“PROYECTO PERU – GESTION Y CONSERVACION VIAL POR NIVELES DE SERVICIO

APLICACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGIAS”

CARRETERA LA OROYA – HUANUCO – TINGO MARIA – EMP. 5N (DV. TOCACHE)CARRETERA LA OROYA – HUANUCO – TINGO MARIA – EMP. 5N (DV. TOCACHE)

ING. WILLIAM MAURICIO GALVIS CASTILLO

CONALVIAS S.A SUCURSAL PERÚ

RECICLAR� ES REUTILIZAR UN PAVIMENTO EN MAL ESTADO MEDIANTE UN

TRATAMIENTO, ADICIONANDOLE UN ESTABILIZADOR COMO EL ASFALTO, EMULSION O EL CEMENTO, QUEDANDO UN MATERIAL QUE SIRVE COMO REFUERZO O COMO PARTE DE UNA CALZADA NUEVA .CALZADA NUEVA .

� EL HECHO DE QUE EL PAVIMENTO ESTE EN MAL ESTADO NO SIGNIFICA QUE NO SIRVA, MEDIANTE UN TRATAMIENTO PUEDE OBTENERSE UNO DE SEMEJANTES CARACTERISTICAS AL PAVIMENTO NUEVO.

� ES CONTRIBUIR CON EL MEDIO AMBIENTE, PARA EVITAR LA EXPLOTACION DE CANTERAS

POR QUE RECICLAR

•Un pavimento viejo , es reemplazado por uno mejor

•El reciclado reutiliza lo existente disminuyendo costos

•Deformaciones pueden ser niveladas

•Pueden rejuvenerse mezclas y •Pueden rejuvenerse mezclas y corregir granulometrías

•Pavimento nuevo puede ser de mejor calidad

•Se ahorran costos de acarreos y sitios de DME

•Gálibos bajo puentes pueden ser conservados

•Puede volverse a reciclar

TIPOS DE RECICLADOS� Reciclaje superficial: espesores < a 4 cm + adición asfalto +

compactación: consiste en fresar y luego re capear.

� Reciclado en caliente: fresar + transporte a planta + reclasificado + adición de asfalto + transporte a obra

� Reciclado en sitio: espesor< 40cm + adición asfalto o emulsión+ � Reciclado en sitio: espesor< 40cm + adición asfalto o emulsión+ filler + compactación y terminado.

� Reciclado en caliente en sitio: Levantamiento + tratamiento y calentamiento + asfalto + colocación

� Recuperación total de espesores: rehabilitación profunda , transportes, DME, canteras, mas costoso

Comparación reciclado in situ vs en

planta

� Reciclado en planta� Material debe ser transportado

� Mejor producto final por adición de material virgen

� Reciclado in situ� Rapidez de ejecución

� Maquinas modernas permiten grandes avances : + 1000 ml día

� Almacenamiento del material de entrada en acopios.

� Material puede ser sometido a mas ensayos.

� Se puede cambiar la proporción de los materiales

� Material se puede almacenar y usarse cuando sea necesario

� Proceso limpio y ecológico

� Material sobrante se puede almacenar y reutilizar

� Ahorros en transportes

� Se trabajan espesores hasta de 40 cm

� Trafico inmediato.

Estabilización con cemento

Ventajas desventajas

� Disponibilidad

� Costo

� Facilidad de aplicación

� Agrietamiento por contracción

� Aumenta la rigidez

� Curado apropiado� Facilidad de aplicación

� Aceptación

� Se puede efectuar con mezcladora para volúmenes pequeños

� Curado apropiado

� Protección del trafico a temprana edad

� Material no se puede acopiar

� Mezclado debe ser intimo, debe pulverizarse el material

Estabilización con emulsión

ventajas desventajas

� Flexibilidad del material obtenido

� Facilidad de aplicación

� Aceptación

Normatividad existente y

� Debe diseñarse la emulsión para el agregado que se tenga en obra

� Costo por infraestructura para prepararla, emulsificante es caro

Estricto control de producción� Normatividad existente y vigente.

� Material se puede acopiar y guardar .

� Se puede mezclar efectivamente con material húmedo y frio

� Estricto control de producción

� Costo alto del trasporte por ser casi 50% agua

� Estricto control de la humedad

� Debe controlarse el régimen de la rotura y del curado posterior

� Almacenamiento de la emulsión debe hacerse con ciertos cuidados

Estabilización con asfalto espumado

ventajas desventajas� Produce un material con

propiedades visco elásticas

� Facilidad de aplicación maquinaria moderna

� Costo del asfalto solamente

� Calentamiento del asfalto sobre los 160 º C, requiere una infraestructura.

� Material con menos del 5% de � Costo del asfalto solamente

� Velocidad para adquirir resistencia

� Transito inmediato

� El asfalto espumado aumenta la resistencia mecánica de la mezcla de agregados y minimizala influencia del agua (humedad) en el desempeño de ésta

� Material con menos del 5% de finos no se puede tratar con asfalto espumado, debe adicionarse o tratarse.

� Deben tenerse precauciones con la compactación y con % de agua

� Falta difusión en universidades y entidades

Tipos de recicladoEn frio En caliente

En planta

En sitio

ASFALTO ESPUMADO� Estabilización en el que se tritura el espesor total del asfalto + parte

base granular produciendo una nueva base estabilizada.

� Este proceso de estabilización se ejecuta dentro de una cámara en donde se tritura el material y se le adiciona el asfalto, cemento y agua, en condiciones controladas y con porcentajes obtenidos en laboratorio

� Agua fría + asfalto caliente produce una expansión de gas en forma de espumaespuma

PASOS PARA EL RECICLADO

1- EVALUACION DEL PAVIMENTO EXISTENTE

� Verificación visual( fallas, drenajes, transito, clima)

� Investigación del estado del pavimento, mediante calicatas (perfilo � Investigación del estado del pavimento, mediante calicatas (perfilo metro laser, y diamantinas.

� Verificación de espesores para determinar sectores homogéneos, diferentes diseños. Hasta 40 cm.

� Verificación del estado de la sub rasante, ensayos de capacidad de soporte CBR, limites, humedad, granulometría.

� Tomar muestras de material pulverizado por la maquina con el fin de obtener granulometrías reales para elaborar varios diseños de mezcla, variando porcentajes de agua y asfalto.

PASOS PARA

EL RECICLADO

� DISEÑO DE LA MEZCLA:

� Agregados recuperados:

� RAP + base granular� Ubicación de las poleas de la recicladora� Ubicación de las poleas de la recicladora

� 100,127,150,190 RPM,

determinar granulometría. % finos > 5 %

Limites: si IP > 10, use cal. < 1.5, % cemento < 1.0 % máximo.

� Caracterización del asfalto:

� determinar propiedades del asfalto, Vida media y razón de expansión

temperatura de trabajo: 160 +/- 5 º C. ahorro de combustible .

� Diseño de mezcla en laboratorio: Efectuar ensayos con diferentes porcentajes de agua, asfalto y cemento, briquetas y se ensayan, húmedas y secas

Vida media y relación de expansión

Relación de expansión (Re):

Relación que forma el volumen máximo (Vmax)que alcanza la espuma con el volumen original (Vo) después de bajar totalmente la espuma.

Mínimos valores aceptables: 10 veces

ASFALTO ESPUMADO 60/80 a 180 ºC

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

0 1 2 3 4 5 % Agua

Razón de Expansión

Vida Media6,0

12,0

18,0

24,0

30,0

36,0

Vid

a m

edia

t(

1/2)

(se

g)

Raz

ónde

Exp

ansi

ón

ASFALTO ESPUMADO 60/80 a 180 ºC

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15,0

20,0

25,0

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0 1 2 3 4 5 % Agua

Razón de Expansión

Vida Media6,0

12,0

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36,0

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Vida media:

Tiempo en segundos que trascurre para que la espuma colapse a la mitad de su volumen máximo

Mínimo valor aceptable : 6 segundos

Evaluación para 3 temperaturas: 160, 170 y 180 ºCEvaluación para 3 temperaturas: 160, 170 y 180 ºC

PASOS PARA EL RECICLADO

� Infraestructura: pedidos de materiales:

1. Cemento: proveedores en la zona

2. Asfalto: Programación semanal

3. Combustibles: abastecimiento diario

4. Agua en la zona: limpia y abundante

� Equipos:

1. Punto de calentamiento, ubicación

2. Cisternas para trasportes de asfalto y agua (termo tanques)

3. Equipos de extensión y compactación, tren de reciclado

� Mano de obra:

1. Cuadrillas de topografía: levantamientos, marcados, nivelar base

2. Cargue y descargue de cemento: 500 sc diarios, regarlos por franja

3. Ayudantes de equipos: rodillos, motos, recicladora, cisternas, vigías.

Antes de

iniciarCharlas de 5 minutos con los trabajadores

Verificación de los equipos y conexiones

Cierre de la zona de trabajo:

Difusión de los cierres en diferentes medios y volanteado.

Tren de reciclado

Esta conformado por :

Camión del cemento

•Cisterna de agua

•Cisterna de asfalto

•Recicladora•Recicladora

•Compactación primaria

•Compactador 14 ton

Sentido de avance en ascenso

agua

asfa

lto

reci

clad

ora

Com

pact

ació

n pr

imar

ia

Proceso pre

constructivo

•Ingresar a la maquina % de agua, asfalto, peso material

•Nivelación de baches con material adecuado

Demarcación de las zonas •Demarcación de las zonas de trabajo.

•Distribución de los carriles de trabajo

•distribución del cemento

•Marcado de sobre anchos en curvas

•Distribución de boquillas

Reciclado in situ con Asfalto espumado

Ancho de vía 6.60 mts

2.45 2.15 2.0Traslapo 30

Traslapo 45

INICIO DE LOS TRABAJOS

� Inicio del recicladoasfalto

agua de

compactación

Agua espumado

Compactación y nivelación

Controles en obra

•Espesores

•Humedad

•Toma de briquetas

•Temperatura del asfalto

•Maniobras de reversa

•Asfalto en el material

•Picas de la recicladora

Controles

posteriores

•Verificación visual : posibles acolchonamientos

•Toma de densidades

•Ensayos tracción indirecta en laboratorio indirecta en laboratorio de briquetas : secas y húmedas curadas a 40ºc por 72 hr

•Humectación de la base

•Riego de protección

•Colocación de capa de rodadura

Módulos del espumado vs el asfalto convencional

� La resistencia mecánica

que posee una mezcla

reciclada con asfalto

espumado es cercana a

un 30 - 50% de la que

posee un concretoasfáltico convencional.asfáltico convencional.

material Modulo resiliente (Mpa)

Concreto asfaltico > 3500

Material granular con asfalto espumado

1000 - 2000

Base granular CBR 100%

250

Ventajas del asfalto espumado

•Puede ponerse al trafico inmediatamente

•Con los equipos modernos pueden obtenerse grandes rendimientos

•Material reciclado puede acopiarse y utilizarse despuésacopiarse y utilizarse después

•Puede usarse para tratar materiales in situ con % humedad altos

•Al adicionarle cemento se aumenta la resistencia retenida en condiciones de humedad

•Permite la conservación del medio ambiente

Algunos datos técnicos del reciclado con asfalto

espumado

PARA UN DIA DE TRABAJO DE 1000 ML = 6600 M2

Peso material antes: 2170 kg/m3

Porcentaje de asfalto: 3%

Porcentaje de cemento: 1%

Porcentaje de agua espumado: 2.2% Porcentaje de agua espumado: 2.2%

Porcentaje agua compactación: 1.5%

Presión inyección de asfalto: 5 BAR

asfalto día: 17000 gal PEN 85/100

Cemento diario: 550 bolsas

Agua para espumado: 16000 gal

Combustible diario: 700 gal diesel

Yeso usado para marcar: 280 kg

Velocidad maquina: 10 mt/min a 150 RPM

Cuál escoger?� Si existiera una cultura de mantenimiento preventivo se disminuirían

los costos y procesos del mantenimiento periódico.

� Debe escogerse la alternativa que produzca la mejor relación costo –efectividad durante la vida útil del pavimento.

� Debe mirarse la disponibilidad de recursos, clima experiencias similares, trabajos anteriores efectuados.

� Cada proyecto es único, la profundidad del reciclado y el tipo de estabilización se deben basar en el transito estimado para el periodo de diseño, materiales del pavimento existente y la resistencia in situ de la sub rasante.

� Es importante saber cual es el problema del pavimento existente, usando deflexiones vemos si el deterioro es superficial o profundo.

� Que quiere la autoridad vial? Para cuanto tiempo es el trabajo, a corto o largo plazo.

wgalvis@conalvias.comwgalvis@conalvias.com