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Empleo de materiales alternativos: estabilizado de canteras

Para trasladar las cosechas a los lugares de expedición, necesitamos caminos de muy buena transitabilidad ante cualquier condición climática. Se presenta a continuación una propuesta de distintas alternativas técnico – económicas para contribuir con soluciones viables a la problemática. *Por los Ings. Omar Appolloni y Pablo Morano, de la Dirección de Vialidad de la provincia de Buenos Aires. Agradecimiento a los Técnicos Leandro Pascheta y Marcelo Guarino por su dedicación.
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EDITORIAL

INTRODUCCIÓN

Los trabajos que presentamos en distintos eventos referidos a la temática, contemplaron el uso de: arenas graníticas, hormigón triturado fino, arenas silíceas del desmoldeo de fundición ferrosa (reaprovechamiento), hormigón triturado tamaño grueso, cales comerciales, cemento portland, emulsiones bituminosas catiónicas y estabilizantes de suelo del tipo intercambiador de iones, entre otros. Los resultados fueron muy alentadores, móvil que nos motivó, para seguir analizando nuevamente otras alternativas, con el objetivo fundamental: estabilizar caminos rurales con  productos convencionales y/o sub productos. Las soluciones técnicas empleadas y estudiadas, son de fácil aplicación, de óptimos resultados y como condición necesaria e impuesta, fueron económicas y de alto rendimiento.

DESARROLLO

Consideramos que, para el tratamiento y ejecución de trabajos de rehabilitación, para caminos rurales o terciarios, será necesario valernos de materiales zonales. Hay que aprovecharlos porque económicamente son indiscutibles. En esta oportunidad creímos conveniente estudiar y analizar una base granulométrica muy estable, con buen valor portante, tal que, sometida a las exigencias de las cargas reinantes no altere su integridad estructural.
Para cumplir con este objetivo, se seleccionó un suelo que se halla en una  zona implicada con el tema traslado de cosechas.
Los métodos que mejoran la resistencia del suelo incluyen procesos físicos y químicos. Estos, aumentan la cohesión y/o la fricción de la mezcla suelo – estabilizante.
Se considera que un suelo es estable cuando tiene cierta cohesión y rozamiento entre sus partículas.
En un suelo extremadamente arcilloso no hay rozamiento interno entre sus partículas; exclusivamente tendrá cohesión. La relación entre tensiones cortantes y normales será constante. En suelos arenosos no hay cohesión, por no haber elementos finos, sólo hay rozamiento interno.
Estabilización granular o física: mecánica o natural, friccionante, se mezclan dos o más tipos de suelos, de diferentes granulometrías, para formar un tercer suelo de determinadas características, generalmente se mezcla un suelo cohesivo con otro granular o material pétreo.
Este último otorgará estructura y valor portante, mientras que el primero la cohesión necesaria.
Se busca una combinación de material granular, arcilloso y/o limo-arcilloso. Si hay exceso de material limo-arcilloso hay posibilidades de excesiva cohesión. Un exceso de material granular conducirá a la falta de cohesión y la única interacción es el rozamiento interno entre partículas. Debe haber un equilibrio entre ambas.
Una buena compacidad se traduce en una mayor densidad seca.
La modificación de suelos mediante la incorporación de materiales, incrementa la capacidad portante, la firmeza y la resistencia al desplazamiento por la acción del clima.

1. MATERIALES EMPLEADOS

Dos materiales de características similares, pero uno de ellos con finos de cierta plasticidad, ambos del mismo origen o cantera, fueron empleados para desarrollar la experiencia. Estos fueron provistos por la cantera Cerro del Águila, de Olavarría, siendo la técnica extensible a todas canteras. Los denominamos como material A y B.
Como primer paso se determinó la granulometría de los mismos y se seleccionó un suelo representativo de una zona problemática, dentro de la provincia de Buenos Aires.

2. TRATAMIENTOS

Para la experiencia se ensayaron dos alternativas posibles:
Una consiste en mejorar el suelo del lugar en 20 cm de espesor, con 5% de cal comercial y posteriormente colocar sobre el mismo un estabilizado compuesto por: el material de destape de cantera, suelo  del lugar y cal comercial. Puede incluir agregado pétreo de aporte (Alternativa 1).
La segunda consiste en mezclar el suelo del lugar, con el material de cantera, y cal comercial. Este procedimiento se realiza en una sola capa. También puede incluir agregado pétreo de aporte (Alternativa 2).

 

2.1. Ensayos de laboratorio con los materiales seleccionados
2.1.1. Granulometrías
Materiales A Y B (Estabilizado de cantera) (VER TABLA 1)
Material “A”: Origen  granítico con materiales de bajo índice de plasticidad.
Material”B”: Origen  totalmente granítico.
Agregado pétreo de aporte. (VER TABLA 2)
Cal Comercial. (VER TABLA 3)

2.1.2. Procedimiento
En primer instancia se extrajo suelo del lugar donde se realizara el tratamiento. Posteriormente, en laboratorio, se prepararon las muestras para su análisis con cal comercial de la zona también. Las mismas estuvieron en contacto con humedad durante seis horas, con el objetivo de que ésta última desarrolle todo su potencial.
Luego del proceso de estacionamiento, se realizaron los ensayos Proctor donde determinamos densidad y humedad óptima. Con dichos valores, se moldearon probetas de valor soporte estático.

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3. RESULTADOS
3.1.1. Resultados Proctor del suelo sin tratamiento: Ensayo Proctor T99. (VER TABLA 4)
3.1.2. Resultados proctor del suelo con cal. (VER TABLA 5)
3.1.3. Resultados Proctor del suelo con cal y estabilizado de cantera (50% de muestra A + 50% de muestra B). (VER TABLA 6)
3.1.4. Resultados de Valor Soporte. Suelo del lugar y tratado. (VER TABLA 7)
4. CONCLUSIONES
En esta primer instancia, se realizaron los estudios de laboratorio, con el objetivo de analizar las propuestas descriptas en la presente comunicación.
La alternativa 1 se considera óptima para caminos por donde circulan cargas con cosechas, cuyo destino serán los lugares de expedición y despacho.
La alternativa 2 es viable para caminos que conducen a destinos tales como: traslados, escuelas, unidades sanitarias, centros de recreación, etc.
Para la propuesta 1, si se cuenta con material, se aconseja realizar una incrustación de agregados pétreos gruesos, seguido de un riego de sellado con emulsión normalizada. También se puede colocar una capa de rodamiento de espesor variable o un tratamiento bituminoso superficial tipo doble o triple.
En relación a la segunda alternativa, en un principio, con un correcto perfilado, podría circular un tránsito importante del lugar.
En zonas de influencia donde existan materiales alternativos, tipo escorias, losas de hormigón triturado, agregados pétreos no convencionales, etc., se los pueden emplear como capa de circulación, para ambas propuestas.
Se tiene previsto realizar a corto plazo el tramo que involucra al suelo estudiado o directamente un acceso a una escuela o centro de atención sanitaria.
Si por algún motivo, no se puede realizar la experiencia donde se extrajo el suelo representativo, se analizará cada propuesta y el tipo de suelo característico.