Procedimiento Constructivo del Suelo Cemento

¿Como se hace el suelo cemento?

El suelo cemento se puede resumir como la mezcla de suelo con cemento y su humectación de acuerdo con un contenido de cemento y contenido de humedad determinado para posteriormente compactar y lograr una resistencia mecánica para un determinado diseño de pavimento. Un suelo estabilizado con cemento tiene diversas formas de construcción, donde existe un proceso constructivo idóneo y procesos alternativos según la maquinaria y tecnología disponible, pero los principios del proceso son los mismos. 

¿Cuándo se utiliza el suelo cemento?

Un suelo cemento se utiliza en una variedad de aplicaciones, con funciones que van desde crear estructuras de pavimentos así como mejorar algunos tipos de suelos no aptos para soportar una estructura, y posteriormente una capa de rodadura. El suelo cemento se utiliza cuando es posible lograr una resistencia mecánica con un determinado contenido de cemento, que sea económicamente viable y técnicamente viable. Un suelo estabilizado puede lograrse con un amplio abanico de materiales o productos, sin embargo, el suelo cemento es el más común. Hay documentación sobre la estabilización de suelos utilizando cemento en suelos arenosos, suelos expansivos, suelos lateríticos, suelos arcillosos, y una mezcla de los anteriores. Los suelos tratados con cemento también se pueden optimizar mediante la aplicación de aglutinantes o aditivos varios tales como el PREI-16 o PREA-03 para reducir la aplicación de cementantes y optimizar costos. 

¿Cómo se dosifica el suelo cemento? 

Es necesario establecer las propiedades mecánicas a las cuales debe llegar la tierra compactada para posteriormente encontrar la mezclas de suelo con cemento que logre la resistencia deseada, en un laboratorio. Típicamente se realiza el mezclado de suelo cemento con tres dosificaciones diferentes, para obtener una curva de resistencia vs. dosificación de cemento. Sobre esta curva se determina el óptimo contenido de cemento en función del peso de suelo seco. Esta dosificación luego deberá ser llevada a campo. Es necesario determinar el tipo de cemento a utilizar, sea portland cement, u otro, y garantizar que el cemento utilizado para el diseño sea el mismo que se usará en la obra. 

En principio se determina la cantidad de m³ de suelo cemento a ejecutar en el lote de trabajo y sobre este, usando el peso del lote a estabilizar, se determina la cantidad de cemento a utilizar. El cemento típicamente se presenta en bultos (cuando no está a granel), y se esparcen los bultos a lo largo y ancho del tratamientosegún la dosificación deseada. No es recomendable trabajar con el contenido mínimo de cemento ya que pueden existir variaciones en el suelo durante la estabilización del suelo y por tanto es mejor contar con un porcentaje de holgura determinado por el diseñador en función de los estudios de suelo realizados. 

Paso a Paso

1. Determinar la dosificación de cemento en laboratorio mediante un diseño de mezcla
2. Escarificar el suelo natural de la vía
3. Determinar la humedad del suelo existente y comparar con la humedad óptima de compactación y cargar el equipo distribuidor de agua con suficiente “agua de compactación”
4. Colocar los bultos de cemento a lo largo y ancho de la vía de acuerdo con la dosificación (este paso no es necesario si se utiliza un distribuidor de cemento)
5. Esparcir el cemento a lo largo y ancho del tramo a estabilizar
6. Realizar la mezcla de suelo mediante el uso de un equipo estabilizador. La mezcla de suelo cemento se puede realizar de forma alternativa con un equipo rotovator o en última instancia con una motoniveladora, aunque no es lo ideal. 
7. Agregar agua al suelo según la humedad óptima de tal forma que el contenido de agua del suelo esté lo más cerca posible a este índice al final del mezclado. Es importante tener en cuenta las condiciones atmosféricas. 
8. Perfilar el suelo con un equipo motonivelador.
9. Compactar el suelo con un equipo compactador. Este equipo puede ser de energía de compactación variable, siempre y cuando el equipo utilizado tenga la fuerza suficiente para compactar el espesor total de la capa trabajada. 
10. Posterior a la compactación, es necesario medir la densidad del suelo para asegurarse que está en el nivel deseado según la norma. 
11. Durante un período típicamente de siete días, la vía deberá ser curada mediante la humectación superficial de la capa base compactada. 
12. Terminado el proceso de producción del suelo estabilizado para la estructura del pavimento, se procede a instalar las capas subsiguientes o bien, la capa de rodadura final.