Reciclado de Pavimentos 08-10-10x

“PROYECTO PERU – GESTION Y CONSERVACION VIAL POR NIVELES DE SERVICIO
APLICACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGIAS”
CARRETERA LA OROYA – HUANUCO – TINGO MARIA – EMP. 5N (DV. TOCACHE)
ING. WILLIAM MAURICIO GALVIS CASTILLO
CONALVIAS S.A SUCURSAL PERÚ
RECICLAR
ES REUTILIZAR UN PAVIMENTO EN MAL ESTADO MEDIANTE UN
TRATAMIENTO, ADICIONANDOLE UN ESTABILIZADOR COMO EL
ASFALTO, EMULSION O EL CEMENTO, QUEDANDO UN
MATERIAL QUE SIRVE COMO REFUERZO O COMO PARTE DE UNA
CALZADA NUEVA .
EL HECHO DE QUE EL PAVIMENTO ESTE EN MAL ESTADO NO
SIGNIFICA QUE NO SIRVA, MEDIANTE UN TRATAMIENTO PUEDE
OBTENERSE UNO DE SEMEJANTES CARACTERISTICAS AL
PAVIMENTO NUEVO.
ES CONTRIBUIR CON EL MEDIO AMBIENTE, PARA EVITAR LA
EXPLOTACION DE CANTERAS
POR QUE RECICLAR
•Un pavimento viejo , es
reemplazado por uno mejor
•El reciclado reutiliza lo
existente disminuyendo costos
•Deformaciones pueden ser
niveladas
•Pueden rejuvenerse mezclas y
corregir granulometrías
•Pavimento nuevo puede ser
de mejor calidad
•Se ahorran costos de acarreos
y sitios de DME
•Gálibos bajo puentes pueden
ser conservados
•Puede volverse a reciclar
TIPOS DE RECICLADOS
Reciclaje superficial: espesores < a 4 cm + adición asfalto +
compactación: consiste en fresar y luego re capear.
Reciclado en caliente: fresar + transporte a planta + reclasificado +
adición de asfalto + transporte a obra
Reciclado en sitio: espesor< 40cm + adición asfalto o emulsión+
filler + compactación y terminado.
Reciclado en caliente en sitio: Levantamiento + tratamiento y
calentamiento + asfalto + colocación
Recuperación total de espesores: rehabilitación profunda ,
transportes, DME, canteras, mas costoso
Comparación reciclado in situ vs en
planta
Reciclado en planta
Reciclado in situ
Material debe ser transportado
Rapidez de ejecución
Mejor producto final por adición
Maquinas modernas permiten
de material virgen
Almacenamiento del material de
entrada en acopios.
Material puede ser sometido a
mas ensayos.
Se puede cambiar la proporción
de los materiales
Material se puede almacenar y
usarse cuando sea necesario
grandes avances : + 1000 ml día
Proceso limpio y ecológico
Material sobrante se puede
almacenar y reutilizar
Ahorros en transportes
Se trabajan espesores hasta de
40 cm
Trafico inmediato.
Estabilización con cemento
Ventajas
desventajas
Disponibilidad
Agrietamiento por contracción
Costo
Aumenta la rigidez
Facilidad de aplicación
Curado apropiado
Aceptación
Protección del trafico a
Se puede efectuar con
temprana edad
Material no se puede acopiar
Mezclado debe ser intimo, debe
pulverizarse el material
mezcladora para volúmenes
pequeños
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
Costo alto del trasporte por ser
casi 50% agua
Estricto control de la humedad
Debe controlarse el régimen de
la rotura y del curado posterior
Almacenamiento de la emulsión
debe hacerse con ciertos
cuidados
Estabilización con asfalto espumado
ventajas
Produce un material con
propiedades visco elásticas
Facilidad de aplicación
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
Tipos de reciclado
En frio
En planta
En sitio
En caliente
ASFALTO ESPUMADO
Estabilización en el que se tritura el espesor total del asfalto + parte
base granular produciendo una nueva base estabilizada.
Este proceso de estabilización se ejecuta dentro de una cámara en
donde se tritura el material y se le adiciona el asfalto, cemento y agua,
en condiciones controladas y con porcentajes obtenidos en laboratorio
Agua fría + asfalto caliente produce una expansión de gas en forma de
espuma
PASOS PARA EL RECICLADO
1-
EVALUACION DEL PAVIMENTO EXISTENTE
Verificación visual( fallas, drenajes, transito, clima)
Investigación del estado del pavimento, mediante calicatas (perfilo
metro laser, y diamantinas.
Verificación de espesores para determinar sectores homogéneos,
diferentes diseños. Hasta 40 cm.
Verificación del estado de la sub rasante, ensayos de capacidad de
soporte CBR, limites, humedad, granulometría.
Tomar muestras de material pulverizado por la maquina con el fin de
obtener granulometrías reales para elaborar varios diseños de mezcla,
variando porcentajes de agua y asfalto.
PASOS PARA
EL RECICLADO
DISEÑO DE LA MEZCLA:
Agregados recuperados:
RAP + base granular
Ubicación de las poleas de la recicladora
100,127,150,190 RPM,
determinar granulometría. % finos > 5 %
Limites: si IP > 10, use cal. < 1.5, % cemento < 1.0 % máximo.
Caracterización del asfalto:
determinar propiedades del asfalto, Vida media y razón de expansión
temperatura de trabajo: 160 +/- 5 º C. ahorro de combustible .
Diseño de mezcla en laboratorio: Efectuar ensayos con diferentes porcentajes
de agua, asfalto y cemento, briquetas y se ensayan, húmedas y secas
Vida media y relación de expansión
Relación que forma el volumen
máximo (Vmax)que alcanza la
espuma con el volumen original (Vo)
después de bajar totalmente la
espuma.
Mínimos valores aceptables: 10 veces
Razón de Expansión
Relación de expansión (Re):
36,0
25,0
30,0
Razón de Expansión
20,0
18,0
15,0
12,0
10,0
Vida Media
5,0
6,0
0,0
0
1
2
3
Evaluación para 3 temperaturas: 160, 170 y 180 ºC
Vida media:
Tiempo en segundos que trascurre
para que la espuma colapse a la mitad
de su volumen máximo
Mínimo valor aceptable : 6 segundos
24,0
Vida media
t(1/2) (seg)
ASFALTO ESPUMADO 60/80 a 180 ºC
30,0
4
5 % Agua
PASOS PARA EL RECICLADO
Infraestructura: pedidos de materiales:
1.
2.
3.
4.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
Cemento: proveedores en la zona
Asfalto: Programación semanal
Combustibles: abastecimiento diario
Agua en la zona: limpia y abundante
Equipos:
Punto de calentamiento, ubicación
Cisternas para trasportes de asfalto y agua (termo tanques)
Equipos de extensión y compactación, tren de reciclado
Mano de obra:
Cuadrillas de topografía: levantamientos, marcados, nivelar base
Cargue y descargue de cemento: 500 sc diarios, regarlos por franja
Ayudantes de equipos: rodillos, motos, recicladora, cisternas, vigías.
Antes de
iniciar
Charlas de 5 minutos
con los trabajadores
Verificación de los
equipos y conexiones
Cierre de la zona de
trabajo:
Difusión de los cierres
en diferentes medios y
volanteado.
Tren de reciclado
Esta conformado por :
Camión del cemento
•Cisterna de agua
•Cisterna de asfalto
•Recicladora
•Compactación primaria
Compactación
primaria
recicladora
asfalto
Sentido de avance en
ascenso
agua
•Compactador 14 ton
Proceso pre
constructivo
•Ingresar a la maquina % de
agua, asfalto, peso material
•Nivelación de baches con
material adecuado
•Demarcación de las zonas
de trabajo.
•Distribución de los carriles
de trabajo
•distribución del cemento
•Marcado de sobre anchos
en curvas
•Distribución de boquillas
Reciclado in situ con Asfalto espumado
Traslapo 45
Traslapo 30
2.45
2.15
Ancho de vía 6.60 mts
2.0
INICIO DE LOS TRABAJOS
Agua espumado
asfalto
agua de
compactación
Inicio del reciclado
Compactación y nivelación
Controles en obra
•Espesores
•Humedad
•Toma de briquetas
•Temperatura del
asfalto
•Maniobras de reversa
•Asfalto en el material
•Picas de la recicladora
Controles
posteriores
•Verificación visual :
posibles
acolchonamientos
•Toma de densidades
•Ensayos tracción
indirecta en laboratorio
de briquetas : secas y
húmedas curadas a 40ºc
por 72 hr
•Humectación de la base
•Riego de protección
•Colocación de capa de
rodadura
Módulos del espumado vs el asfalto convencional
La resistencia mecánica
que posee una mezcla
reciclada con asfalto
espumado es cercana a
un 30 - 50% de la que
posee un concreto
asfáltico convencional.
material
Modulo resiliente (Mpa)
Concreto asfaltico
> 3500
Material granular con 1000 - 2000
asfalto espumado
Base granular CBR
100%
250
Ventajas del asfalto espumado
•Puede ponerse al trafico
inmediatamente
•Con los equipos modernos
pueden obtenerse grandes
rendimientos
•Material reciclado puede
acopiarse y utilizarse después
•Puede usarse para tratar
materiales in situ con %
humedad altos
•Al adicionarle cemento se
aumenta la resistencia retenida
en condiciones de humedad
•Permite la conservación del
medio ambiente
Algunos datos técnicos del reciclado con asfalto
espumado
PARA UN DIA DE TRABAJO DE
1000 ML = 6600 M2
Peso material antes: 2170 kg/m3
Porcentaje de asfalto: 3%
Porcentaje de cemento: 1%
Porcentaje de agua espumado: 2.2%
Porcentaje agua compactación:
1.5%
Presión inyección de asfalto: 5 BAR
asfalto día: 17000 gal PEN 85/100
Cemento diario: 550 bolsas
Agua para espumado: 16000 gal
Combustible diario: 700 gal diesel
Yeso usado para marcar: 280 kg
Velocidad maquina: 10 mt/min a
150 RPM
Cuál escoger?
Si existiera una cultura de mantenimiento preventivo se disminuirían
los costos y procesos del mantenimiento periódico.
Debe escogerse la alternativa que produzca la mejor relación costo –
efectividad durante la vida útil del pavimento.
Debe mirarse la disponibilidad de recursos, clima experiencias
similares, trabajos anteriores efectuados.
Cada proyecto es único, la profundidad del reciclado y el tipo de
estabilización se deben basar en el transito estimado para el periodo de
diseño, materiales del pavimento existente y la resistencia in situ de la
sub rasante.
Es importante saber cual es el problema del pavimento existente,
usando deflexiones vemos si el deterioro es superficial o profundo.
Que quiere la autoridad vial? Para cuanto tiempo es el trabajo, a corto o
largo plazo.
[email protected]