TECNOLOGIAS VERDES PARA LA INGENIERIA VIAL: USOS INTELIGENTES DEL MATERIAL FRESADO

TECNOLOGIAS VERDES PARA LA INGENIERIA VIAL: USOS INTELIGENTES DEL MATERIAL FRESADO.

Mi artículo de este mes, volviendo a mis raíces técnicas, y a propósito de todos los esfuerzos que a nivel mundial están realizando actualmente ingenieros y técnicos por generar soluciones dentro de los preceptos de las denominadas “Tecnologías Verdes”, se centra en un técnica para nada nueva pero que aún no ha tenido el auge que se merece a pesar de sus múltiples bondades.

España, clasifica actualmente como uno de los países con estadísticas de más vías mantenidas a partir del uso de material fresado y empleando la técnica de “Reciclado Vial”. “En los países europeos, como por ejemplo Alemania, Países Bajos, Dinamarca y Suiza, la proporción de mezclas recicladas con RAP sobre el total de mezclas bituminosas es superior al 15 % (en Dinamarca llega a ser del 34 %). En EEUU se utiliza el 80 % del pavimento asfáltico que se fresa cada año en los proyectos de ensanchamiento y rehabilitación de carreteras” (Fuente: Botasso, H.G.(1); Cuattrocchio, A.C.(2); Rebollo, O.R.(3).; Soengas C. J.(4) ).

En nuestro País, a pesar de producir los mejores Cementos Asfálticos a nivel mundial, las vías se están deteriorando a un ritmo acelerado, dada el estado actual del parque automotor por un lado y por el otro el acercamiento ya, al umbral de vida útil de las principales autopista y carreteras del País; por lo cual cada día en las actividades de Rehabilitación Vial, se genera un gran volumen de material fresado, que usualmente se desecha al borde de estos mismos tramos viales creando una contaminación incontrolada, cuando bien pudiera ese material, ser completamente aprovechado en las nuevas vías, caminos y urbanismo a propósito de la GMVV, que están surgiendo o consolidándose.

El Problema:

·         En Venezuela cada día tenemos menos sitios para la disposición de escombros y residuos.

Breve Reseña:

El material fresado se comienza a obtener a partir de los años 70, que es cuando se introduce en muchos países de Latinoamérica, la tecnología en maquinarias, para lograr la trituración de un pavimento colocado y fatigado. Desde entonces, los ingenieros del área vial, han realizado numerosas investigaciones a los fines de determinar diferentes usos para el material que se obtiene de estas trituraciones.

Teniendo en cuenta, que en Venezuela la técnica más utilizada a nivel de infraestructura vial, es la repavimentación, se estima que de los 42.240 totales de kilómetros pavimentados, anualmente se intervienen entre el 20 y el 30% de esta longitud, lo cual significa aproximadamente 29.568.000 m3 de material fresado a ser trasladado y acopiado. El cual presenta un altísimo potencial de reutilización, tanto de los agregados como del ligante contenido en ellos. 

Los Equipos para realizar las actividades de fresado, han crecido en potencia y tamaño. Ahora son muy simples, confiables y de alta capacidad. El desarrollo de los dientes de cortes ha avanzado de modo significativo, al punto que los mismos sean han utilizados para el desarrollo de técnicas efectivas de mantenimiento vial. Todas estas mejoras redunda en la búsqueda de más afectos, para que la técnica del reciclado cada día se afiance y sea más aceptada.

Aunque pueda parecer una novedad, la idea de reutilizar, renovar o revalorizar el material existente en una carretera es muy antigua. Se conocen experiencias desde hace más de cincuenta años de retratamientos con ligantes bituminosos y/o conglomerantes hidráulicos. Sin embargo, es hasta la última década cuando se utiliza con fuerte impulso en muchos países del norte y de Europa. En el Sur y Centro de América, todavía no se cuenta con una política firme y cultura de reciclaje, que impulse el uso frecuentes de estas técnicas.

Figura N°. 1. Proceso Típico de Fresado y Extendido de Carpeta Asfáltica Reciclada.

Fuente: victoryepes.blogs.upv.es400

Hasta ahora, en Latinoamérica son pocos los países que han utilizados las técnicas de reciclaje y poseen Normas Técnicas que avalen los resultados de dichas experiencias, sin embargo todas las vías y demás aplicaciones obtenidas bajo estas técnicas han resultado ser duraderas y altamente económicas. Los especialistas viales coinciden en señalar que es una técnica que funciona para alarga la vida útil de un pavimento, con el debido aporte estructural y logrando elevar los niveles de servicapacidad de los mismos, en la medida deseada.

Profundizando un poco en el tema, podemos citar los principales y múltiples usos de esta técnica de reciclaje vial:

1. Rellenos:

Por las condiciones de dureza y de resistencia del material, es ideal para ser utilizado como material de rellenos en obras de estabilización o en cualquier otra que implique la utilización de un material con características geotécnicas similares al de una piedra picada.

En Brasil, suele utilizarse como material de relleno en la construcción de obras complementarias, tales como aceras.

En España, existen experiencias positivas en la utilización de este material como relleno de islas centrales y caminerías.

2. Estacionamientos:

Las áreas para estacionamiento o parqueaderos requieren de grandes cantidades de material integral o piedra picada para la construcción de una capa base, resistente a las solicitaciones puntuales de los vehículos.

El material fresado, en muchos países de Latinoamérica, se esta utilizando bien sea simple o con la adición de un porcentaje de Cemento Asfáltico (C.A) o emulsión residual para la construcción de las capas bases y de rodamiento de estos sitios.

En la actualidad, es común en las áreas destinadas a este fin, observar la construcción de pavimentos económicos obtenidos bajo el empleo de material proveniente del fresado de vías, por lo que los indicadores señalan que este es el segundo gran uso dado a estos materiales.

3. Vías Secundarias:

Durante los años 90, muchos investigadores del área comenzaron a experimentar, en vías secundarias, agrícolas y caminos rurales con la utilización del material fresado, a los fines de obtener un material que les permitieran lejos de los sitios con facilidades para la producción de una mezcla con agregados apegados en cuanto a las Normas en lo que a calidad y granulometría se refiere, y a los sitios de disposición de las plantas en caliente, producir una mezcla resistente al rodamiento de los vehículos.

Es así como incluso, aquí en nuestro País surge las denominadas mezclas recicladas (MARE), las cuales poseen un base normalizada para su diseño, uso y extendido.

4. Material Filtrante para Drenajes:

Las especificaciones técnicas de los materiales a ser utilizados como filtro o asiento de tuberías, se inclinan hacia la utilización de materiales granulares. Es por esta razón, que el material fresado representa un excelente sustituto de dichos materiales para estas aplicaciones.

En Argentina, se tienen experiencias al respecto, las cuales han sido positivas dadas la flexibilidad y adaptabilidad de esta técnica a una variada gama de espesores, según las exigencias de los diferentes proyectos hidráulicos.

 5. Capas Bases en Pavimentos:

Es el principal gran uso de este material. Es con esta aplicación que se inicia la técnica del reciclaje en pavimentos.

El material fresado que es obtenido de un pavimento fatigado, se utiliza para la construcción ya sea en caliente o en frío de la capa base de la que será la nueva estructura de pavimento, con la previsión siempre de colocar por encima de esta una carpeta de rodamiento convencional pero de bajo espesor, a los efectos de minimizar el efecto del tránsito directamente sobre la capa reciclada.

Al parecer esta variedad de usos no termina de convencer a algunos profesionales del área. Por lo cual, ha sido necesario definir muy bien las bondades de la misma:

¿Por qué utilizar el Material Fresado?

Ventajas:

Entre las principales ventajas del empleo del material fresado, tenemos:

1. Ambientales: Desde este punto de vista, favorece al ambiente porque se evita por una parte la explotación de nuevos préstamos o canteras, y por otra parte se evita la acumulación en sitios de usos públicos del material fresado.

2. Energéticos: Debido a que sin duda, en su proceso se ahorra más energía que en el proceso convencional de construcción de una capa asfáltica.

3. Operativos: Debido a que se reduce la perturbación al tráfico durante el proceso construcción, el cual además resulta más corto, porque se dispone de una única máquina que en una pasada corta, mezcla y extiende el material.

4. Técnicos: Se economizan honorarios profesionales en la búsqueda de materiales de la zona, que de acuerdo a las normas, sirvan para la construcción de una estructura multicapa, así como en la supervisión de la construcción de una capa de pavimento.

5. Económicos: Se reduce el costo por adquisición de materiales tales como agregados y cemento asfáltico, a la par de que se evita el transporte tanto para el bote del material fresado, como el propio de la mezcla asfáltica.

Está demostrado Ingenieril y matemáticamente, que cuando el proyecto de obra indique la rehabilitación estructural de una carretera en más de un 25% de la superficie a tratar, y de acuerdo al tipo de vía en estudio, es muy conveniente la opción del reciclado in situ con la construcción de una capa de refuerzo, lo cual sin duda permitirá la extensión de los recursos para cubrir un área mayor de rehabilitación.

Expuestas sus principales ventajas, es necesario profundizar en los tipos de reciclaje vial existentes a la fecha:

Tipos de Técnicas de Pavimento con Material Fresado.

Existen dos tipos de técnicas principales de pavimento con el empleo de material fresado. Las mismas son:

1. Reciclaje de Mezclas Asfálticas en Frío: Es el que se realiza en sitio con una máquina recicladora y con el empleo de emulsión asfáltica de rotura lenta. La calidad de la emulsión asfáltica a utilizar en esta técnica es de vital importancia para el éxito y durabilidad de la capa de pavimento construida.

Figura N°. 2. Proceso Típico de Reciclado en Frío.

Fuente: Botasso, H.G.(1); Cuattrocchio, A.C.(2); Rebollo, O.R.(3).; Soengas C. J.(4)

2. Reciclaje de Mezclas Asfálticas en Caliente: Se puede realizar tanto en planta como in situ (debido a que ya existen equipos para ello), con el mismo material extraído de las carreteras, al cual se le añaden agregados vírgenes, cemento asfáltico, y productos rejuvenecedores. Conforme al equipo utilizado, está técnica de reciclado, se divide en:

I. Tratamiento en caliente in situ, con las siguientes tecnologías:

- Termoreperfilado

- Termoregeneración

- Termoreciclado

II. Tratamiento en caliente en planta, mezclas con adición de RAP.

En la actualidad las plantas de reciclado en caliente aceptan hasta un 50% en peso del denominado RAP (Pavimento Asfáltico Recuperado).

Claro está, que para realizar estas técnicas de reciclaje, debe cumplirse antes con un proceso experimental de verificación del material fresado, así como con los respectivos diseños de re-dosificación, que por el momento no son objeto de este artículo.

En la foto que se muestra a continuación, puede apreciarse un tren típico de pavimentación para la extensión de una mezcla reciclada en caliente in SITU, utilizado en España ya para el año 2001.

Foto N°.1 Proceso Típico de Reciclado en caliente in Situ.

Fuente: Asociación Española de la Carretera, 2001

El Análisis Concluyente:

Abrirse al uso de estas Técnicas Viales con sentido ambiental y rentabilidad, es una necesidad imperante en los países de América Latina, aún en aquellos que producen Petróleo y derivados; pero que cada día disponen de menos recursos económicos para atender sus necesidades sociales.

La economía que brinda está técnica, permite cubrir una mayor cantidad de kilómetros con una óptima utilización de los recursos anuales dispuesto para Mantenimiento vial anual, por lo cual su aceptación mundial y validación mediante Normas Técnicas depende de los Ingenieros Viales que actualmente ocupan cargos públicos y que están en conrelación con las políticas mundiales ambientales, obligados a introducir en los Pliegos de licitaciones respectivos las modificaciones técnicas necesarias para exigir su uso.

Estadísticamente, como efecto de la responsabilidad ambiental más países de Europa se suman a la lista de los que usan la técnica de reciclaje vial. El rol de Latinoamérica al respecto, aún está por apreciarse. 

Para el debate con los Colegas, hay que dejar sobre el tapete esta interrogante: ¿cuánto pudiéramos ahorrar en inversiones, en nuestro País con la aplicación a nivel nacional de esta técnica de reciclado vial?

Hasta pronto,

Ing. Karla Fermín.

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