La estabilización de suelos con cal es el proceso de añadir cal al suelo para mejorar sus propiedades como la densidad, la capacidad de carga, etc. Varios factores que afectan la estabilización de suelos con cal son el tipo de suelo, el tipo de cal, el contenido de cal utilizado, la compactación, el período de curado y los aditivos que se discuten brevemente a continuación.

Principio de Estabilización de Suelos con Cal

Cuando el suelo arcilloso es tratado con cal, se produce un intercambio catiónico entre ellos, lo que aumenta el límite plástico y reduce el índice de plasticidad, lo que finalmente resulta en un aumento de la estabilidad del suelo. Si la arcilla contiene grava, la cal actúa como material aglutinante de la grava arcillosa.

La mezcla estabilizada de suelo de cal es útil para construir la sub-base y la capa de base para el pavimento. El suelo tratado con cal es más adecuado para regiones cálidas donde la temperatura es muy alta y para regiones más frías no es adecuado.

La estabilización de suelos con cal es adecuada para suelos como arcilla, arcilla limosa, grava arcillosa, etc. y no es adecuada para suelos granulares o arenosos.

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Método de mezclar la cal en el suelo

El método de mezclar cal en el suelo para la estabilización contiene los siguientes pasos:

  • El suelo que necesita estabilización es escarificado y pulverizado por equipos adecuados.
  • A continuación, añadir una pequeña cantidad de cal a la tierra pulverizada, ya sea en polvo o en forma de lechada, y mezclar con un equipo adecuado.
  • En general, se recomienda el uso de lechada para una mejor mezcla.
    Si se utiliza cal en polvo, se debe rociar agua sobre el suelo.

 

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  • Se debe dejar esta mezcla de 1 a 4 días, ya que la reacción cal-suelo es lenta y necesita algún tiempo.
  • Después de eso, agregue el resto del contenido de cal y mézclelo por última vez.
  • Luego se debe extender el suelo hasta el grado requerido y compactarlo con rodillos. La compactación debe conseguir la máxima densidad seca requerida.
  • La capa de suelo calcáreo compactado se deja curar durante 1 semana.
  • Se realizan pruebas de campo para comprobar el contenido de agua y la máxima densidad seca del suelo compactado.

 

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Factores que afectan la estabilización del suelo con cal

Los factores que afectan la estabilización de suelos con cal son los siguientes:

  1. Tipo de suelo
  2. Tipo de cal
  3. Contenido de cal
  4. Compactación
  5. Curado
  6. Aditivos

1. Tipo de suelo

El tipo de suelo utilizado en la estabilización debe ser de tipo reactivo. Esto significa que el suelo debe reaccionar con el contenido de cal cuando se añade. Para reaccionar con la cal, el suelo debe tener un buen contenido de puzolana.
Cuando se añade cal al suelo puzolánico en presencia de agua, el hidróxido de calcio de la cal reacciona con los materiales silíceos y alúminosos del suelo y forma una mezcla con propiedades cementantes. Esta reacción se llama reacción puzolánica.
Esta reacción aumentará la fuerza de la mezcla cal-suelo y el aumento de la fuerza se incrementa gradualmente con la edad, ya que la reacción puzolánica continúa durante períodos muy largos.

 

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2. Tipo de cal

La cal viva (CaO) es más eficaz que la cal hidráulica (Ca(OH)2) pero, sin embargo, sólo hay una ligera diferencia en los resultados finales.Si se utiliza Quick Lime, los trabajadores deben tener cuidado, ya que de lo contrario se pueden producir quemaduras en la piel, etc.

Por lo tanto, en la mayoría de los casos, la cal hidráulica se utiliza en forma de polvo seco o mezclando agua.

 

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3. Contenido de cal

Cuando el contenido de cal se añade al suelo en presencia de agua, el límite plástico aumenta, por lo que el índice de plasticidad disminuye. Cuando el contenido de cal se añade más, después de cierto punto el límite de plástico comienza a disminuir. Este punto se denomina punto de fijación de la cal. Para obtener la estabilidad deseada, el índice de plasticidad debe ser muy bajo o nulo, lo que significa hacer que la arcilla o el suelo sea un material no plástico.
La adición de una cantidad adecuada de cal también aumenta el límite de contracción.
La hinchazón también se puede minimizar aumentando el contenido de cal en el suelo.

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4. Compactación

Para obtener una mayor resistencia de la mezcla cal-suelo, la densidad de la mezcla debe ser mayor. La mezcla de cal-suelo debe ser compactada con un contenido óptimo de humedad (OMC), en el cual el suelo obtiene la máxima densidad de compactación.

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5. Curado

El curado es también un factor importante para lograr una buena mezcla de cal y tierra estabilizada. Se debe proporcionar un curado adecuado para la mezcla, especialmente durante las etapas iniciales en las que la tasa de aumento de la resistencia es rápida. Pero esta ganancia de resistencia depende de la temperatura de esa área, para las regiones de baja temperatura la tasa de ganancia de resistencia es muy inferior. Para las zonas de congelación es casi cero. La humedad también afecta el curado y la tasa de aumento de la resistencia de la mezcla cal-suelo.

6. Aditivos

Los aditivos son los materiales que se añaden para mejorar la mezcla cal-suelo y mejorar su resistencia. Algunos aditivos generalmente utilizados son el cemento Pórtland, las cenizas volantes, el surkhi, etc.

Si las cenizas volantes están disponibles como producto de desecho, entonces es el aditivo más recomendado ya que proporciona la resistencia deseable a tasas económicas. Aditivos químicos como metasilicato de sodio, sulfato de sodio, hidróxido de sodio, etc. también están disponibles.

 

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