DOCUMENTACIÓN TÉCNICA  

NANOSOIL A y NANOSOIL A+B 

 

2 

 

 CONTENIDOS/ÍNDICE 

1. INTRODUCCIÓN  3

2. NANOSOIL A. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO  4

2.1. Modo de acción  4

2.1.2. Impermeabilización  4

2.1.2. Adhesión  6

3. RESULTADOS DE LABORATORIO  8

3.1. Impermeabilización  8

3.2. Evaluación de la capacidad portante. Valores de CBR  9

3. NANOSOIL A+B  11

3.1. Adhesividad polímero‐árido. Modo de acción teórico.  11

3.2. Resultados de laboratorio  13

3.2.1. Co‐polímero acrílico  13

3.2.1. Co‐polímero acrílico‐vinílico  14

3.2.3. Nano‐polímero de sílice  14

3.2.4. Comparativa de resultados  16

 

 

 

3 

 

1. INTRODUCCIÓN 

  Este documento  recoge  las principales características  técnicas de NanoSoil A. En él se 

detalla la aplicación y ventajas que ofrece el producto, su modo de acción, el procedimiento 

de aplicación y una serie de ensayos de laboratorio que demuestran su elevada efectividad. 1 

  Asimismo,  en  el  documento  se  describe  y  justifica  también  el  efecto  que  produce 

NanoSoil  A  al  combinarse  con  polímeros  utilizados  tradicionalmente  en  estabilización  de 

suelos. A través de varios ensayos es posible justificar que NanoSoil A potencia la acción de 

dichos polímeros, mejorando su rendimiento y durabilidad. 

     

    

 

 

 

 

                                                            

1 Todos los ensayos recogidos y/o nombrados en este documento se han realizado en los laboratorios acreditados de SERGEYCO: Servicio de Geotecnia y Control de Calidad 

 

4 

 

2. NANOSOIL A. DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO 

  Se trata de un compuesto formado al 100% por organosilanos, capaz de repeler el agua, 

y  eliminar  el  hinchamiento  y  la  absorción  de  suelos.  Se  trata  por  tanto  de  un  agente 

impermeabilizante de suelos, que aporta ventajas adicionales: 

El suelo se convierte en hidrófobo de forma permanente. 

El suelo mantiene la transpiración (expulsa el agua en forma de vapor).  

Elimina el índice de plasticidad de los suelos. 

Mejora la adherencia con polímeros y betún

2.1. Modo de acción 

2.1.2. Impermeabilización 

  NanoSoil A es un aditivo modificador de suelos compuesto al 100% por organosilanos, 

soluble  en  agua  y  estable  al  calor  y  la  radiación  ultravioleta.  Actúa  como  agente 

impermeabilizante de suelos y subsuelos.  

  Presenta grupos silanol, que reaccionan con los silicatos que se encuentran en el suelo, 

transformando su superficie y confiriéndoles propiedades hidrófobas permanentes.  

Así,  el  suelo  repelerá  las  moléculas  de  agua,  impermeabilizándolo  y  evitando  los 

problemas derivados de la presencia de la misma. 

 

 

 

 

Reacción de las moléculas del suelo con NanoSoil A 

Si

OH

O OO

SiO

SiO

SiO

SiO

SiO

SiO

SiO

O

O

OH

O

OH

O

OH

O

OH

O

OH

O

OH

OSi Si Si Si

Si Si

OOO O

O OOO

O OO

OO

OO

O

Superficie

SUELO NO TRATADO

SUPERFICIE HIDROFÍLA (grupos OH)

 

5 

 

  En  definitiva,  lo  que  NanoSoil  origina  es  que  los  suelos  se  comporten  como  en 

condiciones de ausencia de agua. Esto implica que la capacidad portante no se ve disminuida 

por la presencia de ésta, y que los procesos de formación de fisuras/grietas no tienen lugar. 

 

 

Superficie hidrófoba creada por el silano (superficie de tipo siloxano: SI‐O‐Si) 

 

 

 

 

Aspecto de gotas de agua depositadas sobre suelos tratados con NanoSoil A. Como se puede observar, la repelencia de la gota es total. 

 

 

 

 

 

Si

O

O OO

SiO

SiO

SiO

SiO

SiO

SiO

SiO

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

OSi Si Si Si

Si Si

OOO O

O OOO

O OO

OO

OO

O

Superficie

Si Si Si SiSiSi SiO

OO

OOO

OO

O

O

O

OOO

alquil-siloxano(4-6 nm)

 

6 

 

2.1.2. Adhesión 

El segundo efecto que produce NanoSoil A consiste en una mejora de la adhesión con 

cualquier tipo de sustancias apolares (polímeros, betún…).  

Al proporcionar una superficie hidrófoba en  los áridos, convierte éstos en sustancias 

apolares, y por tanto compatibles con compuestos de la misma naturaleza. En definitiva, la 

unión con conglomerantes se ve  favorecida al  formarse un mayor número de enlaces de 

gran fortaleza. 

 

 

El efecto podría compararse a  la diferencia entre  la unión de  la piel en una naranja o 

una manzana. Así, en ausencia de NanoSoil A, las partículas de suelo se comportarían como 

la piel de una naranja, de manera que  la cobertura  (de betún, polímero…)  se desprende 

fácilmente. Sin embargo, una vez tratado con NanoSoil A, el árido presenta una adhesión 

mucho mayor  con  la  cobertura,  libre  de  huecos,  al  formarse más  enlaces  de  fortaleza 

mayor. Esta situación sería la que se produce en una manzana. 

 

 

 

7 

 

 

                                    

 

En  el  caso  de  suelos  sin  tratamiento,  las  interacciones  partícula  de  suelo‐ligante  son 

mucho más débiles, de manera que sólo existe el fenómeno de adhesión, existiendo un gran  

número de huecos. En cambio, cuando se trata el suelo con NanoSoil A, las interacciones son 

mucho mayores, hay un efecto de “recubrimiento total” de la partícula, y no hay huecos. 

Este efecto puede verse claramente en las imágenes que se muestran a continuación, en 

las que se ve el aumento de adhesión árido‐betún al aplicar NanoSoil A: 

          

Imagen de AFM de un árido recubierto con betún antes y después del tratamiento con NanoSoil A (izda). Test de hervido en presencia y ausencia de silano (derecha). 

 

SiO

R

SiOR

Interaccióndesfavorablepolar-apolar

Interacciónfavorable

apolar-apolar

Sust.Apolar

Sust.Apolar

 

8 

 

3. RESULTADOS DE LABORATORIO 

3.1. Impermeabilización 

NanoSoil A es capaz de  impermeabilizar de manera eficaz prácticamente  todo  tipo de 

suelos. Esto  implica que  la absorción, permeabilidad e hinchamiento de  los áridos se verán 

enormemente  disminuidos  por  su  aplicación.  Los  ensayos  realizados  en  este  sentido  se 

recogen a continuación2: 

  Control Nanosoil A

Permeabilidad relativa 1000  1 

Absorción (%)  3.5%  0.5% 

Hinchamiento(%)  1.83%  0.12% 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

   

 

                                                            

2  La muestra  analizada  (arena  arcillosa, CBR=  10,  IP=  16.1)  se  trató  con  2kg/m3 de NanoSoil A,  seguido de aplicación de un riego de sellado de 1L/m2 con una disolución del producto en agua (dilución de 1:300). 

 

9 

 

Tal y como se puede ver, la adición de NanoSoil A provoca disminuciones considerables 

en  la absorción, permeabilidad e hinchamiento de  los suelos, demostrándose su capacidad 

para repeler el agua. 

Sin  embargo,  estos  resultados  no  sirven  de  mucho  si  no  van  acompañados  de  un 

“comportamiento  en  seco”  del  suelo.  Es  decir,  que  el  suelo  ha  de  conservar  una  buena 

capacidad portante y resistencia, para evitar problemas futuros de inestabilidad. 

3.2. Evaluación de la capacidad portante. Valores de CBR 

Para determinar  la eficacia de NanoSoil A en este sentido, se han realizado ensayos de 

carga‐deformación, que demuestran que el producto no sólo es capaz de mantener valores 

de  CBR  buenos,  sino  que  produce  aumentos  de  hasta  un  50%  con  respecto  al  suelo  sin 

tratar. Los resultados obtenidos se presentan a continuación3: 

Penetración (mm) 0.25  0.50  0.75  1.00  1.50  2.00  2.50  3.00  4.00  5.00  7.50  10.00 

Fuerza (Kg) 29.7  44.9  59.6  71.4  95.6 116.7 137.7 154.9 187.5 213.3  269.41  313.09

55.5  115.7  185.9  264.6  411.9 542.9 662.5 765.8 946.6 1091.0  1351.8  1523.4

  74.3  152.4  232.9  326.8  475.1 614.3 727.9 833.4 1014.8 1165.6  1456.9  1670.3

 

                Sobrecarga 15 kg – 8.2 kPa 

                Hum. Óptima: 11.0      Dens. PM (g/cm3): 1.88 

                Grado de Compactación: 98% 

EN AGUA  2  4  6 

CBR  10.5  53.5  57.1 

Densidad (g/cm3)  1.91  1.97  1.5 

Humedad (%)  10.9  10.9  11.4 

Absorción (%)  3.5  0.5  0.8 

Hinchamiento (%)  1.83  0.12  0.08 

 

 

 

                                                            

3  La muestra  analizada  (arena  arcillosa, CBR=  10,  IP=  16.1)  se  trató  con  2kg/m3 de NanoSoil A,  seguido de aplicación de un riego de sellado de 1L/m2 con una disolución del producto en agua (dilución de 1:300). 

 

10 

 

  A continuación se presentan los resultados obtenidos para distintos tipos de suelos, que 

demuestran que  la eficacia de NanoSoil A es general e  independiente de  las características 

iniciales del suelo. 

 

 

  Como  puede  verse  en  las  gráficas  anteriores,  NanoSoil  A  es  capaz  de  proporcionar 

características hidrófobas a cualquier tipo de suelo, sin que esto provoque una disminución 

en la capacidad portante del mismo. 

 

11 

 

3. NANOSOIL A+B 

  En los últimos años, ha existido y existe una clara tendencia hacia el uso de polímeros de 

diversa naturaleza como estabilizantes de suelos de todo tipo. Se trata de compuestos que 

actúan de manera  similar a  los  conglomerantes  tradicionales  (cemento,  cal), pero que no 

presentan  las  limitaciones de éstos en cuanto a  la plasticidad del suelo. Sin embargo, estos 

polímeros  tienen  una  serie  de  inconvenientes,  que  hacen  que  no  constituyan  la  solución 

perfecta de estabilización  (sensibilidad al agua y  la radiación UV, baja durabilidad, elevado 

coste…). En cambio, mediante el uso de NanoSoil A con polímeros, se mejora enormemente 

el rendimiento de la solución. 

3.1. Adhesividad polímero‐árido. Modo de acción teórico.   

  A parte de su  inestabilidad, otro de  los problemas que presentan  los polímeros es que 

las interacciones a través de las que promueven la cohesión de partículas de suelo son muy 

débiles. En general, se trata de interacciones de tipo van der Waals, que se producen entre 

moléculas apolares. Debido a que la superficie de los áridos suele tener carácter polar, estas 

interacciones no son favorables, y de ahí que el desprendimiento se produzca con facilidad. 

  De acuerdo a lo expuesto en el apartado anterior, NanoSoil A transforma las superficies 

de  los áridos,  convirtiéndolas en  sustancias hidrófobas,  y por  tanto  con gran afinidad por 

sustancias apolares (polímeros, betún…): 

 

 

 

 

 

 

Modificación de las partículas de suelo por acción de NanoSoil A 

 

12 

 

  Debido a  la propia estructura de NanoSoil A  (que presenta una cadena carbonada de 

elevada  longitud),  las  partículas  de  suelo  se  encuentran  ahora  recubiertas  con  “brazos 

carbonados”, capaces de establecer un gran número de interacciones de Van der Waals con 

las  correspondientes  cadenas  del  polímero.  Esto  originará  un  aumento  en  la  eficacia  del 

polímero como ligante, y por lo tanto una mejora de las propiedades del suelo: 

                                           

Interacciones entre el polímero y las cadenas carbonadas del silano 

 Efectividad del polímero en la cohesión de partículas de suelo en ausencia (arriba) y presencia (abajo) de silano.  

 

POLÍMERO 

 

13 

 

3.2. Resultados de laboratorio 

Con el fin de probar la efectividad de NanoSoil A como potenciador del rendimiento de 

polímeros, se presentan ensayos de carga‐deformación en muestras tratadas con NanoSoil 

A, polímero y una combinación de ambos.4 

3.2.1. Co‐polímero acrílico 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                            

4 El ensayo se llevó a cabo el ensayo con arena arcillosa (CBR=10, IP= 16.1) tratada con NanoSoil A (1:300) y un 0.5% en peso de polímero mediante estabilización mezclada a la humedad óptima de compactación. 

 

14 

 

3.2.1. Co‐polímero acrílico‐vinílico 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.3. Nano‐polímero PET5 

  En este caso, los ensayos realizados en presencia de polímero y NanoSoil A no originaron los 

resultados deseados, debido a su naturaleza hidrófila del polímero, incompatible con NanoSoil A. Por 

ello, se realizó una segunda batería de ensayos, combinando el polímero con una pequeña cantidad 

de  resinas  de melanina,  que  en  principio  deberían  proporcionar mayor  hidrofobia  al  polímero  y 

compatibilizarlo con el silano. Los  resultados obtenidos  (presentados a continuación) corroboraron 

esta hipótesis: 

 

 

                                                            

5 Dispersión polimérica: 94% nano‐polímero, 5% resinas de melamina, 1% fijador. 

 

15 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

Análisis de resultados: 

  Tal y como se puede ver en  la gráficas anteriores,  la adición de NanoSoil A provoca en 

todos  los  casos  una  mejora  del  funcionamiento  del  polímero.  Este  efecto  se  observa 

claramente en  los  valores de CBR obtenidos. Así,  los datos  indican  incrementos de hasta 

cinco  veces  con  respecto  a  las  muestras  control  y  tratadas  con  cada  componente  por 

separado.  

  Además,  la  capacidad  impermeabilizante  de  NanoSoil  A  también  aumenta, 

disminuyendo más  si  cabe  la absorción e hinchamiento  con  respecto  al uso del  silano de 

forma aislada.  

 

 

16 

 

3.2.4. Comparativa de resultados  

  A continuación se presentan gráficas comparativas de  los resultados obtenidos con  los 

distintos tipos de polímeros ensayados.  

  

 

 

  A  partir  de  las  gráficas  anteriores  se  deduce  que,  a  pesar  de  que  todos  los  polímeros 

proporcionan características excelentes a  los suelos tratados, el de mayor efectividad parece ser el 

polímero acrílico. 

  De manera general, parece lógico pensar que polímeros de tipo acrílico o acrílico‐vinílico deben 

de ser los más adecuados, ya que sus cadenas alquílicas proporcionarán una gran adherencia con las 

partículas de  suelo, y por  tanto una mayor  cohesión entre partículas. En  cualquier  caso,  conviene 

realizar un ensayo previo de cada suelo para determinar el polímero óptimo para cada aplicación. 

 

 

17