuando la cal es adicionada a los suelos, las partículas se aglomeran y aglutinan formando conglomerados más grandes.
REDUCCÍON ÍNDICE PLÁSTICO
Ocurre debido a la disminución del limite liquido y el incremento del límite plástico.
INCREMENTO CAPACIDAD SOPORTE
El uso de cal en suelos arcillosos aumenta su índice. B.C.R(Relación de soporte california) significativamente, debido a la reacción química del suelo-cal.
DISMINUCIÓN POTENCIAL CAMBIO VOLUMEN
El potencial de expansión y comprensión son disminuidos considerablemente.
PERMEABILIDAD
Los suelos tratados con cal forman capas flexibles e impermeabilizantes, generando una mayor durabilidad.
TRATAMIENTO DE SUELOS (PARTE 3)
EL 1,2,3, DE TRATAMIENTO DE SUELOS CON CAL |
1.DEFINIR TIPO DE SUELO: La cal se utiliza para la estabilización de materiales principalmente: | |
Arcillosos | Nivel de arcilla presente (mínimo 7%) |
Finos | Tienen que pasar 25% el tamiz de minimo 0.075mm (N° 200) |
Limosos plásticos | Tener un índice de plasticidad igual o superior a 10 (N°200) |
2.DEFINIR EL PORCENTAJE (%) DE APLICACIÓN DE CAL |
Determinar el porcentaje (%) de aplicación de cal viva o cal hidratada de Caltek para lograr un pH de 12,4 (Prueba Eades & Grim (ASTM6276)) |
3. MEZCLAR, COMPACTAR Y CURAR | |
| Mezclar:en sitios con los equipos que mayor rendimiento otorguen en el proceso (tractor agrícola, estabilizadora de suelos, rastra con discos). |
 | Compactar:el suelo mezclado con cal de acuerdo con lo indicado en el proyecto y según resultados del laboratorio (rodillos neumáticos, rodillos vibratorios o combinación de rodillo pata de cabra y rodillo ligero). |
 | Se debe dejar curar:la capa estabilizada entre 3 y 7 días antes de aplicar capa asfáltica (lapso definido por el ingeniero residente de obra). |
Blog elaborado por:
Ing. Eliana Marcela Montoya Cadavid
Asesora Comercial CALTEK S.A.S
