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 SecundariaRed 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 RegularEstado Malo

Respuesta a la Condición / Estudio Financiero

Repúbilca de Rubritania

Estado Bueno Estado RegularEstado Malo

Eficiencia Técnica y Económica

Repúbilca de Rubritania

Estado Bueno Estado RegularEstado 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.

Evolución del deterioro

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2

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Evaluación de un tramo individual

Evolución del deterioro

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Año

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Alt. 2

Alt. 3

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Evaluación de un tramo individual

VAN vs Inversión

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Inversión en miles de US$

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de U

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Alt. 3 Alt. 4

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Alt. 0

Evaluación de un tramo individual

Costos Totales de la Sociedad

Mejorar Estándar

Costos de PIV

Costos del Usuario

Evaluación de un tramo individual

50 veh./día 300 veh./día 5000 veh./día

Agencia

Agencia

Agencia

Usuarios

Usuarios

Usuarios

Casos

Eficiencia Técnica y Económica

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Maximizar VAN del conjunto

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Escenario Óptimo

Eficiencia Técnica y Económica

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,

VA N v s In v e rs i ón

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Escenario B

Escenario A

Para el Escenario Óptimo se evalúan (a 20 años) distintas alternativas para cada tramo y se adopta aquella de mayor VAN, no hay restricción presupuestal.

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 10 cm

• Concreto de alta resistencia (450 – 500 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

Linea neutra es rebajada

Asfalto

Línea neutra

NO ADHERIDO ADHERIDO

Asfalto

WTUD

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 40 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 40 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.