El suelo cemento 2

El suelo-cemento 2
Por Francisco Martínez Alas

Nota sobre los suelos

Algunos autores definen los suelos como el producto del desgaste de las rocas, es decir, como aglomerados de partículas que proceden de esas rocas, pero voy a dejar de lado su concepto científico y a centrar la atención en sus características físicas y mecánicas.

Las propiedades de resistencia al corte, la comprensibilidad y la permeabilidad, así como su límite plástico y límite líquido, son las características que principalmente se miden por medio de pruebas para determinar si un suelo es útil como material de construcción.

Los suelos se clasifican en gruesos como las gravas y las arenas, y en finos, como los limos inorgánicos, arcillas inorgánicas, y limos y arcillas orgánicas.

Los suelos aptos para el compuesto suelo-cemento entran dentro del rango de los suelos finos; se trata de los limos inorgánicos, con alto porcentaje de arena. Sus características básicas son: sus partículas carecen de plasticidad, no tienen cohesión y tienen poca resistencia en seco, pero húmedos tienen variaciones de volumen debido a un efecto de dilatancia, son poco maleables, es decir poco plástico o no plásticos. Deben carecer, además, de restos de materia orgánica.

Para identificar un suelo pueden hacerse pruebas en laboratorio, pero también pueden hacerse ensayos en el campo para que denoten sus caracerísticas. Aparte de la investigación visual del tamaño de las partículas o granulometría, y del aspecto general de la tierra, se acostumbra tomar un poco de tierra y trabajarlo en la mano.

Una pequeña mas de limo en seco, al apretarlo se desmorona con facilidad; en cambio, al humedecerlo puede manipularse un poco, y si se aprieta en el agua que tiene es expulsada; y si se forma como una cinta entre los dedos, tiende a resquebrajarse.

Habiendo identificado el tipo de suelo más apto para el suelo-cemento veamos cómo se procede con las mezclas, en la sección siguiente.

Diferentes mezclas
Las diferentes mezclas obtenibles de suelo-cemento aptas para la construcción, varían de acuerdo al tipo de suelo utilizado y se requieren -según el caso- diferentes porcentajes de cemento.

En general, nos informa un autor (A. Castro, Tecnología y aplicaciones del suelo cemento, tesis, p. 115), el 85% de los suelos se modifican convenientemente cun un 14% o menos de cemento, y un 50% se modifican con un 10% o menos.

Así por ejemplo: la arena gruesa y fina con o sin arcilla y limo, requiere entre un 5% y un 7% de cemento; suelos arenosos con poca arcilla se estabilizan con un 9%; suelos limosos no plásticos o muy poco plásticos se modifican con un 10% o un 8%; los arcillosos plásticos necesitarán un13% o más. Así que los suelos gravosos y arenosos necesitarán menos cemento; y cuanta más arcilla y limo contenga un suelo, se requerirá más cemento.

Según los usos a que se destinará, se recomienda otras proporciones de agregado de cemento o de grava y arena; como por ejemplo en la construcción de muros con encofrados es conveniente añadir un 50% a 75% de grava y arena.

Pero, en general, se utlizan tres tipos de mezcla:
1) Suelo-cemento compactado: Este contiene porcentajes de cemento como para soportar las diferentes pruebas de laboratorio de nivel de densidad o compactación máximas y humedad óptima, para conocer su capacidad de carga.
2) Suelos modificados con cemento: Son mezclas endurecidas o semi-endurecidas con porcentajes de agua y de cemento más bajos que los suelo-cemento compactados.
3) Suelo-cementos plásticos: Estos contienen suficiente agua para adquirir una consistencia de mezcla para repello; son aptos para taludes, zanjas o nivelación de terrenos irregulares (A. Castro, op. cit.).

Lo que debe conocerse en una mezcla de suelo-cemento es, en fin, tres cosas: cantidad de cemento necesaria, cantidad de agua necesaria, y densidad de compactación. Para conocer los dos primeros índices, hay métodos que podrían llamarse de campo, y su aplicación da la certeza de obtener una densidad de compactación conveniente.

Así, se puede utilizar los dos métodos siguientes:
a) Para estabilizar el limo arenoso se requiere un porcentaje de cemento de 8% a 10% aproximadamente. Pero, como la tierra a usarse debe tener entre un 50% y un 70% de arena, hay que determinar qué porcentaje aproximado de arena contiene, para ello puede hacerse lo siguiente:

Se toma una pequeña cantidad de tierra seca; se echa en un vaso o en una botella limpios; se le agrega agua; se revuelve la mezcla; se deja reposar un rato. Arriba queda agua con arcilla y abajo un sedimento, en el cual el tramo más inferior es de arena. Si el sedimento de arena al medirlo tiene una altura de cuatro dedos, la prueba está correcta; sino, puede repetirse el proceso botando el agua de arriba, y agregando más cada vez, hasta que el agua salga limpia y el material del fondo mida de cuatro a seis centímetros; el tal caso, la tierra es apta para el trabajo. Pero, si la cantidad de arena es insuficiente, puede agregarse más de ésta.

Tabla para determinar la proporción de tierra cemento
Contenido de arena en la botella	Partes de cemento	Partes de tierra
1 dedo	1	7 a 8
2 dedos	1	9 a 11
3 dedos	1	12 a 14
4 dedos	1	15 a 16

b)La cantidad de agua a agregar depende de la cantidad de tierra que se tenga. Aproximadamente, se requiere entre un 12% y un 18%. Pero puede hacerse la siguiente prueba:

Ya bien mezcladas las partes de tierra y cemento necesarias, se humedece poco a poco la mezcla, revolviendo; luego, se toma una porción, se oprime con las manos formando una bola; ésta se deja caer desde una altura aproximada de 1.20 metros; si la bola se aplasta al caer sin deshacerse, el material está en condiciones apropiadas, de lo contrario no.

Debe cuidarse de que el agua que se utilice no sea alcalina, contenga ácidos, o materia orgánica. Una vez obtenida una mezcla en buenas condiciones puede procederse a su aplicación o uso.

[Artículo en progreso, continuará]