REcilado de CArp. ASfaltica Final

RECICLAJE DE CARPETA ASFALTICA

METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION


TABLA DE CONTENIDOS I.

INTRODUCCION ......................................................................................................................

3

II.

OBJETIVOS ..............................................................................................................................

4

2.1.

OBJETIVO GENERAL: ...................................................................................................

4

2.2.

OBJETIVOSESPECÍFICOS:..........................................................................................

4

III.

ANTECEDENTES ................................................................................................................

5

IV.

CONCEPTOS BASICOS ....................................................................................................

6

V. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................

14

5.1.

RECICLADO DE UN PAVIMENTO .............................................................................

14

5.2.

NECESIDAD DE RECICLAR UN PAVIMENTO ........................................................

14

5.3.

IMPORTANCIA DEL PROCESO DE RECICLAJE DE CARPETA ASFALTICAS 15

5.4.

CONOCIMIENTO ACTUAL DEL TEMA .....................................................................

5.5.

VENTAJAS DEL RECICLADO COMO TÉCNICA DE CONSERVACIÓN ............. ............. 16

5.6.

CONSIDERACIONES PREVIAS PARA UN RECICLADO ...................................... 17

5.7.

RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT (RAP) ...........................................................

5.8.

MÉTODOS DE RECICLAJE DE CARPETA ASFÁLTICA ........................................ 20

VI.

16

19

RECICLADO IN SITU EN CALIENTE ............................................................................

22

6.1.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO .................................................................................

22

6.2.

PROCEDIMIENTOS DEL RECICLADO EN CALIENTE .........................................

24

6.3.

EQUIPOS ESPECÍFICOS .............................................................................................

25

6.4.

VENTAJAS: ....................................................................................................................

26

6.5.

LIMITACIONES ..............................................................................................................

27

RECICLADO IN SITU EN FRIO ......................................................................................

28

7.1.

PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN .........................................................................

28

7.2.

CLASIFICACIÓN DE LOS RECICLADOS IN SITU EN FRÍO ................................ 29

7.3.

CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA CLASE DE RECICLADO ........................... 31

7.4.

EQUIPOS ESPECÍFICOS PARA EL RECICLADO IN SITU EN FRÍO ................. 32

7.5.

RECICLADO “IN SITU” EN FRÍO CON CEMENTO ............................................... 33

VII.

G R P N U

1



7.6.

RECICLADO “IN SITU” EN FRÍO CON EMULSIONES BITU MINOSAS ............ 34

7.7.

VENTAJAS DEL RECICLADO EN FRÍO: .................................................................

35

7.8.

LIMITACIONES: .............................................................................................................

36

VIII.

RECICLADO EN PLANTA: ..............................................................................................

36

IX.

RECICLADO DE CARPETA ASFÁLTICA CON MATERIALES DE DESHECHO: 37

X. RECICLADO CON ESCORIAS ...........................................................................................

41

XI. ESPECIFICACIONES ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LOS COMPONENTES DE LA BASE Y SUB-BASE ...................................................................................................................................... 42 XII.

RECICLAJE DE CARPETA ASFÁLTICA EN EL MUNDO ........................................ 47

XIII.

RECICLAJE DE CARPETA ASFÁLTICA EN EL PERU P ERU ............................................

50

XIV. CONCLUSIONES: .............................................................................................................

52

XV.

53

BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................

G R P N U

2



7.6.

RECICLADO “IN SITU” EN FRÍO CON EMULSIONES BITU MINOSAS ............ 34

7.7.

VENTAJAS DEL RECICLADO EN FRÍO: .................................................................

35

7.8.

LIMITACIONES: .............................................................................................................

36

VIII.

RECICLADO EN PLANTA: ..............................................................................................

36

IX.

RECICLADO DE CARPETA ASFÁLTICA CON MATERIALES DE DESHECHO: 37

X. RECICLADO CON ESCORIAS ...........................................................................................

41

XI. ESPECIFICACIONES ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LOS COMPONENTES DE LA BASE Y SUB-BASE ...................................................................................................................................... 42 XII.

RECICLAJE DE CARPETA ASFÁLTICA EN EL MUNDO ........................................ 47

XIII.

RECICLAJE DE CARPETA ASFÁLTICA EN EL PERU P ERU ............................................

50

XIV. CONCLUSIONES: .............................................................................................................

52

XV.

53

BIBLIOGRAFIA ..................................................................................................................

G R P N U

2



I. INTRODUCCION 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 la carpeta de rodadura, 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 carretera integre, en la medida de lo posible, las funciones de cantera y vertedero. Este trabajo tratará de reflejar lo que pasa en el mundo y en el país con del reciclaje de la carpeta de rodadura pasando por los tipos y formas de realizarlos.

G R P N U

3



II.

OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GENERAL: 

Evaluar los métodos de reciclaje de la carpeta asfáltica.

2.2. OBJETIVOSESPECÍFICOS: 

Dar a conocer la ejecución de cada tipo de reciclaje.



Conocer los equipos específicos que se utilizan en los reciclajes in situ.



Describir otros tipos de reciclaje que se pueden usar en pavimentos.



Brindar las especificaciones técnicas

para la base y sub-base, sub-base , la

compactación y el afirmado. 

Comparar el empleo del reciclaje de la carpeta asfáltica en el Perú y el resto del mundo.

G R P N U

4


III.


ANTECEDENTES

El reciclaje de pavimento asfáltico es una tecnología especial que permite la reconstrucción de pavimentos envejecidos y/o deteriorados, empleando sus materiales de construcción originales. Esto es posible en la medida en que no haya llegado a un grado de degradación tal que no permita una recuperación eficiente. Uno de los motivos que impulsó las técnicas de reciclado de pavimentos, fue la crisis de precios del petróleo en los años 70. Esta crisis no sólo hizo subir el precio del cemento asfaltico, sino que además surgió el planteamiento de un ahorro de energía. La recuperación de estructuras de pavimento flexible mediante técnicas de reciclado supone ahorros económicos de hasta un 25% y, aproximadamente, 7.000 toneladas de agregado por kilómetro. En España entre los años 1990 y 1998, se reciclaron casi cinco millones de metros cuadrados de pavimento, usando principalmente la técnica de reciclado in situ en frío. El reciclado se puede hacer in situ o llevando los materiales a una central de fabricación. En España, el reciclado in situ en frío con emulsión se está ejecutando desde finales de la década del noventa. En Holanda, que es un líder en ésta área, casi el 60% del asfalto producido contiene un porcentaje importante de materiales reciclados. En Francia y en Italia, el reciclado está en su primera etapa, y está teniendo desarrollos muy importantes.

G R P N U

5


IV.


CONCEPTOS BASICOS

1. BASE Es la capa sobre sub-base o sub-rasante destinada a sustentar la estructura del pavimento. Es la capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por los vehículos. Regularmente esta capa además de la compactación, necesita otro tipo de mejoramiento (estabilización) para poder resistir las cargas del tránsito sin deformarse y además transmitirlas en forma adecuada a las capas inferiores. Puede ser granular la cual está conformada por piedra triturada y mezcla natural de agregado y suelo; también puede ser una base estabilizada la que está construida con cemento Portland, cal o materiales bituminosos.

2. SUB-BASE Es la capa granular localizada entre la sub-rasante y la base en pavimentos flexibles o rígidos y ocasionalmente, sobre todo en pavimentos rígidos, se puede prescindir de ella. Su función es:  



Transmitir los esfuerzos a la capa sub-rasante de manera adecuada. Ayuda a prevenir la acumulación de agua libre dentro de la estructura del pavimento. Prevenir la intrusión de los finos del suelo de sub-rasante en las capas de base.

G R P N U

6



3. BITUMEN Llamado betún, es el pegajoso, negro y altamente viscoso líquido o semisólido presente en la mayoría de crudo de petróleos y en algunos depósitos naturales. Se usa primordialmente para pavimentar carreteras y calles, en forma de hormigón asfáltico.

4. CAPA DE RODADURA Es una capa o un conjunto de capas que se colocan sobre la base y está constituida por material pétreo mezclado con algún producto asfáltico (cemento asfáltico, asfalto líquido, emulsión asfáltica). La función principal de la carpeta, consiste en proporcionar al tránsito una superficie estable, uniforme, impermeable y de textura apropiada.

G R P N U

7



5. COMPACTACION Es la operación previa, para aumentar la resistencia superficial de un terreno sobre el cual deba construirse una carretera y otra obra. Aplicando una cantidad de energía la cual es necesaria para producir una disminución apreciable del volumen de hueco del material utilizado.

6. ESTABILIZACION DE BASES Se utiliza cuando el terrero no es del todo idóneo. Se suele usar compuestos o aglomerantes que permitan mejorar las características o propiedades del suelo o capas granulares. Se suele usar para la construcción de caminos nuevos o arreglar antiguos caminos que están deteriorados.

G R P N U

8



7. FRESADO Consiste en recortar en frío, con un equipo especialmente diseñado para el trabajo, un determinado espesor de la superficie del pavimento (se diferencia del cepillado en que aquél sólo produce pequeñas ranuras, en tanto que éste rebaja efectivamente el nivel superior del pavimento). Se pueden fresar también los pavimentos de hormigón pero, debido a su dureza, normalmente el trabajo tiene un costo mayor que el fresado de mezclas asfálticas. El procedimiento es ideal cuando se quiere reciclar la mezcla existente en el camino para reemplazar una capa existente manteniendo las cotas de la rasante, y para rebajar las cimas de las huellas de pavimentos muy ahuellados antes de colocar una carpeta de refuerzo.

8. PAVIMENTO Es la capa o conjunto de capas de materiales apropiados, comprendidas entre el nivel superior de las terracerías y la superficie de rodamiento, cuya principal función es la de proporcionar una superficie de rodamiento uniforme y textura apropiada, resistente a la acción del transito, a la del intemperismo y a otros agentes perjudiciales, así como transmitir adecuadamente a las terracerías los esfuerzos producidos por las cargas impuestas por el transito.

G R P N U

9



9. PAVIMENTO RIGIDO Esta formada por losas de concreto hidráulico, las cuales distribuyen las cargas de los vehículos hacia las capas inferiores, por medio de toda superficie de la losa y de las adyacentes, que trabajan en conjunto.

10. PAVIMENTO FLEXIBLE En este tipo de pavimento una carpeta asfáltica proporciona la superficie de rodamiento; las cargas de los vehículos hacia las capas inferiores se distribuyen por medio de las características de fricción y cohesión de las partículas de los

G R P N U

10



materiales y la carpeta asfáltica se pliega a pequeñas deformaciones de las capas inferiores sin que su estructura se rompa.

11. FALLAS EN EL PAVIMENTO FLEXIBLE A. Fallas o agrietamientos sup erficiales tipo piel de coc odrilo: Corresponden a agrietamientos de la carpeta de rodamiento, que en casos simples, no se manifiestan con hundimientos o desplazamientos de las capas que conforman la estructura del pavimento. Este tipo de falla permite la percolación o infiltración de gran cantidad de agua en la base del pavimento y por esta razón la falla progresa rápidamente.

G R P N U

11



B. Fallas o agrietamientos pro fundo s con marcas tipo piel de cocodrilo, asociados a hu ndim ientos po r deformación de uno o m ás com pon entes de la estructura del pavimento. La presencia de este tipo de falla implica un

bacheo profundo y en casos extremos hay que restituir la estructura del pavimento.

G R P N U

12



C. Falla o agrietamiento profund o co n grietas del tipo p iel de coco drilo, hun dimientos y desplazamientos laterales del pavimento: Esta falla está asociada en todos los casos con excesiva plasticidad de uno de los componentes del pavimento, bien sea la base granular, la subbase o el terreno de fundación. La plasticidad de cualquier material es más determinante en la falla mientras más humedad hay presente en el suelo.

D. Reflejo de jun tas y g rietas p or repavimentaciones co n m ateriales de diferentes com portamientos Reológico. Esto es muy frecuente cuando se colocan pavimentos de concreto asfáltico sobre pavimentos de concreto rígido o reparaciones de tuberías, acueductos, cloacas o gasoductos donde antes de colocar la carpeta flexible se repara con concreto.

G R P N U

13


V.


MARCO TEÓRICO 5.1. RECICLADO DE UN PAVIMENTO Este trabajo consiste en el acopio y utilización de materiales disgregados de capas asfálticas de pavimentos en servicio o excedentes de una mezcla asfáltica no utilizada; la preparación de una nueva mezcla asfáltica en caliente mezclando dichos materiales con agregados pétreos y con cemento asfáltico nuevos y, de ser necesario, agentes rejuvenecedores y otros aditivos.

5.2. NECESIDAD DE RECICLAR UN PAVIMENTO La conservación de la red viaria es en la actualidad un aspecto de gran importancia debido a los recursos que moviliza. El presupuesto necesario para el mantenimiento, así como los problemas ambientales que de él se derivan, justifican la búsqueda de nuevas técnicas que permitan reducir costes y sean respetuosas con el medio. En este contexto, el reciclado de

G R P N U

14



firmes, como medio de racionalizar los recursos, toma un renovado protagonismo y se convierte en una necesidad.

La creciente sensibilización social acerca de la necesidad de preservar el medio ambiente ha hecho que la legislación sea hoy mucho más proteccionista que en el pasado. Esto dificulta la obtención de materias primas adecuadas, aumentando su coste y el de su transporte hasta la obra, ya que casi nunca se producen en el lugar donde se necesitan. De igual manera, es creciente la dificultad para encontrar un vertedero para los materiales retirados del firme a precio razonable. Estos problemas son especialmente ciertos en ámbitos urbanos. 5.3. IMPORTANCIA DEL PROCESO DE RECICLAJE DE CARPETA ASFALTICAS El desecho de los materiales envejecidos del firme, además de provocar problemas relacionados con la adquisición de nuevas materias y con su vertido, resulta contraproducente desde el punto de vista técnico, ya que pese a estar envejecidos, conservan buena parte de sus cualidades. El fresado y reutilización del conglomerado asfáltico comporta un gran ahorro, ya que requiere sólo de un 1% a un 3% de betún adicional, mientras que un nuevo hormigón asfáltico puede necesitar más del 6%. Este aspecto, junto con el reducido coste de transporte y la escasa energía necesaria para la producción de un firme reciclado, hacen que el ahorro energético sea importante respecto de la construcción convencional de pavimentos.

G R P N U

15



5.4. CONOCIMIENTO ACTUAL DEL TEMA El sistema de gestión de cualquier firme debe controlar sus características durante toda su vida útil. De esta manera se podrá decidir en cualquier momento la mejor opción de conservación para mantener el nivel de servicio exigido por las necesidades del usuario. Estos sistemas pretenden ser la herramienta ideal para encontrar el momento y el procedimiento óptimo para realizar la conservación de modo que se obtenga el mejor resultado posible al menor coste para la sociedad. Incluimos en este coste social tanto el coste efectivo de la reparación como los posibles gastos externos referidos a la circulación de los vehículos, a los posibles accidentes que puedan derivar del mal estado del firme, a los tiempos de demora, etc. Las operaciones de conservación pueden ser muy frecuentes pero poco importantes o por el contrario, escasas y de mayor envergadura. Aquellas actuaciones de menor presupuesto o más espaciado en el tiempo comportarán un mayor coste social. En cambio, una actuación más completa y costosa o más frecuente comportaría un menor coste social. Así pues, es la administración la que debe decidir aquella actuación menos costosa socialmente posible teniendo en cuenta el presupuesto que dispone. El sistema de gestión proporciona los elementos de juicio necesarios para poder decidir cuál es la mejor estrategia para cada caso particular, considerando a la vez las necesidades y las prioridades de la red. El sistema simula las consecuencias positivas y negativas de cada actuación posible, lo que permite una mejor planificación de la red y una mejor administración del presupuesto destinado a la conservación. 5.5. VENTAJAS DEL CONSERVACIÓN

RECICLADO

COMO

TÉCNICA

DE

El Reciclado tiene una serie de ventajas “potenciales” respecto a las

alternativas tradicionales de rehabilitación: 1. Materiales  

Ahorro en asfalto Ahorro en áridos

2. Medio Am biente 

Reducción por concepto de botadero (por reducción de escombros)

G R P N U

16

RECICLAJE DE CARPETA ASFALTICA 




Reducción en la explotación y transporte de nuevos materiales, especialmente asociados al recurso árido Reducción de la contaminación por varios efectos asociados a los sistemas constructivos y productivos, siendo los principales: reducción del ruido, reducción de la emisión de polvo Reducción del consumo energético, etc.

3. Asp ectos Constructivos  

Se eliminan o corrigen las causas que dieron origen al deterioro Se puede mantener cota original del pavimento

4. Asp ectos Económicos 

Es muy económico cuando se agregan los costos exógenos

5.6. CONSIDERACIONES PREVIAS PARA UN RECICLADO Cuando nos planteemos el reciclado de una carretera, hay tres grandes áreas que deberíamos considerar para asegurar el éxito de la operación: la técnica, la ambiental y la económica.

CONSIDERACIONES DE CARÁCTER TÉCNICO Los firmes están integrados por diferentes capas de materiales cuya misión es transmitir las solicitaciones del tráfico que llegan a la superficie, a la explanada, de forma que ésta, que no tiene una gran capacidad portante, no sufra deformaciones plásticas. Cada una de las capas está definida por su espesor y la naturaleza del material que la forma, que le confiere un cierto comportamiento mecánico cuantificable a través de su módulo elástico. Cabe recordar que estas capas funcionan principalmente de dos formas. Cuando son materiales granulares, la transferencia de cargas se realiza a través del esqueleto mineral de la capa. Con el tiempo, se produce una reordenación de las partículas minerales que se traduce en deformaciones en la superficie. Cuando hablamos de materiales ligados, la capa funciona en su conjunto actuando (en mayor o menor grado) como una placa. Esto significa que en su parte superior moviliza una serie de compresiones horizontales y las correspondientes tracciones en su zona inferior. Estos materiales fallan por acumulación de ciclos de carga-descarga que fatigan el material dando lugar a fisuras que se transmiten de abajo a arriba. Cuando nos enfrentamos a una rehabilitación es fundamental tener en cuenta lo anterior. Tendremos que identificar cuál es el espesor de cada

G R P N U

17



una de las capas del firme y su naturaleza, qué tipo de explanada tenemos y qué tipo de fallo se ha producido. Además de la identificación de los materiales existentes, es muy importante que conozcamos sus condiciones de trabajo. Para ello debemos conocer con exactitud cuál es el tráfico que soporta la carretera en el momento presente y cuál es su evolución previsible (especialmente en lo que respecta a los vehículos pesados). No debemos de olvidar que estos proyectos tienen un periodo de diseño de 10 a 20 años. El análisis de las deflexiones nos aportará muchos datos para una mejor comprensión del comportamiento mecánico de las capas.

CONSIDERACIONES DE CARÁCTER AMBIENTAL Todavía hoy es frecuente que el diseño de las secciones de firme se realice en base a criterios estructurales a pesar de las diferentes condiciones ambientales. Las condiciones ambientales afectan a la carretera de tres maneras: - La superficie del firme está expuesta al clima del lugar. Los ciclos térmicos y la radiación solar producen un envejecimiento y progresivo deterioro de la capa. - La estructura del firme es muy sensible al ingreso de agua que se produce a través de las fisuras y grietas superficiales. Esta agua, en combinación con los mencionados efectos térmicos, puede tener un efecto totalmente destructivo para la carretera. - Las condiciones medioambientales, que afectarán a la disponibilidad de nuevos áridos (explotación de canteras), posibles puntos de vertido, emisiones a la atmósfera, etc.

CONSIDERACIONES DE CARÁCTER ECONÓMICO

G R P N U

18



Es bien evidente que siento este el bloque que se menciona en último lugar, es el que probablemente tenga un mayor peso específico a la hora de decantarse por una solución u otra. En general, todas las propuestas que implican un proceso de reciclado son más económicas por cuestiones obvias. Sin embargo, en algunos casos, la comparación económica no es claramente favorable para el proceso de reciclado en sentido estricto. Aun en estos casos, el proceso de reciclado siempre es más económico en términos globales, si tenemos en cuenta todas las externalidades que se producen en muchos de los procedimientos convencionales. 5.7. RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT (RAP) En la conservación y rehabilitación de firmes con mezclas bituminosas se registra un incremento cada vez mayor de las operaciones de fresado y reposición con mezclas nuevas. Este hecho da lugar a la generación de unos materiales con un elevado potencial de reutilización de los áridos y del ligante contenidos en ellos mediante técnicas de reciclado en frío con emulsión o de reciclado en caliente. A estos materiales reciclables se suman también los procedentes de demoliciones de capas de firmes bituminosos. Los dos tipos de materiales procedentes de la recuperación de firmes bituminosos se suelen conocer en la literatura técnica con la acepción común de RAP (Reclaimed Asphalt Pavement).

El que la estructura de un pavimento se encuentre deteriorada, no significa que los materiales que lo conforman también lo estén. En particular se considera que el árido mantiene su edad geológica.

G R P N U

19



5.8. MÉTODOS DE RECICLAJE DE CARPETA ASFÁLTICA a. RECICLADO “IN SITU” EN CALIENTE Se trata de una técnica aplicable a materiales bituminosos. El reciclado se realiza in situ con unos requisitos especiales, provistos de calefactores, que elevan la temperatura de la superficie del firme y facilitan la disgregación del material.

Reciclado in sito de pavimentos asfálticos Existen 3 modos básicos de aplicar esta técnica: 

El Termorrep erfilado  La termorregeneracion  Termorreciclado

b. 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 carpeta asfáltica envejecida 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. c. RECICLADO “IN SITU” BITUMINOSAS (RFSE)

EN

FRÍO

CON

EMULSIONES

Esta técnica, permite reutilizar la totalidad de los materiales extraídos de la carpeta asfáltica envejecida en condiciones técnicas, económicas, sociales y ambientales muy favorables. El procedimiento usual y básico consiste fundamentalmente en las siguientes operaciones:

G R P N U

20



- Fresado en frío de un cierto grosor de la carpeta asfáltica. - Mezclado del material obtenido con una proporción determinada de emulsión y otros aditivos. - Extensión en obra de la nueva mezcla. - Compactación enérgica. - Curado de la capa reciclada. - Extensión de una capa delgada de rodadura a base de mezcla en caliente.

d. RECICLADO 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: - Coste. Cada técnica tendrá un cierto coste que hay que tratar de minimizar. El coste 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. G R P N U

21



- 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.

VI.

RECICLADO IN SITU EN CALIENTE

Proceso mediante el cual una capa asfáltica es calentada con un dispositivo apropiado, reconformada y recompactada, operación que se puede realizar con o sin adición de estabilizantes, agregados o asfalto nuevo.

6.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO A continuación se presenta un proceso general del reciclaje in situ en caliente: -

-

Precalentar la carpeta asfáltica existente por medio de rayos infrarrojos, con el objeto de no dañar las características físicas del asfalto residual. Este equipo transmite el calor a través de paneles montados sobre un chasis, con motor que lo hace autopropulsado eleva la temperatura de 90°C a 100°C. Con un segundo equipo de calentamiento, denominado REMIXER, se eleva la temperatura de 120 a 130 °C.

G R P N U

22


-

-

-


Se introduce al proceso de mezcla asfáltica virgen, y se envía al tambor reciclador. El Equipo cuenta con tolvas donde se descarga la mezcla asfáltica, que es transportada en camiones de volteo. Se disgrega la carpeta asfáltica existente calentada, con un rodillo fresador, la profundidad de corte suele hasta de 8 cm. El disgregado de la carpeta se hace de una forma cuidados y el material es transportado a un proceso de cribado y disgregado hasta obtener la granulometría de proyecto. Cortado el material se hace pasar al tambor mezclador. Dentro del tambor mezclador se homogeniza el materia producto del corte. Se tiende la mezcla de reciclada de manera uniforme. Se procede a su compactación.

G R P N U

23



6.2. PROCEDIMIENTOS DEL RECICLADO EN CALIENTE En el reciclado in situ en caliente podemos distinguir tres procesos: Reforming

Termorreperfilado Regripping Procedimientos del reciclado en caliente

Termorregeneración (Repaving) Remixing Termoreciclado

Grandes máquinas integrales realizan distintas operaciones

Rejuvenating Calentamiento del pavimento Levantamiento de un cierto espesor Formación de un cordón de material levantado Separación en su caso del material que no se vaya a reutilizar Eventual aportación de materiales nuevos Mezcla homogénea de los materiales nuevos con los antiguos Extensión Compactación.

, que consiste únicamente en calentar, fraccionar, remezclar El Termorrep erfilado (con adición o no de agente rejuvenecedor) y recompactar los 2-3cm superiores de firme. La técnica de termoreperfilado se utiliza para corregir pequeños deterioros en la superficie del pavimento o como tratamiento previo de un refuerzo posterior, de manera que se obtenga una adherencia óptima entre las capas antiguas y las nuevas. Variantes: -

-

Reforming: Consiste en devolver el perfil a una calzada bituminosa mediante calentamiento y escarificación, dándole posteriormente la forma deseada y compactando sin extraer ni adicionar ningún material. Regripping: Se trata del reforming acompañado de la incorporación de áridos mezclados o no con ligante para modificar alguna de sus características superficiales como, por ejemplo, la mejora de la rugosidad. G R P N U

24



La termorregeneracion (Repaving) , que consiste en el calentamiento y

fraccionamiento de los 3-5cm superiores del firme y la aplicación de una capa fina de refuerzo (2-3cm), con una compactación simultanea en conjunto. Se aplica para corregir problemas de regularidad longitudinal o transversal, pérdida de material superficial, y para superficies deslizantes o permeables, con las ventajas derivadas de disponer una nueva rodadura. A veces, va precedida de la eliminación por fresado de los 2-3cm que se van aportar de material nuevo, para mantener la rasante. Termorreciclado,que consiste en el calentamiento y fraccionamiento del material,

la adición de ligante o rejuvenecedor y áridos nuevos si es necesario, la remezcla del conjunto, y la compactación del material resultante. Generalmente trata de resolver problemas de envejecimiento del ligante o defectos de formulación de la mezcla, y suele aplicarse en espesores de 4-8cm. Existen dos métodos: -

-

Remixing Mejora de las propiedades de la capa superficial de un firme mediante calentamiento, escarificación, mezcla con las correcciones necesarias de la formulación y eventualmente la adición de un agente rejuvenecedor de ligante. Rejuvenating Es el mismo procedimiento que el remixing pero con la única aportación de un agente rejuvenecedor.

6.3. EQUIPOS ESPECÍFICOS El reciclado en caliente in situ se realiza con unos equipos especiales provistos de calefactores que elevan la temperatura de la superficie del firme y facilitan la disgregación del material, siendo el elemento básico del equipo el escarificador o fresador-calentador. Generalmente, CALENTADOR: consiste en unos paneles de rayos infrarrojos que calientan la superficie a temperaturas que oscilan entre 120ºC y 160ºC. Suele haber una serie de paneles que precalientan la superficie y eliminan la humedad, y una o dos series (si se reciclan más de 2-3 cm ya que suele hacerse en dos etapas) que aplican la temperatura final.

G R P N U

25



EQUIPO DE ESCARIFICADO: provisto de dientes de acero con puntas de carburo, aunque a veces se utilizan fresadoras convencionales. El material disgregado se mezcla con un betún blando o un agente rejuvenecedor, pudiendo llevarse a cabo la técnica con o sin aportación de árido nuevo y realizando la operación de mezcla con el mismo equipo. La extensión y compactación (compactadores neumáticos y compactadores lisos tipo tándem vibratorios)se realiza mediante equipos convencionales y debe realizarse lo más rápidamente posible ya que es el punto crítico de toda la operación. Cabe indicar que en la actualidad el avance tecnológico de los equipos permiten reciclar usando un solo equipo (tren de reciclado).Estos Equipos cuentan con un sistema computarizado, para aplicar aditivos rejuvenecedores, que permiten dosificar este producto al material fresado y le mismo tambor de fresado sirve para hacer una mezcla uniforme.

Tren de Reciclado en caliente In situ

6.4. VENTAJAS: Sobre el reciclado in situ, el reciclado en caliente en planta presenta las siguientes ventajas: Una homogeneidad más grande debido a que la dosificación de las mezclas recicladas puede controlarse de manera precisa mediante básculas y dosificadores. Asimismo, la dosificación de materiales nuevos puede controlarse también de manera exacta. Se puede realizar sobre cualquier espesor de mezcla bituminosa, sin limitaciones. El transporte, la extensión y la compactación se pueden realizar con equipos convencionales (ventaja sobre el reciclado in situ en frío).

G R P N U

26



Degrada menos los áridos, y se aprovecha mejor la capacidad aglomerante residual del betún antiguo (ventaja sobre el reciclado in situ en frío). No necesita tiempo de curado, se puede abrir inmediatamente al tráfico (ventaja sobre el reciclado in situ en frío). Se puede utilizar en capas de rodadura, cosa difícil con los reciclados in situ especialmente en frío.

6.5. LIMITACIONES Estos procesos son complejos en si mismos y la maquinaria muy costosa y, por su tamaño, mayormente solo utilizable en autopistas. El calentamiento previo del pavimento produce una oxidación adicional del ligante, por lo que se dificultad aún más la efectividad del reciclado. Esta técnica, en la que la superficie del pavimento existente se calienta, sólo se puede aplicar a los firmes con un pavimento bituminoso. El tratamiento se circunscribe a una profundidad que no suele exceder de 8 cm, pues una profundidad mayor requeriría un calentamiento excesivo de la superficie del pavimento. No soluciona los problemas estructurales, sino únicamente los superficiales; además, el calentamiento oxida, envejece y hace frágil a dicho betún. Igualmente, debe considerarse la problemática e inconvenientes debidos a las emisiones de humos y riesgos de trabajos con temperaturas elevadas.

G R P N U

27


VII.


RECICLADO IN SITU EN FRIO

La finalidad técnica del reciclado es la de recuperar las propiedades originales del material que se fresa o incluso mejorarlas. Estas propiedades son; la capacidad estructural, la resistencia a la acción del agua y la resistencia a la fatiga. Los reciclados en frio in situ más usuales son los que usan como ligante base una emulsión o como conglomerante el cemento.

7.1. PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN El proceso de reciclar in situ un firme en frío consta básicamente de tres operaciones, muy parecidas a las realizadas en la construcción normal de un firme nuevo: Disgregación del firme existente, fresándolo hasta una cierta profundidad para reutilizar el material utilizado en su construcción. La mezcla en frío del material disgregado se puede llevar a cabo conjuntamente con la disgregación o como una operación independiente, sin desplazar el material existente. A la mezcla se le añaden, de forma separada o conjunta: 









Agua, para permitir el fraguado de los conglomerantes hidráulicos o la envuelta de las emulsiones bituminosas y para facilitar la compactación. Ligantes o conglomerantes: emulsiones bituminosas o cemento (en polvo o en forma de lechada), en ocasiones con la incorporación de cal o de otros aditivos. - Áridos de aportación, si es necesario mejorar la granulometría del material recuperado del firme existente y sus características mecánicas. La extensión y compactación del material mezclado de manera que se obtenga una nueva capa del firme. Estas operaciones se realizan de igual forma que en la construcción de un firme convencional, salvo que en el reciclado no se suele trabajar a anchura completa sino por franjas.

G R P N U

28



El proceso se completa, en la mayoría de los casos, con la extensión de un pavimento bituminoso. Éste puede ser necesario para completar el proceso de rehabilitación o para dotar a la superficie de unas características adecuadas al tráfico que ha de soportar.

7.2. CLASIFICACIÓN DE LOS RECICLADOS IN SITU EN FRÍO Los distintos tipos de reciclado in situ en frío se pueden clasificar atendiendo a: La naturaleza y el espesor de los materiales que se van a reciclar El ligante o conglomerante empleados: emulsión bituminosa o cemento, en ambos casoscon incorporación o no de cal. Los principales objetivos de la rehabilitación son: - Renovación superficial. - Rehabilitación estructural - Creación de una capa de base de alta calidad ejecutada in situ. En la siguiente tabla se consideran cuatro clases de reciclado in situ en frío  

Clase I Empleado en un pavimento insuficiente para el tráfico esperado o ya o agotado, sobre una explanada que no tenga problemas serios, y cuyo pavimento sea de pequeño espesor. Permite obtener una capa de características mecánicas mejoradas, o similar a una grava emulsión o, a medio plazo, mejor aún. Para reducir la sensibilidad del material a la acción del agua podemos añadir del 1 al 2 % de cemento o de cal como aditivo. En general, se suele disponer sobre la capa reciclada un pavimento o bituminoso de pequeño espesor: riego con gravilla, lechada bituminosa o aglomerado en capa fina. G R P N U

29



Clase II Esta clase de reciclado se emplea para firmes con capas o bituminosas, en las que éstas sean las principales responsables de los deterioros, pudiendo haber además problemas de adherencia en la interfaz entre pavimento y base. Se reciclan unos materiales relativamente homogéneos, bituminosos en un 75 % aproximadamente. El reciclado abarca totalmente las capas bituminosas, y la totalidad o parte de las inferiores (granulares o tratadas con cemento). Si sólo abarcase las capas bituminosas, se trataría de un reciclado o de clase III. Por el contrario, si las capas bituminosas no se considerasen aprovechables y, por lo tanto, no se reciclasen o fuesen de muy pequeño espesor es decir, que sólo se actuara sobre la base, se trataría de un reciclado de clase I. o El hecho de elegir este tipo de reciclado se valora después de realizar unos ensayos que nos indiquen que no vamos a tener problemas de heterogeneidad de los elementos que se reciclan. o En general, se dispone sobre el reciclado un pavimento bituminoso de poco espesor que puede ser un tratamiento superficial o capa de rodadura delgada. Clase III Esta clase de reciclado se emplea donde las capas superiores de un o firme, totalmente bituminosas, se hayan comportado mal a fatiga, reflexión de grietas, despegues, ligante envejecido, etc. El reciclado debe penetrar ligeramente en las capas inferiores, para eliminar los problemas que pueda haber en la interfaz. Se puede considerar a la capa reciclada como una capa intermedia, o sobre la que se dispondrá otra de rodadura. Clase IV o Esta clase de reciclado se emplea en zonas con insuficiencia estructural en el firme existente para los tráficos esperados. Frecuentemente se combina con un ensanche de la plataforma; en este caso podríamos no reciclar la parte central del firme, menos solicitada por las cargas del tráfico pesado. El reciclado debe abarcar todo el espesor del material aprovechable, o hasta donde permita el equipo disponible. o Se ha comprobado que la adición de una emulsión bituminosa, en una proporción del 3 al 4 % de la masa seca del material, permite reducir la rigidez de la capa reciclada y aminorar la reflexión de las fisuras de retracción. Es una técnica mixta denominada a veces reciclado de clase V. G R P N U

30



7.3. CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LA CLASE DE RECICLADO Hay que decidir, si el reciclado se va a realizar con una emulsión bituminosa o con un conglomerante hidráulico. Las principales diferencias son las siguientes: El espesor de un reciclado in situ con una emulsión bituminosa es notablemente menor que el de un reciclado con cemento; en la práctica, el límite superior del primer caso coincide con el límite inferior del segundo. La función de un reciclado con emulsión bituminosa es la de aprovechar en la mayor medida posible el firme antiguo y, en particular, el ligante bituminoso que pudiera existir en él. En cambio, con un reciclado con cemento se obtiene un soporte de elevada rigidez, a menudo de muy distinto comportamiento estructural del de los materiales preexistentes, sobre el cual se van a extender unas capas de mezcla bituminosa para constituir un firme semirrígido. El reciclado con cemento no sólo permite un ensanche de la plataforma, sino también obtener una capacidad de soporte transversalmente más homogénea si la plataforma había sido ya ensanchada con anterioridad. 





El reciclado de la clase I se aplica habitualmente a pavimentos flexibles, que vayan a verse sometidos en general a una categoría de tráfico pesado, sin problemas serios en la explanada. Los reciclados de las clases II y III se emplean habitualmente para tratar las situaciones de deterioro correspondientes a: 

 



La fisuración por fatiga de firmes flexibles y semirrígidos. Es una alternativa al fresado y la reposición seguida de un recrecimiento. De cualquier forma se reduce el espesor del recrecimiento. El despegue de la capa de rodadura. Es una alternativa a su fresado y reposición. La reflexión de grietas de retracción de bases tratadas con cemento que no estén muy degradadas. Permite potenciar las capas bituminosas existentes, dificultando la reflexión de las fisuras hacia el nuevo pavimento. La fisuración por envejecimiento del ligante o por la acción de las solicitaciones térmicas, donde su efecto haya avanzado más allá de lo que repararía la simple extensión de una nueva capa de rodadura.

El reciclado del tipo IV es una magnífica alternativa si se precisa rehabilitar firmes con un avanzado estado de deterioro estructural, a veces incluso con problemas en la explanada, para hacer frente a incrementos de tráfico. G R P N U

31



7.4. EQUIPOS ESPECÍFICOS PARA EL RECICLADO IN SITU EN FRÍO El reciclado in situ en frío se puede llevar a cabo en principio con equipos muy diversos. Para cada una de las fases del proceso hay una o varias máquinas de uso múltiple a las que podemos recurrir. Sin embargo, existen unos equipos específicos, cada vez mejor adaptados, que realizan cuatro operaciones en una sola pasada:

  



Disgregación del pavimento existente, por fresado. Adición continúa del agua, los ligantes o los conglomerantes necesarios. Mezcla del material disgregado con el agua y con los ligantes o conglomerantes. Extensión del material mezclado con la forma requerida.

Si el equipo está dotado de un reparto sólo mediante una rastra o un sinfín, se requiere luego un refino con motoniveladora; en otros casos, el equipo lleva acoplada una regla con pisón, análoga a laque tienen las extendedoras de mezclas bituminosas, por lo que no se precisa ningún refino posterior. Con estos equipos se reducen al mínimo el ruido y la contaminación atmosférica, pues los tres primeros procesos tienen lugar en las cámaras de fresado y de mezcla. Se trata, por consiguiente, de unas máquinas fresadoras-mezcladoras extendedoras, que requieren una potencia elevada, pero que permiten reciclar unos espesores importantes con grandes rendimientos y conseguir una buena regularidad superficial. Como equipo de trabajo puede ser usado un "tren" de tres elementos: una máquina fresadora en frío, una unidad de trituración, tamizado y mezclado y un equipo convencional de distribución y rodillado. Este "tren" debe ocupar una sola trocha o carril para maximizar el flujo de tránsito.

G R P N U

32



Tren de reciclado en frío

De acuerdo a la ARRA (Asociación de Recuperación y Reciclado Asfáltico) de EE. UU., el ahorro de costos puede estar dentro del 20 al 40% del correspondiente a las técnicas convencionales. En razón de que no se ha utilizado un calentamiento, el ahorro de energía puede ser del 40 al 50%.

7.5. 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 carpeta asfáltica envejecida 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. Es muy interesante para carreteras que necesitan un reconstrucción total. Se reciclan espesores de hasta 35 cm, mezclando el material disgregado con cemento y agua. Es un tratamiento eficaz, con el que se consiguen de manera económica firmes o pavimentos de gran robustez.

G R P N U

33



La dosificación se establece basándose en la resistencia media a compresión simple del material reciclado, a una edad de siete días. Las dosificaciones de cemento necesarias para los materiales granulares son inferiores alas que hay que emplear si en el material que se recicla hay productos bituminosos. Si no se alcanzan las resistencias mínimas especificadas, puede ser necesario recurrir a algunas de estas medidas: Aumentar la dosificación del cemento. Disminuir la cantidad de agua. Aumentar la categoría resistente del cemento. Aportar un árido que mejore la granulometría. No hay que olvidar que en estos materiales conviene establecer unas resistencias máximas (nunca superiores al doble de las mínimas), pues si se rebasan será más activa la reflexión de las fisuras de retracción. Para evitarlo se puede: Disminuir la dosificación del cemento. Disminuir la categoría resistente del cemento.    

 

7.6. RECICLADO “IN SITU” EN FRÍO CON EMULSIONES BITUMINOSAS Se basa en el fresado o disgregación del material que se va a tratar, seguido de una mezcal de este material con agua, emulsión (y áridos nuevos si fuera necesario) y en algunos casos cemento o cal. Los espesores de reciclado no pueden superar en general los 15 cm. Se puede alcanzar una cohesión alta si se usa la emulsión adecuad, pero la cohesión final también depende de la densidad que se alcance durante la compactación. Cuanto mayor sea la densidad, mayor será también la cohesión de la mezcla. El proceso de puesta en obra es de vital importancia ya que este tipo de mezclas son difíciles de compactar. Esta técnica, permite reutilizar la totalidad de los materiales extraídos de la carpeta asfáltica envejecida en condiciones técnicas, económicas, sociales y ambientales muy favorables. G R P N U

34



7.7. VENTAJAS DEL RECICLADO EN FRÍO: a. Económicas: es necesario transportar los  No materiales que se quieren reciclar a una central, evitando de esta forma los elevados costes del transporte de materiales. Los equipos móviles son más rentables que los fijos adaptándose a las necesidades de obra.  Obtención del árido directamente de la capa de pavimento existente y utilizándolo como capa intermedia. De esta forma evitamos los altos costes de obtención de áridos y transporte de los mismos. b. Energéticas:  Menor consumo de energía en el proceso. c. Ambientales:  Se evitan la extracción de nuevos áridos y el vertido de los materiales fresados.  Ausencia de emisiones contaminantes. d. Operativas:  Reducción de las molestias causadas al tráfico mantenido durante la construcción, aumentando la seguridad de los operarios y de la propia circulación. e. Técnicas:  Se puede tratar un solo carril en el caso de que el deterioro afecte a una parte de la calzada que tenga varios carriles para el mismo sentido.  Se reducen al mínimo las perturbaciones causadas por las operaciones de construcción a las demás capas existentes, conservando intacta su resistencia y su humedad. Reduce el daño causado a otros tramos de carretera por el paso de la maquinaria de obra.

G R P N U

35

RECICLAJE DE CARPETA ASFALTICA 

 


Las capas superiores al reciclado obtienen de esta forma una base estable y no deteriorada, aumentando de esta forma la vida útil del pavimento. El proceso de fresado y de redistribución, permite fluctuaciones en la composición y en los espesores. Posibilidad de reciclar un mayor espesor de firme

7.8. LIMITACIONES: 

 

VIII.

Los inconvenientes son la falta de aprovechamiento de la capacidad aglomerante del betún antiguo. El tiempo necesario para la apertura la trafico. La regularidad final de la capa , ya que al afectar en general a mayores espesores que otros tipos de reciclados, haberse degradado as la granulometría y realizarse en frio, suele llevar a compactaciones difíciles.

RECICLADO EN PLANTA:

En este tipo de reciclado de la carpeta asfáltica, se levantan las capas superiores del firme (superficie de la carretera o pavimento) por fresado u otro procedimiento y se transporta el material a una central exterior, donde tras un eventual machaqueo secundario y una clasificación granulométrica se mezcla con áridos y ligantes nuevos, así como agentes rejuvenecedores. El producto resultante se destina habitualmente para capas inferiores y arcenes, aunque en ocasiones también se pueden utilizar para capa de rodadura. Si el tratamiento se realiza, como es lo más habitual, en caliente con un ligante bituminoso, el reciclado suele afectar sólo a las capas bituminosas del pavimento existente. Se sigue aportando, sin embargo, bastante más de la mitad del material total, sobre todo si el material recuperado del firme existente es heterogéneo. Aunque no hay limitaciones en el espesor que se puede reciclar, hay otras relacionadas con la naturaleza del material:   

No debe haber alquitranes, aceites ni otras sustancias peligrosas o contaminantes. El betún no debe estar demasiado envejecido. No debe haber una gran cantidad de lechadas bituminosas, pues su elevado contenido en finos puede perjudicar la estabilidad de las mezclas que se fabriquen.

G R P N U

36


RECICLAJE DE CARPETA ASFALTICA 

Tampoco parece clara la posibilidad de reciclar mezclas con betunes modificados.

Si el reciclado se realizase en frío para lograr una mezcla bituminosa, se podrían hacer unas consideraciones análogas a las anteriores; si se trata de un reciclado con un conglomerante hidráulico, el proceso de fabricación es análogo al de un suelo-cemento.

IX.

RECICLADO DESHECHO:

DE

CARPETA

ASFÁLTICA

CON

MATERIALES

DE

9.1. Reciclado con polvo de neumático: Aprovechamiento de neumáticos usados en asfaltos. La valorización es hoy en día la opción válida para todos los residuos que, poco a poco, van ocupando espacio en los vertederos. Para cada tipo de residuo, esta valorización es distinta; como es reciclaje, reaprovechamiento, incineración con recuperación energética, etc. En este caso nos vamos a ocupar de los neumáticos fuera de su uso en el ámbito de los medios de transporte, tales como, vehículos, bicicletas, motos, etc. El neumático es un elemento compuesto por varios materiales, principalmente caucho, negro de humo, metal, textiles, aditivos, óxido de zinc y azufre. Estos datos son valores orientativos, que dependen del uso y de las propiedades básicas de cada neumático: vehículos ligeros, automóviles, maquinaria obra publica, etc. Estos materiales se reparten por el neumático de forma desigual: COMPOSICIÓN DE UN NEUMÁTICO (%)

-

Caucho

45 %

Negro humo

21 %

Metal

20 %

Textiles

4%

Aditivos

8%

Óxido de zinc

1%

Azufre

1%

El caucho predomina en la banda de rodadura y en los flancos laterales aportando flexibilidad, agarre y capacidad de desgaste.

G R P N U

37



-

La fracción metálica se encuentra en forma de aros estructurales en la zona de contacto con la llanta: talón, y en forma de alambres metálicos aportando consistencia y estructura, junto a las fibras textiles a la parte interior o carcasa.

-

La tendencia actual de los fabricantes es llegar a conseguir neumáticos más seguros, con mayor agarre, prestaciones y con una mayor vida media esperada.

Dentro del ámbito de la Unión europea y, según datos de la ETRA, European Tyre Recycling Association, en el año 2000 se generaron 2.480.000 toneladas de neumáticos usados, lo cual supuso un incremento desde el año 1996 de un 6,25%. Alemania, con 598.000 toneladas es el país que encabeza la lista de productores de neumáticos usados, seguido de Reino Unido con 385.000 toneladas, Francia con 380.000 toneladas, Italia con 370.000, y España con 255.000 toneladas anuales. El resto de países europeos aportan cantidades inferiores. En términos generales, el destino que se da en Europa a estos subproductos es el indicado en la tabla. -

Vertedero controlado 47%. Recuperación energética 21%. Recauchutado 16%. Reciclado 8%. Otras aplicaciones 8%.

Una vía de recuperación es integrar en mezclas asfálticas el caucho de los neumáticos desechados. En la actualidad, es una cantidad mínima la aprovechada en la construcción de carpeta asfáltica, pero es una situación que puede ir cambiando poco a poco. En España, Elsamex, grupo de ingeniería civil de ámbito internacional, dedicada al proyecto, ejecución, mantenimiento y conservación de carreteras y autopistas, cuenta con un centro de investigación, CIESM; Centro de Investigación Elpidio Sánchez Marcos, que se encarga de desarrollar distintas tecnologías de pavimentación, siempre respetuosas con el medio ambiente, entre las que podemos citar el desarrollo de ligantes convencionales, emulgentes, mezclas convencionales, pavimentos industriales y deportivos, etc. En la actualidad, el centro de investigación de Elsamex, CIESM, está desarrollando nuevas líneas de investigación para mejorar la reutilización de neumáticos usados en la construcción de carreteras. El objetivo prioritario de estos

G R P N U

38



estudios es conseguir un ahorro en los enormes costos que suponen la reparación y mantenimiento de las carreteras debido a su normal envejecimiento, a través de asfaltos cada vez más resistentes y duraderos. Para entender con claridad como se realiza el trabajo de reutilización de neumáticos usados, hay que saber cuales son los componentes del pavimento que forman las carreteras, y a partir de ahí explicar el papel que juegan los neumáticos usados. Las mezclas asfálticas que componen los pavimentos están formadas por betunes que actúan de ligantes de los áridos. La incorporación del caucho procedente del triturado de neumáticos se puede realizar en las dos fracciones, según distintos tratamientos. Las líneas de investigación existentes tienden a mejorar estas mezclas para optimizar posteriormente el rendimiento de la calzada. Para obtener asfaltos de más larga duración, en ocasiones, los ligantes o betunes se modifican con polímeros químicos. Estos pueden ser sustituidos por polvo de caucho obtenido de la trituración de neumáticos. También existe la posibilidad de añadir trozos de neumático de pequeño calibre junto con el árido. Este tipo de trabajo se realiza por tres métodos; vía húmeda, vía seca y vía mixta: El primero consiste en modificar los betunes añadiendo ciertas cantidades de polvo de caucho bajo unas condiciones determinadas de temperatura, tiempo, aditivos, porcentaje de caucho, etc., que son las que optimizan el resultado final. El siguiente procedimiento, de vía seca, emplea el polvo de caucho como un árido, formando parte de una mezcla en la que representa entre un 0'5% y un 3%. Las producciones anuales en España de betunes y áridos para asfaltos son de 100.000 y 25.000.000 de toneladas. Según estos datos sería la segunda fracción, el árido, la gran absorbedora de los neumáticos fuera de uso, con una capacidad potencial de 400.000 toneladas de polvo al año, o sea, unas 800.000 toneladas de residuos, el triple de nuestra generación de residuos usados. Por último, el tercer método, el mixto, combina la vía húmeda y la seca. Es un sistema en vías de desarrollo que se basa en emplear el betún modificado con caucho y una pequeña cantidad de caucho triturado en forma de áridos.

G R P N U

39



Las ventajas de los tres métodos son varias. Por un lado, representan un beneficio medioambiental en tanto que son capaces de reciclar un residuo bastante problemático hoy en día. Aproximadamente, en la construcción de un kilómetro de pavimento asfáltico podrían emplearse 2.000 neumáticos usados. En cuanto a la calidad del pavimento, resulta uno de mayor duración, resistencia y seguridad, todo ello sin realizar grandes inversiones, ya que únicamente hay que integrar la operación de triturado de neumáticos en las líneas convencionales de producción. Ninguna de las vías de asimilación de neumáticos precisa grandes modificaciones en las actuales instalaciones. En lo referente a la vía húmeda, la sustitución de los polímeros por caucho, nos proporciona unas mezclas de mayor calidad y duración y a un menor coste. Por otro lado estos betunes modificados con caucho son más estables al transporte y almacenamiento y se pueden fabricar en las actuales plantas de betunes modificados, todo ello respondiendo a las nuevas exigencias de la circulación por carretera, como son el aumento de tráfico, la construcción de cargas de rodadura de pequeño espesor, etc. En el procedimiento de la vía seca, la principal ventaja radica en la gran cantidad potencial de neumáticos que pueden ser eliminados. Por otro lado, los estudios determinan que las mezclas de árido por vía seca aportan mejor adherencia de los neumáticos, disminuyen el ruido al circular, aumentan la resistencia a las deformaciones plásticas, fatiga y fisuración ralentizan la deformación por altas y bajas temperaturas y eliminan las posibles placas de hielo de forma más rápida. En conclusión, la integración de los neumáticos fuera de uso en las mezclas asfálticas se revela como una opción interesantísima que aporta sinergias de gran potencial económico, solucionando a la vez un problema medioambiental importante.

G R P N U

40



X.

RECICLADO CON ESCORIAS La elaboración de plomo y cinc a partir del mineral produce cada año cerca de un millón de toneladas de escoria en Europa, que se amontonan en basureros situados en las inmediaciones de las fábricas. Aunque es muy poco contaminante, esta escoria ha sido clasificada como peligrosa con arreglo a la directiva 91/689/CEE. Las escorias se pueden utilizar para basamentos de carretera con cemento o betún, además de otros materiales como ladrillos de cal y hormigón (excepto hormigón para cimientos). Durante más de un año se llevaron a cabo varias pruebas piloto; en ocasiones, a gran escala (como 4 porciones de calzada de 158 metros cuadrados) con diferentes duraciones según los escenarios, con una concentración incorporadas de escorias de entre el 5 y el 50 por ciento y con fórmulas estándar. Las primeras conclusiones muestran que las escorias son aprovechables (vistos los resultados de liberación de plomo y cinc) para la fabricación de las carreteras de asfalto. Estas escorias son básicamente vítreas, constituidas por aluminosilicatos de hierro y de calcio, además de plomo, cinc, e incluso partículas de plomo metálico. Las escorias están formadas por granos de entre 0,2 y 4 milímetros de diámetro, comparables a la arena lavada procedente de las canteras, y pueden utilizarse como sustituto de los áridos procedentes de la extracción. Pero hay que tener en cuenta la peligrosidad de estos materiales al ser utilizados. Para evaluar los riesgos, es indispensable estudiar su comportamiento en condiciones de uso reales, para ello las pruebas se realizan con distintas cantidades de escorias. Únicamente una gestión unitaria de los productores de metales y una metodología científica rigurosa -útil también para las futuras normas europeaspodían abrir la puerta a soluciones viables con un mínimo riesgo. Realmente, la escoria no tiene por qué plantear problemas a quienes la utilicen: cuando sustituya a áridos no debe degradar el rendimiento del material ni modificar el procedimiento de fabricación. Las especies mineralógicas que contienen plomo son asimismo de importancia decisiva para entender el comportamiento de las escorias amontonadas. Las reacciones químicas que se producen en la superficie de un montón de escorias (debidas a la lluvia, al contacto con la atmósfera, etc.) no son iguales que las que se manifiestan en el interior. En segundo lugar, y con el propósito de aumentar la estabilidad de la escoria en la lixiviación, los especialistas metalúrgicos han experimentado con diversas modificaciones de sus procedimientos: cambios en las temperaturas de los hornos, distintos métodos de enfriamiento de la escoria,

G R P N U

41



refusión de la escoria, etc. obtuvieron resultados positivos, aunque no fueron decisivos. Para su aplicación se precisarían cuantiosas inversiones que gravarían el precio del metal producido. Con estas técnicas de reciclado modificado se pretende utilizar la carretera como vertedero controlado, de esta forma productos contaminantes como el plomo y el cinc (difícilmente reutilizables) pueden encontrar su uso en este tipo de reciclado. Sin embargo, esto no determina las condiciones económicas de utilización, auténtico problema del reciclado.

XI.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA LOS COMPONENTES DE LA BASE Y SUB-BASE La Norma EG-2000, establece las siguientes especificaciones: 







Los materiales serán agregados naturales procedentes de excedentes de excavaciones o canteras clasificados y aprobados por el Supervisor o podrán provenir de la trituración de rocas y gravas, o podrán estar constituidos por una mezcla de productos de ambas procedencias. Los materiales para base granular solo provendrán de canteras autorizadas y será obligatorio el empleo de un agregado que contenga una fracción producto de trituración mecánica. En ambos casos, las partículas de los agregados serán duras, resistentes y durables, sin exceso de partículas planas, blandas o desintegrables y sin materia orgánica, terrones de arcilla u otras sustancias perjudiciales.

PARA SUB-BASE:

G R P N U

42



Para prevenir segregaciones y garantizar los niveles de compactación y resistencia exigidos por la presente especificación, el material que produzca el Contratista deberá dar lugar a una curva granulométrica uniforme y sensiblemente paralela a los límites de la franja, sin saltos bruscos de la parte superior de un tamiz a la inferior de un tamiz adyacente y viceversa.



PARA BASE:

G R P N U

43



El material de Base Granular deberá cumplir además con las siguientes

características físico- mecánicas y químicas que a continuación se indican:

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE COMPACTACION: La Norma EG-2000, establece Lo siguiente: Cuando el material tenga la humedad apropiada, se compactará con el equipo aprobado hasta lograr la densidad especificada. En áreas inaccesibles a los rodillos, se usarán apisonadores mecánicos hasta lograr la densidad requerida con el equipo que normalmente se utiliza, se compactarán por los medios adecuados para el caso, en forma tal que las densidades que se alcancen, no sean inferiores a las obtenidas en el resto de la capa. La compactación se efectuará longitudinalmente, comenzando por los bordes exteriores y avanzando hacia el centro, traslapando en cada recorrido un ancho no menor de un tercio (1/3) del ancho del rodillo compactador. En las zonas peraltadas, la compactación se hará del borde inferior al superior. No se extenderá ninguna capa de material, mientras no se haya realizado la nivelación y comprobación del grado de compactación de la capa precedente o en instantes en que haya lluvia. Los tramos por aprobar se definirán sobre la base de un mínimo de seis (6) determinaciones de densidad. Los sitios para las mediciones se elegirán al azar. Las densidades individuales (Di) deben ser, como mínimo el cien por ciento (100%) de la obtenida en el ensayo Próctor modificado de referencia (MTC E 115). La humedad de trabajo no debe variar en ± 2.0 % respecto del Optimo Contenido de Humedad obtenido con el Próctor modificado. Para Sub-base se admite como máximo ± 1.5. En caso de no cumplirse estos términos se rechazará el tramo.

G R P N U

44



ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA AFIRMADO: Este trabajo consiste en el suministro, transporte, colocación y compactación de los materiales de afirmado sobre la subrasante terminada, de acuerdo con la presente especificación, los alineamientos, pendientes y dimensiones indicados en los planos del proyecto. Generalmente el afirmado que se especifica en esta sección se utilizará en carreteras que no van a llevar otras capas de pavimento.

GRANULOMETRÍA

OTRAS ESPECIFICACIONES 

Agua:

El agua es fundamental para que el proceso se lleve a cabo, o sea para que el Químico actúe; por lo cual es recomendable que el material después de mezclado tenga una humedad un poco mayor de la óptima. Las zonas con exceso de agua pueden airearse un poco utilizando moto niveladora o mediante un nuevo paso de la maquina recuperadora, cuidando de que no se sequen en extremo pues se perdería capacidad de soporte al interrumpirse el proceso normal de curación.



Curación y almacenamiento d el material:

El material una vez que se le agrega el asfalto y el Aditivo, puede almacenarse con buena humedad por períodos largos, incluso varios

G R P N U

45



meses, en este caso el material perderá humedad únicamente superficialmente manteniéndose la matriz con buena humedad; en el momento de extenderlo se debe airear un poco, extenderlo y compactarlo en las mismas condiciones descritas anteriormente. 

Asegu ramiento de la calidad de m ateriales y su ministros :

Será por cuenta y responsabilidad del contratista la ejecución de los ensayos de campo, laboratorio y demás diseños y estudios que se requieran para garantizar el cumplimiento de las especificaciones técnicas de construcción. Los resultados de tales estudios deberán presentarse a la interventoría, quien aprobará o no su utilización. Los ensayos mínimos que se exigen serán los siguientes: 

Extracciones o porcentajes residuales de asfalto (1 por cada 150 m3 de material reciclado).



Densidades de compactación (1 por cada 150 m3 de material reciclado).



Inmersión - compresión (1 por cada 500 m3 de material estabilizado) Ensayo anexo a la norma INV E-738-07 complementario a la Especificación INVIAS INV 461-07 (1 por cada 500 m3 de material reciclado).

El contratista está obligado a cumplir con el suministro oportuno y suficiente de los materiales de primera calidad, que sean necesarios para garantizar el avance de la obra. Todos los materiales y suministros que se requieran para la ejecución de la obra, obtenidos por el Contratista y los costos de adquisición, explotación, extracción, cargue, transporte, almacenamiento y utilización serán incluidos en el precio unitario que se estipula en cada ítem. La interventoría ordenará los chequeos necesarios para determinar la calidad de los materiales. Así la interventoría basada en estos análisis autorice la utilización de los mismos, el Contratista no queda exonerado de la obligación de que el material cumpla las especificaciones establecidas. La aprobación, por parte de la Interventoría de los materiales, no exime al contratista de ninguna de sus responsabilidades con respecto a la estabilidad de las obras, ni obliga a la interventoría a permitir que el contratista continúe con su explotación. La interventoría procederá a

G R P N U

46



rechazar los materiales que en cualquier momento no cumplan con las especificaciones, o que sus características sean diferentes a las de las muestras analizadas y aprobadas. Antes de utilizar los materiales procesados, éstos deberán ser aprobados por la interventoría. Si la interventoría determina que las muestras presentadas, no cumplen con las especificaciones, el Contratista deberá modificar y acondicionar sus equipos, o de no ser lo anterior posible, reemplazar los mismos.

XII. RECICLAJE DE CARPETA ASFÁLTICA EN EL MUNDO Con el creciente interés de la comunidad en la conservación de los materiales y la protección del medio ambiente, a lo que se agrega una cierta economía en el proceso de construcción y restauración de pavimentos, el reciclado de antiguas mezclas asfálticas es una técnica que cada día adquiere mayor importancia, y son muchas los países en los cuales se está llevando a cabo este procedimiento, a continuación presentaremos algunas obras en las que se han llevado a cabo el reciclaje de la carpeta asfáltica. 

España El Gobierno de La Rioja invierte 234.600 euros en el arreglo del firme de la carretera de Valdezcaray (LR-416). En esta actuación se está utilizando por primera vez en La Rioja un sistema de reciclado de asfalto, que resulta más económico y respetuoso con el medio ambiente. Esta carretera de 14 kilómetros de longitud sufre de manera especial las adversas condiciones climatológicas durante el invierno y, en consecuencia, los trabajos de conservación en la red viaria, con la aplicación de sal y el paso diarios de los camiones quitanieves, para garantizar el acceso a Valdezcaray a los miles de usuarios que cada invierno disfrutan de estas instalaciones.

G R P N U

47





México El municipio de Mexicali, perteneciente al estado de Baja California, trabaja en coordinación con el Gobierno del Estado a través de la Secretaría de Infraestructura y Desarrollo Urbano (SIDUE), que opera la máquina recicladora de pavimento sobre la avenida Michoacán, entre la calle H. Colegio Militar y Bahía de San Luis Gonzaga, al Poniente de la ciudad, como parte del Programa de Rehabilitación y Mantenimiento de Vialidades, iniciado por el Gobierno de Mexicali.



Chile Camino de la madera o ruta de la madera, un equipo de ingenieros especialistas supervisó el terreno la construcción de 33 km de reciclado con

G R P N U

48



asfalto espumado más la colocación de una carpeta asfáltica en caliente. El objetivo fue garantizar el aseguramiento de la calidad durante el proceso de construcción del proyecto.



Brasil Pavisan Engenharia, la más grande empresa de reciclado de pavimentos de Brasil y poseedora del más moderno parque de recicladoras del país, está realizando la obra caminera ferroviaria que unirá el nuevo puerto situado en la ciudad de Juruti, en el estado de Pará, con Alcoa, una zona caracterizada por la explotación de minas, lo que facilitará la extracción de Bauxita, que es la materia prima utilizada en la fabricación del aluminio, abundante en la región. La obra se adentra en la selva amazónica 60 km, contará aproximadamente con 39 km de ferrovía con 8,80 m de ancho y 21 km de carretera con 11 m de ancho.

G R P N U

49


XIII.


RECICLAJE DE CARPETA ASFÁLTICA EN EL PERU  Trujillo El carril interno de la avenida América Oeste, en el tramo entre las intersecciones de Mansiche y Nicolás de Piérola y la Av. Túpac Amaru, será cerrado al tránsito para construir la nueva “pista ecológica” en la que el

personal de la Municipalidad Provincial de Trujillo (MPT) realiza los trabajos de reciclado de la carpeta asfáltica.



Tumbes En la región Tumbes, Provías Nacional interviene en la Panamericana Norte (Tramo Máncora-Tumbes-Aguas Verdes) con un contrato de conservación por niveles de servicio de cinco años. Se llevan a cabo, además, labores de limpieza, reparación de barandas, desarenado y pintado de estructuras metálicas (puentes) tratamiento de juntas, limpieza de cauce y reciclado de la carpeta asfáltica hasta un espesor de dos pulgadas.

G R P N U

50



Lima Distrito de San Borja provincia de Lima, se realizó el reciclado de un área de 1870.00 M2 y un Ancho de Vía de 6.5 mts.

La municipalidad de La Molina obtuvo hoy un importante reconocimiento internacional por promover prácticas innovadoras que mejoran la calidad de vida de la población. El reconocimiento fue entregado al alcalde Juan Carlos Zurek, luego que participara como expositor del programa "Pavimentos Reciclados" que aplica su comuna en sectores populares de su distrito que, en la mayoría del casos, no están interconectados al sistema de agua potable y alcantarillado. Toda la capa asfáltica que se retiró de la avenida Alameda del Corregidor, que cubría una extensión de 30 mil metros cuadrados, se trasladó hacia la V Etapa de MUSA para mejorar la calidad de vida de los pobladores, explicó el alcalde Juan Carlos Zurek.

G R P N U

51


XIV.


Puno Entidad Contratante: Provias Nacional - Consorcio San Juan

CONCLUSIONES: 





Cualquiera que sea la técnica de reciclaje que se utilice para la rehabilitación de un pavimento debe cumplir con las exigencias de éste, que responda satisfactoriamente a sus necesidades funcionales y estructurales. Así mismo se debe tener en cuenta los recursos, equipos disponibles y tiempo del proyecto que permitan implementar dicha técnica. Cualquiera que sea la técnica de reciclaje que se utilice para la rehabilitación de un pavimento debe cumplir con las exigencias de éste, que responda satisfactoriamente a sus necesidades funcionales y estructurales. Así mismo se debe tener en cuenta los recursos, equipos disponibles y tiempo del proyecto que permitan implementar dicha técnica. Todos somos conscientes de la necesidad de reciclar para conseguir un aprovechamiento óptimo de los recursos naturales. Al mismo tiempo la sociedad reclama una red de carreteras extensa y de calidad. Por lo tanto, es necesario conseguir mantener la red viaria en un estado de conservación óptimo, con el menor impacto ecológico posible y a un coste razonable.

G R P N U

52

REcilado de CArp. ASfaltica Final

Recommend Documents