08 sma – la opción sustentable
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
ELIO CEPOLLINA JUNIOR
(Re) Construcción de Capas de Baseutilizando técnicas de reciclaje con espuma de asfalto
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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)
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Por lo tanto gran parte de la red debería ser reconstruida!
AASHTO
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
¿Hay recursos económicos? ¿Hay recursos ambientales?
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Los métodos de ejecución
“In situ”
En planta
WR
KMA
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Reciclaje in situ o dinámico
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Reciclaje en planta móvil
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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Agentes de cohesión de agregados
•Cemento
• Emulsión
• Espuma de asfalto
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Técnica de reciclado con asfalto espumado
BSM – Bitumen Stabilized Materials
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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.
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Más un poco de historia…
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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 .
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Producción de asfalto espuma
Cambio físico temporal (densidad)
+/- 165° C
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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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
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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°
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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
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EFECTO DE ESTABILISATION CON ESPUMA
t
s
Shear stress
Normal stress
Cohesion
f Friction angle
GRANULAR
BSM
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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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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Athens – Corinth Highway 2003
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Condición de falla
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Ventajas en utilizar BSM
Capa de rodadura delgadaTráfico inmediatoMuy durablePara diferentes materialesFalla soportableAhorros significativosMedio ambiente
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Recuperación estructuralcon
BSM – BITUMEN STABILISED MATERIALS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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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:
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Capa cementada deteriorada
Alto volumen de tráfico
Carretera sin control de peso
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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
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Opciones de rehabilitación (7 horas de trabajo)
HMA ?350mm
BSM-a 200mm
BSM-b 130mm
20mmHMA50mm
?
100mm
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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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RECICLADO DE PAVIMENTOS
KMA EVO 110
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Fresaje
10 cm
25 cm
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
1ª capa de BSM
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Compactación 1ª capa de BSM
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Prueba de compactación
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Aplicación 2ª Capa de BSM
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Aplicación y compactación de la 2ª capa de BSM
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Aplicación de riego de liga.
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
Aplicación capa de rodadura temporal 2cm de gap graded
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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RECICLADO DE PAVIMENTOS
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Reciclaje “in situ” con espuma de asfalto
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WR240
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No olvide jamás que…
Las carreteras son comoun iceberg…
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Asphalt surface
Graded crushed stone base
Natural gravel selected layer
Subgrade
Cement stabilised subbase
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Gracias!!!
Consultor