reciclado de pavimentos a 4,100msnm

47º ANIVERSARIO UNFV47º ANIVERSARIO UNFVJUNIO 2014JUNIO 2014LIMA - PERULIMA - PERU

EXPOSITOR: EXPOSITOR: ING. CARLOS FRANCISCO ING. CARLOS FRANCISCO PAJUELO CUBILLAS PAJUELO CUBILLAS

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

- Gerente de Proyecto: “Conservación Vial de la Carretera Conococha - Huaraz”

- Maestría en Ingeniería Vial – Universidad de Piura

- Diplomado en Gestión Vial – Universidad de Piura

- Diplomado en Gerencia de Proyectos

- Docente de los Cursos de Caminos y Diseño de Pavimentos en la Universidad Alas Peruanas – Filial Huaraz

- Asesor de Tesis – Ing. Civil

- Expositor Curso de Pavimentos. Colegio de Ingenieros del Perú – Consejo Departamental Ancash - Huaraz

• Experiencia en Ejecución, Supervisión y Estudios de Proyectos Viales

¿ QUE ES UN PAVIMENTO?¿ QUE ES UN PAVIMENTO?

PAVIMENTO.-

Conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del tránsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente

¿QUE ES RECICLADO?¿QUE ES RECICLADO?

• RECICLADO ES• El Reciclado es un proceso cuyo

objetivo es convertir desechos en nuevos productos para prevenir el desuso de materiales potencialmente útiles, reducir el consumo de nueva materia prima, reducir el uso de energía, reducir la contaminación del aire y del agua por medio de la reducción de la necesidad de los sistemas de desechos convencionales, así como también reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

• El Reciclaje es un componente clave en la reducción de desechos contemporáneos y es el tercer componente de las 3 R ( Reducir, Reutilizar, Reciclar).

¿QUE ES PAVIMENTO RECICLADO?¿QUE ES PAVIMENTO RECICLADO?

• PAVIMENTO RECICLADOPAVIMENTO RECICLADO• Es reutilizar un Pavimento en mal estado mediante un Tratamiento,

adicionándole un Estabilizador tales como: - Asfalto - Emulsión Asfáltica - Cemento Quedando un Material que sirve como Refuerzo o como parte de una Calzada Nueva.• El hecho de que un Pavimento esté en Mal Estado, no significa que

no sirva. Mediante un Tratamiento puede obtenerse uno de semejantes características al Pavimento Nuevo.

• Es Contribuir con el Medio Ambiente, para evitar la Explotación de Canteras

• FACTORES QUE HAN CONTRIBUIDO AL DESARROLLO DEL FACTORES QUE HAN CONTRIBUIDO AL DESARROLLO DEL RECICLADO DE PAVIMENTOS:RECICLADO DE PAVIMENTOS:

• La crisis energética causante de los significativos aumentos en los precios de los productos derivados del petróleo.

• El progresivo agotamiento de las fuentes de obtención de los agregados de adecuada calidad y el incremento de sus precios en las Canteras.

Debe agregarse la influencia del Costo del Transporte para el caso de agregados de buena calidad.

• Los aspectos ecológicos y la necesidad de conservar el Medio Ambiente, son factores que les otorgan la debida atención en los países más desarrollados, razones por las cuales es notoria la tendencia hacia la reutilización de los materiales existentes en lugar de proceder a la explotación de yacimientos y canteras, contaminando la zona en la cual se desarrollan las actividades.

• La crítica disponibilidad de los recursos económicos destinados a proyectos nuevos o su insuficiencia para hacer frente a la continua y efectiva conservación, rehabilitación y reconstrucción de los sistemas viables existentes, ha obligado a estudiar y aplicar técnicas de mantenimiento menos onerosas pero con un comportamiento similar a las actuaciones convencionales.

• ¿ POR QUE RECICLAR ? :¿ POR QUE RECICLAR ? :• Un pavimento viejo, es reemplazado

por uno mejor• El Reciclado reutiliza lo existente

disminuyendo costos.• Las Deformaciones pueden ser

niveladas• Pueden rejuvenecerse mezclas y

corregir granulometrías• El Pavimento Nuevo puede ser de

mejor calidad• Se ahorran Costos de Acarreos y Sitios

de DME (Dépósitos de Material Excedente)

• Los Gálibos bajo los Puentes pueden ser conservados

• Los Reciclados pueden volverse a reciclar

• TIPOS DE RECICLAJE (1)TIPOS DE RECICLAJE (1)• Reciclaje Superficial

• Es el retratamiento de la superficie del pavimento en bajos espesores, generalmente hasta los 2.5 cm., en caso en que los deterioros del pavimento no sean atribuíbles a deficiencias estructurales. Se incluye todo procedimiento en que la superficie es fresada, cepillada o escarificada, triturada y adicionada o no de un agente de reciclaje, con o sin la incorporación de pequeños porcentajes de materiales vírgenes, reacondicionada y recompactada.

• El proceso puede adelantarse en caliente o en frío. Si es en frío, el agente de reciclaje puede aplicarse en forma de emulsión

• TIPOS DE RECICLAJE (2)TIPOS DE RECICLAJE (2)• Reciclaje en el Lugar ( In Situ):• Conocido como reciclaje en frío.• Consiste en rehabilitar el pavimento

asfáltico hasta una profundidad mayor a 2.5 cm., involucrando o no el material de la capa base. Para ello el espesor es escarificado y el material trozado resultante es triturado hasta un tamaño adecuado y después mezclado con un agente de reciclaje, y eventualmente con cierto % de agregado nuevo.

• Como lo dice su nombre, el proceso se realiza generalmente en frío y los aditivos más utilizados son emulsiones asfálticas, cementos Portland, cal y mezclas de cal y cenizas volantes.

• Es posible el reciclaje in situ con Cementos Asfálticos de alto grado de penetración

• TIPOS DE RECICLAJE (3)TIPOS DE RECICLAJE (3)• Reciclaje en Planta o Reciclaje en Caliente:• Es escarificar el espesor deseado del pavimento

existente y transportar el material trozado a una Planta en la que es triturado y clasificado por su granulometría.

• También puede obtenerse del pavimento por medio del fresado en frío. Luego se reconstruye en caliente la nueva mezcla a reciclar. Y se agregan materiales nuevos que incluyen agentes de reciclaje y agregados, así como asfalto nuevo.

• La nueva mezcla en caliente se lleva al sitio de origen o al elegido para su colocación, donde se compacta con los métodos convencionales.

• En todos los casos, la estructura resultante del trabajo de reciclaje, podrá emplearse como capa de rodadura o base. En este último caso se deberá superponer una nueva capa superficial.

• VENTAJAS DEL RECICLADO (1)VENTAJAS DEL RECICLADO (1)

• Ventaja del Reciclado Superficial:• Mejora la Resistencia al deslizamiento• Corrige las deficiencias de origen superficial• Mejora el perfil geométrico de la calzada• Permite eliminar la capa de restitución de

gálibo en refuerzos de pavimento


• Ventaja del Reciclado “In Situ”:• Mejora la Resistencia al deslizamiento• Corrige las deficiencias de origen superficial

y estructural• Permite incrementar en forma limitada la

resistencia estructural del pavimento• Elimina temporalmente las fisuras reflejas• Permite corregir las características de las

mezclas asfálticas superficiales (6 a 7 cm) con deformaciones plásticas

• Mejora el perfil geométrico de la calzada


• Ventaja del Reciclado en Planta:• Refuerza estructuralmente al Pavimento de

acuerdo con las necesidades del Proyecto• Corrige las deficiencias de origen superficial

y estructural• Produce Mezclas Asfálticas de mejor calidad• Permite eliminar o corregir las capas

intermedias de deficiente comportamiento• Elimina las fisuras reflejas• Mejora la resistencia al deslizamiento• Corrige el perfil geométrico de la Calzada

COMPARACION RECICLADO IN SITU VS. COMPARACION RECICLADO IN SITU VS.

EN PLANTAEN PLANTARECICLADO EN PLANTA RECICLADO “IN SITU”

• El Material debe ser Transportado• Mejor producto final por adición de

Material Nuevo• Almacenamiento del Material de

Entrada en Acopios• El Material puede ser sometido a más

Ensayos• Se puede cambiar la proporción de los

Materiales• El Material se puede almacenar y

usarse cuando sea necesario

• Rapidez de ejecución• Máquinas Modernas permiten grandes

avances: Más de 1,000 ml/Día• Proceso limpio y ecológico• Material Sobrante se puede almacenar

y reutilizar• Ahorros en Transportes• Se trabajan espesores hasta de 40 cm• Se abre al Tráfico en forma inmediata

VENTAJAS Y DESVENTAJASVENTAJAS Y DESVENTAJAS

ESTABILIZACION CON CEMENTOESTABILIZACION CON CEMENTOVENTAJAS DESVENTAJAS

• Disponibilidad• Costo• Facilidad de Aplicación• Aceptación• Se puede efectuar con Mezcladora de

Concreto para Volúmenes Pequeños

• Agrietamiento por Contracción• Aumenta la Rigidez• Curado Apropiado• Protección del Tráfico a temprana edad• Material no se puede acopiar• El Mezclado debe ser muy fino, debe

pulverizarse el Material.


ESTABILIZACION CON EMULSION ASFALTICAESTABILIZACION CON EMULSION ASFALTICAVENTAJAS DESVENTAJAS

• Flexibilidad del Material Obtenido• Facilidad de Aplicación• Aceptación• Normatividad Existente y Vigente• El Material se puede acopiar y guardar• Se puede mezclar efectivamente con

Material Húmedo y Frío

• Debe diseñarse la Emulsión para el Agregado que se tenga en la Obra

• El Costo por Infraestructura para prepararla es caro

• Estricto Control de Producción• Costo Alto del Transporte por ser casi

50 %• 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


ESTABILIZACION CON ASFALTO ESPUMADOESTABILIZACION CON ASFALTO ESPUMADOVENTAJAS DESVENTAJAS

• Produce un Material con Propiedades Visco Elásticas

• Facilidad de Aplicación – Maquinaria Moderna

• Solo considerar Costo del Asfalto• Velocidad para adquirir resistencia• Tránsito Inmediato• El Asfalto Espumado aumenta la

Resistencia Mecánica de la Mezcla de Agregados y Minimiza la infiluencia del Agua (Humedad) en el desempeño de ésta

• 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 con otro agente Estabilizador

• Deben tenerse precauciones con la Compactación y con el % de agua

• Falta difusión en Universidades y Entidades Públicas de esta técnica

ASFALTO ESPUMADO (1)ASFALTO ESPUMADO (1)• Estabilización en el que tritura el espesor Total del Asfalto + parte Base Granular

produciéndose 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 % obtenidos en Laboratorio

• Agua Fría + Asfalto Caliente produce una expansión de gas en forma de espuma

ASFALTO ESPUMADO (2)ASFALTO ESPUMADO (2)• OBTENCION DEL ASFALTO

ESPUMADO.-• El Asfalto caliente estalla en

millones de gotas cuando entra en contacto con pequeñas cantidades de agua fría.

• Este fenómeno causa que el asfalto se expanda más allá de su volumen original y la espuma resultante es conocida como Asfalto Espumado.

ASFALTO ESPUMADO (3)ASFALTO ESPUMADO (3)• CARACTERISTICAS DEL ASFALTO ESPUMADO.-• Se toman en cuenta 2 parámetros• Relación de Expansión• Es la relación entre el máximo volumen de asfalto en su estado espumoso y el

volumen de asfalto una vez la espuma se haya asentado completamente• Una mayor relación de expansión implica que el asfalto será menos viscoso y por lo

tanto se puede esperar una mayor dispersión del asfalto en la mezcla.• Vida Media• Es el tiempo empleado por la espuma para asentarse la mitad del máximo volumen

alcanzado.

• Una mayor vida media implica que hay más tiempo disponible para que el asfalto sea mezclado con el material está aún en su forma espumada.

• Estos parámetros están influídos por el grado y tipo de asfalto, como por la cantidad de agua inyectada al asfalto caliente durante el proceso de formación de la espuma.

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ASFALTO ESPUMADO (4)ASFALTO ESPUMADO (4)

• CONDICIONES DE CURADO (1).-• Es el proceso mediante el cual la mezcla del agregado con asfalto

espumado gana gradualmente resistencia con el tiempo, mientras se presenta la reducción en el contenido de humedad.

• La temperatura del curado, su duración y por lo tanto las condiciones de humedad, afectan severamente la resistencia de las mezclas con Asfalto Espumado.

ASFALTO ESPUMADO (5)ASFALTO ESPUMADO (5)• CONDICIONES DE CURADO (2).-

PROCEDIMIENTOS PROPUESTOS PARA EL CURADO DE LAS MEZCLAS

Término Corto Plazo Mediano Plazo Largo Plazo

Duración en Laboratorio 24 Horas 48 Horas 96 Horas

Condición Curado Dentro de los Moldes24 hr. dentro de los Moldes y 24 hr fuera de los Moldes

24 Hr. dentro de los Moldes y 72 Hr. fuera de los Moldes

Temperatura Ambiente 40º C 40º C

Similitud con la Obra-Duración después de extendida la capa-Condición Climática

- 1 Día

- Seca

-7 a 14 días

-Seca

-30 Días

-Seca

ASFALTO ESPUMADO (6)ASFALTO ESPUMADO (6)• ASPECTOS IMPORTANTES - ELECCION ASFALTO ESPUMADO.- Para la elección del Asfalto Espumado como Alternativa debe tomarse en cuenta:

1. Espesor Requerido de la Capa de Material por Estabilizar

2. Determinar si el material a ser reciclado es adecuado para estabilizar con Asfalto Espumado

3. Definición de la cantidad de Asfalto Espumado que debe ser adicionado para estabilizar el Material..

ASFALTO ESPUMADO (7)ASFALTO ESPUMADO (7)• EXPERIENCIA EN LA CARRETERA CONOCOCHA –HUARAZ A 4,100

M.S.N.M. DEPARTAMENTO DE ANCASH - PERU

RECICLADO CON ASFALTO ESPUMADO Y CEMENTO - MICROPAVIMENTO

MICROPAVIMENTO 1.2CM

RODADURA EXISTENTE 7.5CM

BASE20.0 CM

BASE EXISTENTE 20.0 CM RECICLADA

BASE EXISTENTE 7.5CM

SUB-BASE SUB-BASE

EXISTENTE 15.0 CM EXISTENTE 15.0 CM

PAVIMENTO PROYECTADO

ASFALTO ESPUMADO (8)ASFALTO ESPUMADO (8)• EXPERIENCIA EN LA CARRETERA CONOCOCHA –HUARAZ A 4,100

M.S.N.M. DEPARTAMENTO DE ANCASH - PERU • El Proceso Constructivo se efectúa mediante

máquinas autopropulsadas que pueden ejecutar simultáneamente las tareas de disgregación de la capa de pavimento deteriorado, adicionar el producto estabilizante el agua para efectos de lograr la humedad óptima de compactación y efectuar el proceso de mezclado.

• El Proceso Constructivo se complementa mediante la aireación de la mezcla el perfilado de la superficie reciclada para su posterior compactación a la humedad óptima y lograr así una capa de base estabilizada, la cual se imprima y se cubre posteriormente con una superficie asfáltica

EXPERIENCIA EN LA CARRETERA EXPERIENCIA EN LA CARRETERA CONOCOCHA – HUARAZ A 4,100 MSNMCONOCOCHA – HUARAZ A 4,100 MSNM

EXPERIENCIA EN LA CARRETERA EXPERIENCIA EN LA CARRETERA CONOCOCHA – HUARAZ A 4,100 MSNMCONOCOCHA – HUARAZ A 4,100 MSNM

ESTA PRESENTACION PUEDE SER ENCONTRADA EN

www.slideshare.net/CarlosPajuelowww.slideshare.net/CarlosPajuelo

INFORMACION DE CONTACTO:

ING. CARLOS FRANCISCO PAJUELO CUBILLAS

[email protected]@gmail.com

VIDE – VILLARREALINOS INTEGRADOS PORVIDE – VILLARREALINOS INTEGRADOS POR EL DESARROLLO ESTUDIANTILEL DESARROLLO ESTUDIANTIL

ALUMNOS DE ING. CIVIL – UNIV. NACIONAL ALUMNOS DE ING. CIVIL – UNIV. NACIONAL FEDERICO VILLARREAL EN LA EXPOSICIONFEDERICO VILLARREAL EN LA EXPOSICION

EXPOSITOR RECIBIENDO DIPLOMADO A NOMBRE EXPOSITOR RECIBIENDO DIPLOMADO A NOMBRE DE LA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL - UNFVDE LA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL - UNFV

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