Producción de suelo estructural

 

Suelo estructural. El suelo estructural es un medio que puede compactarse según los requisitos de diseño e instalación del pavimento, a la vez que permite el crecimiento de la raíz. Es una mezcla de gravas graduadas (en su mayoría de piedra triturada) y suelo (contenido mineral y contenido orgánico).

Proporciona un sistema de pavimento de alta resistencia integrado, que penetra en la raíz, que aleja el diseño de los hoyos de árboles individuales.

El suelo de los arboles de Ámsterdam fue el primer suelo estructural aplicado para aumentar la esperanza de vida de los arboles urbanos. La razón de este desarrollo comenzó en 1966 en Ámsterdam, Países Bajos, debido a la alta tasa de mortalidad de los árboles. Y a principios de los años 70, los suelos estructurados fueron la solución para los árboles rodeados de adoquines.

A finales de los años 70, fue la ciudad de Groningen, también en los Países Bajos, la que tenía una solución para el tráfico pesado. Por primera vez se aplicó un suelo estructural a base de piedras trituradas. Se llamó suelo de esqueleto . Poco después de que se conocieron los primeros resultados positivos, esta solución recibió un gran seguimiento en varios países. Ahora, después de muchas décadas de experiencia, vemos varias tendencias en el desarrollo del suelo estructural. Uno de estos es distinguir entre dos grupos principales separados.

Suelo estructural a base de arena SBSS

Suelo estructural a base de grava GBSS

Problemas con instalaciones tradicionales

Anteriormente, el principal problema que enfrentaba el establecimiento de árboles en áreas pavimentadas era la falta de suficiente volumen de suelo para el crecimiento de las raíces de los árboles. Los suelos debajo de los pavimentos suelen estar tan compactados que impiden que las raíces crezcan. Los árboles más viejos establecidos, con sus raíces debajo del pavimento, crecen mal y a menudo mueren. También pueden causar fallas en el  pavimento y el levantamiento de aceraos y pavimentos.. La preparación y las reparaciones generales del pavimento pueden acortar la esperanza de vida de un árbol a 7-10 años, donde podríamos verlo crecer durante al menos 50 años más.

 CU-Structural Soil

El suelo estructural fue investigado y desarrollado en la década de 1990 por el Instituto de Horticultura Urbana de la Universidad de Cornell. En 1999, AMEREQ firmó un acuerdo de licencia con la Universidad de Cornell y actualmente posee los derechos de patente de la mezcla de plantación de árboles urbanos en suelos urbanos de CU de Cornell. Se comercializa como CU-Structural Soil para control de calidad y es producido por una red de empresas calificadas con licencia AMEREQ. El suelo estructural de CU en promedio cuesta entre $ 35 y $ 42 por tonelada. Otras compañías han formado su propia marca de suelo estructural basada en el trabajo de Cornell. Por ejemplo, STALITE ha desarrollado el suelo estructural STALITE MATRIX que, según afirman, tiene más humedad.

Wallace Structural Soil / Gap Graded Soil

Sección típica de plantación de calles con suelo estructural. Los Laboratorios Wallace  modificaron el trabajo en 1994 que otros habían realizado para ayudar a mejorar la tecnología. El concepto había sido utilizado en Europa en la década de 1980. No buscaron una patente sobre su trabajo, pero dejaron la tecnología en el dominio público para que otros la usaran libremente. Su trabajo precedió a la presentación de la patente de la Universidad de Cornell. Brevemente, el tamaño del agregado se incrementó a aproximadamente  (5,1 cm), la textura del suelo se cambió a arcilla o franco arcilloso para aumentar la capacidad de retención de agua y la capacidad de nutrientes, el suelo se acondicionó con la poliacrilamida lineal y el Se especificaron las propiedades físicas y químicas del suelo. Su procedimiento ha sido ampliamente utilizado en todo el mundo. Una instalación municipal utilizó aproximadamente 38.228 metros cúbicos de la formulación de Wallace Labs.

COMPOSICIÓN

El suelo estructural está compuesto de piedra triturada (típicamente piedra caliza o granito) con graduación estrecha de ¾-1 ½ ”altamente angular sin finos, franco arcilloso que debe ajustarse al sistema de clasificación de suelos del USDA. El hidrogel se agrega en una pequeña cantidad para evitar la separación de la piedra y el suelo durante la mezcla y la instalación. Por lo general, una capa de piedra se extiende, luego el hidrogel seco se distribuye uniformemente en la parte superior y el suelo húmedo apantallado se coloca en la parte superior. La mezcla completa se gira luego hasta que se produce una mezcla uniforme.

El suelo estructural no se almacena típicamente; debe ser mezclado e instalado poco después de la entrega. Si se requiere una reserva, el suelo debe estar protegido de los elementos para que no se contamine. La instalación generalmente requiere  56  litros de suelo por cada  O=´092 metro cubico de corona proyectada. También se recomienda que los árboles irrigados tengan un riego por goteo de bajo volumen. Cornell también sugiere un mínimo de 24 “a 36” para la profundidad de suelo estructural de CU y no han establecido un mínimo de longitud y ancho de instalación, sin embargo, debido a que se trata de un suelo estructural, está diseñado para ir debajo de toda el área del pavimento. Las pruebas han demostrado que el suelo estructural es seguro alrededor de los servicios públicos y que se pueden usar árboles de cualquier sistema de producción, como los árboles traslapados con cepellones, con raíces desnudas, en contenedores y en cajas de madera.

Desarrollo continuo

Cornell continúa su desarrollo de CU-Structural Soil, expandiendo su uso a medida que crece la necesidad de árboles y otras áreas verdes en áreas altamente urbanizadas.

CU-Structural Soil se ha utilizado en más de 1000 aplicaciones y se ha demostrado que es una opción muy viable para la construcción en ciudades.


INTRODUCCIÓN

El principal impedimento para establecer árboles en áreas urbanas pavimentadas es la falta de un volumen adecuado de suelo para el crecimiento de las raíces de los árboles. Los suelos debajo de los pavimentos están altamente compactados para cumplir con los requisitos de carga y los estándares de ingeniería. Esto a menudo impide que las raíces crezcan, lo que hace que estén contenidas dentro de un volumen muy pequeño de suelo utilizable, sin agua, nutrientes, ni oxígeno adecuados. Por lo tanto, los árboles urbanos con la mayoría de sus raíces bajo el pavimento crecen pobremente y mueren prematuramente.

Se estima que un árbol urbano en este tipo de entorno vive por un promedio de solo 10-20 años, donde podríamos esperar 50-60 años o más con mejores condiciones de suelo. Además, los árboles que sobreviven dentro de tales diseños de pavimento a menudo se vuelven problemáticos en relación con la integridad del pavimento. Los árboles más viejos establecidos pueden causar fallas en el pavimento cuando las raíces crecen directamente debajo del mismo y se expanden con la edad. El levantamiento del pavimento se convierte en un peligro de tropiezo. Como resultado, la responsabilidad legal aumenta los gastos asociados con las reparaciones estructurales del mismo. Además, las reparaciones en el pavimento, que dañan significativamente las raíces de los árboles, a menudo resultan  la caída y la muerte de los árboles. El problema no radica necesariamente en la instalación del árbol, sino en la sección transversal del pavimento en la que se espera que exista el árbol. Se necesitan nuevas técnicas para satisfacer las necesidades opuestas del árbol y los estándares de ingeniería. Una nueva herramienta para el establecimiento de árboles urbanos es el rediseño de todo el perfil del pavimento para cumplir con los requisitos de carga para una instalación segura del pavimento, al tiempo que fomenta el crecimiento profundo de las raíces lejos de la superficie pavimentada. El nuevo suelo, llamado “suelo estructural”, ha sido desarrollado y probado para que pueda compactarse para cumplir con los requisitos del ingeniero para superficies pavimentadas y, sin embargo, posee cualidades que permitirán que las raíces crezcan libremente debajo de los pavimentos. Además, el suelo permite que las raíces crezcan lejos del pavimento, lo que reduce las aceras  levantadas por las raíces de los árboles.

LOS HOYOS CONVENCIONALES DE LOS ARBOLES ESTáN DISEÑADOS PARA PRODUCIR LEVANTAMIENTOS Y FALLAS  DEL PAVIMENTO

Al observar un detalle típico de los hoyos de árboles en las calles, es evidente que los hoyos de árboles interrumpen el sistema de pavimento en capas. En un perfil de acera, uno puede contar con un subgrado de material existente. Con frecuencia, se puede contar con que una subrasante correctamente compactada sea en gran medida impermeable al crecimiento de las raíces y a la infiltración del agua y a que reduzca significativamente el drenaje si no hay grandes porcentajes de arena. Por encima suele haber un material de base. Para mantener una superficie de pavimento estable, un material de base se compacta y posee una alta resistencia de apoyo. Esta es la razón por la que un material de grava o arena que contiene poca limo o arcilla se suele especificar y compactar a una densidad Proctor del 95% (AASHTO T-99).

La capa base es un material granular sin capacidad de retención de nutrientes o humedad apreciables por la planta. La recolección de agua justo debajo de un pavimento causa la falla del pavimento. Posteriormente, el pavimento que rodea el hoyo del árbol está diseñado para repeler o alejar el agua, no para retenerla.

Reconociendo que las generalizaciones anteriores no explican todos los desafíos debajo del pavimento para los árboles, no es un misterio el por qué los árboles a menudo están condenados al fracaso antes de ser plantados. La excavación de grandes áreas de suelo es costosa. Por esa razón, el subgrado compactado a menudo ocurre dentro de centímetros desde la parte inferior de la superficie del pavimento. Teniendo en cuenta que esta zona es a menudo impermeable y generalmente se compacta a niveles asociados con la impedancia de la raíz, no es sorprendente observar las raíces de los árboles relegadas a los materiales de base justo debajo del pavimento o a lo largo de las fallas en la compactación. Dado el pobre drenaje debajo de la base, el árbol a menudo experimenta un área de plantación en gran parte saturada. El drenaje diseñado de la fosa de los árboles puede mejorar la saturación del suelo, pero no hace nada para aliviar una resistencia física del material debajo del pavimento.

Todo el perfil circundante está diseñado para el pavimento.

Base: poca agua y sin nutrientes.

Subgrado: esencialmente impermeable

El drenaje está diseñado para el pavimento y no para el árbol.

UN NUEVO SISTEMA PARA INTEGRAR ÁRBOLES Y PAVIMENTOS

CU-Structural Soil® es un medio diseñado que puede cumplir o superar los requisitos de diseño e instalación del pavimento, mientras que la raíz es penetrable y apoya el crecimiento de los árboles.

El Instituto de Horticultura Urbana de Cornell probó una serie de materiales que caracterizan su ingeniería, así como sus propiedades hortícolas. Los materiales son gravas graduadas en huecos que están hechas de piedra triturada, franco arcilloso y un agente estabilizante de adherencia de hidrogel. Los materiales se pueden compactar para cumplir con todos los requisitos relevantes de diseño de pavimentos y, al mismo tiempo, permitir un crecimiento sustancial de las raíces.

El nuevo sistema esencialmente forma una celosía de piedra rígida que soporta la carga y llena parcialmente los vacíos de la celosía con el suelo. CU-Structural Soil® proporciona un curso de base continuo bajo pavimentos a la vez que proporciona material para el crecimiento de la raíz del árbol, desplazando el diseño de los hoyos de los árboles individuales a un sistema de pavimento diseñado, con raíces penetrantes y de alta resistencia.

Una descripción de tal sistema podría consistir en una superficie de pavimento rígido de 10 a 15 centímetros  con una abertura de pavimento lo suficientemente grande como para acomodar un árbol de 40 años o más. La abertura podría ser anillos concéntricos de adoquines diseñados para ser removidos a medida que las raíces de los contrafuertes los levantan. Por debajo de eso, se podría instalar y compactar un rumbo base de 15 centímetros con el material que cumple con las especificaciones regionales normales del pavimento para el tráfico que se espera que experimenten. La base actuaría como una zona de exclusión de raíces de la superficie del pavimento, aunque hemos encontrado que las raíces de los árboles tienden naturalmente a crecer lejos de la superficie del pavimento en CU-Structural Soil®. Un geotextil (barrera de contaminaciones) segregaría el curso base de la subbase y se extendería como un delantal que emerge alrededor de los bordes del hormigón. Un material estructural de suelo con graduación de la brecha que se ha demostrado que permite la penetración de la raíz cuando se compacta sería la subbase y el área para el posterior crecimiento de la raíz del árbol. Este material se compactaría a no menos del 95% de densidad Proctor (AASHTO T-99) y posee una relación de cojinetes de California superior a 40 [Grabosky y Bassuk 1995, 1996]. El grosor de la subbase dependería de la profundidad del subsuelo o de un objetivo propuesto de un metro. Esto es negociable, pero se recomendaría un mínimo de 60 centímetros para la zona raíz. La subrasante debe ser excavada para paralela a la calificación final. El drenaje inferior debe proporcionarse bajo el material de CU-Structural Soil® conforme a la norma de ingeniería aprobada para esa región.

En una instalación de árbol de calle típica de un suelo estructural de este tipo, la zona de enraizamiento potencial podría extenderse desde la cara del edificio hasta el bordillo, corriendo a lo largo de toda la calle. Esto aseguraría un volumen adecuado de suelo para satisfacer las necesidades a largo plazo del árbol. Donde esta excavación completa no es factible, una zanja, que corre paralela al bordillo, ocho y tres pies de profundidad sería mínimamente adecuada. Dado que este perfil ha adaptado las especificaciones estándar de superficie y base generalmente en uso, puede dar lugar a menos dudas para la aprobación de ingeniería. Hasta la fecha, nos hemos centrado en el uso de estas mezclas para ampliar considerablemente el volumen potencial de enraizamiento bajo el pavimento. Parece que una ventaja adicional del uso de este material es su capacidad para permitir que las raíces crezcan lejos de la superficie de uso, lo que reduce el potencial de levantamiento en las aceras y proporciona árboles más sanos y de larga vida.

Un nuevo sistema

  • Existe una zona de solapamiento
  • Los suelos esqueléticos son una herramienta viable, pero solo una parte de un sistema completo.
  • Investigación de la presión de la raíz, asignando una profundidad a la base.
  • Sistema de distribución de agua
  • Drenaje
  • Gestión de nutrientes
  • Aberturas de pavimento adecuadas (destello de raíz y raíces estructurales)

¿Por qué se incrementó el crecimiento de la raíz en el suelo esquelético?

  • El material proporcionó un entorno de enraizamiento viable.
  • El oxígeno estaba disponible.
  • La humedad estaba presente.
  • La penetración de la raíz no estaba restringida dentro del suelo que ocupaba los vacíos del esqueleto de piedra.
  • Influencias de la distribución de las raíces en el perfil esquelético del suelo.
  • Disponibilidad de humedad.
  • Niveles de oxígeno en la rizosfera. demanda temperatura extrema.

El caso de CU-Structural Soil ™:

 ¿Por qué lo necesitamos, qué es y cómo se usa?

Los árboles urbanos experimentan una letanía de insultos ambientales: contaminación del suelo y del aire, cargas de calor, sales de deshielo e impactos de los servicios públicos, vehículos y edificios. Sin embargo, el problema más significativo al que se enfrentan los árboles urbanos es la falta de volumen de suelo utilizable para el crecimiento de las raíces, ya que los árboles son a menudo una idea tardía en la planificación de la ciudad y el diseño de paisajes. (Fig. 1.1)

Fig. 1.1 Bola de raíz de árbol antes de ser plantada en un hoyo de 3 ′ x 5’ en NYC Fig. 1.2 La compactación es necesaria para crear una superficie de rodamiento de carga sobre la cual colocar el pavimento.

Compactación del suelo La construcción en curso, incluida la reparación de aceras y caminos, perturba y compacta el suelo (Fig. 1.2), aplastando macroporos (Fig. 1.3). La pérdida de macroporos tiene tres consecuencias negativas, una aireación restringida, un menor drenaje del agua y la creación de un suelo denso que es difícil para que las raíces penetren. Estos efectos limitan el espacio de enraizamiento utiliza.

Fig. 1.3 Los macroporos son espacios entre los agregados del suelo que permiten que el agua, el aire y luego las raíces crezcan. Fig. 1.4 Arraigo superficial de árboles que crecen en suelos compactados.

¿Qué sucede cuando las raíces encuentran un suelo denso y compactado?

Cuando las raíces encuentran un suelo denso, cambian de dirección, dejan de crecer (Fig. 1.5) o se adaptan al permanecer anormalmente cerca de la superficie (Fig. 1.4) Este enraizamiento superficial hace que los árboles urbanos sean más vulnerables a la sequía y pueden causar una sobrecarga en el pavimento. Sin embargo, si un suelo denso está saturado de agua, las raíces de los árboles pueden pudrirse por falta de oxígeno.

Fig. 1.5 Las raíces de los árboles que son típicamente superficiales pueden convertirse en “contenedores” por el suelo compactado debajo y alrededor de los árboles. Fig.1.6 Esta fotografía muestra el efecto del volumen del suelo en el crecimiento del árbol. Las dos hileras de robles de sauce se plantaron al mismo tiempo en Pennsylvania Avenue, Washington, D.C. Los árboles de la derecha están en los hoyos de los árboles, y los de la izquierda están en un área abierta con césped.

El papel del volumen del suelo en el crecimiento de los árboles

El suelo en los céspedes o parques urbanos puede mejorarse mediante enmiendas o reemplazo del suelo. Cuando el volumen del suelo está limitado por el pavimento, las raíces de los árboles sufren (Fig. 1.6). Los suelos altamente compactados requeridos para la construcción de pavimentos no permiten la penetración de raíces, lo que resulta en la disminución de los árboles, que son muy comunes en las ciudades. Sin embargo, son precisamente estas áreas pavimentadas, como los estacionamientos y las calles, las que más necesitan los efectos atenuantes de los árboles de sombra. Los árboles sanos necesitan un gran volumen de suelo no compactado con drenaje y aireación adecuados y una fertilidad razonable. CU-Structural Soil ™ satisface estas necesidades al tiempo que cumple con los requisitos de carga de los ingenieros para los cursos de base para pavimento.

Fig.1.7 Diagrama conceptual de CU-Structural Soil ™, que incluye la compactación de piedra sobre piedra y el suelo en espacios intersticiales que se utilizan como rumbo base para pavimentos

Nociones básicas de CU-Structural Soil ™

CU-Structural Soil ™ (Patente de EE. UU. Nº 5.849.069) es un sistema de dos partes que consta de una “celosía” de piedra rígida para cumplir con los requisitos de ingeniería para un suelo de carga y una cantidad de suelo para cumplir Requerimientos de árboles para el crecimiento de la raíz. La red de piedras de carga proporciona estabilidad, así como vacíos interconectados para la penetración de la raíz, el movimiento de aire y agua (Fig. 1.7).

La piedra triturada angular de 3/4 “-1 1/2” uniformemente graduada especificada para CU-Structural Soil ™ está diseñada para garantizar la mayor porosidad. La piedra triturada o angular proporciona más compactación y una interfaz estructural de piedra a piedra que la piedra redonda. Debido a que la piedra es el componente de carga del suelo estructural, los agregados utilizados deben cumplir con las normas regionales o estatales del departamento de transporte para los cursos de base de pavimento.

Como entre las texturas del suelo, la arcilla tiene la mayor capacidad de retención de agua y nutrientes, se selecciona una arcilla franca o franco de arcilla pesada, con un mínimo de 20% de arcilla, para el sistema CU-Structural Soil ™. CU-Structural Soil ™ también debe tener un contenido de materia orgánica que oscile entre el 2% y el 5% para garantizar la retención de nutrientes y agua, al mismo tiempo que fomenta la actividad microbiana beneficiosa. Un mínimo de 20% de arcilla también es esencial para una capacidad adecuada de intercambio de cationes. Con una piedra cuidadosamente clasificada de forma uniforme y la proporción .adecuada de piedra a suelo, se crea un medio para el crecimiento de raíces sanas que también se puede compactar para cumplir con las especificaciones de los ingenieros que soportan carga (Fig. 1.8). La intención es “suspender” el suelo arcilloso entre las piedras sin rellenar los huecos, lo que podría comprometer la aireación y la capacidad de carga. CU-Structural Soil ™ utiliza hidrogel Gelscape® como agente de adherencia no fitotóxico no tóxico, además de componentes de piedra y suelo.

Fig. 1.8 Desde la parte superior izquierda, en el sentido de las agujas del reloj: piedra triturada uniformemente graduada de 3/4 “- 1 1/2” de diámetro, pila y primer plano; CU-Structural Soil ™ después de mezclar; marga arcillosa

Uso de CU-Structural Soil ™ para árboles en la calle CU-Structural Soil ™ está diseñado para que los sitios pavimentados proporcionen volúmenes de suelo adecuados para las raíces de los árboles debajo de los pavimentos (Fig. 1.9). Puede y debe ser usado bajo pavimentación de calles peatonales, aceras, estacionamientos y vías de acceso de bajo uso. El Instituto de Horticultura Urbana actualmente está realizando pruebas de su uso bajo césped y asfalto poroso para proporcionar áreas de estacionamiento más porosas. La investigación en Cornell ha demostrado que las raíces de los árboles en los perfiles CU-Structural Soil ™ crecen profundamente en el material del curso base, lejos de las temperaturas fluctuantes en la superficie del pavimento. Un beneficio de esto es que las raíces tienen menos probabilidades de levantar y agrietar el pavimento que con los sistemas de pavimentación convencionales (Fig. 1.10).

Plantar un árbol en CU-Structural Soil ™ es muy parecido a plantar convencional. Si es posible, la abertura del pavimento debe ser expandible (a través de adoquines removibles o utilizando un área de mulched) por el bien de las raíces de contrafuertes anticipadas de los árboles que están madurando (Fig. 1.11). CU-Structural Soil ™ debe usarse a una profundidad de al menos 60 cm.pero preferiblemente de 90 (Fig.1.12). CU-Structural Soil ™ se puede usar hasta el grado de la superficie donde hay una abertura en el pavimento que es lo suficientemente grande como para permitir la instalación de árboles.

Fig. 1.12 Plantación típica de árboles en la calle usando CU-Structural Soil ™ debajo de una acera

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Árboles en estacionamientos y plazas:

CU-Structural Soil ™ también se puede usar para agrandar una ‘isla de Árbol’ dentro de un estacionamiento. Con una gran área de plantación de árboles, se puede usar tierra superior buena y con buen drenaje en la isla y se puede agregar CU-Structural Soil ™ como medio de enraizamiento invisible debajo del asfalto (Figs. 1.13 – 1.15).

Fig. 1.16 Árbol de raíz desnuda en un estacionamiento típico de una isla o plaza
Fig. 1.18 Volumen de suelo limitado con acceso de raíz a CU-Structural Soil ™ debajo del pavimento de la plaza

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fig. 1.19 Vista en planta deL volumen de suelo limitado
Fig. 1.21 Vista en planta de la zona de ruptura de CU-Structural Soil ™ reconstruida

Los árboles en los estacionamientos, así como las plazas pavimentadas, se benefician del uso de CU-Structural Soil ™ (Fig.1.16 – 1.17). Ya sea que haya un bordillo o no, se puede usar una capa vegetal buena y bien drenada alrededor del árbol donde la abertura es de al menos 1´2 x 1´2 . Si la abertura es más pequeña, se puede usar CU-Structural Soil ™ hasta el cepellón del árbol. Aunque no es necesario usar un curso básico adicional sobre CU-Structural Soil ™, algunos ingenieros pueden querer hacer esto, inmediatamente debajo del pavimento. Dado el gran volumen de CU-Structural Soil ™ para que las raíces de los árboles exploren, es posible que no sea necesario el riego después del establecimiento del árbol; la decisión depende de la región del país y de la administración del sitio. Si bien hay menos humedad en CU-Structural Soil ™ por volumen que en el suelo convencional, el sistema de raíces en el suelo estructural tiene más espacio para la expansión, lo que permite una mayor absorción de agua. El agua suplementaria debe proporcionarse durante la primera temporada de crecimiento como se esperaría para cualquier árbol recién plantado. En las regiones donde el riego es necesario para cultivar árboles, se han utilizado con éxito sistemas de riego de bajo volumen localizado debajo del pavimento. El fertilizante se puede disolver en el agua de riego si es necesario, aunque hasta la fecha no se han observado deficiencias de nutrientes, probablemente debido al gran volumen de medios de enraizamiento.

El drenaje positivo debajo del sistema radicular es necesario en este sistema, ya que el sub-grado debajo del CU-Structural Soil ™ puede ser compacto e impermeable. Un drenaje perforado y envuelto, conectado al drenaje pluvial, debe colocarse entre CUStructural Soil ™ y el subsuelo compactado (Fig.1.18). Donde el pie del bordillo llega a una mayor profundidad para una sembradora, se debe usar un manguito de PVC de 6 “- 8” con tierra no compactada para dar acceso a las raíces de los árboles a CU-Structural Soil ™ más allá de la pared de la sembradora (Figs. 1.18-1.19)

Creación de zonas de ruptura para árboles en céspedes de árboles estrechos

Donde hay un espacio verde adyacente, ya sea un parque o césped delantero, CU-Structural Soil ™ se puede usar como un canal para que las raíces crezcan con seguridad debajo del pavimento en este espacio verde (Figs . 1.20 – 1.23). Por lo general, se eliminan dos columnas de hormigón de 5 ’, luego el área se excava a 24” – 36 ”y CU-Structural Soil ™ se rellena en ellas. Las losas de pavimento se sustituyen de forma convencional.

Fig. 1.22 Árboles plantados en Brooklyn, NY en 1997, donde se instaló CU-Structural Soil ™ en una zanja continua de 7 ‘de ancho adyacente a la cerca del parque.
Fig. 1.23 Zona de separación CU-Structural Soil ™ desde el césped de árboles estrechos hasta el área del paisaje adyacente

Uso de CU-Structural Soil ™ con adoquines permeables Si se usan adoquines sin mortero, se debe usar un lecho de asentamiento de arena gruesa uniformemente graduada, a una profundidad especificada por las especificaciones del fabricante de la pavimentadora. Para desalentar el enraizamiento en esta capa, se puede usar un geotextil, uno que no restringe el movimiento del agua, entre este material y el CU-Structural Soil ™ (Figs. 1.24 – 1.25).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                Árboles de calle apropiados para uso en CU-Structural Soil ™

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Preguntas frecuentes

 ¿Qué volumen de CU-Structural Soil ™ se necesita para un árbol dado?

El Instituto de Horticultura Urbana de Cornell descubrió que, con la excepción del sudoeste del desierto, se necesitan dos pies cúbicos de suelo por cada pie cuadrado de proyección de la corona (el área prevista debajo de la línea de goteo del árbol en la madurez esperada). Los árboles que crecen en CU-Structural Soil ™ en áreas que normalmente utilizan el riego para cultivar árboles también deben proporcionar riego por goteo de bajo volumen en las instalaciones de CU-Structural Soil ™.

¿Cuál es la profundidad recomendada para CU-Structural Soil ™?

Sugerimos que se prefiera un mínimo de 6º cm., pero 90 cm.. Un curso base de grava no es necesario sobre CU-Structural Soil ™ porque fue diseñado para ser tan fuerte como un curso base. Correctamente compactado a una densidad Proctor del 95-100% o Densidad Proctor Modificada, tiene un CBR de 50 o más.

¿Cuál es la longitud y el ancho recomendados para la instalación de CU-Structural Soil ™?

No hay un mínimo establecido. Sin embargo, CU-Structural Soil ™ fue diseñado para ir debajo de toda el área del pavimento. Esta homogeneidad aseguraría características de ingeniería uniformes debajo del pavimento, particularmente en lo que respecta a la acumulación de hielo y el drenaje. Idealmente, la instalación debería enfocarse en una sección de acera completa desde la cara del edificio hasta el bordillo, potencialmente para una cuadra completa. Si es imposible usar toda el área de la acera, utilizando CU-Structural Soil ™, se puede colocar en una zanja de 5′-8 ‘de ancho paralela al bordillo.

¿No migrará el suelo hacia abajo a través de un perfil CU-Structural Soil ™ después de la instalación?

La excavación de una instalación de siete años no mostró ninguna migración agregada. Los poros entre las piedras en CU-Structural Soil ™ están en su mayoría llenos de tierra, por lo que hay pocos espacios vacíos para que la tierra migre.

¿El hidrogel se descompone con el tiempo?

Durante un largo período de tiempo, se liberan las sales solubles a partir de las cuales se produjo el hidrogel, es decir, potasio (a partir de hidróxido de potasio) y nitrógeno amoniacal (de acrilamida). El hidrogel inerte se convierte en una parte mínima del sistema del suelo. Más allá de eso, creemos que las raíces colonizadoras y otros organismos, con el tiempo, reemplazarán los roles espaciales y de adherencia del hidrogel. La investigación sobre este tema está en curso.

¿Qué sucede cuando las raíces se expanden en CU-Structural Soil ™?

Llegará un momento en que las raíces probablemente desplazarán a la piedra, pero si las raíces están, como hemos observado, en el perfil, la presión que generan durante la expansión se extenderá sobre un área de superficie más grande. Hemos visto raíces moverse alrededor de la piedra y, de hecho, rodear algunas piedras en instalaciones antiguas, en lugar de desplazarlas.

¿CU-Structural Soil ™ es susceptible a las heladas?

Este tema no se ha probado rigurosamente, pero no hemos observado daños por heladas en las instalaciones de Ithaca, NY. Sobre la base de las pruebas de drenaje y los datos de oleaje en este sistema extremadamente poroso, CU-Structural Soil ™ parece bastante estable.

 ¿Se puede agregar suelo normal en el hoyo del árbol y CU-Structural Soil ™ debajo del pavimento?

Sería deseable usar CU-Structural Soil ™ debajo del cepellón del árbol para evitar que la  de raíz se hunda. Plantar árboles directamente en CU-Structural Soil ™ proporciona una base más firme para los adoquines unitarios cerca del cepellón de raíces que el suelo convencional. Si el hoyo del árbol es suficientemente grande, mayor que 5 ’x 5’, se puede usar un suelo convencional en el hoyo abierto del árbol que rodea el cepellón de la raíz con CU-Structural Soil ™ que se extiende debajo del pavimento.

¿Se pueden usar árboles en forma de cepellón, arpillera, raíz desnuda o en contenedores en CU-Structural Soil ™?

Los árboles de cualquier sistema de producción pueden y han sido utilizados. Es importante regar el árbol recién plantado como se esperaría en cualquier suelo.

¿Debe utilizarse CU-Structural Soil ™ en áreas urbanas sin pavimento sobre la zona de la raíz?

CU-Structural Soil ™ fue diseñado para ser utilizado donde se requiere la compactación del suelo, como debajo de aceras, estacionamientos, medianas, plazas y caminos de bajo acceso. Donde no se requiere que los suelos se compacten, se debe usar un suelo bueno que drene bien.

¿Se pueden almacenar grandes cantidades de CU-Structural Soil ™?

CU-Structural Soil ™ es producido por productores con licencia y, de preferencia, no se almacena. Se mezcla según sea necesario y se debe entregar e instalar de manera oportuna. Si se requiere un almacenamiento, se debe proporcionar protección contra la lluvia y la contaminación.

 ¿Se puede utilizar CU-Structural Soil ™ bajo los árboles existentes?

Hay varios casos en los que se utilizó CU-Structural Soil ™ debajo y adyacente a los árboles existentes. Parece que si algunas raíces de los árboles se dañan durante la instalación, los árboles continúan creciendo bien. La investigación está actualmente en curso para investigar este problema.

¿Cuáles son las instalaciones más antiguas de CU-Structural Soil ™, y dónde están?

Las dos instalaciones más antiguas datan de 1994; la primera es una plantación de honeylocust .- (Gleditsia triacanthos )en el Proyecto de Explanada de Staten Island en Nueva York, la segunda es una plantación de árboles de plátanos  de Londres ( Platanus orientalis ) en Ho Plaza en el campus de Cornell, Ithaca, NY. Ahora hay numerosas instalaciones de varios tamaños en los Estados Unidos y Canadá. Para obtener más información sobre las instalaciones, visite http://www.structuralsoil.com o comuníquese con Brian Kalter en Amereq, Inc. (ver más abajo). Obtención de CU-Structural Soil ™ CU-Structural Soil ™ ha sido patentado y licenciado a productores calificados para garantizar el control de calidad; sus nombres comerciales son CU-Structural Soil ™ o CU-Soil ™. Al especificar este material, se garantiza que el contratista tiene el material mezclado y probado para cumplir con las especificaciones basadas en la investigación. Hay productores con licencia en todo Estados Unidos y Canadá. Para encontrar el de su región o para obtener la licencia, comuníquese con Brian Kalter (bkalter@amereq.com) o Fernando Erazo (FE@amereq.com) en Amereq Inc., 19 Squadron Blvd. New City, Nueva York 10956. (800) 832-8788

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CONDICIONES

Especificaciones de instalación

 1.1 GENERAL

  1. El trabajo de esta sección consiste en todo el trabajo de suelo estructural y los elementos relacionados como se indica en los dibujos o como se especifica aquí e incluye, entre otros, los siguientes: CU-Soil® es un material patentado patentado por la Universidad de Cornell y comercializado bajo la marca registrada, CU-Structural Soil®. Solo las compañías con licencia están autorizadas para producir este material, cumpliendo con las especificaciones descritas en este texto. Para obtener una lista de los productores con licencia de CU-Soil®, llame a AMEREQ, INC. Al 800-832-8788.

1.2 ENTREGA, ALMACENAMIENTO Y MANIPULACIÓN

  1. El CU-Structural Soil® suministrado debe estar en o cerca del contenido óptimo de humedad de compactación determinado por AASHTO T 99 (ASTM D 698) y no debe colocarse en sitios congelados, húmedos o con lodo.

B-. Proteja CU-Structural Soil® de la exposición al exceso de agua y de la erosión en todo momento. No almacene CU-Soil® sin protección. No permita que el exceso de agua ingrese al sitio antes de la compactación. Si se introduce agua en el CU-Soil® después de la clasificación, deje que el agua se drene para lograr un contenido óptimo de humedad de compactación.

 1.3 EXAMEN DE LAS CONDICIONES

  1. Todas las áreas para recibir CU-Structural Soil® deben ser inspeccionadas por el contratista de instalación antes de comenzar a trabajar y todos los defectos, como la clasificación incorrecta , la compactación y el drenaje inadecuado deben informarse al ingeniero antes de comenzar este trabajo.

1.4 GARANTÍA DE CALIDAD

  1. Calificaciones de la instalación del contratista: el trabajo de esta sección debe ser realizado por una empresa contratante que tenga un mínimo de cinco años de experiencia. La prueba de esta experiencia se presentará según el párrafo, MUESTRAS y ENTREGAS, de esta sección.

 1.5 UTILIDADES SUBTERRÁNEAS Y CONDICIONES DE SUBSUTRICIÓN

  1. El contratista de instalación deberá notificar al ingeniero cualquier condición de subsuelo que afecte la capacidad del contratista para instalar CU-Soil®.
  2. El contratista de instalación debe ubicar y confirmar la ubicación de todas las líneas y estructuras subterráneas de servicios públicos antes del inicio de cualquier excavación.
  3. El contratista de instalación reparará cualquier servicio subterráneo o cimientos dañados durante el progreso de este trabajo.

1.6 PREPARACIÓN DEL SITIO

A.- No continúe con la instalación del material CU-Structural Soil® hasta que se hayan instalado todas las paredes, cimientos de pie y trabajos de servicios públicos en el área. Para los elementos de sitio que dependen de CU-Structural Soil® para el soporte de cimientos, posponga la instalación de dichos elementos hasta inmediatamente después de la instalación de CU-Structural Soil®

B.- Instale líneas de drenaje subsuperficiales como se muestra en los planos del plano antes de la instalación del material CUStructural Soil®.

C.- Excavar y compactar el subsuelo propuesto a profundidades, pendientes y anchos como se muestra en los dibujos. Mantenga todos los ángulos de reposo requeridos de los materiales adyacentes como se muestra en los dibujos. No exceda en exceso las subgrupos compactadas de pavimentos o estructuras adyacentes.

D.- Confirme que la subrasante se encuentre en la elevación adecuada y se compacte según sea necesario. Las elevaciones de la subrasante deben tener una pendiente paralela al grado terminado y / o hacia las líneas de drenaje del subsuelo como se muestra en los dibujos.

E.- Limpie la excavación de todos los escombros de construcción, basura, escombros y cualquier material extraño. En el caso de que se hayan derramado combustibles, aceites, sedimentos de lavado de concreto u otro material dañino para las plantas en el material del subsuelo, excave el suelo lo suficiente para eliminar el material dañino. Rellene cualquier sobre excavación con un relleno aprobado y compacte según la compactación requerida de subgrado.

F.- No continúe con la instalación de CU-Structural Soil® hasta que se haya instalado todo el trabajo de servicios públicos en el área. Todos los sistemas de drenaje subterráneos deben estar operativos antes de la instalación de CU-Structural Soil®.

G.- Proteger las paredes adyacentes, caminatas y servicios públicos de daños. Use madera contrachapada de ½ ”y / o láminas de plástico como se indica para cubrir el trabajo existente de concreto, metal y mampostería y otros elementos según se indique durante el progreso de la obra.

  • Limpie toda la basura y el suelo o la suciedad derramada en cualquier superficie pavimentada al final de cada día laboral.
  • Cualquier daño al pavimento u obra arquitectónica causado por el contratista de instalación deberá repararse, según lo indique el ingeniero.

H.- Mantener todos los dispositivos de control de sedimentos y sedimentos requeridos por las regulaciones aplicables. Proporcionar métodos adecuados para garantizar que los camiones y otros equipos no rastreen el suelo desde el sitio hasta la propiedad adyacente y el derecho de paso público.

1.7 AGUA

  1. El contratista instalador será responsable de suministrar su propio suministro de agua (si es necesario) libre de impurezas, al sitio.

1.8 INSTALACIÓN DEL MATERIAL CU-ESTRUCTURAL SOIL®

A.- Instale CU-Structural Soil® en elevaciones de 15 cm. y compacte cada elevación.

B-. Compacte todos los materiales al menos en un 95% de densidad Proctor a partir de una curva de compactación estándar AASHTO T 99 (ASTM D 698). No se producirá compactación cuando el contenido de humedad exceda el máximo como se indica en este documento. Retrase la compactación si el contenido de humedad excede el máximo permitido y proteja CUStructural Soil® durante las demoras en la compactación con plástico o madera contrachapada según lo indique el ingeniero.

  1. Lleve CU-Structural Soil® a los grados terminados como se muestra en los dibujos. Proteja inmediatamente CUStructural Soil® de la contaminación por materiales tóxicos, basura, escombros, agua que contenga cemento, arcilla, limo o materiales que alterarán la distribución del tamaño de las partículas de la mezcla con plástico o madera contrachapada, según las indicaciones del ingeniero.
  2. El ingeniero puede verificar periódicamente el material que se entrega, antes de la instalación, para verificar la consistencia del color y la textura con la muestra aprobada proporcionada por el contratista de instalación como parte del envío para CU-Structural Soil®. Si el ingeniero determina que el CU-Soil® entregado varía significativamente de las muestras aprobadas, el ingeniero deberá comunicarse con el productor autorizado.
  3. El ingeniero se asegurará de que el suelo estructural entregado fue producido por el licenciatario aprobado de CU-Soil® mediante la inspección de las anotaciones de peso que muestran la fuente del material. F. CU-Soil® no debe almacenarse a largo plazo. Cualquier CU-Soil® que no se instale inmediatamente debe estar protegido por una lona u otra cubierta impermeable.

 1.9 CALIFICACIÓN FINA

  1. Después de la colocación inicial y la clasificación aproximada de CU-Structural Soil® pero antes del inicio de la calificación fina, el contratista de instalación deberá solicitar una revisión de la calificación aproximada por parte del ingeniero. El contratista de instalación deberá establecer suficientes estacas de grado para verificar las calificaciones terminadas.
  2. Ajuste las calidades de acabado para cumplir con las condiciones de campo como se indica. Proporcionar transiciones suaves entre pendientes de diferentes gradientes y dirección. Llene todas las inmersiones con CU-Soil® y elimine cualquier bache en el plano general de la pendiente. a. La tolerancia para saltos y golpes en las áreas de CU-Structural Soil® será de 3 “de desviación del plano en 10 ‘. Todas las calificaciones finas deben ser inspeccionadas y aprobadas por el ingeniero antes de la instalación de otros elementos que se colocarán en el CU-Structural Soil®.

C.- El ingeniero inspeccionará el trabajo a solicitud del contratista de instalación. La solicitud de inspección debe ser recibida por el ingeniero al menos 10 días antes de la fecha anticipada de la inspección.

 1.10 NORMAS DE ACEPTACIÓN

  1. El ingeniero inspeccionará el trabajo a solicitud del contratista de instalación. La solicitud de inspección debe ser recibida por el ingeniero al menos 10 días antes de la fecha anticipada de la inspección.

1.11 LIMPIEZA

  1. Al finalizar las operaciones de instalación de CU-Structural Soil®, limpie las áreas dentro de los límites del contrato. Elimine todos los rellenos en exceso, los suelos y mezcle las existencias y elimine legalmente todos los materiales de desecho, la basura y los desechos. Retire todas las herramientas y equipos y proporcione un sitio limpio y claro.

Barrer, no lavar, todo el pavimento y otras superficies expuestas de tierra y barro hasta que el pavimento se haya instalado sobre el material CU-Structural Soil®. No lave hasta que los materiales terminados que cubren el material CU-Structural Soil® estén en su lugar.

 

MAYO 2019