Download - RECICLADO DE FIRMES
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Carlos JofrIECA
RECICLADO CON CEMENTO
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Firme bituminoso existente agotado Se quiere disminuir al mnimo el transporte de
materiales nuevos dentro de la obra Posible solucin:
reciclado con cemento
SITUACIN
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- Objetivo:
Transformar un firme degradado en
una estructura adaptada al trfico que debe soportar
por medio de la disgregacindel mismo, la mezcla con un conglomerante hidrulico y su compactacin
RECICLADO CON CEMENTO
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Introduccin Estudios previos Propiedades de los materiales reciclados
con cemento Determinacin del contenido de cemento Proyecto de espesores Equipos Ejecucin de las obras Control de calidad Estudio de costes
RECICLADO IN SITU CON CEMENTO
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Tratamiento en profundidad (20 - 35 cm): gran incremento de capacidad de soporte gran disminucin de
deflexiones del firme tensiones y deformaciones del terreno
correccin de firmes deformados
Grietas de retraccin juntas(prefisuracin)
RECICLADO CON CEMENTOCaractersticas
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Antecedente retread process(Inglaterra)
Desarrollo notable en los aos 90: mejor conocimiento de los
materiales tratados con cemento equipos ms potentes y fiables creciente concienciacin ecolgica
DESARROLLO HISTRICO
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Aprovechamiento de materiales envejecidos o contaminados
Disminucin de extraccin de ridosEliminacin de vertederos
Posibilidad de rehabilitar carriles individuales
VENTAJAS DEL RECICLADOIN SITU (1)
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Menos molestias por trfico de obraMenores posibilidades de deterioro de carreteras adyacentes
Permite mantener la rasante inicial Menores costes de rehabilitacin
VENTAJAS DEL RECICLADOIN SITU (2)
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MATERIALES Y EJECUCIN: Pliego PG-4
Artculo 21 Reciclado in situ con cemento de capas de firme (2001)
Por consideraciones ambientales y de reutilizacin de los materiales existentes en los firmes y firmes, en las actuaciones cuya superficie de rehabilitacin sea superior a 70.000 m2, se debern tener en cuenta, en el anlisis de soluciones para el proyecto de rehabilitacin del firme, las tcnicas de reciclado ...
NORMATIVA ESPAOLA
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ESTUDIOS PRELIMINARES
InspecciInspeccin de la carretera existenten de la carretera existente Toma de muestrasToma de muestras CaracterizaciCaracterizacin de los materialesn de los materiales
(granulometr(granulometra, plasticidad, humedad, a, plasticidad, humedad, inhibidores de fraguado)inhibidores de fraguado)
Drenaje y climaDrenaje y clima TrTrficofico EnsanchesEnsanches
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Factores: contenido de cemento materiales existentes (calidad de los ridos,
arcilla, mezcla bituminosa) eficacia del proceso de disgregacin y
mezclado contenido de agua densidad despus de la
compactacin edad
MATERIALES RECICLADOS CON CEMENTOResistencia
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Similar a otros materiales tratados con cementoSimilar a otros materiales tratados con cemento contenido de humedad mediante ensayos contenido de humedad mediante ensayos
humedad humedad -- densidaddensidad contenido de cemento por resistencia a contenido de cemento por resistencia a
compresicompresinn DificultadesDificultades
granulometrgranulometra despua despus del fresados del fresado propiedades dependientes depropiedades dependientes de
espesor fresado espesor fresado Tipos de cementoTipos de cemento Plazo de Plazo de trabajabilidadtrabajabilidad
FRMULA DE TRABAJO
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Caractersticas deseables: inicio de fraguado dilatado resistencia media - baja desarrollo lento de resistencia
a edades tempranas
Cementos con elevadocontenido de adiciones
CEMENTOS
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MATERIALES RECICLADOS CON CEMENTO
Contenido de cemento El mEl mnimo para obtener la resistencia especificadanimo para obtener la resistencia especificada
(2,5 MPa a 7 d(2,5 MPa a 7 das; 4 as; 4 -- 6%)6%)
Utilizar Utilizar ridosridos con la granulometrcon la granulometraaprevista despuprevista despus de fresars de fresar(+ corrector granulom(+ corrector granulomtrico,trico,en caso necesario)en caso necesario)
Probetas compactadas a la densidad requeridaProbetas compactadas a la densidad requerida((ProctorProctor modificadomodificado))
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MMtodos de ctodos de clculo anallculo analticosticos modelos modelos multicapamulticapa (E, (E, )) coeficientes estructurales (AASHTO)coeficientes estructurales (AASHTO)
CatCatlogos de firmes (Espalogos de firmes (Espaa)a)Curvas de proyecto (Reino Unido)Curvas de proyecto (Reino Unido)
ASIMILAR LA CAPA RECICLADAA UN SUELOCEMENTO
DIMENSIONAMIENTO
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Primera etapa: equipos especPrimera etapa: equipos especficosficos distribuidores de cemento (polvo, lechada)distribuidores de cemento (polvo, lechada) recicladorasrecicladoras (equipos de fresado y/o mezclado)(equipos de fresado y/o mezclado)
Segunda etapa: similar a otrosSegunda etapa: similar a otrosmateriales tratados con cementomateriales tratados con cemento [equipos para [equipos para prefisuraciprefisuracinn]] rodillosrodillos motoniveladorasmotoniveladoras cisternas de emulsicisternas de emulsin n
EQUIPOS PARA RECICLADO
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DISTRIBUCIN DE CEMENTO
En lechada
En polvo
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RECICLADORAS
Estabilizadoras / recicladoras Equipos de fresado de firmes modificados Equipos de doble rotor
(rotor de fresado + rotor de mezcla) Equipos de mezclado de material
fresado previamente Recicladoras con rotor de fresado,
machacadora y rotor de mezclado
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JUNTAS EN FRESCOEquipos
Entallas < 1/3 espesor reciclado(guiados a mano o autopropulsados) bandeja vibrante con cuchilla Rodillo vibrante con cuchilla anular o disco
Entallas creadas en la mayorparte del espesor reciclado(autopropulsados) emulsin (CRAFT) cinta flexible de plstico (Olivia) perfil rgido de plstico (Junta Activa)
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EJECUCIN DE LAS OBRAS
ExtensiExtensin de [n de [rido suplementario y] cementorido suplementario y] cemento IncorporaciIncorporacin de aguan de agua DisgregaciDisgregacin y mezclan y mezcla [[PrefisuraciPrefisuracinn]] CompactaciCompactacinn RefinoRefino Curado y Curado y rido de proteccirido de proteccinn Carpeta(s) de mezcla bituminosa Carpeta(s) de mezcla bituminosa
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Compactar tan pronto como sea posible evitar prdidas de humedad (y aumentos) no despus del plazo de trabajabilidad
(juntas entre bandas de reciclado) El comportamiento futuro del firme
depende en gran medida deuna correcta compactacin(97 100 % Proctor Modificado)
Usar equipos adecuados(tramo de prueba)
COMPACTACIN
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COMPACTACIN
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REFINOEliminacin de material en exceso
Correccin de regularidad superficial
No rellenar huecos con material sueltoTener en cuenta el refinoestimar la profundidad de reciclado
(1 - 2 cm ms)para plazo de trabajabilidad
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CURADO Y APERTURA AL TRFICO
Normalmente emulsin bituminosa Proteger con gravilla si se permite trfico
sobre la capa reciclada Apertura al trfico despus de la rotura
de la emulsin (algunas horas) Tomar medidas (limitaciones de
velocidad) para evitar deteriorosCapas bituminosas
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CONTROL DE CALIDAD
Controles durante la construcciControles durante la construccinn Controles sobre el firme construidoControles sobre el firme construido
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Tamao de la obra: espesor superficie total (movilizacin de equipo) forma (regular, irregular)
Caractersticas del firme Equipo de reciclado Contenido de cemento(coste, rendimiento)
FACTORES QUE INFLUYENEN LOS COSTES
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5 a 15% ms econmico que refuerzoo reconstruccin
DESGLOSE DE COSTES
38%
39%
13%1% 9%
Cemento
Equipos de reciclado
Equipos auxiliares
Mano de obra auxiliar
Curado
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Primera obra :1991(contratista extranjero)
Primera recicladora : 1996 Actualmente : 60 equipos Comportamiento satisfactorio
Experiencia en Espaa
RECICLADO IN SITU CON CEMENTO
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Coste de construccin Resultados esperados en el material
reciclado (resistencia ) Calidad final del nuevo firme
(adecuacin al trfico presente y futuro) Disponibilidad de materiales locales Glibos de puentes, accesos laterales ...
RECICLADO CON CEMENTOFRENTE A REFUERZO Factores a considerar
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firmes reciclados con cemento: menos homogneos que firmes nuevos mucho ms homogneos que los firmes
existentes precisandouna rehabilitacin
Alternativa econmica y fiable Amplia experiencia en muchos pases
CONCLUSIONES
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Resultados satisfactorios si espesor reciclado 20 - 35 cm deterioros: origen en el firme
no en el terreno resistencia a compresin > 2,5 MPa
Los materiales reciclados con cemento son similares al suelocemento o a las bases tratadas con cemento(utilizados para todo tipo de trficos)
CONCLUSIONES
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Se pueden utilizar todos los tipos de cemento
Los materiales bituminosos existentes pueden ser reciclados con cemento
Prefisuracin (juntas) siempre recomendableCundo imprescindible (trfico lmite)?
Prescripciones y/o mtodos de proyectoen varios pases
CONCLUSIONES
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El reciclado in situ con cemento es una alternativa que debera siempre ser tenida en cuenta para la rehabilitacin de firmes fatigados
CONCLUSIN
RECICLADO CON CEMENTOSITUACINRECICLADO CON CEMENTORECICLADO CON CEMENTOCaractersticasDESARROLLO HISTRICOVENTAJAS DEL RECICLADOIN SITU (1)VENTAJAS DEL RECICLADOIN SITU (2)ESTUDIOS PRELIMINARESMATERIALES RECICLADOS CON CEMENTOResistenciaFRMULA DE TRABAJOCEMENTOSDIMENSIONAMIENTOEQUIPOS PARA RECICLADOEJECUCIN DE LAS OBRASCONTROL DE CALIDADFACTORES QUE INFLUYENEN LOS COSTESExperiencia en EspaaRECICLADO CON CEMENTOFRENTE A REFUERZO Factores a considerarCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIN