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Coeficientes estructurales para materiales reciclados y estabilizados con Aditivos Químicos Página 1 de 24

TÍTULO XVIII SIMPOSIO COLOMBIANO SOBRE INGENIERÍA DE PAVIMENTOS PONENCIA: COEFICIENTES ESTRUCTURALES PARA MATERIALES RECICLADOS Y ESTABILIZADOS CON ADITIVOS QUÍMICOS DESARROLLADOS Y PRODUCIDOS EN COLOMBIA. ESPECIFICACIONES CONSTRUCTIVAS Y AHORRO EN COSTOS TOTAL DE PALABRAS: 4.944 NÚMERO DE TABLAS Y FIGURAS: 9 PONENTE: JAIME ECHEVERRÍA GERENA

INGENIERO CIVIL UNIVERSIDAD JAVERIANA TELÉFONO: +57 (4) 311-3200 CELULAR: +57 (310) 416-0262 PÁGINA WEB: http://tecnopav.com CIUDAD: MEDELLÍN PAÍS: COLOMBIA


RESUMEN Para la recuperación de vías los diseñadores recomiendan básicamente 2 alternativas. Mediante parcheos, reemplazo de materiales y sobrecarpetas asfálticas y mediante el fresado del pavimento existente y su posterior refuerzo con materiales de base y mezclas asfálticas. Esta segunda opción puede ser optimizada reciclando con aditivos químicos la base y carpeta asfáltica deteriorada, rebajando considerablemente los espesores de refuerzo requeridos debido al aumento del coeficiente estructural de los materiales reciclados con este método. Una de las ventajas más importantes de la utilización del reciclaje y la estabilización con Aditivos químicos es la reutilización y potencialización de los materiales existentes, mejorándolos mediante un proceso amigable que cuida y contribuye con un medio ambiente sostenible debido a la disminución de la explotación de canteras por el uso mínimo de nuevos agregados. El excelente comportamiento de las estructuras intervenidas utilizando aditivos químicos a través de más de 20 años ha permitido ratificar la validez del coeficiente estructural utilizado para este tipo de diseños. Para el diseño, construcción y control se utiliza la Norma INVIAS 461-07 para Reciclado de Pavimento Asfáltico con algunas variaciones, comprobando que las mezclas resultantes cumplen con las resistencias exigidas. Se explican los efectos y ventajas del Aditivo sobre los materiales tratados y se comparan los costos de estas alternativas con otras opciones de rehabilitación. Para el caso de estabilizaciones se explica el criterio que permite transformar materiales de subbase o locales en bases estabilizadas con resistencias similares a la de los materiales reciclados. Igualmente se presenta el estado actual de vías recuperadas, con diferentes años de servicio. PALABRAS CLAVE Reciclaje de Pavimentos, Coeficientes Estructurales, Estabilización de Vías, Aditivos Químicos, Recuperación de Vías.


SUMMARY For road recovery, designers recommend two alternatives: Patching and replacing materials and asphalt overlays, or milling existing pavement and its subsequent reinforcement with base materials and asphalt mixtures. The second option can be optimized by recycling both damaged base and asphalt layer with chemical additives. This method permits a considerable reduction in the required reinforcement thickness due to the increase in the structural coefficient of recycled materials. An important advantage of recycling and stabilization with chemical additives is the reuse of existing materials, enhancing them through an environmentally friendly process. This results in the minimal use of new aggregates which requires less stone quarrying. More than twenty years of excellent performance results of the chemically treated structures validates the structural coefficient used for this type of design. Using the Standard INVIAS 461-07 for Recycling of Asphalt Pavement with some variations, ensures that the resulting mixture complies with the required strengths. This presentation explains the effects and benefits of the additive on the treated materials and compares the costs of these alternatives with other options. For the case of stabilization, it explains the criterion that allows transforming sub-base or local materials into stabilized bases with similar strengths to the ones of recycled materials. It also presents the current conditions of recovered roads with different years of service. KEYWORDS Pavement Recycling, Structural Coefficients, Road Stabilization, Chemical Additives, Road Recovery.


ÍNDICE 1. ALTERNATIVAS UTILIZADAS EN LA RECUPERACIÓN DE VÍAS............................ 5

Alternativa 1........................................................................................................................... 5

Alternativa 2........................................................................................................................... 6

Tratamiento de Escombros..................................................................................................... 6

Alternativa 3........................................................................................................................... 8

Alternativa 4........................................................................................................................... 9

Alternativa 5........................................................................................................................... 9

Alternativa 6........................................................................................................................... 9

2. RECICLAJE CON ADITIVOS QUÍMICOS....................................................................... 10

3. EFECTO DE LOS ADITIVOS............................................................................................ 10

4. VALORES DE LOS COEFICIENTES ESTRUCTURALES ............................................. 11

5. VÍAS RECUPERADAS CON ADITIVOS QUÍMICOS..................................................... 15

6. CONCLUSIONES ............................................................................................................... 22

7. REFERENCIAS................................................................................................................... 24


1. ALTERNATIVAS UTILIZADAS EN LA RECUPERACIÓN DE VÍAS

Para la recuperación de vías los diseñadores recomiendan básicamente 2 opciones: Opción 1 - Ejecución de parcheos y reemplazo de materiales y sobre carpetas asfálticas Opción 2 - Fresado del pavimento deteriorado existente y su posterior refuerzo con materiales de base y mezclas asfálticas. Existe una alternativa adicional que no hace parte de las soluciones planteadas por los diseñadores pero que es comúnmente utilizada por algunas entidades gubernamentales de nuestro país: • Sello de grietas • Parcheo • Sin sobre carpeta

Solución completamente inadecuada: el deterioro y deformaciones de la vía continuarán, lo que implicará la continua ejecución de parcheos. Muy costosa.

La justificación argumentada por las entidades que optan por el uso de ésta alternativa radica en el déficit del presupuesto disponible. Los diseños presentados no se adoptan de manera rigurosa ni se llevan a un término final, tornándose en una solución inmediatista, en un simple maquillaje de la parte geométrica, que en el mediano y largo plazo duplicará el valor de la recuperación de la vía por el alto costo de los continuos parcheos requeridos. Es indispensable que antes de reparar las fallas existentes se tenga en cuenta el TPD y se presente un diagnóstico que resuelva la pregunta “¿cuál fue el factor que lo produjo?”. Sólo de ésta manera la reparación será duradera en el tiempo y se garantizará la continuidad estructural de la vía. Para la ejecución de la opción 1 sugerida por los diseñadores, se tienen las siguientes alternativas: Alternativa 1 • Sello de grietas • Parcheos con reemplazo de base • Sobre carpeta de rodadura muy gruesa

Esta solución presenta el riesgo de reflejar los parches previos, la vía no se reestructura homogéneamente y presentará asentamientos diferenciales. Es la mas costosa


El alto costo está referido al sello de grietas y principalmente a los acarreos necesarios para depositar los reemplazos y el transporte de la base granular y la mezcla asfáltica, (UN MIL PESOS METRO CÚBICO-KILÓMETRO). La vía no se está reestructurando homogéneamente, lo cual generará asentamientos diferenciales futuros, además se está sometiendo a altas repeticiones de carga causadas por el transporte de un gran volumen de base granular y mezcla asfáltica. Alternativa 2 • Sello de grietas • Parcheos con reemplazo de base • Sobre carpetas en base asfáltica y carpeta de rodadura

Esta solución es adecuada porque se reestructura la vía pero es prácticamente igual de costosa que la Alternativa 1. Se mantiene el alto costo, aunque es un poco más económica. En los contratos actuales se encuentra que prácticamente la tercera parte del valor del contrato corresponde a acarreos. Tratamiento de Escombros En las Alternativas 1 y 2 debe tenerse en cuenta que los escombros del pavimento provenientes del parcheo son comúnmente desechados ó en el mejor de los casos, triturados, y enviados a la vía como materiales de sub-base ó base, con lo que se pierde el asfalto recuperable y se desperdician las gradaciones prácticamente óptimas de las carpetas. Estos escombros deberían ser reciclados con aditivos y enviados a las vías como bases asfálticas. El tratamiento de escombros con Aditivos se implementó en Medellín en el año de 1989 y en un lapso de 5 años se recuperaron más de 100 Km. de vías, que aún funcionan adecuadamente sin refuerzos adicionales en su gran mayoría. El programa con aditivos se abandonó por decisión de funcionarios del área de pavimentos de la Secretaria de Obras públicas Municipales, y aunque se ha insistido en que el programa se retome, no ha sido posible hasta la fecha, debido posiblemente al desconocimiento de la trayectoria de esta tecnología. Lamentablemente, como resultado de esta situación, se ha presentado un gran detrimento patrimonial al Municipio de Medellín. A nivel informativo y para demostrar que no se requiere de equipos sofisticados para recuperar pavimentos, se adjuntan algunas imágenes de la planta de procesamiento de escombros, la cual era prácticamente artesanal en el año de 1990.


Imagen 1: El pavimento se rompía con orugas y almadanas. Posteriormente se retiraban los pedazos de pavimento muy gruesos junto con el material inadecuado y se extendía el material restante

Imagen 2: Se aplicaba el aditivo diluido y se homogenizaba con motoniveladora


Imagen 3: Se acopiaba el material y se dejaba en curación por un periodo de 1 semana para luego trasladarlo a las diferentes vías como base estabilizada.

Pasando a la opción 2 recomendada por los diseñadores para la recuperación de vías, y que consiste en el fresado del pavimento deteriorado existente y su posterior refuerzo con materiales de base y mezclas asfálticas, tenemos las siguientes alternativas: Alternativa 3 • Fresado de carpeta deteriorada • Base granular o asfáltica y carpeta de rodadura

Solución adecuada, el costo es ligeramente menor que el de la Alternativa 2. Esta solución plantea, con la capa fresada y reforzada, una estructura que absorbe adecuadamente las cargas, homogenizando la vía sin necesidad de efectuar parcheos ni mayores reemplazos locales. Sin embargo, presenta un grave error de concepto en el sentido de que el pavimento fresado equivale desde el aspecto estructural a un material granular, razón por la cual las capas de refuerzo adicionales siguen siendo muy gruesas. Cabe anotar que el simple hecho de plantear una reutilización, hace que esta alternativa sea poco más económica que las anteriores. Más adelante, al comparar las alternativas, se puntualiza esta premisa. Es importante aclarar que para la recuperación de vías sin fallas estructurales, y que presentan únicamente deterioro de la carpeta de rodadura, el fresado resulta ser el procedimiento más adecuado. Sin embargo, el material fresado que se retira, no se procesa con aditivos para


producción de bases asfálticas o pavimentos en frío con adición complementaria de emulsiones asfálticas o crudos livianos. Alternativa 4 • Fresado de carpeta • Reciclaje de carpeta y base con emulsiones asfálticas • Nueva carpeta de rodadura

Solución cuestionable: el manejo de emulsiones presenta problemas constructivos. Es prácticamente igual de costosa a la Alternativa 2. Con respecto a la utilización de emulsiones asfálticas, se han presentado muchos problemas con la baja resistencia de las capas, ocasionada principalmente por un manejo inadecuado de las emulsiones al ejecutar la mezcla final del material reciclado después de la rotura de la emulsión, con lo cual estos reciclados quedan prácticamente como bases granulares. El sistema es bueno, sin embargo el rompimiento de las emulsiones es difícil de controlar y el clima lluvioso aumenta el problema de manejo siendo el costo de esta alternativa similar al del fresado. El problema del rompimiento y el clima se controla adecuadamente con la utilización de aditivos. Alternativa 5 • Reciclaje de carpeta y base con cemento ó mezcla de cemento con coloides • Nueva carpeta de rodadura

Solución acertada. Similar en costos a la Alternativa 4. Presenta problemas al utilizar únicamente cemento; la lluvia y el corto tiempo de reacción del cemento influyen de manera determinante en el éxito del proceso. Alternativa 6 • Reciclaje con asfalto espumado • Nueva carpeta de rodadura

Solución acertada, Igualmente costosa a la Alternativa 5. Con respecto a ésta alternativa no tenemos detalles por lo cual no se hará referencia a la misma.


2. RECICLAJE CON ADITIVOS QUÍMICOS Las alternativas de fresar y reforzar la estructura se optimizan técnica y económicamente reciclando con aditivos químicos la base y carpeta asfáltica deteriorada, rebajando considerablemente los espesores de refuerzo requeridos, debido al aumento del coeficiente estructural de los materiales reciclados con este método. El procedimiento se resume en el siguiente cuadro: • Reciclar carpeta y base con aditivos y adición eventual de emulsiones asfálticas • Nueva carpeta de rodadura

Solución acertada, es la mas económica. Los costos se reducen considerablemente en comparación con las otras Alternativas

Una de las ventajas más importantes de la utilización del reciclaje y la estabilización con Aditivos químicos es la reutilización y potencialización de los materiales existentes, mejorándolos mediante un proceso amigable que cuida y contribuye con un medio ambiente sostenible debido a la disminución de la explotación de canteras por el uso mínimo de nuevos agregados, además de evitar la repetición de cargas altas generadas por el gran volumen de material transportado en las demás Alternativas. Desafortunadamente, estos aspectos no se tienen en cuenta en la opción 1 de rehabilitación, donde ni siquiera se considera el aspecto meramente económico en el sentido de eliminar acarreos innecesarios y aunque la opción 2 contempla parcialmente este concepto, el hecho de tener que reforzar con materiales transportados, la hace prácticamente igual de costosa. 3. EFECTO DE LOS ADITIVOS El aditivo es un agente estabilizador que actúa diluido en agua. El agua provee el oxígeno para la reacción química catalítica (promueve el proceso, no es parte de él).

En la práctica, el químico diluido actúa sobre el material de varias maneras:

- Reduciendo la absorción de los materiales mediante una limpieza de los mismos. - Eliminando la materia orgánica mediante un proceso de oxidación acelerada, ésta se decanta (aglutina), de tal manera de no dejar vacíos con este material inadecuado, lo que disminuye la capacidad de soporte del material tratado. - Rompiendo las unidades asfalto-agregado y emulsificando en sitio este asfalto, el cual, después del proceso vuelve a formar ligas estables con el agregado. Una vez agregado el aditivo, los materiales presentan rechazo a la lluvia evitando su saturación. En estos periodos, el efecto del tráfico es conveniente ya que reduce el tiempo de fraguado del material, permitiendo airearlo de nuevo y recompactarlo. La compactación de estos materiales no debe ser excesiva. La rehabilitación con aditivos es el único sistema que, debido a la formación de uniones estables entre las partículas y al aumento de los maltenos por el efecto rejuvenecedor del


aditivo, permite trabajar con porcentajes de asfalto residual de alrededor del 2.5% de la matriz reciclada. La combinación de estos efectos permite la producción de bases estabilizadas, ya sea utilizando únicamente los residuos de pavimento o mezclando éstos con los materiales existentes de base. Como resultante de lo anterior, se obtiene una base impermeable que muestra valores muy altos de resistencia en las pruebas de laboratorio, y que sin embargo es flexible, presentando unas características completamente diferentes a las de los materiales tradicionales (bases granulares, pavimentos, etc.). Estas características permiten su aplicación en vías con subrasantes de bajo C.B.R., ya que las cargas de los vehículos son prácticamente absorbidas por la base estabilizada. Los materiales reciclados ó estabilizados con aditivos, pueden ser almacenados por largos periodos de tiempo, la resistencia final se adquiere luego de compactarlos. 4. VALORES DE LOS COEFICIENTES ESTRUCTURALES El procesamiento de escombros de pavimento en Medellín, Colombia motivó la ponencia de Echeverria, J “Construcción de bases estabilizadas de alta resistencia reciclando en frío los desechos de pavimentos fallados” 6º Congreso Ibero-Latinoamericano del Asfalto Santiago - Chile noviembre 1991, de la cual es importante extractar lo relacionado con el coeficiente estructural adoptado para los materiales reciclados con esta tecnología: “Este coeficiente se fundamenta en el principio de “Número” estructural utilizado por el método AASHTO que está dado por la expresión. Ne = Esb x Csb + Eb x Cb + Ep x Cp Esb = Espesor de la subbase en pulgadas Eb = Espesor de la base en pulgadas Ep = Espesor del pavimento en pulgadas Csb = Coeficiente estructural de la subbase Cb = Coeficiente estructural de la base Cp = Coeficiente estructural del pavimento Para Medellín, los coeficientes que se recomiendan son:

Subbase: De material de río más o menos clasificado: 0.09

Base Granular: Triturada, tamaño máximo 1.1/2: 0.12

Pavimento: Carpeta de rodadura en planta y en caliente: 0.33

Pavimento: Agrietado y con parches: 0.18

Con estos valores que son tomados de los coeficientes adoptados en varios de los Estados Unidos de Norte América, se compara la estructura necesaria para reforzar las vías por el sistema de Viga Benkelman y se comparó este diseño con la alternativa de reciclaje. Para comprobar que el diseño alterno estuvo bien escogido se pasó la Viga dos (2) años después comprobándose que el refuerzo que se necesitaba al cabo de este tiempo era nulo, así mismo


en este tiempo se han venido observando las vías que tienen material reciclado, y se puede afirmar que en cerca de 500.000 m2 construidos no ha fallado ninguna vía hasta la fecha.

En ensayos de laboratorio se han encontrado valores de CBR de 300 y de estabilidad Marshall entre 4.000 y 5.000 libras. Sin embargo el material es al mismo tiempo elástico y no rígido como el concreto, lo que ha permitido un aporte inmenso a la Ingeniería en el sentido de desarrollar un material que por éstas características de alta resistencia, impermeabilidad, inflexibilidad, lo convierte en el único que funciona como una “hoja de resorte” o “muelle” de un vehículo a nivel vial, esto es, como una placa continua elástica y con una altísima capacidad de soporte.

Para el Cálculo del coeficiente tomaremos la Avenida 80- 81 entre Campos de Paz y la Fábrica de Licores la cual se recicló en su totalidad en junio de 1990, y de la cual disponemos de lo siguiente:

• Deflexiones de Viga Benkelman antes de reciclar. • Estructura existente (espesores) antes de reciclar. • Diseño adoptado colocando sobreespesores. • Diseño alterno propuesto con reciclaje. • Deflexiones de Viga Benkelman dos años después de reciclar.

Con estos valores se determinó que la sobre carpeta de refuerzo requerida, previo un parcheo en un área estimada en mas del 30% era de 14 cm ( 5.51”) y al calcular con los coeficientes anteriores se obtuvo un Numero estructural recomendado de 3.7

Se adoptó como diseño alterno reciclar en un espesor de 15 cm. y una carpeta de rodadura de 6.4 cm

Los resultados de Viga de Benkelman dos años después arrojaron que no requería de refuerzo adicional y al determinar el coeficiente del material reciclado se obtuvo un número estructural de 0.31”.

El trabajo citado concluía: “por lo anterior, es que para efectos prácticos se está trabajando considerando que 10 cm. de material reciclado en el centro de acopio reemplaza 20 cm. de base triturada y no lo que se ha obtenido (26 cm.) para trabajar con un coeficiente de seguridad, esto debido de que además en el acopio el material sale menos homogéneo que al ser producido con una recicladora.

Para otros trabajos en vías o ciudades se tendrían que implementar los programas de acuerdo a las condiciones locales, agregados, asfaltos, equipos disponibles, etc.”

Lo anterior asumía que el Número estructural del material reciclado con aditivos en el acopio debería tomarse alrededor de 0.24.

Posteriormente se hizo una investigación en la Universidad del Cauca, Arenas, H; Peña J; Padilla F; Ramírez A. “Caracterización dinámica y comportamiento a la fatiga de bases recicladas y mezcladas en frío” Décimo simposio colombiano sobre ingeniería de pavimentos- Cali-Colombia junio 1995, del cual se extracta lo referente a bases con aditivos: “Los materiales obtenidos de reciclar y estabilizar bases en frío, según las alternativas estudiadas, presentan un comportamiento dinámico normal, similar al que observan las mezclas asfálticas en caliente: Los módulos dinámicos tienden a decrecer a medida que se disminuye la frecuencia de solicitación de las cargas.


El mejor comportamiento a fatiga se logra con bases recicladas en frío con aditivo RCA-10(figura 3.16). Si bien, el comportamiento dinámico de estos materiales es bastante sensible a la variación de la temperatura, la curva de fatiga, de menor pendiente, permite pensar en materiales con una mayor vida a fatiga. Fig. 3.16

La alternativa de reciclar y estabilizar bases en frío con aditivo RCA-10 (0.06 lt/m3) más crudo de castilla (1.0%), permite lograr un material de mejor comportamiento dinámico que en los casos en que las bases se reciclan únicamente con aditivo o con crudo de castilla y un comportamiento a fatiga similar al obtenido con bases reciclada únicamente con el aditivo RCA-10. La adición del crudo contrarresta la susceptibilidad térmica de las bases recicladas únicamente con aditivo, permitiendo obtener un material con un comportamiento dinámico mucho mas estable”. Y dentro de las conclusiones del mismo estudio tenemos: “El comportamiento dinámico y a la fatiga de las bases recicladas en frío con aditivo RCA-10, mejora con el tiempo de curado. A pesar de que estos materiales presentan un buen comportamiento a la fatiga, deben protegerse al menos con un sello asfáltico, para evitar su deterioro en presencia de agua. Desde el punto de vista económico, el adecuado comportamiento dinámico y a la fatiga de las bases recicladas con aditivo(0.06 lt/m3) mas crudo de castilla, se refleja en el requerimiento de menores espesores de capa para satisfacer la capacidad estructural del pavimento y en el logro de una mayor vida útil del mismo”. Este estudio también hace referencia a que los mejores resultados se obtenían con briquetas preparadas con aditivos después de 14 días.


Los resultados anteriores confirmaban que las bases recicladas con aditivos debían tratarse como mezclas asfálticas, lo cual indicaba que los coeficientes adoptados de 0.24 (materiales procesados en centros de acopio sin trituración) y 0.28-0.30 (materiales procesados en sitio con recicladoras) que aparentemente eran muy altos y que eran constantemente cuestionados por los estudiosos del tema, no eran desacertados. Sin embargo, el hecho de que las vías llevasen tan poco tiempo al servicio (promedio 4 años) favorecía los cuestionamientos ya que no existían normas claras al respecto. Casi simultáneamente INVIAS adoptó las Normas de construcción y ensayos de materiales para carreteras 1995. Los artículos 340 y 440 de esta norma hacían referencia a las especificaciones constructivas de los materiales con emulsiones. Para los ensayos de laboratorio se especificaron las normas E-738 y 812 y se empezaron a dosificar las mezclas recicladas acordes con las mismas, encontrándose que, dependiendo de los espesores de la carpeta y la base por reciclar y para porcentajes de asfalto residual menores al 2% era conveniente adicionar crudo o emulsión en pequeñas cantidades para cumplir con el ensayo de inmersión-compresión en lo referente a resistencia conservada. Una investigación adicional que fue llevada a cabo en la Universidad del Cauca comprobó que el aditivo RCA-10 incrementaba los maltenos al aplicarse a pavimentos envejecidos, validando el efecto de rejuvenecimiento que se enunciaba como premisa inicial. Durante estos años y debido al buen comportamiento de las vías recicladas se continuó utilizando el mismo coeficiente estructural (0.28), aplicando las dosificaciones de asfalto adicional cumpliendo con la norma de inmersión-compresión de INVIAS que adoptaba, coincidentemente, períodos de curación de 14 días. Desde 1995 a la fecha se han construido más de 300 diseños alternos que presentan perfecto estado de servicio utilizando el mismo coeficiente. Es importante hacer énfasis en 2 precisiones adicionales, la primera con respecto al triturado de escombros de pavimentos; estos materiales triturados, originalmente de gran calidad y asfalto recuperable presente, se convierten en subbases o bases granulares para vías secundarias o terciarias, con un coeficiente estructural de alrededor de 0.12 en el mejor de los casos, perdiendo la posibilidad de ser reutilizados como bases asfálticas, con un coeficiente mínimo de 0.24. Surge entonces la pregunta de cuánto dinero estatal y cuantos recursos sensatamente reutilizables se están desperdiciando, o mejor, cuántos recursos reutilizables se están desperdiciando insensatamente. La segunda precisión se refiere al caso de los pavimentos fresados, donde se presenta exactamente el mismo caso, por ésta razón se ven en la obligación de adicionar bases granulares o asfálticas para completar la restructuración de la vía, pues están reemplazando pavimentos deteriorados con coeficientes estructurales de 0.18-0.20 por materiales granulares con coeficientes significativamente menores, con lo cual, si bien se está homogenizando la estructura vial, igualmente se está debilitando. Resumiendo, desde 1992 a la fecha se han reciclado en sitio, con aditivos, cerca de 120.000 m3, y si a lo anterior se adicionan alrededor de 80.000 m3 reciclados en el centro de acopio de Medellín en el período 1998-2003, se obtiene un volumen que respalda los coeficientes


adoptados para los materiales reciclados con aditivos químicos. Nos referimos a cerca de 200 Km. de vías, en su gran mayoría arterias principales. 5. VÍAS RECUPERADAS CON ADITIVOS QUÍMICOS Esta presentación tiene como finalidad ratificar de manera definitiva la validez del coeficiente de equivalencia adoptado para el caso de materiales reciclados con aditivos, para lo cual se presenta el diseño alterno utilizado y el estado actual de algunas de estas vías: - Autopista Sur Calzada Occidental desde Motores hasta Jardines Montesacro

Fecha de reciclaje: 1997 La vía presenta grietas por fatiga en el pavimento, así como también parches aislados. Sin embargo, el alineamiento y excelente rodabilidad permanecen. Estas características se presentan en todas las vías recicladas.


A pesar de que el ahorro en costos no debería ser el aspecto mas relevante de ésta tecnología, cabe destacar que en todos los casos la alternativa de reciclaje ha sido la mas económica, fluctuando este ahorro, con respecto a las soluciones tradicionales entre un 100% y un 30% en el peor de los casos. Desafortunadamente este único aspecto ha sido el que ha permitido la utilización de esta alternativa y no se han considerado factores mucho más importantes como el ahorro de materiales, transportes, fatiga de las vías, la reducción de almacenamiento de materiales en botaderos y la utilización racional de los recursos naturales. Estos factores por sí solos deberían haber sido suficientes para la adopción masiva de este sistema, por el sólo hecho de ser una tecnología amigable con el medio ambiente.


6. CONCLUSIONES El reciclaje con aditivos tiene una amplia aplicabilidad y duración, pero en nuestro medio aun se sigue diseñando con el mismo criterio de subbase, base granular y pavimento en planta y en caliente, y recientemente fresado. El criterio de reutilización de los materiales ha sido mínimo. El desconocimiento de esta tecnología tanto por parte de las entidades públicas como de las de consultoría encargadas de los diseños y elaboración de los pliegos de condiciones, ha repercutido en que el reciclaje con aditivos se haya utilizado en muy pocos proyectos, con las excepciones que permitieron la construcción de las vías motivo de este trabajo. El reciclaje con aditivos químicos y los coeficientes estructurales presentados, los cuales se determinaron inicialmente haciendo una interpolación con los coeficientes de la AASHTO (cuando se denominaba AASHO) ya cuentan con el suficiente tiempo de seguimiento y se debe aceptar que vías con entre 15 y 22 años de servicio, validan con certeza esta tecnología desarrollada en nuestro país por profesionales Colombianos. Los coeficientes de la AASHTO han sido desarrollados en condiciones controladas, a diferencia de los utilizados para el reciclaje de pavimentos con aditivos presentados en este compendio, lo que valida aún más estos últimos. Actualmente se dispone de la tecnología y parámetros de diseño para reciclar vías de una manera confiable y la evidencia existente es ampliamente suficiente para no requerir de estudios adicionales, investigaciones exhaustivas y científicas o tramos de prueba para que las diferentes entidades la adopten oficialmente y no se sigan recuperando las vías a los altísimos costos actuales. Con una adecuada aplicación de la tecnología del reciclaje con aditivos, se pueden mejorar las vías de nuestras ciudades y municipios, como sucedió en la ciudad de Medellín, donde se rehabilitaron cerca de 200 Km. de la malla vial, que se han comportado de manera satisfactoria, soportando cargas de servicio superiores a las de diseño y con una excelente duración. No se entiende como en municipios donde se implementó esta tecnología, se la ha desconocido con posterioridad, regresando al uso indolente de excesivos recursos naturales, amen de utilizar residuos de pavimentos asfálticos como materiales de base o subbase y no como bases asfálticas que se producirían con una mínima inversión adicional. Es tiempo de que entidades como el INVIAS, luego de crear una normatividad relacionada con la tecnología del reciclaje, expida normas a nivel nacional que impidan el excesivo uso de reemplazo de materiales y de utilización de materiales nuevos para reconstrucción y construcción de vías que afectan tan directamente los recursos naturales.

A titulo informativo, los aditivos químicos del tipo RCA-10 están siendo utilizados para construcción de pavimentos en frío con Crudos, obteniendo muy buenos resultados. Aditivos mejoradores de adherencia (Xiloxanos) fueron utilizados en el pasado evidenciando resultados cuestionables. Para habilitar la red vial secundaria y terciaria con estructuras estables, la misma tecnología es aplicable, adicionando aditivos y asfaltos a las subbases existentes y transformándolas en


bases asfálticas estabilizadas a muy bajo costo, que pueden pavimentarse con tratamientos superficiales para al cabo de unos años y de acuerdo al incremento en el tráfico colocar una carpeta en caliente. El tratamiento de asfaltos naturales con aditivos químicos permite obtener bases asfálticas y carpetas en frío con óptimos resultados que se pueden diseñar y controlar con las normas de laboratorio y construcción vigentes. Dejo a consideración de los asistentes y de las Entidades del Estado la validez de lo aquí expuesto y considero que estamos en la obligación técnica, ambiental y profesional de adoptar estas tecnologías. Se han desperdiciado demasiados recursos naturales y dinero a través del tiempo y tenemos todas las herramientas necesarias para realizar un cambio inmediato. LOS MATERIALES PARA RECUPERAR LAS VÍAS, SE ENCUENTRAN EN LAS MISMAS VÍAS DETERIORADAS


7. REFERENCIAS

• Novak, Dempsey y Ass. “Techical Study SA – 1 and others” Illinois – enero 1 de 1974.

• Echeverría J. “Reciclaje en sitio de asfaltos deteriorados mediante la aplicación de

aditivos químicos “2º Congreso Latinoamericano del Asfalto. Mar del Plata – Argentina, noviembre de 1983.

• Echeverria, J “Construcción de bases estabilizadas de alta resistencia reciclando en

frío los desechos de pavimentos fallados “ 6º Congreso Ibero – Latinoamericano del Asfalto Santiago - Chile noviembre 1991

• Guzmán O, Osejo H. “ Normatización preliminar de los ensayos de laboratorio para el

control de bases recicladas y mezcladas en frío” Trabajo de grado Universidad Javeriana 1993

• Arenas, H; Peña J; Padilla F; Ramírez A. “Caracterización dinámica y

comportamiento a la fatiga de bases recicladas y mezcladas en frío” Décimo simposio colombiano sobre ingeniería de pavimentos- Cali-Colombia junio 1995,

• Instituto nacional de Vías. “Especificaciones generales de construcción y Normas de

ensayo” Bogota-Colombia 1995

• Especificaciones Constructivas y Técnicas. Tomado el día 01 del mes de Abril del año 2011 de http://tecnopav.com/especificaciones-constructivas.html

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