Aumento de la sostenibilidad de las obras de ensanche y mejora de pavimentos mediante el empleo de capas 

tratadas con cemento

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

• Actuación habitual en carreteras con muchos años en servicio 

• Medidas para mejorar su sostenibilidad– Disminuir al mínimo el aporte de materiales nuevos

– Aprovechar los materiales presentes en la traza e incluso los del pavimento existente

– Reducción del consumo de recursos escasos (por ejemplo, áridos de calidad suficiente)

– Disminución del tráfico para su transporte

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

• Después de la rehabilitación, el pavimento debe ser lo más homogéneo posible en términos de capacidad de soporte en todo el ancho de la calzada, a fin de evitar, por ejemplo, problemas de fisuración longitudinal

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

(1) (1)

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

(1) Ejecución de la explanada

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

(1) (1)

(2) (2)

(4)

(2) Ejecución del pavimento del ensanche

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

(1) (1)

(2) (2)

(4)

(3)

(3) Reciclado (eventual) del pavimento existente

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

(1) (1)

(2) (2)

(4)

(3)

(4)

(4) Extensión de mezcla bituminosa

TÉCNICAS DE TRATAMIENTO CON CEMENTO

• Respuesta satisfactoria a las cuestiones anteriores• Zona de ensanche

– Formación de la explanada: capas estabilizadas con cemento• permite utilizar materiales locales• reducción del espesor total de capas a disponer

– Capa de base del pavimento del ensanche: suelocemento• Empleo del mismo material empleado en la capa superior de la explanada con un 

pequeño aumento de la dotación de conglomerante

• Parte de pavimento existente que se conserva:– Reciclado in situ con cemento

• En todas estas unidades de obra pueden utilizarse los mismos equipos

NORMA 6.1 IC “Secciones de firme”España

• Utilizada para el dimensionamiento de pavimentos

• Catálogo de secciones tipo basado en dos parámetros:

– Explanada (capacidad de soporte)

– Tráfico de proyecto (vehículos pesados)

NORMA 6.1 ICEXPLANADA

• Tres categorías de explanada: E1, E2 y E3.• Se determinan  según el módulo de compresibilidad en el 

segundo  ciclo de  carga  (Ev2)  obtenido  de  acuerdo  con “Ensayo de carga con placa”. 

CATEGORÍAS DE EXPLANADAMÓDULO DE 

COMPRESIBILIDAD (MPa)

E1 ≥60E2 ≥120E3 ≥300

NORMA 6.1 ICCATEGORÍAS DE TRÁFICO PESADO

(1) (1)

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

(1) Ejecución de la explanada del ensanche

CATÁLOGO DE EXPLANADAS

CARACTERÍSTICAS DE LOS SUELOSMarginal Tolerable Adecuado Seleccionado

Granulom. Dmáx= 10 cm

Pase 2 UNE<80%

Pase 0,080<35%

Dmáx= 10 cm

Pase 0,40<15%   o 

Pase 2/0,40/0,080<

<80%/75%/25%

Plasticidad Si LL>90

IP<0,73 (LL‐20)

LL<65

Si LL>40

IP>0,73 (LL‐20)

LL<40

Si LL>30 IP>4

LL < 30

IP < 10

M. orgánica < 5% < 2%  <1% (E) < 1% < 0,2%

Sales solubles Yeso < 5%

Otras < 1%

SO3 < 1% (E)

< 0,2 % < 0,2%

Hinchamiento < 5% <3%  <1%  (E)

CBR coronación ≥ 3% ≥ 5    6(Ex) ≥ 10    12  (Ex)

ESTABILIZACIÓN IN SITU DE EXPLANADAS

• Opción para obtener una explanada adecuada para el apoyo del pavimento del ensanche

• Reducción notable del espesor de suelos a aportar y de la profundidad del cajeado

0

20

40

60

80

100

120

Espe

sor t

otal

(cm

)

S-EST2 + S-EST1 S-EST2 + S. ADEC. S.SEL. S, SEL CBR >20 +S.ADEC.

S-EST2 + S.TOL S.SEL. CBR > 20.+S.TOL

EXPLANADA E2SOBRE SUELO INADECUADO

ESPESOR TOTAL

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

(1) (1)

(2) (2)

(4)(2) Ejecución del pavimento del ensanche

800 – 200 camiones diarios 200 – 100 camiones diarios

SECCIONES DE PAVIMENTO

SUELOCEMENTO EN BASES Y SUBBASES

• Capas con gran capacidad de soporte

• Aprovechamiento de suelos y residuos

• Las secciones estructurales– de menor espesor total

– de menor consumo de agregados de calidad 

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Espe

sor (

cm)

T2MBSC

T2MBZA

T31MBSC

T31MBZA

ESPESORES DE FIRME EN ENSANCHES(EXPLANADA E2)

05

101520253035404550

Espe

sor (

cm)

T2MBSC

T2MBZA

T31MBSC

T31MBZA

ESPESORES DE CAPAS EN ENSANCHES PRECISANDO ÁRIDOS DE CALIDAD

(EXPLANADA E2)

SUELOCEMENTO IN SITU

EN ENSANCHES

SUELOCEMENTO IN SITUVentajas

• No necesidad de montar una plantaEn obras de poca longitud muchas veces inviableEnsanches: volumen a fabricar más reducido que una calzada nueva por ancho completo

• Se evita transporte desde plantaAusencia de potenciales problemas de desecación durante el transporte

• Mayor tiempo para la puesta en obra del material:Inicio de operaciones de compactación inmediatamente después de mezcla del suelo con  cemento y agua

• En ensanches, el ancho de trabajo del equipo estabilizador suelecoincidir con el la capa a ejecutar (2,5 m)

SUELOCEMENTO IN SITUReglas de buena práctica

• Suelo a utilizar:Mismas prescripciones que con mezcla en planta(en particular las que se refieren a su plasticidad)Controlar que el suelo reúne las condiciones requeridas

• Control cuidadoso del cemento consumido(verificación más difícil que en mezcla en planta)

• Mezclado de suelo y conglomerante durante un tiempo suficiente Avance a velocidad moderada (< 10 m / min)

SUELOCEMENTO IN SITUReglas de buena práctica

• Capa en la que se apoye el suelocemento:nivelación correcta, sin puntos bajos de profundidad importante que queden sin mezclar con el cemento

• Profundidad del tratamiento algo superior (unos 3 cm) a espesor de capa de suelocemento fabricado en central

• Mayor espesor: compactación más cuidadosa

EMPLEO DE RESIDUOS EN SUELOCEMENTO

• Posibilidad de utilizar materiales granulares como– colas de molienda

– residuos de cantera

– zahorras fuera de prescripciones para capas de pavimento

– residuos de construcción y demolición, etc.

• Dotación moderada de conglomerante: resistencias importantes

• No transporte a vertedero: contribución a la sostenibilidad

DEMOLICIÓNSELECTIVA

GRUPO MÓVIL DE CRIBADO

GRUPO MÓVIL DE MOLIENDA

Puesta en obra de la gravacementode residuos de hormigón

Riego de curado de la capa de gravacemento

GRAVACEMENTO CON ÁRIDOS RECICLADOS

Puesta en obra

PROBLEMAS EN ENSANCHES• Diferencia de capacidad de soporte, entre el ensanche y la parte

que se conserva de la calzada existente (capas granulares y algunos centímetros de mezclas bituminosas o un tratamiento superficial)

• La diferencia de capacidad de soporte sigue siendo notable aún extendiéndose sobre el ensanche y la calzada el mismo espesor de mezclas bituminosas

• Falta de uniformidad en las deflexiones = aparición de fisuras longitudinales entre el ensanche y la parte de la calzada antigua que se conserva

• Dificultades de construcción de cuñas estrechas

(4)

PROBLEMAS EN ENSANCHES

CARACTERÍSTICAS DESEABLES EN UNA OBRA DE ENSANCHE

• Capacidad de soporte importante del ensanche

• Capacidad de soporte similar en toda la sección transversal (ensanche + calzada que se conserva)

• Evitar la ejecución de cuñas estrechas

• Posible solución

– Ensanche con suelocemento in situ + 

– Reciclado in situ con cemento del pavimento existente

(1) (1)

ENSANCHE

RECICLADO

RECICLADO IN SITU CON CEMENTO

• Objetivo: transformar un pavimento degradado en una estructura homogénea y adaptada al tráfico que debe soportar

• Reutilización de los materiales existentes en el pavimento para la construcción de una nueva capa mediante– disgregación de los mismos en una cierta profundidad– adición de cemento

agua (para la hidratación, envuelta y compactación)eventualmente agregados(como correctores granulométricos o con otros fines)

• La mezcla homogénea de estos materiales se extiende, compacta y cura adecuadamente, constituyendo una capa con unas características muy similares a las de un suelocemento. 

RECICLADO IN SITU CON CEMENTO

MATERIAL TRAS EL RECICLADO:SIMILAR A UN 

SUELOCEMENTO

COMPACTACIÓN CORRECTA:ESENCIAL PARA OBTENER

RESISTENCIA Y DURABILIDAD

CEMENTOS MÁS ADECUADOS• Conglomerantes con un fraguado lento:

– completar la compactación dentro del plazo de trabajabilidad

– conseguir que una banda suelde con la adyacente

• Conglomerantes más adecuados:cementos con un elevado contenido de adiciones (tipo IV, ESP‐VI …)

• Contribución a la sostenibilidad– menor contenido de clinker– aprovechamiento de subproductos industriales(cenizas volantes, escorias de alto horno)

ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO

(1) (1)

(2) (2)

(4)

(3)

(4)

(4) Extensión de mezcla bituminosa

PREFISURACIÓN DE CAPAS TRATADAS CON CEMENTO

• Empleo de capas tratadas con cemento:disminución del espesor de mezclas bituminosas necesario en comparación con otras alternativas

• Posibilidad de  zonas con resistencias elevadas cuando haya  una variabilidad importante de los materiales de partida, como ocurre en el reciclado de pavimentos existentes

• Muy aconsejable el crear juntas en fresco a distancias cortas recurriendo a técnicas de prefisuración, al menos en obras con tráfico T2

• Gran experiencia en EspañaNúmero de equipos disponibles importante

PREFISURACIÓN DE CAPAS TRATADAS CON CEMENTO

TRES UNIDADESDE OBRA

CON LOS MISMOS EQUIPOS

EXPLANADAESTABILIZADA

SUELOCEMENTOIN SITU

RECICLADO DELPAVIMENTO

REALIZACIONES

A‐495 Gibraleón– San Bartolomé

Solución adoptada por Dirección de Obra (Giasa):Ensanche: 16 cm MBC + 30 cm suelocemento in situ Explanada: S-EST3 + S-EST2 + suelo adec.Firme existente: 16 cm MBC + 30 cm pavimento reciclado

Solución de proyecto

Explanada:suelo estabilizado

Ensanche:suelocemento

Reciclado delpavimento existente Prefisuración

CAPAS TRATADAS CON CEMENTOContribuciones a la sostenibilidad

• Explanadas con suelos estabilizados y capas de pavimento de suelocemento:– aprovechamiento de los suelos existentes

• Reciclado in situ de pavimentos existentes:– aprovechamiento de los áridos de los mismos (disminuye apertura de nuevas 

canteras o necesidad de vertederos)

• Firmes con suelocemento o reciclados con cemento:– reducción notable del consumo de áridos de calidad frente a otras 

alternativas

• Empleo de cementos con elevado contenido de adiciones activas– reducción del contenido de clinker– utilización de subproductos industriales (cenizas volantes, escorias)  

CAPAS TRATADAS CON CEMENTOEmpleo conjunto en obras de ensanche y mejora de 

pavimento

• Ventaja técnicas, económicas y medioambientales• Pavimentos con una gran capacidad de soporte• Gran homogeneidad de la sección transversal

– evita fisuras longitudinales por diferencias de capacidadde soporte entre pavimento existente y ensanche

• Simplificación del proceso constructivo– evita la construcción de cuñas estrechas– los mismos equipos para las tres unidades de obra

• Empleo conjunto de estabilización, suelocemento y reciclado:

ALTERNATIVA A CONSIDERAR EN TODAS LAS OBRAS DE ENSANCHE Y MEJORA DE PAVIMENTO 

www.ieca.es

¡MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!