3 2 Estabilización de Suelos - Alfonso Toribio

Vista previa del material en texto

Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 1 Ing. Fernando Buono 
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS 
 
La estabilización de suelos es un proceso que tiene como objetivo el 
incremento de la capacidad estructural de los mismos, mejorando su aptitud 
ante las condiciones de solicitación del tránsito y climáticas a las que estará 
expuesto en servicio. 
Los procedimientos usualmente empleados en la ingeniería vial para la 
estabilización de suelos se pueden clasificar en: 
• Estabilización mecánica o compactación 
• Estabilización física o granulométrica 
• Estabilización físico química 
• Estabilización química 
1. ESTABILIZACIÓN MECÁNICA O COMPACTACIÓN 
Consiste en la densificación de los suelos mediante la compactación del 
mismo por medios mecánicos. Al aumentar la densidad del suelo, aumenta 
su capacidad portante y su estabilidad, lográndose un suelo menos 
deformable ante la acción de las cargas del tránsito. Este proceso de 
estabilización es aplicado a todas las capas de suelos en la ingeniería vial. 
Los ensayos de laboratorio y los equipos empleados para la 
compactación de suelos, así como también los ensayos para valorar la 
capacidad portante lograda, ya fueron descriptos en el apunte “Suelos” de la 
presente Cátedra. 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 2 Ing. Fernando Buono 
2. ESTABILIZACIÓN FÍSICA O GRANULOMÉTRICA 
Se denomina así a la conformación de mezclas bien graduadas de 
agregados pétreos y suelo (estabilizados granulares), adecuadamente 
distribuidas por tamaños y bien compactadas que adquieren resistencia 
suficiente para actuar como bases o sub-bases. Dentro de estas mezclas, las 
partículas más gruesas suministran fricción y resistencia al impacto, las 
intermedias acuñamiento de la estructura y las más finas aportan la 
cohesión. Estas propiedades se cumplen cuando los materiales están 
integrados por agregados suficientemente duros, bien distribuidos por 
tamaños, y las partes finas cumplan ciertas características de plasticidad. 
Las condiciones que debe cumplir un estabilizado granular a utilizarse 
como base o sub-base en una estructura vial son las siguientes: 
• Granulometría 
• Plasticidad 
• Calidad de los materiales 
• Valor Soporte 
 
Granulometría: 
Existen curvas de especificaciones técnicas granulométricas para 
estabilizados granulares, con valores límites expresados en porcentajes de 
peso de fracciones que pasan por tamices de distintas aberturas según una 
serie normalizada. La representación de estos valores en un gráfico semi-
logarítmico conforma dos curvas límites dentro de las cuales debe estar 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 3 Ing. Fernando Buono 
ubicada la curva correspondiente a la granulometría de la mezcla de obra. 
Esta curva debe ser continua (sin cambios bruscos de dirección) y lo más 
centrada posible, dentro de las curvas límites. Una distribución de tamaños 
defectuosa produce mezclas de estructuras débiles sin el necesario 
acuñamiento entre las partículas de los agregados. 
Las especificaciones generalmente indican otra condición 
complementaria a la granulometría, denominada relación de finos, mediante 
el cual se limita el porcentaje que pasa por el tamiz N° 200, con respecto al 
porcentaje que pasa por el tamiz N° 40 (menor o igual que 2/3). El material 
que pasa por el tamiz N° 40 suele ser denominado mortero de la mezcla, y es 
importante limitar en él la proporción de finos, por ser responsables de 
propiedades capilares poco recomendables. 
 
 
 
 
 Curva granulométrica y límites de la especificación técnica 
Generalmente las bases o sub-bases granulares se construyen a partir 
de dos o tres materiales. En el caso de contarse con sólo dos materiales (uno 
N°200 N°40 N°10 N°4 3/8” 3/4” 1” 
Tamices 
% Pasa 
100% 
0% 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 4 Ing. Fernando Buono 
grueso y uno fino), puede dividirse la fracción más gruesa en un tamiz 
intermedio, de manera de obtener dos materiales a partir de uno (uno 
grueso y uno intermedio), que luego se mezclan en obra en las proporciones 
calculadas para obtener curvas granulométricas adecuadas. 
El mezclado puede realizarse in situ, acopiando los materiales sobre el 
borde de la calzada o con planta mezcladora fija en el obrador. Cuando el 
estabilizado granular será utilizado como capa de base o sub-base, el 
mezclado se realizará en planta fija. En el caso de bases, su colocación en el 
camino se realizará mediante distribuidores mecánicos autopropulsados. 
 
Mezclado de materiales in situ mediante motoniveladora 
Plasticidad: 
La estabilidad que pueda lograrse en un estabilizado granular, puede 
disminuir considerablemente si no se cumplen ciertas condiciones que 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 5 Ing. Fernando Buono 
aseguren la permanencia de esas propiedades frente a la acción del agua. 
Valores altos del límite líquido y del índice de plasticidad acusan la presencia 
de porcentajes importantes de partículas muy finas y de forma lajosa, 
características de los suelos arcillosos capaces de retener altos porcentajes 
de humedad con movimientos expansivos y la consecuente pérdida de 
densidad y estabilidad. 
Por estos motivos conviene mantener bajos valores del límite líquido y 
del índice de plasticidad. Generalmente se adoptan como valores máximos 
para el límite líquido 25 % y para el índice plástico 6 %. 
Calidad del agregado pétreo: 
Los agregados pétreos deben ser limpios, duros y libres de materia 
orgánica. La resistencia al desgaste se mide por el ensayo “Los Ángeles”, 
según Norma IRAM N° 1532. El ensayo consiste en valorar la variación de 
granulometría que producen 500 vueltas dentro de un cilindro de eje 
horizontal con esferas de acero de 420 gramos cada una. Se suele exigir un 
porcentaje de desgaste inferior al 50 %. 
 
Equipo para el Ensayo de desgaste “Los Ángeles” 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 6 Ing. Fernando Buono 
El agregado pétreo consistirá en ripio, arena o pedregullo producido 
por la trituración de ripio, tosca y rocas. 
Valor Soporte: 
Cuando la mezcla de los materiales componentes del estabilizado 
granular a conformar cumple con las condiciones que fueron mencionadas 
anteriormente, solamente resta verificar su estabilidad con el ensayo que 
especifique el pliego. El ensayo mayormente empleado para valorar la 
capacidad estructural de un estabilizado granular es el de Valor Soporte 
Relativo o CBR. 
Si el valor de CBR obtenido en el ensayo no cumple con las exigencias 
de las especificaciones, deberá buscarse la falencia en alguna de las 
condiciones descriptas anteriormente (curva granulométrica, plasticidad de 
los materiales finos o resistencia de los agregados pétreos). 
El Pliego de Especificaciones Técnicas de la Dirección Nacional de 
Vialidad describe en su sección C.II. “Base o sub-base de agregado pétreo y 
suelo” las condiciones que deben cumplirse para la elaboración de este tipo 
de capas en estructuras viales. 
Dentro de esta Sección se especifican los entornos de curvas 
granulométricas para la conformación de sub-bases y bases de distintos tipos 
de agregados pétreos, las limitaciones en cuanto a plasticidad que se deben 
cumplir y el valor soporte exigido en cada caso. A su vez, también se 
establecen valores máximos admisibles para la presencia de sales y sulfatos 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 7 Ing. Fernando Buono 
en el suelo, capaces de producir descompactación al pasar al estado sólido 
(Norma de Ensayo VN-E18-89). 
 
Especificaciones para estabilizados granulares de base o sub-base de laDNV 
(1) El ensayo de Valor Soporte se realizará según la Norma de Ensayo VN-E6-84 
Determinación del Valor Soporte e Hinchamiento de los suelos, Método Dinámico 
Simplificado N° 1. La fórmula de la mezcla será tal que el Valor Soporte indicado se 
deberá alcanzar con una densidad menor o igual al 97 % de la densidad máxima 
correspondiente a 56 golpes por cara. 
 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 8 Ing. Fernando Buono 
3. ESTABILIZACIÓN FÍSICO QUÍMICA 
Consiste en modificar las propiedades de un suelo cohesivo o granular 
mediante la incorporación de aditivos orgánicos o inorgánicos y/o materiales 
impermeabilizantes. 
Dichos aditivos interactúan con el suelo desarrollando acciones físicas 
y/o químicas, tales como corrección de granulometría, disminución de la 
permeabilidad, mejoras de la lubricación en la etapa de compactación, 
aumento de cohesión, reducción de plasticidad, etc. 
Entre los aditivos inorgánicos más ampliamente utilizados se 
encuentran la cal y el cemento Pórtland, con los que se obtienen las mezclas 
denominadas suelo–cal y suelo-cemento. Como aditivos orgánicos por 
excelencia se utilizan los betunes, en especial los asfaltos, en cuyo caso se 
denominan “estabilizaciones bituminosas”. 
3.1 Suelo-Cal 
Las mezclas de suelo-cal son ampliamente empleadas en nuestra 
región, donde los agregados pétreos son escasos y existen gran cantidad de 
suelos finos cohesivos (A-6 y A-7-6 según clasificación HRB) que reaccionan 
bien ante el tratamiento o estabilizado con cal. La adición de cal a los suelos 
cohesivos produce un mejoramiento de sus propiedades reduciendo la 
plasticidad y el hinchamiento ante la acción del agua, mejorando la 
trabajabilidad y aumentando su resistencia a la deformación ante las cargas 
de tránsito. Este mejoramiento de las propiedades de los suelos con la 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 9 Ing. Fernando Buono 
adición de cal los vuelve aptos para actuar como sub-base en estructuras 
viales. 
Sin embargo, este mejoramiento dependerá de variables tales como el 
tipo de suelo, el tipo y calidad de la cal, el porcentaje de cal, el contenido de 
humedad, la densidad seca lograda al compactar y las condiciones de curado 
(temperatura, tiempo de curado, humedad ambiental). 
La cal empleada es cal hidratada en polvo de origen comercial, y la 
calidad de la misma es valorada mediante el Ensayo de Cal Útil Vial según la 
Norma K.IV. “Procedimiento para la determinación de la cal útil vial”. Se 
define como cal útil vial a la cal libre de origen o liberada capaz de reaccionar 
físico químicamente con el suelo produciendo cambios en sus propiedades y 
provocando cementación. 
La cal reacciona con el suelo mediante cuatro procesos: 
• Intercambio de bases: Los iones de calcio Ca++ de la cal se 
intercambian con las partículas de arcilla, con el agua y otros 
iones. 
• Floculación de partículas arcillosas: Las partículas de arcilla se 
aproximan unas a otras o floculan formando otras de mayor 
tamaño. Se produce un cambio en la textura del suelo, 
volviéndose más friable y granular. 
• Acción puzolánica o cementante: Reacción a largo plazo entre la 
cal, el agua y los minerales del suelo fino. Esta cementación 
incrementa la resistencia de la mezcla y su durabilidad. 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 10 Ing. Fernando Buono 
• Cementación superficial o carbonatación: Reacción indeseable 
de la cal con el dióxido de carbono del aire, formándose 
carbonato de calcio, en vez de reaccionar con el suelo para 
producir cementación. 
Los dos primeros procesos son inmediatos (2 a 3 horas) y producen un 
cambio en la curva granulométrica del suelo aumentando el límite plástico 
(L.P.) y permaneciendo prácticamente invariable el límite líquido (L.L.), por lo 
que también disminuye el índice plástico (I.P.). La modificación de la textura 
del suelo mejora su trabajabilidad y se produce un incremento de la fricción 
interna entre partículas, aumentando su resistencia a la deformación. El 
suelo se vuelve menos expansivo, mejorando su estabilidad. En el proceso 
constructivo tienen que respetarse los tiempos de estos primeros dos 
procesos antes de iniciar los trabajos de compactación. 
 
 
 
 
 0% PF % Cal útil Vial 
 Suelos mejorados Suelos estabilizados 
 
 
El incremento del límite plástico en función de la cal comienza a 
atenuarse a partir de un determinado porcentaje de cal útil vial, hasta 
permanecer casi constante con el aumento de la misma. Al punto de inflexión 
en la curva del L.P. en función del porcentaje de cal agregado al suelo se lo 
define como “Punto de Fijación de la Cal”. Este punto marca el límite entre 
LP 
LL 
IP 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 11 Ing. Fernando Buono 
un suelo “mejorado” o un suelo “estabilizado” con cal. El Punto de Fijación de 
la Cal es el porcentaje de cal a partir del cual comienzan a existir reacciones 
puzolánicas. 
La reacción puzolánica entre la cal y la arcilla se produce a partir de ese 
punto, formándose agentes cementantes que incrementan la resistencia y 
durabilidad de la mezcla. La acción puzolánica se produce de forma gradual 
en el tiempo y depende del tipo de suelo a tratar y de la temperatura de 
curado. 
La carbonatación es una reacción indeseable y debe ser evitada, ya que 
el carbonato de calcio no reacciona con el suelo para incrementar 
resistencias o para disminuir plasticidades. Por lo tanto, se debe impedir que 
el proceso de mezcla del suelo con la cal sea muy largo y que la mezcla 
elaborada quede expuesta al aire durante largo tiempo antes de ser 
compactada. Produce una capa superficial de mayor resistencia (de 
aproximadamente 2 cm de espesor) que genera una unión deficiente con la 
capa superior. Para evitarse puede realizarse un riego de curado del orden de 
1 litro/m2 de emulsión bituminosa previo riego con agua hasta formar una 
superficie brillante. 
Ensayo de compactación: 
El ensayo de compactación para el caso de mezclas de suelo-cal se 
realiza según la Norma de Ensayo VN-E19-66. 
El agregado de cal produce una modificación de la curva del ensayo de 
compactación del suelo, aumentando la humedad óptima de compactación y 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 12 Ing. Fernando Buono 
disminuyendo la densidad seca máxima del suelo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Modificación de la curva de compactación al incorporar cal al suelo 
 
 
 
Capacidad estructural: 
Para medir el incremento de resistencia de un suelo tratado con cal y 
valorar su aptitud estructural, se realizan los siguientes ensayos: 
• Valor Soporte o CBR: 
Como el ensayo CBR es un ensayo empírico para caracterizar 
materiales no ligados, y el suelo cal posee algo de cementación, se obtienen 
valores muy elevados y poco representativos de su real condición de trabajo. 
La matriz cementada inicial que presenta un suelo cal al inicio no perdura en 
el tiempo ante la acción del tránsito, por lo que la capa termina trabajando 
como un material granular y no como una capa fuertemente cementada. Lo 
habitual es tomar como válido el valor de CBR resultante para la quinta 
penetración (0.5”) cuando la matriz del suelo cal ya se encuentra rota, como 
en su real condición de trabajo. Se pueden alcanzar valores de CBR 20 % para 
un suelo fino estabilizado con cal y de CBR 40 % para una mezcla de suelo 
fino y arena estabilizada con cal. 
Suelo solo 
Suelo-Cal 
Dseca 
%h 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 13 Ing. Fernando Buono 
• Resistencia a la compresión simple: 
El ensayo de compresión simple de probetascompactadas de suelo-cal 
y suelo-cemento (Norma de Ensayo VN-E33-67) es el más empleado para 
determinar la resistencia de estas mezclas. Las probetas compactadas en la 
forma especificada con la humedad óptima obtenida del ensayo de 
compactación son sometidas a curado húmedo durante 7 días. Al término de 
dicho período de curado se les realiza un encabezamiento con yeso a las 
probetas y luego se las ensaya a compresión simple en la prensa de ensayo. 
Como resultado del ensayo se obtiene una tensión de rotura expresada 
en Kg/cm2 que se calcula dividiendo la carga máxima por la sección 
transversal de la probeta. La resistencia a la compresión simple deberá ser 
mayor o igual a la indicada en la especificación técnica. El Pliego de 
Especificaciones Técnicas Generales de la Dirección Nacional de Vialidad 
exige como mínimo un valor de 9 Kg/cm2 a los 7 días de edad de curado para 
sub-bases de suelos finos estabilizados con cal (Sección C.V. “Sub-base de 
suelos finos estabilizados con cal”). 
 
 
 
 
 
 Ensayo a compresión simple 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 14 Ing. Fernando Buono 
Dosificación: 
Existen ábacos para dosificar las mezclas de suelo y cal, pero 
usualmente se regulan los porcentajes de cal para lograr la resistencia 
requerida (valor soporte o tensión de rotura a compresión simple). La 
proporción de cal útil vial a agregar (% de cal) estará referida al peso del 
suelo seco. 
 
Ábaco de McDowell para estabilización de suelos con cal 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 15 Ing. Fernando Buono 
Ejecución en obra: 
Se pueden utilizar equipos para el mezclado in situ (escarificadoras, 
motoniveladoras, pulvimezcladores de eje horizontal) o dosificarse en planta 
mezcladora fija. Una vez finalizado el mezclado en seco, se incorpora la 
humedad óptima mediante equipos regadores móviles, se realiza un 
mezclado húmedo para homogeneizar la humedad en todo el espesor de la 
capa y se inician los trabajos de compactación. La compactación deberá 
ejecutarse tan pronto como sea posible, una vez finalizado el proceso de 
mezclado (no deben transcurrir más de 6 horas desde el inicio del proceso de 
mezclado en seco). Una vez finalizada la compactación y el perfilado de la 
capa, se debe ejecutar un riego de curado con material bituminoso, el que no 
deberá ser inferior a 0.3 litros/m2 de asfalto residual. 
3.2 Suelo-Cemento 
El suelo-cemento es una mezcla conformada por suelo y cemento 
portland. Al igual que las mezclas de suelo-cal, las mezclas de suelo-cemento 
son muy utilizadas como bases o sub-bases en nuestra región debido a la 
escasez de agregados pétreos. El empleo de este tipo de capas abarca 
estructuras semi-rígidas (sub-bases y bases de pavimentos asfálticos) y 
rígidas (bases de pavimentos de hormigón). 
La incorporación de cemento modifica algunas propiedades naturales 
del suelo, lográndose resistencia y rigidez, estabilidad volumétrica, 
durabilidad e impermeabilidad. 
La cementación lograda por el cemento portland es muy superior a la 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 16 Ing. Fernando Buono 
lograda por la cal, por lo que el suelo-cemento se comporta como un 
material rígido que posee un módulo de elasticidad. Debido al alto grado de 
cementación que se logra, la resistencia al corte de estas capas se debe 
principalmente a la cohesión lograda, más que a la fricción interna. Por 
consiguiente los ensayos a realizar para evaluar la resistencia de este tipo de 
capas serán similares a los de materiales rígidos y no a los que se usan para 
capas granulares. 
Ensayo de compactación: 
El ensayo de compactación para el caso de mezclas de suelo-cemento 
se realiza según la Norma de Ensayo VN-E19-66 “Compactación de mezclas 
de suelo-cemento y suelo-cal”. 
Capacidad estructural: 
Para valorar la aptitud estructural de mezclas de suelo-cemento se 
utilizan los siguientes ensayos: 
• Resistencia a la compresión simple: 
El ensayo de probetas a la compresión simple a los 7 días aplicando la 
Norma de Ensayo VN-E33-67 (ya descripta para las capas de suelo-cal), es 
usualmente utilizado para valorar la capacidad estructural del suelo-
cemento. Este ensayo es muy empleado para el control de ejecución de 
capas de suelo-cemento en obras viales. La tensión de rotura a los 7 días 
deberá ser mayor o igual a la exigida en la especificación. A modo orientativo, 
en las especificaciones técnicas se suelen exigir valores del orden de los 20 
Kg/cm2 para bases y los 14 Kg/cm2 para sub-bases de suelo-cemento. 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 17 Ing. Fernando Buono 
• Módulo dinámico: 
El ensayo de módulo dinámico evalúa la deformabilidad de un material 
a través de su módulo de elasticidad aplicando cargas pulsantes y tiempos de 
aplicación de carga similares a los producidos por el tránsito. Como técnica 
de ensayo es muy empleada la tracción indirecta por compresión diametral. 
El suelo-cemento presenta módulos de elasticidad elevados (entre 10.000 y 
35.000 Kg/cm2), poco variables con la frecuencia de aplicación de la carga e 
insensibles a los cambios de temperatura. Este parámetro es utilizado para el 
diseño estructural de pavimentos, en el cálculo de tensiones y deformaciones 
de estructuras viales, aplicando métodos de capas elásticas. 
Dosificación: 
El porcentaje de cemento portland a emplear será función del tipo de 
suelo a estabilizar y de la resistencia requerida en la especificación técnica 
particular. Generalmente varía entre 5 y 12 % referido al peso de suelo seco. 
Usualmente en el caso de suelos arcillosos, se incorpora arena en la mezcla 
(suelo-arena-cemento) con el fin de reducir el porcentaje de cemento 
necesario para la estabilización. 
 La Norma de Ensayo VN-E20-66 “Determinación del dosaje para 
ensayar mezclas de suelo-cemento” proporciona tablas con valores como 
puntos de partida de los porcentajes de cemento a incorporar para suelos 
granulares y suelos finos, en función de sus características granulométricas, 
la densidad obtenida en el ensayo de compactación y su índice de grupo. 
Además las muestras de suelo-cemento deberán ser sometidas a los 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 18 Ing. Fernando Buono 
siguientes ensayos: 
ü Ensayo de durabilidad por humedecimiento y secado de mezclas de 
suelo-cemento (Norma de Ensayo VN-21-66) 
ü Ensayo de durabilidad por congelamiento y deshielo para mezclas de 
suelo-cemento (Norma de Ensayo VN-22-66) 
Estas normas detallan el procedimiento a seguir para valorar la perdida 
de material (empleando un cepillo raspador con hilos de alambre 
normalizado) en probetas de suelo-cemento, cuando se las somete a ciclos 
de “humedecimiento y secado” y “congelamiento y deshielo”. Según lo 
establecido en la Sección C.IV. “Base o sub-base de suelo-cemento” del 
Pliego de Especificaciones Técnicas Generales de la Dirección Nacional de 
Vialidad la pérdida de material no deberá ser superior a los siguientes límites: 
Ø Suelos A1, A2-4, A2-5 y A3: 14% 
Ø Suelos A2-6, A2-7, A4 y A5: 10% 
Ø Suelos A6 y A7: 7% 
Ejecución en obra: 
El suelo-cemento debe elaborarse mediante el empleo de mezcladora 
fija, controlando la homogeneidad de la mezcla (Norma de Ensayo VN-E34-
65). Una vez finalizado el mezclado en planta, se transporta y distribuye la 
mezcla en el lugar donde se ejecutará la capa, se incorpora la humedad 
óptima mediante equipos regadores y se inician los trabajos de mezclado 
final (mezclado húmedo) con el fin de homogeneizar la humedad de la 
mezcla. La compactación deberá ejecutarse dentro del plazo de 3 horas, 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad RegionalRosario 
 
Vías de Comunicación II 19 Ing. Fernando Buono 
desde el inicio del proceso de mezclado inicial. Una vez finalizada la 
compactación y el perfilado de la capa, se debe ejecutar un riego de curado 
con material bituminoso, el que no deberá ser inferior a 0.3 litros/m2 de 
asfalto residual. 
3.3 Suelo-Arena-Escoria-Cal 
Las mezclas de suelo-arena-escoria-cal también pertenecen a la 
categoría de estabilizados físico-químicos con aditivos inorgánicos y consisten 
en una mezcla íntima entre suelo natural, cal hidratada, arena silícea y 
escoria de acería o alto horno. Los suelos naturales son mejorados 
granulométricamente con arena silícea y arena de escoria siderúrgica de alto 
horno triturada o de acería, dando lugar a estabilizados de suelo-arena-
escoria-cal. 
Estas mezclas son menos empleadas que las de suelo-cal y suelo-
cemento, pero son muy utilizadas como bases de pavimentos urbanos en 
nuestra región. 
 Si bien la escoria carece de propiedades cementicias y actividad 
hidráulica por sí sola, contiene constituyentes que se combinan con la cal a 
temperaturas ordinarias y en presencia de agua, dando lugar a compuestos 
permanentemente insolubles y estables que se comportan como 
conglomerantes hidráulicos. 
Ensayo de compactación: 
El ensayo de compactación para el caso de mezclas de suelo-arena-
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 20 Ing. Fernando Buono 
escoria-cal se realiza según la Norma de Ensayo VN-E19-66 “Compactación de 
mezclas de suelo-cemento y suelo-cal”, para el Ensayo Tipo III (molde chico, 
pisón chico y 35 golpes por capa). 
Capacidad estructural: 
Para valorar la aptitud estructural de mezclas de suelo-arena-escoria-
cal se utilizan los siguientes ensayos: 
• Valor Soporte o CBR: 
Al igual que para el caso de suelo-cal, debido a la cementación inicial 
que se produce en este tipo de mezclas se toma como válido el valor de CBR 
resultante para la quinta penetración (0.5”). Se pueden lograr valores 
soportes relativos de 80%, siendo aptos para trabajar como bases. 
• Resistencia a la compresión simple: 
El ensayo de compresión simple de probetas compactadas de suelo-cal 
y suelo-cemento (Norma de Ensayo VN-E33-67) también puede ser empleado 
para determinar la resistencia de estas mezclas. Las probetas se compactan 
en la forma especificada con la humedad óptima obtenida del ensayo de 
compactación, son sometidas a curado húmedo durante 7 días y luego se las 
ensaya a compresión simple en la prensa de ensayo. 
Dosificación: 
En los estabilizados del tipo suelo-arena-escoria-cal, la participación de 
la cal no debe ser inferior al 1,5 %. El porcentaje mínimo de arena silícea 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 21 Ing. Fernando Buono 
incorporada en peso respecto al peso seco de la mezcla sin cal es del 15 %. 
Cuando se emplee escoria de alto horno enfriada al aire y triturada el 
porcentaje de participación en peso en la mezcla no debe ser inferior al 35 %, 
en tanto que cuando se utilice escoria de acería, el porcentaje en peso no 
será inferior al 40%. 
El índice plástico de la mezcla suelo- arena deberá ser como máximo 
10, sin perjuicio de la cantidad mínima de arena a incorporar. Para obtenerlo 
se podrá adicionar más cal hidratada a la mezcla. 
Ejecución en obra: 
Previo a la mezcla de materiales, el suelo a utilizar deberá ser 
pulverizado hasta que el 100 % pase por el tamiz 3/4" y el 60 % como mínimo 
pase por el tamiz de 4,8 mm mediante equipo pulverizador adecuado. Una 
vez controlada esta condición granulométrica se procede al mezclado en seco 
de los materiales (suelo, arena, escoria y cal). 
Luego de finalizado el mezclado en seco, se incorpora la humedad 
óptima mediante equipos regadores móviles, se realiza un mezclado húmedo 
para homogeneizar la humedad en todo el espesor de la capa y se inician los 
trabajos de compactación. No deben transcurrir más de 6 horas desde el 
inicio del proceso de mezclado en seco hasta la finalización de los trabajos de 
compactación. Una vez finalizada la compactación y el perfilado de la capa, se 
debe ejecutar un riego de curado con material bituminoso, el que no deberá 
ser inferior a 0.3 litros/m2 de asfalto residual. 
 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 22 Ing. Fernando Buono 
3.4 Suelo-Asfalto 
La estabilización de suelos con emulsiones asfálticas tiene una amplia 
aplicación en distintas tareas de la construcción vial. El asfalto 
impermeabiliza al suelo y aporta una importante cohesión, lográndose capas 
de gran aptitud estructural. 
Los principales usos de este tipo de mezcla son los siguientes: 
• Suelo-arena-asfalto: La cohesión e impermeabilización brindada por 
el asfalto, sumado al aporte friccional de la arena conforman una 
capa estable, impermeable y de alta durabilidad, con capacidad 
estructural para actuar como bases en estructuras de pavimento. 
• Suelo-asfalto: Presenta una técnica constructiva de bajo costo y 
buenas condiciones de servicio para mejorar caminos no 
pavimentados utilizando el mismo suelo del lugar. 
• Arena-asfalto: Estas capas son utilizadas en delgados espesores 
(usualmente 2 cm) como membranas antirreflejo de fisuras cuando 
se ejecutan repavimentaciones. Son mezclas muy flexibles debido a 
que llevan altos contenidos de cemento asfáltico. 
Ensayo de compactación: 
El ensayo de compactación recomendado para el caso de mezclas 
conformadas por suelo y asfalto es el AASHTO T-180 (Tipo II o V de nuestra 
Norma de Ensayo en función del tipo de suelo). 
 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 23 Ing. Fernando Buono 
Capacidad estructural: 
Para valorar la aptitud estructural de mezclas conformadas por suelo y 
asfalto usualmente se emplea el ensayo de Valor Soporte Relativo, 
lográndose valores de CBR 80 % para mezclas de suelo-arena-asfalto. 
 Las condiciones para el ensayo CBR son las siguientes: 
 
Ø Compactación estática a 135 Kg/cm2 
Ø Pérdida del 40 % de la humedad de compactación 
Ø Inmersión en agua durante 7 días (sobrecarga de 4,54 Kg) 
Ø Ensayo a penetración del pistón en la prensa de ensayo 
Dosificación: 
La dosificación usual para una mezcla de suelo-arena asfalto es la 
siguiente: 
Ø 70% arena 
Ø 30% suelo (A2 o A4 con IP < 6) 
El porcentaje de emulsión asfáltica a incorporar será el mínimo 
necesario para alcanzar la estabilidad requerida (alrededor del 7% de 
emulsión asfáltica rotura lenta). 
Para arena-asfalto, el índice de plasticidad de la arena debe ser inferior 
a 10 y el porcentaje y tipo de emulsión asfáltica a emplear será función del 
estado de la superficie sobre el que se va a aplicar, las condiciones climáticas 
de la región y las cargas de tránsito. 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 24 Ing. Fernando Buono 
Ejecución en obra: 
La mezcla puede realizarse en el camino o en planta central. Una vez 
mezclados el suelo y la arena y extendidos en el camino, se incorpora la 
emulsión asfáltica. Se incorpora la humedad de compactación (2 a 3% por 
encima de la óptima para evitar la rotura prematura de la emulsión) 
mediante camiones regadores y se procede al mezclado húmedo. 
Una vez terminado el proceso de mezclado se levanta la mezcla 
formando caballetes a ambos lados de la calzada con el propósito de secar el 
exceso de humedad que la mezcla le transfirió a la sub-base. Cuando la sub-
base se encuentre seca se distribuirá nuevamente la mezcla sobre la calzada 
y se procede al oreado y desterronado hasta que la humedad llegue a un 
punto por debajo de la óptima. 
Finalmente se realiza la compactación con rodillos pata de cabra, 
neumáticos y liso respectivamente (respetar un máximo de 10 cm de espesor 
de compactación), para luego realizarel perfilado. 
Se debe esperar el secado de la mezcla antes de colocar la capa 
superior o riego de liga a menos del 60% de la humedad óptima de 
compactación. 
4. ESTABILIZACIÓN QUÍMICA 
Este tipo de estabilización se logra mediante un intercambio de bases, 
al incorporarle al suelo un agente estabilizador (resinas). Esta reacción 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 25 Ing. Fernando Buono 
química produce modificaciones permanentes y constantes de las 
propiedades del suelo. 
El objetivo principal de la incorporación de resinas al suelo es reducir la 
absorción de agua, y por lo tanto aumentar su estabilidad. Esto puede 
lograrse, en suelos apropiados, con un porcentaje muy pequeño de resinas 
(del 1 al 3 %). Experimentalmente se comprobó que en suelos alcalinos la 
absorción de agua es apreciable, no ocurriendo lo mismo con suelos ácidos, 
siendo estos últimos los apropiados para estabilizar con resinas. 
 
 
Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario 
 
Vías de Comunicación II 26 Ing. Fernando Buono 
ANEXO 
 
ÁMBITO RECOMENDADO DE ESTABILIZACIÓN DE SUELOS