¨AÑO DE LA CONSOLIDACION DE MAL DE GRAU¨
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
Escuela Académica Profesional INGENIERÍA CIVIL TEMA RECUPERACION DE CAMINOS, VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PROCESO, CRITERIOS PARA LA APLICACIÓN DEL TIPO DE RECICLAJE
Docente
:
Ing. Rodho Espinoza Galarza
Curso
:
Caminos II
Alumnos
: Agüero Tarazona, Alexandra Reynoso Palomino, Sulheni Uribe Cuyubamba, Manuel Franco Dionisio, Darwin
Ciclo
:
VI
Huánuco – Perú Perú 2017 017
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INDICE I.
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 3
II. OBJETIVOS ..................................................................................................................... 4 2.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ......................................................................... 4
III. MARCO TEORICO ......................................................................................................... 5 3.
RECICLAJE .......................................................................................................... 5
4.
TIPOS DE RECICLADOS ................................................................................ 7
RECICLAJE SUPERFICIAL. ............................................................................... 7 RECICLADO EN CALIENTE. .............................................................................. 7 RECICLADO EN SITIO. ........................................................................................ 7 RECICLADO EN CALIENTE EN SITIO. ............................................................ 7 RECUPERACIÓN TOTAL DE ESPESORES. ................................................... 7 5.
RECICLADO DE CARPETA ASFALTICA EN PLANTA ...................... 8
6.
RECICLADO DE CARPETA ASFALTICA IN INSITU .......................... 9
7. 8.
RECUPERACION DE CAMINOS ............................................................... 11 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PROCESO DE RECICLAJE
SEGÚN EL ESTABILIZADOR UTILIZADO ....................................................... 13 9.
ASFALTO ESPUMADO .................................................................................. 15
10.
CRITERIOS PARA LA APLICACIÓN DEL TIPO DE RECICLAJE 16
11.
EQUIPOS UTILIZADOS PARA EL RECICLAJE ................................. 16
IV. CONCLUSIONES ......................................................................................................... 17 V. RECOMENDACIONES ............................................................................................... 18 VI.
GLOSARIO ............................................................ ¡Error! Marcador no definido.
VII.
BIBLIOGRAFIAS .............................................................................................. 18
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I.
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo viene a ser el resultado de investigación y aprendizaje sobre este interesante tema que se trata sobre el reciclaje, aquí nosotros como equipo de trabajo podemos apreciar impresionantes técnicas que solo hemos podido ver en videos ya que los que lo ejecutan se encuentran en otros países, prosiguiendo con el tema el trabajo inicia con un marco teórico donde definimos los términos que vamos a utilizar, continuando se detalla lo sintetizado sobre los procedimientos que se tienen que realizar como es el riego de liga, etc, continuando con los controles que se deben realizar, la aceptación de los trabajos, la calidad de los materiales a utilizar, después concluimos y damos una recomendación respecto a lo aprendido en el desarrollo del presente informe.
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II.
OBJETIVOS
1. OBJETIVO GENERAL:
Investigar, Conocer, aprender sobre el reciclaje practicado en nuestro país.
Dar una descripción de cuales son y cómo funcionan los tipos, proceso y equipo más utilizados en nuestro país, para el uso de la técnica de reciclado.
2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Obtener conocimientos sobre el marco teórico que engloba el proceso del reciclaje.
Dar a conocer los diferentes tipos de reciclados de pavimento asfáltico sea este en frío o en caliente.
Conocer los lineamientos o especificaciones técnicas que aplican al proceso constructivo del reciclado.
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III.
MARCO TEORICO
3. RECICLAJE El reciclaje es la reutilización de un pavimento en mal estado mediante un tratamiento, adicionándole un estabilizador como el asfalto, emulsión o el cemento, quedando un material que sirve como refuerzo o como parte de una 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 características al pavimento nuevo. Además reciclar es también contribuir con el medio ambiente, evitando la explotación de canteras. La tendencia actual en el tratamiento de residuos es el aprovechamiento máximo de sus recursos mediante su reutilización o reciclado antes de su vertido y eliminación, todo ello con el objetivo de cuidar el medio ambiente, evitar la masificación de los vertederos y contribuir a la disminución en el uso de materias primas naturales. Lo habitual es relacionar estos conceptos con los residuos sólidos urbanos, ya que son los que mayor presencia tienen en la sociedad; plásticos, vidrio, papel, materia orgánica, etc., pero estos conceptos se extienden hoy en día a muchos residuos de los que se puede sacar partido y reutilizarlos. Las posibilidades que tiene el reciclado son muy amplias, tal es el caso del reciclaje de pavimentos asfálticos, que actualmente es una tendencia en alza para la rehabilitación de carreteras. El reciclado es una técnica de rehabilitación de carreteras que consiste en la reutilización de materiales procedentes de las capas que conforman el paquete estructural del pavimento que ya han estado en servicio: materiales que han perdido algunas de sus propiedades iniciales por el uso o envejecimiento (cohesión, textura, composición, geometría) pero que tienen el potencial de ser reutilizados para integrar nuevas capas. Los procedimientos de construcción y conservación de carreteras consumen fundamentalmente dos tipos de recursos: naturales y energía. Mediante la aplicación de los reciclados, se reduce el consumo de ambos recursos y se disminuyen los vertidos de todos estos materiales, evitando el correspondiente impacto ambiental: se trata, en definitiva, de que la CAMINOS II
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carretera integre, en la medida de lo posible, las funciones de cantera y vertedero. El material recuperado de pavimentos asfálticos envejecidos se denominara en adelante RAP en coincidencia con su nombre en inglés “Reclaimed Asphalt Pavement”, (Pavimento de Asfalto Recuperado) y es
uno de los elementos más importantes a tener en cuenta durante el proceso de reciclado de pavimentos ya que tiene gran infl uencia sobre las características final del producto. La reparación de carreteras mediante técnicas de reciclado o sustitución suponen ahorros económicos de hasta un 25%. Este trabajo tratará de reflejar lo que pasa en el mundo y en el país con los reciclados de pavimentos pasando por su historia, los tipos y formas de realizarlos, haciendo hincapié en los reciclados en frio más precisamente la utilización en su totalidad del RAP en lechadas asfálticas tipo III. También un pavimento se recicla por las siguientes razones:
Un pavimento viejo, es reemplazado por uno mejor
El reciclado reutiliza lo existente disminuyendo costos.
Las deformaciones existentes pueden ser niveladas.
Pueden rejuvenecer mezclas y corregir las granulometrías
El pavimento nuevo puede ser de mejor calidad.
Se ahorran costos de acarreos y sitios de DME.
Los gálibos bajo puentes pueden conservarse.
Los áridos reciclados se pueden volver a reciclar.
Figura 1 Fuente: http://pt.slideshare.net /montana14/paviment os-i?from_action=save:
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4. TIPOS DE RECICLADOS
RECICLAJE SUPERFICIAL.
Son los que tienen espesores < a 4 cm + adición asfalto + compactación, consiste en fresar y luego re capear.
RECICLADO EN CALIENTE.
Consiste en fresar + transporte a planta + reclasificado +adición de asfalto + transporte a obra
RECICLADO EN SITIO.
Es el reciclado que espesor< 40cm + adición asfalto o emulsión + filler + compactación y terminado.
RECICLADO EN CALIENTE EN SITIO.
Consiste en el levantamiento de la carpeta asfáltica + tratamiento y calentamiento + asfalto + colocación
RECUPERACIÓN TOTAL DE ESPESORES.
Se refiere a la rehabilitación profunda de la carpeta asfáltica lo cual incluye el transporte, canteras, y en conclusión es más costoso.
FIGURA 2
Fuente: https://www.repsol.com/p e_es/productos_y_servicios /productos/peasfaltos/prod uctos/easfalticas/
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5. RECICLADO DE CARPETA ASFALTICA EN PLANTA Este procedimiento permite reciclar el conjunto o sólo una cierta proporción de material envejecido mediante una central asfáltica adaptada. Al ser el porcentaje de material envejecido relativamente bajo, esta metodología permite corregir problemas graves de dosificación o calidad de los materiales. Dadas todas las técnicas de conservación posibles, debe hacerse un análisis de cada una de ellas teniendo en cuenta todos los condicionantes que las puedan afectar. Algunos de los más importantes serían: COSTO: Cada técnica tendrá un cierto costo que hay que tratar de minimizar. El costo se puede considerar en términos económicos, sociales y medioambientales. EXPERIENCIA: La empresa y los técnicos pueden tener más experiencia con una técnica que con otra, con lo que las garantías de éxito son diferentes en cada caso. EQUIPOS DISPONIBLES: La empresa debe tener disponibles los equipos humanos y materiales necesarios para poder utilizar una determinada técnica. TIEMPO REQUERIDO DE EJECUCIÓN: El tiempo de entrega de la obra acabada puede ser determinante a la hora de elegir una técnica de conservación.
Figura 3 Fuente: https://www.google.com.p e/univ&sa=X#tbm=isch&q= El+carro+tanque+imprimad or+&imgrc=Acid9gzRd5Gn M%3A
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6. RECICLADO DE CARPETA ASFALTICA IN INSITU Este tipo de métodos se basan en la reutilización de los materiales de la calzada defectuoso. Junto con estos materiales envejecidos, se pueden añadir otros elementos (agentes rejuvenecedores, nueva mezcla bituminosa, etc.). Estas técnicas se pueden dividir en varios tipos diferentes, que exponemos brevemente a continuación: RECICLADO “IN SITU” EN CALIENTE.
6.1.
Se reutiliza la totalidad de los materiales extraídos de la calzada envejecido mediante un tratamiento con aportación de calor que se realiza en el mismo lugar de la obra. La calzada se calienta mediante unos quemadores y se fresa un grosor determinado. Este material es mezclado normalmente con agentes químicos rejuvenecedores y con nueva mezcla. Finalmente, la nueva mezcla se extiende y se compacta mediante procedimientos convencionales.
6.2.
RECICLADO “IN SITU” EN FRÍO CON CEMENTO.
Este es un procedimiento que se basa en el fresado en frío de un cierto grosor de la calzada envejecido y el mezclado de este material con un conglomerante hidráulico (cemento normalmente). El nuevo material se extiende y se compacta definiendo una sólida base para posteriores refuerzos.
6.3.
RECICLADO “IN SITU” EN FRÍO CON EMULSIONES
BITUMINOSAS (RFSE). Esta técnica, que es la utilizada en los tramos, permite reutilizar la totalidad de los materiales extraídos de la calzada envejecido en condiciones técnicas, económicas, sociales y ambientales muy favorables.
El
procedimiento
usual
y
básico
consiste
fundamentalmente en las siguientes operaciones: o
Fresado en frío de un cierto grosor de la calzada
o
Mezclado del material obtenido con una proporción determinada de emulsión y otros aditivos
o
Extensión en obra de la nueva mezcla
o
Compactación enérgica
o
Curado de la capa reciclada
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o
Extensión de una capa delgada de rodadura
6.4.
COMPARACIÓN RECICLADO IN SITU VS EN PLANTA
RECICLADO EN PLANTA
RECICLADO IN SITU
Material debe ser transportado Rapidez de ejecución Mejor producto final por adición
Maquinas modernas permiten
de material virgen
grandes avances (1000 metro-lineal día)
Almacenamiento del material Proceso limpio y ecológico de entrada en acopios. Material puede ser sometido a
Material sobrante se puede
mas ensayos
almacenar y reutilizar
Se puede cambiar la proporción Ahorros en transportes de los materiales Material se puede almacenar y
Se trabajan espesores hasta de
usarse cuando sea necesario
40 cm Trafico inmediato.
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7. RECUPERACION DE CAMINOS Los
sistemas
de
transportes
de
un
país
pueden
influir
significativamente en el desarrollo y crecimiento anual de la economía, ya que la eficiencia de operación de ellos puede abatir considerablemente los gastos que personas y mercancías tienen por concepto de transportarse de un sitio a otro. Hay países que han desarrollado más un modo de transporte que otro en términos de la infraestructura, en nuestro país las carreteras constituyen uno de los modos de transportes del cual depende más el desarrollo y crecimiento económico del país. Contar con un buen sistema carretero en el país permitirá que la competitividad sea mayor. Como es conocido debido al uso de la infraestructura de un modo de transporte, éstas sufren desgastes o deterioro gradual e inevitable, que tarde o temprano acabará con su vida útil. Esto lleva a mantenimientos preventivos o periódico para conservarlas en buenas condiciones y alargar su periodo de vida, obteniéndose menores costos de operación, menores impactos negativos en el medio ambiente y mayor rendimiento a la inversión que se hace en estos rubros. Debido a la nueva tendencia o rumbo que está tomando la sociedad con respecto a la problemática ambiental y como respuesta a la elevada inversión que implica el mantenimiento y reconstrucción del sistema carretero, cada día va cobrando mayor importancia el empleo de nuevos materiales en las técnicas de mantenimiento y reconstrucción de la estructura de los caminos. El concepto de usar materiales procedentes de los pavimentos envejecidos o fuertemente dañados en la construcción, mantenimiento o reconstrucción de vialidades en el mundo ya tiene muchos años como práctica común. El reciclaje en de carpetas asfálticas es una práctica que poco a poco ha venido tomando fuerza en diferentes partes del mundo. En Peru este proceso se está llevando a cabo a muy baja escala y sin ningún control de calidad del asfalto, obteniéndose carpetas recicladas con mal comportamiento, deteriorándose nuevamente en un período de tiempo relativamente corto. CAMINOS II
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El empleo del RAP en los procesos de construcción, mantenimiento o reconstrucción de pavimentos aporta fuertes beneficios ambientales y económicos a un país, ya que evitamos extraer el volumen de material pétreo virgen de cerros o ríos afectando negativamente al entorno donde se encuentra. Adicionalmente, el costo de los productos finales debe ser menor al emplearse en su manufactura materiales que ya tuvieron un primer uso y su adquisición tiene un costo menor. Es importante mencionar que al fresarse o demolerse una capa de un pavimento de concreto asfáltico o de un concreto hidráulico se presenta la dificultad de encontrar un sitio en el cual verter el producto. Los sitios para alojar estos materiales son escasos y los vertederos controlados se enfocan a recibir desperdicios sólidos domiciliarios, orgánicos. Al no tener, en ocasiones y de manera furtiva se tiran en sitios no autorizados y sin control ocasionando un problema ambiental.
Figura 4
Fuente: http://www.comycsa.c om.py/proyecto/1
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8. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL PROCESO DE RECICLAJE SEGÚN EL ESTABILIZADOR UTILIZADO 8.1.
ESTABILIZACIÓN CON CEMENTO
VENTAJAS Disponibilidad
Costo
Facilidad de aplicación
Aceptación
Se puede efectuar con mezcladora para volúmenes pequeños
DESVENTAJAS
Agrietamiento por contracción
Aumenta la rigidez
Más atención para un Curado apropiado
Material no se puede acopiar
Mezclado debe ser íntimo, debe pulverizarse el material.
8.2.
ESTABILIZACIÓN CON EMULSIÓN
VENTAJAS
Flexibilidad del material obtenido
Facilidad de aplicación
Aceptación
Normatividad existente y vigente
Material se puede acopiar y guardar.
Se puede mezclar efectivamente con material húmedo y frio
DESVENTAJAS
Debe diseñarse la emulsión para el agregado que se tenga en Obra.
Costo por infraestructura para prepararla, emulsificante es caro
Estricto control de producción
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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.
8.3.
ESTABILIZACIÓN CON ASFALTO ESPUMADO
VENTAJAS
Produce un material con propiedades visco elásticas
Facilidad de aplicación y maquinaria moderna
Costo del asfalto solamente
Velocidad para adquirir resistencia
Transito inmediato
El asfalto espumado aumenta la resistencia mecánica de la mezcla de agregados y minimiza la influencia del agua (humedad) en el desempeño de ésta.
DESVENTAJAS
Calentamiento del asfalto sobre los 160 º C, requiere una infraestructura.
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.
Asfalto Espumado
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9. ASFALTO ESPUMADO Es un tipo de estabilización en el que se tritura el espesor total del asfalto mas parte de la 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 más asfalto caliente produce una expansión de gas en forma de espuma.
9.1. DATOS TÉCNICOS DEL RECICLADO CON ASFALTO ESPUMADO Para un caso especifico PARA UN DIA DE TRABAJO DE (1000 ML = 6600 M2) (Ancho de la vía 6.6 metros)
Peso material antes
: 2170 kg/m3
Porcentaje de asfalto
: 3%
Porcentaje de cemento
: 1%
Porcentaje de agua espumado
: 2.2%
Porcentaje agua compactación
: 1.5%
Presión inyección de asfalto
: 5 BAR(Unidad de Presión)
Asfalto día
: 17000 gal PEN 85/100
Cemento diario
: 550 bolsas
Agua para espumado
: 16000 galones
Combustible diario
: 700 galones diesel
Yeso usado para marcar
: 280 kg
Velocidad maquina
: 10
150 RPM
https://imagenes.repsol.com/pe_es/cemento_asfaltico_85_100__174056_tcm18-281100.pdf
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9.2. VENTAJAS DEL ASFALTO ESPUMADO
Puede ponerse al tráfico inmediatamente.
Con los equipos modernos pueden obtenerse grande rendimientos.
Material reciclado puede acopiarse 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.
10.
CRITERIOS PARA LA APLICACIÓN DEL
TIPO DE RECICLAJE 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 cuál 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. 11.
EQUIPOS UTILIZADOS PARA EL
RECICLAJE El tren de reciclado está conformado por:
Camión del cemento.
Cisterna de agua.
Cisterna de asfalto.
Recicladora.
Compactación primaria.
Compactador 14 ton.(Para este Caso)
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Figura 5
Fuente: http://es.slideshare.net/ll anosguerrero/matbitumi nosos?from_action=save
IV.
CONCLUSIONES
Las conclusiones que el grupo de trabajo llega es que teniendo suficiente conocimiento respecto al reciclaje y con asesoría de especialistas en dicho tema, se podría ampliar esta cultura de reciclaje, para mejorar los caminos ya que con este existe un ahorro económico y también reduce el impacto ambiental que pueda tener sobre l os lugares donde se ejecuta, ya que se están utilizando materiales del mismo pavimento viejo, solo invirtiendo en los estabilizadores. Existen técnicas avanzadas en otros países donde es más eficiente el reciclado, lo cual sería interesante verlos algún día en nuestro país Perú.
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V.
RECOMENDACIONES En nuestra humilde opinión y posición, se recomendaría a las autoridades nacionales y a los empresarios hacer uso de los beneficios de utilizar esta técnica no solo en cuanto a los menores costos sino también a los beneficios ambientales que trae como consecuencia de una reducción de las materias primas y de energía.
VI.
BIBLIOGRAFIAS
1. http://www.czuazo.com/blog-medium-image.html 2. http://peruvias.pe/recicladoras-de-asfalto-ahorro-de-materiales/ 3. http://asfaltoingenieriacivil.blogspot.pe/2012/11/tipos-deasfalto.html 4. https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/6324/00.pdf?se quence=1&isAllowed=y
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