La visión local Siglo 21 MEZCLAS ASFALTICAS ESPECIALES

Transcripción

1 La visión local Siglo 21 MEZCLAS ASFALTICAS ESPECIALES

2 Comportamiento Superior: Deformaciones permanentes Fatiga Fisuramiento térmico Durabilidad Fricción Nivel de confort Amigables con el medio ambiente Menor costo del ciclo de vida.

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4 En los primeros años de concesión.1 Preocupación de los concesionarios de caminos: Fricción Durabilidad

5 En la Ciudad de Buenos Aires Especificaciones técnicas Capas asfálticas de bajo espesor Aplicación de nuevas técnicas

6 En definitiva Especificaciones técnicas Reducir espesores Aumentar durabilidad Reducir tiempos de habilitación Difundir y promover las nuevas técnicas Medio ambiente. y los costos?

7 Mas de 15 años de experiencia. Mayormente con mezclas discontinuas elaboradas con asfaltos modificados con polímeros elastoméricos (SMA, MAC). Fricción Durabilidad Sustentabilidad

8 SMA Composición Granulométrica 100 Más del 60 % en volumen % % Menos del 40 %

9 Pero qué es la sustentabilidad y el desarrollo susten se habla mucho, se sabe poco y se actúa menos!! American Society of Civil Engineers (2008, 157): El desafio de satisfacer las necesidades humanas de los recursos naturales, productos industriales, energía, comida, transporte, refugio, y manejo efectivo del desperdicio mientras se conserva y protege la calidad del medio ambiente y los recursos naturales esenciales para el desarrollo futuro.

10 Pero qué es la sustentabilidad y el desarrollo suste Brundtland (1987) La generación presente tiene el legítimo derecho de usar los recursos naturales, pero al mismo tiempo, tiene la responsabilidad de considerar las necesidades de las futuras generaciones cuando las emplea.

11 Qué significa en pavimentos asfálticos. Debemos por tanto emplear combinaciones de materiales y técnicas de aplicación que resulten en pavimentos sustentables. Mezclas asfálticas más durables y técnicas más eficientes y ecológicas. Intervenciones de rápida habilitación al tránsito.

12 Hot Mix Asphalt Visions 2005 and Beyond: La sustentabilidad debe ser parte del proceso de diseño de pavimentos. Los materiales utilizados en la construcción inicial y rehabilitaciones de pavimentos deben ser reflejados en análisis de costo del ciclo de vida de los mismos.

13 Por lo tanto: - Sustentabilidad (Durabilidad) -Seguridad y Confort -Bajo Mantenimiento -Análsis del costo del CV -Análisis de Eco eficiencia

14 Bases Asfálticas de Alta Resistencia Carpetas Espesas Carpetas Delgadas Carpetas Combinadas Carpetas de bajo nivel de ruido Pavimentos de alta fricción

15 Autopistas por Peaje Autovías Interurbanas Vias Urbanas Puentes Metrobus Puertos: Apilamiento de Contenedores Cruces FFCC Aeropuertos

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17 Espesores, 20 a 100 mm TMN/e: 2,2 a 3 VAT: 3 a 25% VAM: 12 a 20%

18 RN42 (TRL) High binder content is good Low air void content is good Smaller nominal aggregate size is good

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20 480,000 tn Asfalto 6 % Ligantes modificados 7 % de Mezclas Especiales 2011

21 Accesos a Buenos Aires Ciudad de Buenos Aires Algunos tramos de algunas Rutas: 2, 226, 9, 36, 7, 8, 3, 205..

22 Red de Accesos a Buenos Aires Extensión 320 km

23 Superficie total de calzada (m 2 ) 15 Adoquín 13,68% Granitullo 7,24% Asfalto Natural 1,57% Otros 0,40% Asfalto 61,51% % Hormigón 15,60% Tipos de Calzada en la Ciudad de Buenos Aires

24 Alta Macrotextura Baja Macrotextura Monocapa Bicapa (Super o Yuxtapuesto) Ligante Convencional Ligante Modificado Altos Vacíos ( 15%) Bajos Vacíos ( 4)

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29 Microaglomerado en caliente Capas delgadas en caliente Capas asfálticas tibias SMA Mezclas anticarburantes Mezclas con ligantes modificados Mezclas Drenantes Reciclados en caliente Asfalto-caucho Innovaciones en Mantenimiento Urbano

30 SMA MAC MAD CACD-AM3 RECICLADAS RESISTENTES A COMBUSTIBLES RESISTENTES AL AHUELLAMIENTO ARENA ASFALTO POLIMERO SMA tibio (Experimental) ALTO MODULO (Experimental) ASFALTO-CAUCHO (Experimental) WMA (Experimental) Mezclas especiales (asfalto verde)

31 WMA, Matt Corrigan RAP, Gerry Huber Preservación, Jim Moulthrop Durabilidad, Cliff Nicholls Ensayos de comportamiento, Andrew Cooper WMA y Nanotech, JJ Potti Key note speakers

32 Mezclas densas delgadas: 20 a 30 mm

33 Microconcreto Asfáltico en Caliente (MAC F10) Lugar de Emplazamiento Plaza de la República- Abril 2004 Ligante Asfáltico Cariphalte AM3 Riego de Liga EBCR M (50/90) Proveedor Empresa Constructora Shell C.A.P.S.A. / REPSOL YPF Equimac S.A.C.I.F.E.I.

34 Microconcreto Asfáltico en Caliente (MAC F10) Av. Santa Fé ABRIL 2006

35 Mezcla Densa con Asfalto Anticarburante (19mm) Abril 2003 Once - Constitución - Chacarita - Retiro Densa con Asfalto Anticarburante Densa convencional Dosificación ARIDO 6-19 ARENA DE TRITURACION ARENA SILICEA FILLER CALCAREO CEMENTO ASFALTICO 43,1 43,6 3,8 4,3 5,2

36 1997 : primer tramo MAD 19 mm TM, 50 mm espesor Ligantes (EVA SBS) Cal hidratada

37 RN 36, Córdoba 1998 Primer tramo SMA Combinación de dos agregados Asfaltita Cal

38 AU Riccheri SMA-BY SMA12AM3+SMA19AM3

39 Au J Newbery SMA19AM3 Altos vacíos 2000

40 SMA en J Newbery

41 Au J Newbery Etapa 2: 2005 SMA10AM3 Altos Vacíos

42 Con asfalto modificado con SBS Primer semestre 2001 RN8: SMA19-AM3

43 Pavimento Compuesto: Concreto asfáltico, 14 cm Tosca-Asfalto, 18 cm Hormigón CP, 24 cm Subrasante

44 Con asfalto convencional Segundo semestre 2001 SMA19CA30

45 RN5, pavimento compuesto, 2003

46 Au Perito Moreno 2005 SMA10AM3 Bajos Vacíos

47 Au Dellepiane 2006 SMA-BY SMA10AM3+SMA19M

48 Av Córdoba 2005 SMA BY

49 Av Córdoba

50 Calle Delgado

51 Av del Libertador 2005

52 Vias Urbanas Tránsito Pesado Avenidas Huergo-Madero 2005 Sistema bicapa inverso SMA19M/12AM3 + de 17 mil camiones diarios

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55 Avenida Madero

56 Acceso Oeste 2003: combi SMA+F10

57 Acceso a RP SMA10-CA30

58 Au Ezeiza-Cañuelas 2006 SMA10-CA30

59 Puerto Buenos Aires: SMA10AM3 Terminal 5 de Contenedores. 2006

60 Avenida Santa Fe 2006 SMA10 Fuel Safe Monocapa

61 TC 2000 Diagonal Norte: SMA-AM3

62 Cruce FFCC Retiro

63 Av. Lugones Mezcla SMA10-SMA19 Año 2010 m 2 ejecutados Espesor 6 cm Dosificación: Árido 6/12 74,80% Arena 0/3 7,90% Filler Calcáreo 9,40% Cal 0,90% Fibra 0,50% AM3 6,50%

64 Autopista La Plata - Buenos Aires Año 1999

65 Mezclas drenantes: Av 9 de Julio Sur

66 MAC AUSOL, 1999

67 MAC Aspectos Constructivos Adecuación de terminadora Colocación en 7,50 mts Ajuste de Tornillo sin fin Cierre de caja de distribución

68 + fibras

69 27 % VAP 2,3 mm 5,5 % PmB (70% ER) 0,5 % Viatop 66 TM 19 mm

70 Aeropuertos

71 BRT en Buenos Aires

72 Rutas Nacionales 3 y 205 (concesiones)

73 Portella, CABA, 2009 Caliente Asfalto-caucho

74 Tibio Caliente WMA: Menores emisiones

75 Ciudad de Buenos Aires Sin segregación térmica

76 Termografía Au Ezeiza-Cañuelas, 2012 SMA con CT-40 (fibras aditivadas para facilitar la compactación a menores temperaturas)

77 Mejor calidad del aire Mayor eficiencia energética Mejor desempeño general Mas trabajabilidad Mejores condiciones de trabajo WMA es el futuro de las mezclas asfálticas El asfalto es el material más sustentable para pavimentos Resumen WMA

78 Método de diseño (AASHTO R35 appendix?) Dosificación de materiales Compactación Marshall y SGC Manejo general en lab Selección del ligante asfáltico Especificaciones técnicas CC/AC Simulación de largo plazo Cuestiones de diseño WMA

79 Requisitos sobre ligantes asfálticos Riego de liga: Uso obligatorio: emulsión modificada CRR1m, para Micros, Drenantes y SMA

80 EUROPEO (UK, España, Francia, Italia, Alemania) MARSHALL WTT RTI RTIr En menor medida: Módulo Elástico, Fatiga, Creep EMPIRICO, RECETAS. DISEÑO PROPIEDADES VOLUMETRICAS+WTT, RTI, ESTAB MARSHALL SOLO EN LOS MAC VAM, VAT, RBV DISEÑO

81 25 mm a 6mm 19 mm vs 12 mm (tránsito, macrotextura, ruido, trabajabilidad, volumen de asfalto, fricción, calidad de rodamiento, consumo de combustible, costos del usuario) Fino vs Grueso TM ideal? Tamaño máximo

82 Ligantes convencionales: CA30, CA20 Ligantes modificados: asfaltita, EVA, SBS, SBR, anticarburante, extra resistencia al ahuellamiento, tibio, etc. Selección del ligante en función del clima, tránsito y consideraciones estructurales LIGANTE

83 De diseño: entre 3,5 y 4% para las finas y 3,0 a 3,5% para las gruesas De colocación: 2 y 6% para las finas y 2 a 5% para las gruesas VACIOS en lab y en campo

84 TEXTURA ESTRUCTURA GRANULAR MASTIC (tipo de ligante, filler, etc) VAM, VAT, RBV Relación Tmn/espesor Nivel de Confort (IRI, Ruido, rodadura) Nivel de Seguridad (fricción y visibilidad) Nivel de Ecoeficiencia (emisiones, energía, reciclabilidad) FUNCION ESPECIFICA DISEÑO

85 Al principio Europeas y Americanas Comisión Permanente del Asfalto, Especificaciones tecnicas

86 Estabilidad/Fluencia Marshall: no es aplicable ni en CAD ni en SMA, EM sólo en CAC, E/FM en mezclas continuas. Wheel Tracking Tests Resistencia Retenida Creep Confinado Fatiga

87 Compactación Marshall Discontinuas, 50gpc Continuas, 75 gpc

88 Hamburg Wheel Tracking Test

89 Schellenberg Test

90 Extracción de ligante, granulometría y fibras Análisis cualitativo de las fibras recuperadas fibras

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92 Testing

93 Controles In Situ Temperatura Textura Permeabilidad Espesor Adherencia entre capas Uniformidad

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95 REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR EL EQUIPO DE DISTRIBUCIÓN DE CONCRETOS ASFALTICOS Característica Caja de distribución Tornillos helicoidales Plancha Requisitos La porción de la caja de distribución que excede el chasis de la terminadora, debe contar con cierre frontal (contraescudo). En tanto que la parte inferior de tal dispositivo, debe contar con una cortina de goma que alcance la superficie de la calzada durante la operación de distribución. Se debe procurar que la altura del tornillo sin fin sea tal que su parte inferior se sitúe a no más de 2,5 veces el espesor de colocación de la capa. La posición altimétrica de la plancha debe poder ser regulada en forma automática mediante sensores referenciados a la capa de base u otro medio que permita distribuir la mezcla con la mayor homogeneidad del perfil longitudinal. El calentamiento de la plancha debe ser homogéneo, evitando sobrecalentamientos localizados de la misma.

96 LCCA: aplicación en proyectos Buscar el menor costo a largo plazo que satisface el resultado buscado. Incluir costos de mantenimiento, rehabilitación y reconstrucción de cada alternativa Probabilístico En todo proyecto vial: seleccionar la técnica de pavimentación de mayor costoefectividad

97 Costos de dos alternativas

98 AC, concreto asfáltico, AC-TL, microconcretos asfálticos, AC-VTL, concreto asfáltico ultradelgado, UTLAC, concretos ultradelgados franceses, PA, mezclas drenantes, 2L-PA, mezclas drenantes dobles, HRA, concreto asfáltico inglés, Mastic-A, mezcla asfáltica sin vacíos de aire.

99 LCCA Si se considera solamente el costo inicial de construcción de la mezcla asfáltica, se seleccionará la mezcla más barata con menor vida de servicio.

100 Medio Ambiente Emisiones de CO2e

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103 Conclusiones Las decisiones que se toman en proyectos afectan el medio ambiente y el uso de recursos energéticos. Resulta fundamental aplicar principios sustentables en el diseño de pavimentos, (asfalto verde) Sin análisis de costos presentes y futuros no se pueden tomar decisiones correctas en relación a la sustentabilidad.

104 Conclusiones II En Argentina se han venido aplicando técnicas de capas asfálticas sustentables desde hace un poco más de 15 años con excelente resultados. Bases, carpetas delgadas, capas combinadas, etc. Diferentes tipos estructurales Diferentes combinaciones de materiales

105 Final Si bien se cuenta con más de 15 años de experiencia el uso de las mismas está sólo entre 7% del total de mezclas asfálticas. Mayormente se han desarrollado en BA y zona de influencia. Faltan sumar Provincias y RN. Debemos pues integrar técnicas y humanos responsables de su aplicación en todo el país. Sin el crecimiento en la aplicación de técnicas sustentables pueden haber más caminos, pero no necesariamente mejores.

106 Afectuosamente. En memoria del Dr Jorge Agnusdei ( )