Estabilización de Suelos con Cal Hidratada o viva para ... - Anfacal

CAPITULO 71ESTABILIZACIÓN DE SUELOS CON CAL HIDRATADA O VIVA PARABASES Y SUBBASES PARA PAVIMENTOS1. DESCRIPCIÓNEste trabajo consistirá en la construcción de unao más capas compactadas de suelo natural estabilizado concal hidratada o cal viva que cumpla con la norma ASTMC977, colocadas sobre una subrasante, preparada yterminada de acuerdo con estas especificaciones, y deconformidad con las líneas, rasantes, espesores y seccionestransversales típicas mostradas en los planos. El materialque se colocará, será indicado en la sección típica delpavimento y en el Formulario de propuesta bajo el detallebase de suelos estabilizados con cal hidratada o cal viva osubbase de suelos estabilizados con cal hidratada o calviva.2. MATERIALES2.1. CalPara efectos de estas especificaciones alreferirnos al termino cal estaremos hablando de la cal viva(oxido de calcio) o de cal hidratada (hidróxido de calcio),las cuales son formas de piedra caliza calcinadas(carbonato de calcio).El tipo de cal a ser empleada deberá cumplir conlos parámetros que se indican en este documento y con lanorma ASTM C977de la American Society for Testing andMaterial.La estabilización con cal sólo abarca losproductos de cal calcinada, no la piedra calizapulverizada.Hay dos tipos fundamentales de cal: de altocontenido de calcio, y dolomítica (alto en magnesio).El muestreo e inspección de la cal se realizará deacuerdo a la norma ASTM C50.2.1.1. Requerimiento QuímicosPara la determinación de la concentración de calestarán permitidos dos requisitos alternativos basados endiferentes pruebas (ASTM C25 ó AASHTO T219):a. Óxidos TotalesContenido total deÓxido (Ca O + MgO)sobre base no volátilDióxido de CarbonoMínimo 90%Máximo 5% enplantaMáximo 7% encampob. Cal Aprovechable (ASTM C25 o AASHTOT219)Contenido de Cal(CaO)2.1.2. Requerimientos Físicos(ASTM C110).2.1.2.1. Cal Hidratada% Retenido en elTamiz No.30 (590µm)% Retenido en elTamiz No.200 (74µm)2.1.2.2. Cal VivaMínimo 90% sobreuna base no volátil.Mínimo 68.1%sobre una basevolátil.Máximo 3%Máximo 25%% Que Pasa el Tamiz100%1 plg (24.4 mm)Mínimo Cal deSlaking Rate Reactivación-Media(ASTM C110)Residuo de Cal Viva Máximo 10%La mezcla suelo-cal deberá ser homogénea y nodeberán existir fragmento de cal viva ante una inspecciónvisual de la mezcla.641

Capítulo 712.2. SuelosLos materiales a estabilizar para las bases ysubbases serán suelos con o sin agregado grueso libres demateria vegetal y otras substancias objetables.2.2.1. Suelos Arcillosos% Que Pasa el Tamiz de 3 plg (75mm)100%% Que Pasa el Tamiz No.200 (75µm)Mínimo 15%Índice de Plasticidad Mínimo 10%Libre de Materias Orgánicas2.2.2. Suelos no ArcillososDe ser necesario el empleo de suelos no arcillosospara estabilizar con cal se deberá incorporar aditivos,adicionalmente a la cal, tales como Fly Ash (desecho de lasplantas de calcinación de carbón), cenizas volcánicas oarcilla fina para cumplir requerimientos de subclausula2.2.1.3. MEZCLA SUELO-CAL.El material estabilizado con cal para bases osubbases, colocado en la carretera deberá satisfacer lassiguientes exigencias:% Que Pasa el Tamiz de 1 plg(25.4 mm)100%% Que Pasa el Tamiz de No.4 (4.75mm)Mínimo 60%PH Mínimo 12.4Resistencia compresióninconfinada (AASHTO T220)Mínimo 15kg/cm 2La humedad de la mezcla tendrá una toleranciamáxima de 5% por encima de la humedad óptima .La mezcla debe presentarse homogenea en todo elcuerpo del suelo estabilizado, según el tipo de material aprocesar ( suelos clasificados SUCS o AASHTO o suelosclasificados mezclados con material selecto).El diseño de mezcla suelo cal debe ser sometido ysustentada por el Contratista para aprobación del MOPprevio a su utilización, mediante un laboratorio dereconocida experiencia.El Ingeniero Residente hará suficientes pruebas oensayos con apoyo del laboratorio, de los materialesestabilizados con cal para la base o subbase, durante suprocesamiento con especimenes moldeados para unpróctor modificado (AASHTO T180), curado a los sieteEstabilización de Suelos con Cal Hidratadao Viva para Bases y Subbases para Pavimentosdías de edad y ensayado para una resistencia a lacompresión inconfinada (AASHTO T220) que debe obtenerun mínimo de 15 kg/cm 2 a fin de mantener un adecuadocontrol de los materiales y de las operaciones deconstrucción.El contratista deberá reemplazar o corregir, a susexpensas, todo material de base o subbase estabilizado concal que no cumpla con los requisitos estipulados.4. ANÁLISIS DEL SUELO NATURALPara determinar el óptimo de dosificación de la calpor volumen agregada a la masa natural del suelo para suestabilización, el Contratista a través de un laboratorio dereconocida experiencia procederá a ejecutar sondeos delínea a una profundidad de 1.50 m, para definir segúnclasificación SUCS o AASHTO el tipo de materialexistente.Al suelo natural se le determinará su gradaciónasí como el Límite Líquido, Límite Plástico, e Índice dePlasticidad (AASHTO T89 y T90) a fin de clasificarlo,igualmente su Densidad máxima y Humedad Optima(AASHTO T180), su capacidad de soporte a la densidadmáxima y humedad óptima (CBR) y finalmente el pH.Deberá indicarse la dosificación de cal por peso yvolumen para obtener un pH mínimo de 12.4, la capacidadde soporte (CBR) a la densidad máxima y humedad óptima(proctor modificado) del material con cal y la resistencia ala compresión inconfinada (AASHTO T220) paraespecimenes moldeados para un próctor modificado(AASHTO T180) a los siete días de edad de 15 kg/cm 2mínimo.La mezcla estabilizada al satisfacer estasespecificaciones se le ejecutarán nuevamente los ensayosde Límites de Atterberg para verificar el mejoramiento deestas propiedades como indicio.5. CONSTRUCCIONEl Contratista estabilizará el material con cal encantidades suficientes para construir una base o súbasecompactada del espesor y del ancho que indiquen losplanos, mas los sobreanchos de las curvas.El Ingeniero Residente, conjuntamente con elLaboratorio, podrá variar el espesor de la base o subbasede acuerdo con la naturaleza de la capa subyacente.Cuando las condiciones locales así lo requieran,el Ingeniero Residente podrá ordenar cambios en elancho de distintas secciones de carretera.642

Capítulo 71El Ingeniero Residente indicará las estacionesentre las cuales se encuentran secciones satisfactorias delsuelo estabilizado con cal hidratada y comunicará suaceptación al contratista de acuerdo a los resultadossatisfactorios de ensayos de laboratorio y de los controlesde calidad constructivos verificados por el IngenieroResidente.No se pagarán los tramos de bases o subbasesestabilizadas con cal hidratada en secciones no aprobadaspor el Ingeniero Residente.Si alguna sección de la base o subbase, despuésde haber sido aceptada, resultara inadecuada para recibirsobre ellas la capa siguiente del pavimento ( Base o capade rodadura final según el caso), el Ingeniero Residentepodrá rechazarla total o parcialmente.El Contratista será notificado a fin de que laponga nuevamente en condiciones satisfactorias, sin costoadicional a la nación.5.1. EscarificaciónSe procederá a escarificar con motoniveladora elmaterial a estabilizar cuando así lo ordene el IngenieroResidente.Después que el material haya sido esparcido, seescarificará, varias veces hasta que todo el materialpresente una gradación aceptable.El escarificador deberá ser un modelo de dientesfijos, completos del diámetro y largos suficientes paraefectuar una escarificación total y uniforme.5.2. Colocación, Esparcimiento, Mezclado,Hidratación y Compactación.Determinada la dosificación por volumen de lacal hidratada que debe añadirse al suelo natural, para suestabilización, se procederá a determinar el espaciado delos sacos del producto en líneas paralelas a lo largo de lacalzada previamente escarificada, definiendo así el área enmetros cuadrados, que debe cubrir cada saco.El Laboratorio ejecutará una prueba de humedadhigroscópica del material.Una vez colocados los sacos del productoestabilizador, se procederá a romper la envoltura de losmismos y a vertir manualmente el contenido.Los sacos vacíos serán apilados en un sitioespecífico para ser retirados al vertedero o quemados en elárea del proyecto.Estabilización de Suelos con Cal Hidratadao Viva para Bases y Subbases para PavimentosSe procede con el mezclado con equipo apropiadopara dicho trabajo, tales como mezcladoras semiromasagrícolas, moto mezcladoras y aditamentos hidráulicospara mezclado de materiales.Luego se procede a dar un baño con agua,conociendo la humedad higroscópica del material, enforma tal que no exceda hasta un 5% la humedad óptima.La aplicación del agua necesaria para la base osubbase estabilizada con cal hidratada, se harán con lodispuesto en el capítulo 10 ( Suministro, Transporte yAplicación de Agua).Una vez humedecido el material se procede aconformar con motoniveladora.El material suelto se esparcirá con un espesor talque al ser compactado no resulte en capas mayores a15 cms.Cada capa deberá ser adecuadamentecompactada, antes de colocar sobre ella la siguiente.El esparcimiento y compactación del materialestabilizado, comenzará por el lugar que indique elresidente.El material será colocado y esparcido sinsegregación y deberá ser compactado a una densidad nomenor que el ciento por ciento (100%) de la densidadmáxima, con una humedad de hasta dos por ciento (2%)menor que el porcentaje de humedad óptima, determinadapor el ensayo AASHTO T-99.El Ingeniero Residente ordenará pruebas dedensidad del material estabilizado con cal hidratadacompactado, de acuerdo con el procedimiento AASHTOT191 o mediante el uso de aparatos de pruebas nucleares,debidamente calibrados.Cada prueba deberá abarcar un árearepresentativa, no mayor de 1,250 m 2 con el espesor dediseño para la base.Para colocar el material estabilizador, también sepodrá utilizar equipo de riegue a granel o lechadas,siempre y cuando se verifique que la dosificación utilizadapara estabilizar el suelo natural, cumple con losrequerimientos especificados en el Acápite 2 y 3 de estasespecificaciones.En caso de que la base o subbase se componga devarias capas, el procedimiento de mezclado, esparcido ycompactación anteriormente descrito, se aplicará por iguala cada una de ellas.643

Capítulo 71En los lugares inaccesibles al equipo decompactación, el material de base o subbase deberáser compactado totalmente por medio de apisonadoresmecánicos en la forma indicada por el IngenieroResidente.6. VERIFICACIÓN DE LASUPERFICIEDespués de compactada la base, a la densidadexigida, la superficie terminada deberá verificarse, en loque respecta a alineamiento y pendiente transversal ocorona de la carretera, de acuerdo con la seccióntransversal típica mostrada en los planos.La superficie una vez terminada, no deberán tenervariaciones mayores de un centímetro (1) en cada tres (3)metros, medidos perpendicular y paralelamente a la líneacentral de la carretera.Cualquier sección de la superficie de la base queno cumpla con los requisitos arriba indicados, deberá serescarificada, conformada y compactada nuevamente, por elcontratista y a sus expensas, hasta obtener la forma yexactitud requeridas.7. VERIFICACIÓN DE ESPESORESEl espesor de la base o subbase estabilizada con calhidratada terminada no deberá tener una diferencia mayor deun (1) centímetro con respecto al espesor indicado en losplanos.El espesor de la base o subbase se verificará pormedio de sondeos o perforaciones de ensayo realizadosdurante el proceso constructivo.Después que la base ha sido compactada a ladensidad exigida, el espesor deberá medirse en uno o máspuntos, tomados al azar, cada doscientos cincuenta (250)metros cuadrado o su equivalente en metro lineal, según elancho de la base, en forma tal que se evite un patrón dedistribución regular de los mismos.Cuando un sondeo señale una variación de espesormostrado en los plano, mayor que la permisible, se haránsondeos adicionales hasta que los sondeos indiquen que elespesor se encuentra dentro de la tolerancia permisible.Estabilización de Suelos con Cal Hidratadao Viva para Bases y Subbases para PavimentosCualquier área cuyos espesores no estén dentro dela tolerancia permisible deberá ser corregida por elcontratista, a sus expensas, removiendo o agregando materialsegún sea necesario, conformando y compactando dicha áreaen la forma indicada en estas especificaciones.La perforación de los sondeos y de su relleno conmaterial compactado apropiadamente, deberá hacerlos, entodos los casos, el Contratista bajo la supervisión delIngeniero Residente.No se pagara por material en exceso de lacantidad requerida según los planos o en exceso de laordenada por el Ingeniero Residente.8. MEDIDALa cantidad de base o subbase por la cual sepagara, será él numero de metros cúbicos de base osubbase, incluyendo recebo, construida, terminada yaceptada, de acuerdo con los planos y especificaciones,independientemente de la cantidad de material sueltoutilizado.El volumen se deberá pagar se calculara déacuerdo con las pruebas de espesor o sondeo ordenadapor el Ingeniero Residente, a razón de una o más por cadacien (100) metros lineales de base aceptada, determinadopor el método de promedio de áreas externas.Cuando los sondeos demuestren que la base osubbase tiene un espesor menor que el exigido, el área dela sección transversal típica será multiplicada por larelación entre el espesor real y el exigido (espesor real/espesor exigido).El área así reducida, como resultado de esteajuste, será la utilizada para el calculo del volumen por elmétodo de promedio de áreas externas.No se consideraran, para los efecto de pago, lascantidades de material de base o subbase colocada enexceso de las indicadas en al sección transversal típica delos planos, con excepción de las ordenadas por elIngeniero Residente.9. PAGOLa cantidad que se pagara por base o subbaseestabilidad con cal hidratada, será la cifra que resulte demultiplicar el volumen de capa base, terminada y aceptada,determinado como se indica en el Articulo anterior, por elprecio unitario fijado en el contrato.644

Capítulo 71Estabilización de Suelos con Cal Hidratadao Viva para Bases y Subbases para PavimentosEste precio y pago constituirá compensación totalpor la limpieza inicial y final de las fuentes de origen de losmateriales, acondicionamiento o preparación aprobadosde la superficie sobre la cual se construirá la base osubbase estabilizada con cal hidratada; diseño de lamezcla; suministro de todos los materiales (incluyendo lacal), acarreo, colocación, mezclado, escarificación,humedecimiento, compactación, curado y por todo equipo,mano de obra, herramientas, incidencias o imprevistos quese requieran o surjan en relación con la construcción de labase o subbase, de acuerdo con los requisitosespecificados.El pago se hará bajo el siguiente detalleúnicamente:a) Base o Subbase Estabilizadacon Cal Hidratada o Cal Viva.................. porMETRO CÚBICO (M³).645

Capítulo 71Estabilización de Suelos con Cal Hidratadao Viva para Bases y Subbases para Pavimentos646