PROYECTO PERU GESTION Y CONSERVACION VIAL POR NIVELES DE SERVICIO APLICACIÓN DE NUEVAS TECNOLOGIAS

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1 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

2 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

3 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

4 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

5 Comparación reciclado in situ vs en planta Reciclado en planta Material debe ser transportado Mejor producto final por adición 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 Reciclado in situ Rapidez de ejecución Maquinas modernas permiten grandes avances : 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.

6 Estabilización con cemento Ventajas Disponibilidad Costo Facilidad de aplicación Aceptación Se puede efectuar con mezcladora para volúmenes pequeños desventajas Agrietamiento por contracción Aumenta la rigidez Curado apropiado Protección del trafico a temprana edad Material no se puede acopiar Mezclado debe ser intimo, debe pulverizarse el material

7 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

8 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

9 Tipos de reciclado En frio En caliente En planta En sitio

10 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

11 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.

12 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

13 Vida media y relación de expansión Relación de expansión (Re): 30,0 ASFALTO ESPUMADO 60/80 a 180 ºC 36,0 25,0 30,0 Relación que forma el volumen máximo (Vmax)que alcanza la espuma con el volumen original (Vo) después de bajar totalmente la espuma. Razón de Expansión 20,0 15,0 10,0 5,0 Razón de Expansión Vida Media 24,0 18,0 12,0 6,0 Vida media t(1/2) (seg) Mínimos valores aceptables: 10 veces 0, % Agua 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

14 PASOS PARA EL RECICLADO Infraestructura: pedidos de materiales: 1. Cemento: proveedores en la zona 2. Asfalto: Programación semanal 3. Combustibles: abastecimiento diario 4. Agua en la zona: limpia y abundante Equipos: 1. Punto de calentamiento, ubicación 2. Cisternas para trasportes de asfalto y agua (termo tanques) 3. Equipos de extensión y compactación, tren de reciclado Mano de obra: 1. Cuadrillas de topografía: levantamientos, marcados, nivelar base 2. Cargue y descargue de cemento: 500 scdiarios, regarlos por franja 3. Ayudantes de equipos: rodillos, motos, recicladora, cisternas, vigías.

15 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.

16 Tren de reciclado Esta conformado por : Camión del cemento Cisterna de agua Cisterna de asfalto Recicladora Compactación primaria Compactador 14 ton Sentido de avance en ascenso agua asfalto recicladora Compactación primaria

17 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

18 Reciclado in situ con Asfalto espumado Traslapo 45 Traslapo Ancho de vía 6.60 mts

19 INICIO DE LOS TRABAJOS Agua espumado asfalto Inicio del reciclado agua de compactación

20 Compactación y nivelación

21 Controles en obra Espesores Humedad Toma de briquetas Temperatura del asfalto Maniobras de reversa Asfalto en el material Picas de la recicladora

22 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

23 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 Concreto asfaltico > 3500 Material granular con asfalto espumado Base granular CBR 100% Modulo resiliente (Mpa)

24 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

25 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: gal PEN 85/100 Cemento diario: 550 bolsas Agua para espumado: gal Combustible diario: 700 gal diesel Yeso usado para marcar: 280 kg Velocidad maquina: 10 mt/min a 150 RPM

26 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.

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