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INNOVACION Y TECNOLOGIA
EN LA CONSERVACION DE
PAVIMENTOS FLEXIBLES
Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres
San Luis Potosí, Julio 2015
Luis G. Limón G.
SemMaterials México
Innovación
• Evolución: resolver de forma distinta las mismas
necesidades.
• Innovación: satisfacer las necesidades actuales y
futuras con mayor eficacia.
• I+D + I
• Investigación + Desarrollo + Innovación
Innovación
• Aplicar nuevas ideas, productos, conceptos, servicios y
prácticas a una determinada cuestión, actividad,
técnica o negocio, con la intención de ser útiles para el
incremento de la productividad.
• Cambio que introduce alguna novedad o varias en un
ámbito, un contexto, tecnología o producto.
• Una condición esencial de la innovación es su
aplicación exitosa.
Importancia de la Red Carretera
Carreteras 55%
Otros 45%
Transporte de Carga de bienes en el sistema carretero
Roads 96.9%
Other 3.1%
Transporte de personas en el sistema carretero
Asphaltic 97.8%
PCC 2.2%
Tipo de Pavimento
Concentración de tránsito en la red
primaria de carreteras
• Ejes Equivalentes (ESAL’S, Método AASHTO a 20 años)
0.0%
29.4%
48.3%
22.3% 0 1,000,000
1,000,000 10,000,000
10,000,000 30,000,000
30,000,000
Objetivos de la Conservación
• Una actuación de “conservación” debe de tener
dos objetivos fundamentales:
• Preservación de la Infraestructura
• Proveer la mejor condición de seguridad al
usuario (índice de fricción adecuado y una
superficie sin deterioros.
….. y al mismo tiempo, dos expectativas
deseables: la economía y el confort del usuario
(menor ruido, regularidad de rodamiento, bajar el
costo de operación al usuario, bienes, País).
En México se refiere al Programa de
“Conservación”... ¿Realmente solo se conserva?
• ¿Qué pasa cuando se ha llegado al fin de la vida
útil de proyecto? Se conserva o se debe invertir
en renovación de la infraestructura por el uso
futuro.
• El mejor ejemplo de ésta renovación por uso,
sería el ciclo de vida de un automóvil, una vez
que llega a su vida útil (4, 6, 8 años), hay que
invertir para tener un activo con prestaciones
adecuadas para el uso futuro.
¿Cómo innovar en un campo estéril con
restricciones económicas y un marco
regulador poco/nulo promotor?
• I+D+I ¿Quién
es/debe ser
responsable de
innovar en
conservación de las
carreteras?
Factores que impulsan la Innovación
• Macrotendencias
• Vocación (Academia)
• Interés económico (IP)
• Responsabilidad Social
• Posicionamiento (Político/IP).
• Optimización – Reingeniería.
• Menos recursos públicos
• Restricción de materiales
• Urbanización de las sociedades
Innovación por Macrotendencias
• Seguridad Vial
• Sustentabilidad
• Riesgo compartido/PPP
• Sistematización y monitoreo en tiempo
real/virtual
• Optimización de Recursos Materiales
(reducir – reutilizar - reciclar).
Áreas de Innovación en Conservación
• Administración y gestión
• Diseño
• Materiales
• Procedimientos Constructivos
Innovación en Administración y gestión
de la Conservación
• Contratación por estándares de servicio y
desempeño.
• Compra Pública Innovadora “Abiertas”.
• Auscultación continua e integrada.
• Llave en Mano sin financiamiento (diseño,
construcción/rehabilitación, mantenimiento
y operación).
• Valoración de consumo energético y no solo
de costos (Life Cycle Assessment vs only
cost).
Análisis de Consumo Energético
(en millones de BTU/Km) - Autopista Méx-Qro
Alternativas de Rehabilitación : Rígida Mixta Sustentable
Producto / Técnica de Pavimentación
Consumo
Energético
(MJ / ton)
30 cm de Concreto
Hidráulico + 20 cm
de Base estabilizada
40 cm Base
Estabilizada
c/cemento In-situ+
10 cm Carpeta c/Asf
Modificado + 3 cm
CASAA
25 cm Base
Estabilizada
c/Emulsión In-situ+
15 cm Carpeta c/Asf
Modificado y 30%
RAP + 3 cm CASAA
1.0 MM BTU =
1,160 MJ
Concreto Hidráulico sin pasajuntas 738 6,146 - -
Carpeta de Concreto Asfáltico 680 - 2,401 542
Carpeta de Concreto Asfáltico c/30% RAP 510 - - 2,077
Reciclado c/Emulsión In-situ 139 - - 881
Reciclado c/Cemento In-situ 323 1,559 3,119 -
Fresado de Concreto Asfáltico 12 65 65 65
Riego de Liga / Impregnación 3,490 63 126 126
Pasajuntas 25,100 454 909 909
Comsumo Total por sección de pavimento : 8,288 6,619 4,600
Factores de Consumo: Chappat & Bilal, 2003. Ahorro energético vs pavimento rígido : 20.1% 44.5%
Consumo Energético X Km de 14 mts de ancho (MM BTU)
Estudio desarrollado por COLAS (Chappat & Bital) reconocido por la International Road Federation)
Administración y gestión
• Diagnosticar la funcionalidad,
capacidad estructural y
condiciones de seguridad.
• Determinar planes de
mantenimiento y
preservación.
Alcance de la Evaluación de la Red Federal - 2014
Red Longitud (km)
Alcance del Estudio (km)
km-carril Superficie
Red de Cuota 7,336 25,367 25,367
Ejes Principales 9,729 13,797 13,797
Red Federal Libre 13,830 15,929 15,929
TOTAL 30,895 55,093 55,093
Administración de Pavimentos
Parámetros evaluados:
• IRI
• Profundidad de Rodera
• Macrotextura
• Coeficiente de Fricción
• Levantamiento de daños
Estado Actual – Red Federal
Innovación en Diseño
• Nuevos modelos de predicción de daño.
• Ensayes de caracterización de propiedades
mecánicas
• Diseños integrados
• Predicción acelerada del comportamiento
Proyectos
Integrales de
Pavimentos
Desempeño
Diseño de Mezclas
Diseño Estructural
Auscultación y diagnostico
• Heavy Vehicle
Simulator (HVS).
Innovación en criterios de Diseño de Mezclas
por desempeño y nivel de tránsito.
Nivel 1
Volumetría, susceptibilidad a la humedad y
PG
Nivel 2
Deformación Plástica
Nivel3
Módulos
Nivel 4
Fatiga
4PBT
> 30 E+06
ESAL’s
1-10 E+06
ESAL’s
< 1 E+06 ESAL’s
10-30 E+06
ESAL’s
Criterios de diseño por desempeño y tránsito
Control de
Calidad en
Campo Proyecto
Diseño
Certificación
Tramos de
Prueba
Monitoreo
Desempeño
Norma
Innovación en criterios de diseño • Métodos empírico-
mecanicistas
• Diseño por espectro de
cargas
• Calibración curvas de
deterioro
Innovación en Estructuras de Pavimentos
de larga Duración (PLD)
Durango -
Mazatlán
Iniciado: 2014
ESAL´s: 26x106
Piedras Negras
SLP
Querétaro
Ciudad Hidalgo
Salina Cruz
Cancún
Chilpancingo Oaxaca
Hermosillo Chihuahua
Durango La Paz Culiacán
Monterrey
Saltillo
Mexicali
Mérida
Campeche
Villa Hermosa
Tuxtla Gutiérrez
Chetumal
Tijuana
Nogales Ciudad Juárez
Nuevo Laredo
Matamoros
Mazatlán
Acapulco
Lázaro Cárdenas
Colima Manzanillo
Tampico
Tuxpan
Progreso
Veracruz
Torreón
Zacatecas
Ags
Cd.Victoria
Guadalajara
Tepic
Morelia Toluca D.F.
Cuernavaca Puebla
Jalapa
Dr. González
Concluido:
2011
ESAL´s: 67x106
Monterrey -
Reynosa
Concluido :
2012
ESAL´s: 51x106
METROBUS
Cd. México
Línea 5
Concluido :
2013
55 000 Pas x
Dia
México -
Puebla
Iniciado:2013
ESAL´s: 86x106
12 Carriles
Querétaro –
Irapuato
Iniciado: 2014
ESAL´s: 85x106
METROBUS
Cd. México
Línea 6
Iniciado: 2014
Proyectos de PLD en Mexico (5 años a la fecha)
MÉXICO - PUEBLA (PLD)
En Construcción Estructura de Pavimento
Ultra Thin
Bonded Layer
High Modulus
Layer
Rich Asphalt
Bottom Layer
Base
Subbase
Subgrade
PerRoad 3.5
PLD
100 mm
200 mm
Innovación en Materiales
• Emulsiones funcionalizadas.
• Aditivos para menor consumo energético
• Bio-rejuvenecedores y bio-betunes
• Nanotecnología
• Autohealing Materials
• Mastic-emulsión
• Fibras y polímeros polifuncionales
Innovaciones en capas de rodadura
Recubrimientos
Friccionantes
95
95.5
96
96.5
97
97.5
98
98.5
99
99.5
100
5 6 7 8 9 10
Niv
el
de R
uid
o d
B(A
)*
Vida útil (Años)
SMA
28
AÑOS RUIDO
RSS 6 ?
OGFC 7 96
CASAA 8 96.9
SMA 9 97.7
Mezcla
Densa ? 98.5
Pav. Concreto 99.5
CASAA
OGFC
Umbral de Ruido
Mezcla Densa
* Nivel de ruido medido en las llantas.
>800 mm < 800 mm
PRECIPITACIÓN
Herramienta de apoyo para la selección de tratamientos de
conservación (DGST-AMIVTAC)
INNOVACION Y TECNOLOGIA
EN LA CONSERVACION DE
PAVIMENTOS FLEXIBLES
Conclusiones
Desarrollar un marco de referencia promotor e
incluyente a los diferentes factores de la
Industria, con un objetivo en común y que se
asimilado y hospedado por TODAS las partes
que intervienen en el proceso de gestión,
supervisión y evaluación técnica (DGST, IMT,
DGCC, DGC, Iniciativa Privada, Academia). Por
lo que todas estas áreas deberán de conocer y
ser empáticas con la gran necesidad de
conservar y renovar la infraestructura con la que
cuenta el País.
Preservar es invertir en el futuro
• ¿Quién es/debe ser responsable de innovar en conservación de las carreteras?
• Gracias
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