08 sma – la opción sustentable

RECICLADO DE PAVIMENTOS

ELIO CEPOLLINA JUNIOR

(Re) Construcción de Capas de Baseutilizando técnicas de reciclaje con espuma de asfalto

RECICLADO DE PAVIMENTOS

¿Por qué reciclar?

• La mayor parte de las carreteras fueran pavimentadas en los años 60, 70 e 80

• El trafico cambió exponencialmente• Los camiones cambiaron• Vida útil de proyecto de los pavimento sigue la misma : 12

años (AASHTO)

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Por lo tanto gran parte de la red debería ser reconstruida!

AASHTO

RECICLADO DE PAVIMENTOS

¿Hay recursos económicos? ¿Hay recursos ambientales?

Los métodos de ejecución

“In situ”

En planta

WR

KMA

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Reciclaje in situ o dinámico

RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Reciclaje en planta móvil

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Agentes de cohesión de agregados

•Cemento

• Emulsión

• Espuma de asfalto

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Técnica de reciclado con asfalto espumado

BSM – Bitumen Stabilized Materials

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Un poco de historia…

• En los años 50 un accidente en una planta de asfalto mezcló vapor de agua con asfalto

• En 1956 Prof. Ladis Csanyi, Universidad de Iowa empezó a estudiar el asfalto espumado e creo la primera cámara de

expansión.

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Más un poco de historia…

RECICLADO DE PAVIMENTOS

El final de la historia.

• En 1968 MOBIL OIL ha adquirido los derechos de patente de Prof. Csanyi e empezó a desarrollar el proceso, cambiando la inyección

de vapor por agua + aire. Nunca se ha comercializado.

• En 1998 cayó la patente e Wirtgen juntamente con LoudonInternational empezaron a desarrollar técnicas de proyecto e

equipos para aplicaciones .

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Producción de asfalto espuma

Cambio físico temporal (densidad)

+/- 165° C

RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Característica de BSM

Material non conectado continuamentenon suceptible a grietas por fatiga o por cambio termal

Resistencia e rigidez mejoradasLarga durabilidadMenor susceptibilidad al aguaCondición de falla por consolidación

el material sigue intacto después de la falla

C (Cohesion)

Ф (Internal friction angle)

30 – 55 kPa

43 – 51°

200 – 300 kPa

Características de cizallamiento

Graded crushed

stone

Adición de:

2.1% asfalto

1 % cemento

(misma densidad e humedad)

σ1

σ3

σ1’

σ3

40 – 49°

Obtención de propiedades de cizallamiento (C and φ)

t

s

Shear

stress

Normal

stress

Cohesion

f Friction

angle

s3 s150 100 200

σ1

σ3

0

EFECTO DE ESTABILISATION CON ESPUMA

t

s

Shear stress

Normal stress

Cohesion

f Friction angle

GRANULAR

BSM

Pavimentos continuamente conectados

s1

s3Base cementada

FLEXIONDISTRIBUICION

DE ESFUERZOS

Pavimentos sin conexión continua

Asfalto

Fisuras por fatiga

BSM

Granular (eg. crushed stone)

Consolidacion

Modo de falla

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Athens – Corinth Highway 2003

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Condición de falla

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RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Ventajas en utilizar BSM

Capa de rodadura delgadaTráfico inmediatoMuy durablePara diferentes materialesFalla soportableAhorros significativosMedio ambiente

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Recuperación estructuralcon

BSM – BITUMEN STABILISED MATERIALS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

200.000 vehículos/día.30 % de camiones pesados = 60.000

camiones/día.

10, 8, 6 e 4 carriles

65 km de largo

Horario de trabajo: entre los km 10 e 19 de las 23:00 hasta las 5:00 (7 horas)

Sin control de peso

Tramo urbano:

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Capa cementada deteriorada

Alto volumen de tráfico

Carretera sin control de peso

RESULTADO DE INVESTIGACIONES

CAPA RODADURA ± 100mm

GRAVA (CBR >25) ± 200mm

SUB RASANTE (RIVER LEEVEE) (CBR > 15)Semi-infinite

TRITURADO GRADADO ± 200mm

TRITURADO GRADADO CON CEMENTO ± 250mm

6% CEMENTO

Opciones de rehabilitación (7 horas de trabajo)

HMA ?350mm

BSM-a 200mm

BSM-b 130mm

20mmHMA50mm

?

100mm

RECICLADO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS

Secuencia de trabajo1. Fresar las capas deterioradas (+/- 35 cm);2. Evaluar y corregir, de ser necesario, la capa granular;

3. Aplicar la capa inferior de BSM con 20cm;

4. Aplicar la capa superior de BSM -13cm;5. Aplicar una capa de rodadura temporal de 2cm de gap graded.6. .7. .8. .9. .10. .11. Fresar 5 cm (2 de capa temporal e 3 de reciclado) y poner la

capa de rodadura definitiva.

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KMA EVO 110

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Fresaje

10 cm

25 cm

RECICLADO DE PAVIMENTOS

1ª capa de BSM

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Compactación 1ª capa de BSM

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Prueba de compactación

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Aplicación 2ª Capa de BSM

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Aplicación y compactación de la 2ª capa de BSM

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Aplicación de riego de liga.

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Aplicación capa de rodadura temporal 2cm de gap graded

RECICLADO DE PAVIMENTOS

RECICLADO DE PAVIMENTOS

Reciclaje “in situ” con espuma de asfalto

WR240

No olvide jamás que…

Las carreteras son comoun iceberg…

Asphalt surface

Graded crushed stone base

Natural gravel selected layer

Subgrade

Cement stabilised subbase

Gracias!!!

Consultor