Stabilizzazione del suolo

La calce può essere utilizzata per trattare i terreni al fine di migliorarne la lavorabilità e le caratteristiche portanti in una serie di situazioni. La calce viva è usata frequentemente per asciugare i suoli bagnati ai cantieri edili ed altrove, riducente il tempo morto e fornente una superficie di lavoro migliore. Un uso ancora più significativo della calce è nella modifica e stabilizzazione del suolo sotto la strada e progetti di costruzione simili. La calce può aumentare sostanzialmente la stabilità, l’impermeabilità e la capacità portante del sottofondo. Sia calce viva che calce idrata possono essere utilizzate per questo scopo. L’applicazione della calce ai sottogradi può fornire proprietà ingegneristiche significativamente migliorate.

Modifica del suolo:

La calce è una scelta eccellente per la modifica a breve termine delle proprietà del suolo. La calce può modificare quasi tutti i terreni a grana fine, ma il miglioramento più drammatico si verifica in terreni argillosi di plasticità da moderata a elevata. La modificazione avviene perché i cationi di calcio (KAT-eye-əns) forniti dalla calce idrata sostituiscono i cationi normalmente presenti sulla superficie del minerale argilloso, promossi dall’elevato pH ambientale del sistema acqua-calce. Pertanto, la mineralogia superficiale dell’argilla viene alterata, producendo i seguenti benefici:

• Riduzione della plasticità;
• Riduzione della capacità di trattenere l’umidità (essiccazione);
• Riduzione del rigonfiamento;
• Stabilità migliorata; e
• Capacità di costruire una solida piattaforma di lavoro.

Stabilizzazione del suolo:

La stabilizzazione del suolo si verifica quando la calce viene aggiunta a un terreno reattivo per generare un guadagno di forza a lungo termine attraverso una reazione pozzolanica. Questa reazione produce idrati stabili di silicato di calcio e idrati di alluminato di calcio poiché il calcio della calce reagisce con gli alluminati e i silicati solubilizzati dall’argilla. La reazione pozzolanica a termine può continuare per un periodo di tempo molto lungo, anche decenni as finché è presente abbastanza calce e il pH rimane alto (sopra 10). Di conseguenza, il trattamento della calce può produrre gli alti e guadagni duraturi di forza. La chiave per la reattività e la stabilizzazione pozzolanica è un terreno reattivo, un buon protocollo di progettazione del mix e pratiche di costruzione affidabili.

Benefici della stabilizzazione del suolo

La calce aumenta sostanzialmente i valori del modulo resiliente del suolo (di un fattore di 10 o più in molti casi). Inoltre, quando la calce viene aggiunta al suolo, gli utenti vedono miglioramenti sostanziali nella resistenza al taglio (di un fattore di 20 o più in alcuni casi), resistenza continua nel tempo, anche dopo periodi di danni ambientali o di carico (guarigione autogena) e durata a lungo termine per decenni di servizio anche in condizioni ambientali severe.

Benefici economici a breve e lungo termine

Nel breve termine, il contributo strutturale degli strati stabilizzati a calce nella progettazione della pavimentazione può creare alternative di progettazione più economiche. Un recente progetto interstatale in Pennsylvania, ad esempio, è iniziato con un approccio di progettazione tradizionale da 2 29,3 milioni. Un design alternativo che utilizza la stabilizzazione della calce, coerente con i disegni meccanicistici-empirici di AASHTO, costa solo million 21,6 milioni-oltre il 25 per cento di risparmio. I risparmi provenivano dal trattamento del materiale di sottofondo esistente con calce, piuttosto che rimuovere il materiale e sostituirlo con materiale granulare; e strati più sottili di pavimentazione flessibile per la calce stabilizzata si alternano a causa della maggiore resistenza della base di calce stabilizzata. A lungo termine, la stabilizzazione della calce offre vantaggi in termini di prestazioni che riducono i costi di manutenzione. Per illustrare, la stabilizzazione di un sottofondo di argilla nativa da 8 pollici con calce come parte di un progetto di pavimentazione in asfalto può ridurre i costi del ciclo di vita di 30 anni da $24,49 a $22,47 per iarda quadrata. Oltre alla stabilizzazione di nuovi materiali, la calce è una scelta eccellente per il recupero dei fondi stradali. Poiché sempre più enti governativi stanno scegliendo di recuperare i fondi stradali esistenti piuttosto che sostituirli, questo uso della calce diventerà ancora più importante.