WO2019126887A1

WO2019126887A1 - Composición estabilizadora de suelos que comprende azotobacter vinelandii, acidithiobacillus ferrooxidans, alginasa, y cloruro de calcio; método de estabilización de suelos; método de preparación de caminos estabilizados; uso de la composición estabilizadora de suelos

Info

Publication number: WO2019126887A1
Application number: PCT/CL2018/050120
Authority: WO
Inventors: Jonathan Pedro HENRÍQUEZ PERALTA
Original assignee: Hydra Research Spa
Priority date: 2017-12-28
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2019-07-04
Also published as: CL2017003464A1; US20210002553A1; PE20201417A1; MX2020006811A; US11884861B2

Abstract

Se describe una formulación para la estabilización de suelos que comprende bacterias, enzimas y cationes, donde las bacterias corresponden preferentemente a Azotobacter vinelandii y a Acidithiobacillus ferrooxidans, la enzima corresponde preferentemente a una alginasa, y los cationes son proporcionados preferentemente en forma de cloruro de calcio. Se describen además método de estabilización de suelos; método de preparación de caminos estabilizados; y uso de la composición estabilizadora de suelos.

Description

COMPOSICION ESTABILIZADORA DE SUELOS QUE COMPRENDE AZOTOBACTER

VINELANDII , ACIDITHIOBACILLUS FERROOXIDANS , ALGINASA, Y

CLORURO DE CALCIO; MÉTODO DE ESTABILIZACIÓN DE SUELOS; MÉTODO DE PREPARACIÓN DE CAMINOS ESTABILIZADOS; USO DE LA COMPOSICIÓN ESTABILIZADORA DE SUELOS CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una formulación para la estabilización de suelos, donde dicha formulación para la estabilización de suelos comprende bacterias, enzimas y cationes, donde las bacterias corresponden preferentemente a Azotobacter vinelandii y a Acidithiobacillus ferrooxidans, la enzima corresponde preferentemente a una alginasa, y los cationes son proporcionados preferentemente en forma de cloruro de calcio.

En otro aspecto de la invención, se proporciona un método de estabilización de suelos que comprende poner en contacto una formulación estabilizadora de suelos con un suelo y dejar actuar la composición en el suelo, obteniendo un suelo estabilizado, donde dicha formulación para la estabilización de suelos comprende preferentemente Azotobacter vinelandii,

Acidithiobacillus ferrooxidans, alginasa y cloruro de calcio.

En otro aspecto de la invención, se proporciona un método para preparar un camino estabilizado que comprende reacondicionar el suelo mediante la incorporación de material de relleno o estructural, incorporar homogéneamente la composición estabilizadora de suelos de la invención, mezclar con el material de relleno o con el suelo ya extraído, esparcir el material homogeneizado en el camino a construir, humectar, y compactar mecánicamente el área del camino a construir. En aún otro aspecto de la invención, se describe el uso de una composición que contiene al menos Azotobacter vinelandii , Acidithiobacillus ferrooxidans, alginasa y cloruro de calcio, para estabilizar suelos y construir caminos estabilizados.

ANTECEDENTES

El concepto de suelo, desde el punto de vista de la ingeniería, abarca los depósitos sueltos o moderadamente cohesivos, tales como gravas, arenas, arcillas o cualquiera de sus mezclas.

En este sentido, los suelos pueden ser clasificados como cohesivos o no cohesivos. Los suelos cohesivos contienen partículas pequeñas donde predominan los efectos electroquímicos superficiales, por lo que las partículas tienden a juntarse (interacción agua/partícula) en suelos plásticos como las arcillas. La característica principal de los suelos cohesivos es su plasticidad, y su capacidad de expandirse y contraerse bajo diferentes contenidos de humedad y temperatura.

Por otro lado, los suelos no cohesivos están formados por partículas relativamente grandes que no tienden a aglomerarse ni adherirse. Estos suelos también son llamados suelos granulares (arenas, gravas y limos) .

En Chile, más del 70% de los caminos está compuesto por caminos no pavimentados, los que son dañados tempranamente por el tránsito de vehículos y la pérdida de humedad de los suelos.

Entonces, y con el fin de utilizar a medio y largo plazo dichos suelos no pavimentados como caminos transitables, éstos se estabilizan con diferentes productos, mediante un proceso denominado estabilización de suelos.

En caminos públicos, los estabilizadores de suelos deben cumplir las condiciones de normativa del Ministerio de Obras Públicas, Chile, y/o de otros países, entre ellas aspectos geodésicos, topográficos, hidrológicos, hidráulica, transporte de sedimentos, geotécnicos, demanda y características del tránsito y Aspectos ambientales (impacto y mitigación), además de estándares de seguridad, control de finos, y deben mejorar la capacidad de carga y resistencia al agua frente varios tipos de suelos .

La estabilización de suelos es el proceso mediante el cual, un suelo existente en un sector determinado permanece con sus propiedades naturales inalteradas frente a factores externos como la erosión, el cambio climático y el tránsito de cargas. En este contexto, un suelo se estabiliza con el fin de aprovechar sus cualidades, obteniéndose una carpeta de rodado más estable y de vida útil prolongada.

Generalmente, la estabilización de suelos comprende un tratamiento comúnmente químico o mecánico que mantiene y mejora la estabilidad de una masa de suelo, con objetivos ingenieriles . Los métodos de estabilización de suelos se pueden clasificar en:

• Estabilización mecánica (Compactación) ;

• Estabilización física;

• Estabilización química; y

• Estabilización química utilizando nuevas tecnologías.

La estabilización mecánica consiste en ejercer una acción mecánica de corta duración de manera reiterada sobre una masa de suelo con el fin de aumentar la resistencia al corte. Entre los procedimientos de estabilización mecánica existe el amasado, impactos de cargas, presión estática, vibración y métodos mixtos . Por otro lado, la estabilización física se utiliza para mejorar el suelo de un determinado sector produciendo variados cambios físicos. Existen varias técnicas como mezcla suelos en conjunto con la compactación, geotextiles, vibroflotación y consolidación previa.

Sin embargo su amplia utilización, es conocido en la técnica que la estabilización mecánica posee una serie de desventajas, entre ellas: una duración limitada de la estabilización (generalmente inferior a un año) dependiendo del tipo de tránsito vehicular, clima, tonelaje de los vehículos; alto costo dependiendo del tipo de suelo, por ejemplo para caminos arcillosos.

Por otro lado, se debe transitar con vehículos de poco tonelaje en caminos estabilizados mecánicamente, debido a que se deterioran más rápido .

Con el fin de subsanar las desventajas de los métodos mecánicos y físicos, se desarrolló la estabilización química, la cual comprende la adición de agentes estabilizantes químicos específicos, produciendo la reacción química del producto estabilizador con el suelo, con el fin de obtener la modificación de las propiedades y características del suelo, otorgando una mejor capacidad de respuesta a los requerimientos de carga dinámica a los que estará sometido un suelo transitado. Los estabilizadores químicos se pueden dividir en los que proveen de fuerza cohesiva a un suelo cubriendo o impermeabilizando los granos del suelo, los que proporcionan durabilidad y fuerza mediante una adhesión cementante entre las partículas del suelo, y los que se aplican en suelos cohesivos, generando una alteración en la naturaleza del sistema agua - arcilla, disminuyendo por ende la plasticidad, los cambios de volumen, y aumentando en la resistencia.

Los estabilizadores químicos más conocidos son el cemento portland, la cal, el asfalto, el cloruro de sodio, cloruro de magnesio hexahidratado (bischofita) y el cloruro de calcio.

Más comúnmente, los caminos y suelos no pavimentados se estabilizan químicamente con hormigón y asfalto (Asi, I. et al . 2002. Geotechnical Testing Journal. Vol. 25, No. 2, pp . 168- 176) . Dichos estabilizadores, a pesar de su durabilidad, son costosos en su implementación, lo que encarece y tarda su ej ecución .

Como opción mayormente disponible en el mercado, especialmente en Chile, se utiliza la bischofita (fórmula molecular MgCÍ₂x6H₂0) en la estabilización de caminos (Vergara Ravanal, Raúl Andrés. 2011. Estabilización y control de polvo con bischofita), junto con otros estabilizadores de común uso como el cloruro de calcio, cloruro de sodio, entre otros (Durotoye T.O, Akinmusuru J.O. 2016. International Journal of Research in Engineering and Technology. Vol 5. Pp . 11-16) .

A pesar de las ventajas conocidas de la estabilización química por sobre la estabilización física, la primera sigue teniendo deficiencias sin subsanar en la técnica, principalmente, su impacto en el medio ambiente y su baja eficiencia en ambientes húmedos, dada su alta solubilidad en agua.

Considerando entonces las desventajas técnicas que presentan los estabilizadores químicos, se han desarrollado nuevas tecnologías que incluyen, entre otras, agentes intercambiadores de iones (estabilización iónica), polímeros, y enzimas. La estabilización iónica se aplica generalmente a suelos finos, produciendo un fuerte intercambio iónico con las partículas de arcilla mineral del suelo. De esta forma, se desplaza el agua de absorción ocupando el espacio iónico vacante, bloqueándose la capacidad de absorción de agua de las partículas activas, las cuales son responsables del hinchamiento y la pérdida de su capacidad de soporte. Las partículas que quedan entonces libres de las cargas electroestáticas que estaban separadas, y las partículas de agua que están cerca de ellas se aproximan y aglomeran, aumentando así la capacidad de carga por fricción entre partículas, resultando en un aumento en la densidad de compactación .

Por otra parte, los polímeros se utilizan dado que tienen una buena resistencia mecánica, debido a las grandes cadenas poliméricas que atraen las partículas de suelo, a través de una formación de red que envuelve a la carpeta del suelo (Teresa López Lara and Col. 2010. Volumen 11(3) . Pp . 159-168) . Estas fuerzas de atracción intermolecular dependen de la composición química del polímero. Su utilización para estabilizar suelos genera una alta resistencia a la tracción, a la fatiga y al impacto de los suelos tratados. Estos productos se utilizan generalmente en carpetas asfálticas, con el fin de darles mayor resistencia, impermeabilización y prolongar su vida útil.

Finalmente, es conocido en el arte la utilización de enzimas como estabilizadores de suelos, las que catalizan la degradación de los materiales orgánicos en el suelo, alterando favorablemente sus atributos físicos y químicos.

Las enzimas poseen la ventaja de ser completamente biodegradable, además su eficacia en la estabilización de suelos arcillosos. Después de la aplicación de la enzima, las partículas de arcilla presentes en el suelo ya son no atraídas por el agua, permitiendo que el agua en el suelo drene libremente teniendo como resultado el asentamiento de partículas de arcilla (David Cedeño Plaza, 2013. Universidad Central de Ecuador) .

A pesar de la existencia de una multiplicidad de métodos de estabilización de suelos, existen deficiencias en cada uno de ellos que no han sido abordados en la técnica conocida, principalmente que no son aplicables en todo tipo de territorio, debido a que por ejemplo algunos son hidroscopios , otros emulsionan, otros dependen estrictamente del tipo de suelo, repentizan el proceso de colocación, debido a que deben ser premezclados para su uso (como en el caso de la bischofita) , y son generalmente de alto costo, representando aproximadamente el 40% del costo de construcción de un camino.

La presente invención subsana dichas desventajas, proveyendo una mayor capacidad de compactación, menos costoso que los métodos ampliamente utilizados en el arte, disminuir los costos operacionales , de fácil aplicación, no tóxico, biodegradable y de larga duración.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN

El presente invento corresponde a un nuevo producto para la estabilización de suelos, que comprende al menos bacterias, enzimas y cationes, donde las bacterias corresponden preferentemente a Azotobacter vinelandii y Acidithiobacillus ferrooxidans, la enzima preferentemente a alginasa, y los cationes de manera preferida son proveídos en forma de cloruro de calcio. Preferentemente, la composición estabilizadora de suelos está conformada preferentemente por A. vinelandii , cloruro de calcio, A. ferrooxidans, y enzima alginasa.

La presente composición objeto de la invención tiene aplicaciones en la construcción de caminos, control de relaves, control de polvos y estabilización de laderas, y promueve mejoras preferidas, mas no limitadas a: mejoras la compactación del suelo, controlando el polvo (DustKill) , no tóxico y amigable con el medio ambiente.

Junto con la composición estabilizadora descrita, la cual comprende al menos Azotobacter vinelandii , Acidithiobacillus ferrooxidans, alginasa y cloruro de calcio, es objetivo de la presente invención el proveer además un método de estabilización de suelos que consiste en poner en contacto un suelo y la composición de la invención, produciendo un suelo estabilizado, lo que produce una mejora en características del suelo como una razón de soporte del Suelo (CBR) aumentada, promover la cohesión de partículas en materiales adherentes y no adherentes, y mantener el color natural del suelo, donde la CBR es conocida en la técnica y se define como:

CBR (% )= (carga unitaria del ensayo / carga unitaria patrón) * 100.

Es otro aspecto de la presente invención el proporcionar un método para preparar un camino estabilizado que comprende reacondicionar el suelo mediante la incorporación de material de relleno o estructural, incorporar homogéneamente la composición estabilizadora de suelos que comprende preferentemente Azotobacter vinelandii , Acidithiobacillus ferrooxidans, alginasa y cloruro de calcio, mezclar dicho estabilizador homogéneo con el material de relleno o con el suelo ya extraído, esparcir el material homogeneizado en el camino a construir, humectar, y compactar mecánicamente el área del camino a construir.

Asimismo, se describe el uso de la composición de la invención, la cual comprende al menos Azotobacter vinelandii , Acidithiobacillus ferrooxidans, alginasa y cloruro de calcio, para estabilizar suelos cohesivos y no cohesivos, mejorando las características de estabilidad del suelo.

DESCRIPCIÓN DE TALLADA DE LA INVENCIÓN

Se provee una composición que comprende al menos Azotobacter vinelandii , Acidithiobacillus ferrooxidans, alginasa y cloruro de calcio, la cual estabiliza suelos al ser puesta en contacto con dicho suelo.

En una realización preferida, la composición estabilizadora de suelos es una formulación bi-componente que comprende una solución A y una solución B.

En una realización preferida, la solución A comprende como porcentaje en peso en base al peso total de la solución A, aproximadamente 8% a 15% de Azotobacter vinelandii , un porcentaje en volumen en base al volumen total de la solución A de 11-19 % de Acidithiobacillus ferrooxidans, y una concentración aproximada de alginasa de hasta aproximadamente 5% en peso en base al peso total de la solución A.

En dicha realización preferida, la solución B comprende como porcentaje en peso en base al peso total de la solución B, aproximadamente 20% a 35% de cloruro de calcio. Dichas proporciones preferidas son entendidas como ilustrativas por un experto en la materia técnica, y no corresponden de ninguna manera a limitaciones de la presente invención, dado que dichas condiciones pueden ser variadas dependiendo de las características del suelo, o de las condiciones climáticas.

En una modalidad aún más preferida, la solución A comprende como porcentaje en peso en base al peso total de la solución A, aproximadamente 8% de Azotobacter vinelandii, un porcentaje en volumen en base al volumen total de la solución A de 15% de Acidithiobacillus ferrooxidans, y una concentración aproximada de alginasa de aproximadamente 5% en peso en base al peso total de la solución A.

En dicha modalidad aún más preferida, la solución B comprende como porcentaje en peso en base al peso total de la solución B, aproximadamente 20% de cloruro de calcio.

En algunas realizaciones preferidas, la enzima alginasa es una enzima nativa o recombinante sin purificar. En aún otra realización preferida, la enzima alginasa es una enzima nativa o recombinante purificada. En una realización aún más preferida, la alginasa es una alginasa de Pseudomonas aerugínosa. Un experto en la materia entenderá que dicha alginasa de Pseudomonas aerugínosa es una de múltiples opciones, y puede ser indistintamente intercambiada por otra alginasa con actividad y condiciones de reacción requeridas similar a la alginasa de Pseudomonas aerugínosa.

En otro aspecto de la invención, se provee un método de estabilización de caminos que comprende adicionar la composición estabilizadora de suelos de la invención a un suelo, obteniendo un suelo estabilizado como resultado.

En una modalidad preferida, el método de estabilización de suelos de la presente invención comprende las etapas de: a) adicionar la solución A de la presente invención al tanque de agua de un primer camión aljibe;

b) adicionar la solución B de la presente invención al tanque de agua de un segundo camión aljibe;

c) vaciar la solución diluida del paso (a) sobre un suelo; y luego

d) vaciar la solución diluida del paso (b) sobre un suelo, donde sobre dicho suelo se vació previamente la solución diluida del paso (a) , como se especifica en el paso (c) .

Preferentemente, para obtener las soluciones diluidas de los pasos (a) y (b) del método de la presente invención, se diluyen las soluciones A y B descritas de la presente invención en una proporción aproximada de 1 litro de solución por cada 1000 litros de agua, donde dichas soluciones diluidas de los pasos (a) y (b) se vacian completamente sobre el suelo. Es de entender para un experto que otras proporciones son posibles para el método objeto de la presente invención, obteniendo resultados similares .

De manera preferente, el suelo a estabilizar se compacta adicionalmente posterior al paso (d) , mediante las metodologías conocidas en la técnica, como por ejemplo un rodillo, con el fin de comprimir aún más las partículas del suelo, mejorando el efecto estabilizador de la composición estabilizadora de suelos objeto de la presente invención.

En otra modalidad aún más preferida, se provee un método para preparar un camino estabilizado que comprende los pasos de:

a) reacondicionar el suelo dependiendo de los análisis granulométricos , mediante la incorporación de material de relleno o estructural, en una profundidad aproximada de 10 a 15 cm;

b) incorporar la composición estabilizadora de suelos de la invención manera homogénea;

c) mezclar el estabilizador de suelo con material de relleno o con el mismo suelo ya extraído;

d) esparcir el material previamente homogeneizado en el camino que se quiere construir;

e) humectar, donde la cantidad de agua necesaria para humectar dependerá del resultado del ensayo de Proctor modificado; y f) compactar mecánicamente el área del camino a construir, donde la compactación mecánica se realiza preferentemente con rodillo.

Preferentemente, la superficie debe quedar libre tanto de baches como de deformaciones longitudinales ( ahuellamientos y acumulación de materiales), y deformaciones transversales (ondulaciones y calaminas), dejando longitudinalmente sangrías laterales que permitan drenar las aguas lluvias para evitar la destrucción de la carpeta de rodado, antes de aplicar la composición estabilizadora de suelos de la invención.

De modo preferido, la compactación del suelo a tratar con la composición estabilizadora de la invención debería ser de al menos un 95%.

Generalmente, la composición estabilizadora de suelos de la presente invención, el método de estabilización de suelos y el método para preparar un camino estabilizado de la presente invención, mejoran al menos una de las propiedades del suelo, tales como la estabilidad volumétrica, resistencia, permeabilidad, compresibilidad y durabilidad. Dichas propiedades mejoradas corresponden a sólo un grupo de las identificadas, y no limitan los efectos positivos de la presente invención estabilizadora de suelos.

En un aspecto preferido, la composición de la presente invención y el método de estabilización de suelos mejoran la CBR, resultando en un valor aproximado de 136%.

En aún otro aspecto preferido, el suelo estabilizado mediante la composición y método de la invención producen un suelo estabilizado por aproximadamente 1 a 1,5 años.

El término utilizado "mejorar la estabilidad volumétrica" se define como mantener relativamente constante el volumen del suelo, con el objetivo de utilizarlo para la construcción de caminos, cuyo aumento es deseado para suelos propensos a la licuación, expansivos y colapsables, como los suelos arcillosos. La "resistencia del suelo", y que se mejora significativamente mediante la aplicación de la composición de la invención, se define en base a los parámetros conocidos para la técnica en materia de estabilización de suelos, entre ellos, la razón de soporte de california o CBR.

La "permeabilidad" se entiende como la capacidad que tiene un medio para transmitir agua u otras sustancias. En los suelos la permeabilidad se debe a la existencia poros interconectados entre si. Dichos factor se mejora mediante la aplicación de la composición de la invención, dado que en general la compactación de suelos, genera que la capa superficial de los caminos quede sellada, imposibilitando la permeabilidad del agua. La composición de la invención no afecta de manera negativa a la permeabilidad, posibilitando el fluyo de agua, evitando que se apose en la superficie del camino. La "compresibilidad" se define cómo el grado en que la masa de suelo disminuye su volumen bajo el efecto de una carga. Es una propiedad que de por si afecta a otras como a la permeabilidad, modificando la resistencia del suelo al esfuerzo cortante o pudiendo provocar deslizamientos. La compresibilidad es proporcional al indice de plasticidad, por lo que mientras mayor es el indice plástico mayor es la compresibilidad del suelo.

La "durabilidad", tiene relación con la resistencia a las condiciones de intemperie, como la erosión o a la abrasión del tránsito, lo que se ve mejorado al aplicar la composición objeto de la presente invención, dado que a mayor porcentaje de compactación, se genera mayor cohesión de las partículas, aumentando el soporte del camino (CBR) , repercutiendo en la durabilidad del camino.

La composición y método objeto de la presente invención puede ser aplicada a caminos y suelos de múltiples naturalezas. Ejemplos no limitantes de dichos caminos son caminos rurales, caminos de faenas, túneles, estacionamientos, pistas de aterrizaje, calles interiores de fundos, carreteras secundarias, caminos agrícolas, playas y explanadas, y bermas de autopistas.

FORMAS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

Se describen a continuación, modalidades preferidas para implementar la invención, además de resultados experimentales ilustrativos relacionados con la invención. Sin embargo lo anterior, los presentes ejemplos deben ser entendidos por un experto como ilustrativos, y de ninguna manera corresponden a limitaciones del alcance la presente invención.

Ejemplo 1: Método de preparación de la composición estabilizadora de suelos El cultivo de A. vinelandii se realiza bajo condiciones estándar conocidas en la técnica. En particular para este ejemplo, cultivando las bacterias a 30°C durante dos dias, en medios de cultivo estándar para A. vinelandii a un pH aproximado de 7,3 (Tabla 1), el cual contenia por cada 1000 litros de medio total los componentes descritos en la tabla 1.

Tabla 1: Medio de cultivo de A. vinelandii.

El cultivo de A. ferrooxidans se realiza también bajo condiciones estándar conocidas en la técnica. En particular para este ejemplo, dicho cultivo de A. ferrooxidans se realizó cultivando las bacterias a 25°C durante tres a siete dias, en medios de cultivo estándar para A. ferrooxidans a un pH aproximado de 1,8, el cual se obtiene al mezclar 950 mL de una solución 1, con 50 mL de una solución 2, y 1 mL de una solución

3, de acuerdo con la tabla 2. Tabla 2: Medio de cultivo de A. ferrooxidans .

Por su parte, la alginasa se prepara según lo conocido en la técnica. Para fines ilustrativos, se describe la preparación de la alginasa como sigue:

a) Agregar 50 mL de agua destilada filtrada a un vaso precipitado de 100 mL;

b) Añadir aproximadamente entre 20 a 50 mg de alginasa a los 50 mL de agua, y agitar por al menos 5 minutos;

c) Añadir la solución de alginasa del paso (b) a 2 litros de agua destilada manteniendo agitación constante; d) Agregar 100 mi de una mezcla con una proporción en volumen del cultivo de A. vinelandii frente al volumen de cultivo del cultivo de A ferrooxidans de aproximadamente 4:1, procurando que se agite fuertemente;

e) Dejar reposar mínimo 3 horas e idealmente toda la noche, y confirmar que la solución pierde viscosidad mediante metodologías convencionales conocidas en la técnica; y

g) Comenzar nuevamente la agitación por 30 minutos adicionales, y luego detener la agitación.

La solución obtenida de la mezcla de los cultivos bacterianos con la alginasa reconstituida corresponde a la solución A sin diluir .

La solución B concentrada de la presente invención se prepara mediante lo conocido por el experto en la técnica, correspondiendo a una solución de cloruro de calcio al 70% peso/peso, en agua destilada.

Ejemplo 2: Método de aplicación de la composición estabilizadora de suelos.

En general, para aplicar este estabilizador se diluyó aproximadamente 1 litro de solución A o de solución B, en aproximadamente 1.000 litros de agua. En general, 1 litro de cada solución concentrada A y B permite estabilizar aproximadamente 200 m² de suelo compactado.

Los resultados de estabilización de la composición de la invención, obtenidos mediante el método de estabilización también objeto de la invención se ilustran en la Tabla 3, a continuación : Tabla 3 Resultados de estabilización de suelos de la composición de la invención, respecto de otros estabilizadores. ión

compactación

(CBR)

Costos Altos Valores Altos Valores Altos Valores Altos Valores Altos Valores Bajo costo económicos económicos económicos económicos económicos económicos económico

Toxicidad

(medio nte ambiente)

Aplicabilid

momento

Costos Altos costos Altos costos Altos costos Altos costos Altos costos Muy bajos

Operacionales operacionales operacionales operacionales operacionales operacionales costos

(Maquinaria, operacionales n

resbalosas en presencia de neblina, lluvias, resbalosas en seguridad Vial

La razón de soporte o CBR se mide en porcentaje (%) y a 0,2" de penetración en una muestra saturada y previamente compactada a una densidad igual o superior al 95% de la D.M.C.S., obtenida en el ensayo Proctor Modificado (NChl534/2) .

En zonas donde la precipitación media anual sea inferior a 50 mm, el ensayo de CBR se ejecuta sobre muestras no saturadas, siempre que sea autorizado previamente por el Fiscalizador .

En relación a la compactación a la sub-base se compacta hasta obtener una densidad no inferior a un 95% de la D.M.C.S., obtenida en el ensayo Proctor Modificado (NChl534/2) .

Claims

RE IVINDICACIONES

1. Una composición estabilizadora de suelos, caracterizada porque comprende bacterias, enzimas y cationes.

2. La composición estabilizadora de suelos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque comprende al menos dos especies diferentes de bacterias.

3. La composición estabilizadora de suelos de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque las al menos dos especies diferentes de bacterias son Azotobacter vinelandii y Acidithiobacillus ferrooxidans .

4. La composición estabilizadora de suelos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la enzima es una alginasa .

5. La composición estabilizadora de suelos de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la alginasa es una alginasa de Pseudomona Aerugínosa.

6. La composición estabilizadora de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1, 4 ó 5, caracterizada porque la enzima es una enzima nativa o recombinante.

7. La composición estabilizadora de suelos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 4 a 6, caracterizada porque la enzima puede ser un extracto sin purificar o una enzima purificada.

8. La composición estabilizadora de suelos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los cationes son aportados en forma de cloruro de calcio.

9. La composición estabilizadora de suelos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque es una formulación bi-componente formada por una solución A y una solución B.

10. La composición estabilizadora de suelos de conformidad con la reivindicación 9, caracterizada porque:

i) la solución A comprende Azotobacter vinelandii , Acidithiobacillus ferrooxidans, y una alginasa; y ii) la solución B comprende cloruro de calcio.

11. La composición estabilizadora de suelos de conformidad con la reivindicación 9 ó 10, caracterizada porque:

i) la solución A comprende como porcentaje en peso en base al peso total de la solución A aproximadamente 8% a 15% de Azotobacter vinelandii, un porcentaje en volumen en base al volumen total de la solución A de 11-19 % de Acidithiobacillus ferrooxidans, y una concentración aproximada de alginasa hasta aproximadamente 5% en peso en base al peso total de la solución A; y

ii) la solución B comprende como porcentaje en peso en base al peso total de la solución B, aproximadamente 20% a 35% de cloruro de calcio.

12. La composición estabilizadora de suelos de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque:

i) la solución A comprende como porcentaje en peso en base al peso total de la solución A, aproximadamente 8% de Azotobacter vinelandii, un porcentaje en volumen en base al volumen total de la solución A de 15% de Acidithiobacillus ferrooxidans, y una concentración aproximada de alginasa de aproximadamente 5% en peso en base al peso total de la Solución A; y ii) la solución B comprende como porcentaje en peso en base al peso total de la solución B, aproximadamente 20% de cloruro de calcio.

13. Un método para estabilizar suelos, caracterizado porque comprende los pasos de:

a) adicionar la solución A de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, al tanque de agua de un primer camión aljibe;

b) adicionar la solución B de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, al tanque de agua de un segundo camión aljibe;

c) vaciar la solución A diluida del paso (a) sobre un suelo; y

d) vaciar la solución B diluida del paso (b) sobre un suelo, donde sobre dicho suelo se vació previamente la solución diluida del paso (a) , como se especifica en el paso (c) , obteniendo un suelo estabilizado.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque se adiciona independientemente 1 litro de la solución A a 1000 litros de agua contenidos en el tanque de agua del primer camión de aljibe del paso (a), y 1 litro de la solución B a 1000 litros de agua contenidos en el tanque de agua del segundo camión de aljibe del paso

(b) .

15. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizado porque adicionalmente, el suelo se compacta posterior al paso (d) .

16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque la compactación se realiza mediante un rodillo.

17. Un método para preparar un camino estabilizado, caracterizado porque comprende los pasos de:

a) reacondicionar el suelo mediante la incorporación de material de relleno o estructural, aproximadamente en una profundidad de alrededor de 10 a 15 cm;

b) incorporar homogéneamente la composición estabilizadora de suelos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12;

c) mezclar el estabilizador homogéneo del paso (b) con el material de relleno o con el suelo ya extraído del paso

(a) ;

d) esparcir el material homogeneizado del paso (c) en el camino a construir;

e) humectar; y

f) compactar mecánicamente el área del camino a construir.

18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la cantidad de agua utilizada para humectar en el paso (e) depende del resultado del ensayo de Proctor modificado.

19. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 ó 18, caracterizado porque la compactación mecánica del paso (f) se realiza mediante un rodillo .

20. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19, caracterizado porque mejora al menos una de las propiedades del suelo, donde la al menos una propiedad del suelo mejorada se selecciona del grupo que consiste en estabilidad volumétrica, resistencia, permeabilidad, compresibilidad y durabilidad.

21. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19, caracterizado porque mejora la razón de soporte de california (CBR) hasta un valor de al menos alrededor de 136%.

22. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 19, caracterizado porque estabiliza un método por al menos aproximadamente 1 a 1,5 años.

23. Uso de la composición estabili zadora de suelos de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque sirve para estabilizar suelos o para preparar caminos estabilizados.

24. El uso de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque el suelo se selecciona del grupo que consiste en suelos arenosos y suelos arcillosos.

25. El uso de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque los caminos se seleccionan del grupo que consiste en caminos rurales, caminos de faenas, túneles, estacionamientos, pistas de aterrizaje, calles interiores de fundos, carreteras secundarias, caminos agrícolas, playas y explanadas, y bermas de autopistas.