Terreno natural con materiales arcillosos
Están constituidas por agregados de silicatos de aluminio hidratados procedentes de la descomposición de minerales de aluminio.
Los minerales de la arcilla consisten en capas con una variedad de iones libremente asociados en la superficie, altamente reactivos debido a su gran área superficial y porque comúnmente llevan una carga que se debe a la substitución iónica en las hojas. Son partículas muy pequeñas en una superficie muy grande que atraen grandes cantidades de agua.
Físicamente se considera un coloide de partículas extremadamente pequeñas y de superficie lisa.
El diámetro de las partículas de la arcilla es inferior a 0,002 mm.
La capacidad de intercambio de iones es la característica de los minerales de la arcilla de absorber cationes y aniones (debido a las deficiencias de la carga de la intercapa) y de conservarlas en un estado cambiable. El intercambio del ión es de gran importancia porque las características físicas (plasticidad) de los materiales arcillosos son con frecuencia dependientes de los iones cambiables llevados por la arcilla. Estos iones se mueven libremente en el sistema arcilla-agua, intercambiándose sus posiciones al azar y produciéndose una plasticidad indeseada en un ambiente acuoso.
Las características de las arcillas en temperaturas normales están en gran parte determinada por la interacción de los minerales de la arcilla con el agua. La distorsión de la cimentación del camino es resultado de la salida o de la pérdida de agua en el suelo, y la magnitud del cambio en volumen es determinada en gran parte por la presencia de específicos minerales de la arcilla.
El agua provoca que la arcilla se hinche y pierda estabilidad reduciendo la fricción, cohesión y resistencia del suelo.
Las partículas del suelo no se pueden compactar debido al agua absorbida. El resultado son caminos intransitables, rodadas, cárcavas, deslizamientos, vehículos atascados, desprendimiento de polvo.
Cómo actúa la Tecnología Con Aid
Es un producto diseñado para la mejora de suelos en la construcción vial, se utilizan tanto en la construcción y arreglos de caminos naturales como en capas estructurales de un pavimento.
Es un compuesto orgánico sencillo y económico que modifica la naturaleza hidrofílica de las arcillas en hidrofóbica, a través de un intercambio iónico, reduciendo su movilidad, liberando el agua y produciendo las siguientes modificaciones en el material arcilloso:
Es un aditivo surfactado, un tensoactivo que debido a la dualidad de su constitución y comportamiento químico orgánico se componen de una parte hidrófoba y otra hidrófila (o soluble en agua), produciendo la siguiente reacción.
Forma enlaces químicos directos entre la cabeza aniónica SO3 del aditivo y un catión del metal en la superficie. La formación inductiva del enlace entre un átomo de oxígeno del grupo SO3 y un catión del metal.
Ocupa un espacio iónico vacante en la superficie de la arcilla por el del aditivo surfactado.
La cabeza hidrofílica del aditivo se disuelve en una muy delgada capa de agua absorbida en la superficie del mineral arcilloso.
La cabeza hidrofílica es totalmente soluble en agua e insoluble en la mayoría de los solventes orgánicos no polares. Esta parte de la molécula se disocia cuando el aditivo se dispersa en el agua y produce un SO3 iónico, que se enlaza a través del átomo de azufre a la llamada " cola " de la molécula que es insoluble debido a su carácter de hidrocarburo.
Las interacciones entre el aditivo surfactado y los minerales arcillosos tienen los siguientes resultados:
Los cationes, que de otra manera habrían sido altamente móviles, ahora están fijados en sus posiciones y prácticamente "sellados" por las moléculas del aditivo surfactado. Esto también evita que los iones formen complejos solventes con agua.
Una vez que las moléculas del compuesto hayan formado sus asociaciones (de cualquier naturaleza) con la partícula de la arcilla, las colas hidrofóbicas se alinean formar una capa repelente alrededor de la arcilla y en la superficie de la intercapa.
Naturalmente, el agua sería repelida por las colas hidrofóbicas hasta tal punto que no se requiere virtualmente ninguna presión mecánica para liberar el agua. En ausencia del producto químico, se requeriría una presión mecánica de hasta 420 Kg./cm2 para sacar el agua de la intercapa de la arcilla.
Proporciona una reducción en la movilidad de los iones y la repelencia de los minerales arcillosos al agua.
La compactación y el transito reacomodan las partículas del suelo estabilizadas.
Se genera en la capa estabilizada un aumento de la densidad, un incremento en la capacidad de carga y aumenta la velocidad de secado evitando que se produzcan rodadas, cárcavas y deslizamientos.
CONCLUSIÓN