Pavimentos y bases con cemento pórtland en ciudades: sustentabilidad, ventajas sociales, ambientales y económicas. Ing. Fernando Abraham
Cual es la mejor solución para pavimentar calles y carreteras?
Red Vial de Rubritania Repúbilca de Rubritania Red Vial Primaria Red Vial Secundaria Red Vial Terciaria
Cuestionamientos Qué hacer? Cuál es la mejor inversión? Se justifica determinado proyecto? Hay alternativas para comparar? Si el presupuesto es limitado, cual es el criterio de priorización de las distintas alternativas? Cuál será la situación en el futuro? Se requieren inversiones complementarias?
Respuesta a la Crisis Repúbilca de Rubritania Estado Bueno Estado Regular Estado Malo
Respuesta a la Condición / Estudio Financiero Repúbilca de Rubritania Estado Bueno Estado Regular Estado Malo
Eficiencia Técnica y Económica Repúbilca de Rubritania Estado Bueno Estado Regular Estado Malo
Metodología Calcula el deterioro y los efectos del mantenimiento en para una serie de alternativas de intervención especificadas (concreto asfáltico, hormigón etc.) Calcula los costos de operación vehicular en función del estado del camino. Determina los costos anuales de inversión y de los usuarios para cada una de las alternativas definidas. Evalúan las alternativas mediante la comparación económica de las mismas.
Evaluación de un tramo individual Evolución del deterioro 12 1 8 Deterioro 6 4 Alt. 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 Año
Evaluación de un tramo individual Evolución del deterioro 12 1 Deterioro 8 6 4 Alt. Alt. 1 Alt. 2 Alt. 3 Alt. 4 2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 Año
Evaluación de un tramo individual VAN vs Inversión VAN en miles de US$ 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Alt. 3 Alt. 4 Alt. 2 Alt. 1 Alt. 5 1. 1.5 2. 2.5 Inversión en miles de US$
Evaluación de un tramo individual Costos Totales de la Sociedad Costos del Usuario Mejorar Estándar Costos de PIV
Casos 5 veh./día 3 veh./día 5 veh./día Usuarios Usuarios Agencia Usuarios Agencia Agencia
Eficiencia Técnica y Económica VAN vs Inversión 9 8 7 6 5 4 3 2 1 VAN vs Inversión 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Inversión en miles de US$ VAN vs Inversión 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 Inversión en miles de US$ 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Inversión en miles de US$ VAN vs Inversión Maximizar VAN del conjunto 5 1. 1.5 2. 2.5 VAN vs Inversión 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 Inversión en miles de US$ VAN vs Inversión 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 Inversión en miles de US$ VAN vs Inversión 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 Inversión en miles de US$ Inversión en miles de US$
9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1. 1.5 2. 2.5 5 1. 1.5 2. 2.5 5 1. 1.5 2. 2.5 Eficiencia Técnica y Económica Escenario Óptimo Para el Escenario Óptimo se evalúan (a 2 años) distintas alternativas para cada tramo y se adopta aquella de mayor VAN, no hay restricción presupuestal. Para los escenarios A y B quinquenio se ponen topes a los costos de capital. Se evalúan distintas alternativas para cada tramo y se adopta aquella combinación de alternativas que en los primeros 5 años no supere un monto límite establecido y genere el mayor VAN global, Escenario A Escenario B
La mejor solución para pavimentar calles y carreteras depende de los costos de inversión, de mantenimiento y los costos de los usuarios en el período de análisis que se considere. También incide la disponibilidad de fondos de la agencia.
Tecnologías de pavimentación con uso de cemento, dos casos de interés: Whitetopping Ultra Delgado (WTUD) Reciclaje de bases con cemento y tratamiento bituminoso
Whitetopping Ultra Delgado Coloca directamente sobre el pavimento existente Permite habilitaciónón rápida (48 Hs) Impide la reflexión de grietas Aumenta la seguridad de rodadura Excelente comportamiento y durabilidad (2 a 3 veces recapado convencional) Mejora reflectividad nocturna
Características del WTUD Espesor entre 5 y 1 cm Concreto de alta resistencia (45 5 kg de cemento por m3) Empleo de fibras (acero o polipropileno) El pavimento a recapar no debe presentar fallas estructurales graves Preparación previa de la superficie
Efectos de las condiciones especiales Adherencia entre WTUD y CA: pavimento compuesto, monolitico, linea neutra mas baja, tensiones reducidas Espaciamiento corto entre juntas: reducción de tensiones debidas a las cargas y alabeo Pavimento existente trabaja como excelente capa de soporte Fibras mejoran las características de fatiga
WTUD NO ADHERIDO ADHERIDO Línea neutra Asfalto Asfalto Linea neutra es rebajada
Usos del WTUD Vias residenciales, colectoras y caminos de bajo tráfico Pavimentos flexibles sin fallas estructurales, pero con presencia de deformaciones superficiales y otras fallas funcionales Refuerzo estructural de pavimentos flexibles en buen estado
Reciclaje de bases con cemento y TSB EL PROYECTO Las calles de José Pedro Varela presentaban un gravísimo estado de deterioro siendo necesaria una intervención inmediata. Los objetivos planteados por la Intendencia Municipal de Lavalleja fueron: Reconstruir 4 cuadras que se encontraban casi intransitables. Minimizar los costos de construcción. Minimizar los tiempos de ejecución. Utilizar personal y equipos municipales. La solución considerada inicialmente era la sustitución del material de base y el recargo con material granular en 4 cm. de espesor y posterior recapado con concreto asfáltico La solución propuesta y ejecutada fue el aporte del material faltante (8 cm. de espesor en promedio) y la construcción de una base cementada (con el 5,5% de cemento) de 17 cm. de espesor, utilizando el material existente y el aporte realizado. Posteriormente se ejecutó un tratamiento bituminoso sobre la base ceme.ntada
Ventajas del reciclaje de bases granulares Menor uso de camiones. Menor costo de excavación. Menor costo total de las obras. Menor interrupción de servicios por roturas. Menor tiempo de ejecución. Menor demanda de mantenimiento. Menor impacto medioambiental. Mayor vida útil del pavimento. Además requiere para su ejecución equipo disponible en cualquier dependencia o empresa vial (motoniveladora, rodillo compactador, equipo de riego, tractor con arado de disco y camiones).
Proyecto Inspección del tramo Ensayos de materiales (existente, de aporte y mezcla de ambos) Límites Próctor - CBR Durabilidad
Proceso constructivo Perfilado de la superficie de las calles. Aporte del material faltante. Escarificado y pulverizado el material de base. Reconformación de la base dejando un espesor uniforme. Cálculo de la humedad existente (para determinar la posterior incorporación de agua). Distribución del cemento Pórtland. Mezcla del material granular y el cemento. Mezcla e Incorporación de la humedad mediante riego. Compactación. Perfilado superficial y terminación. Curado. Colocación de tratamiento bituminoso
Control de calidad Verificación de resistencias previstas. Verificación de la densidad y espesor final. Inspección de las obras.