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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE INVESTIGACION
“CALIDAD Y EFICIENCIA DEL PAVIMENTO ASFALTICO RECICLADO PARA SU REUTILIZACIÓN EN EL DISEÑO DE
MEZCLAS DE ASFALTO EN CALIENTE”
Presentado por:
Br. Linda Stephan Chininin Zapata Br. Pedro Gabriel Chafloque Aponte Para Optar el Título Profesional de:
Ingeniero Civil Línea de Investigación
Ingeniería civil, Arquitectura y Urbanismo Sub Línea de investigación:
Línea de transporte vial
Piura, Perú
Diciembre, 2021
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE INVESTIGACION
“CALIDAD Y EFICIENCIA DEL PAVIMENTO ASFALTICO RECICLADO PARA SU REUTILIZACIÓN EN EL DISEÑO DE
MEZCLAS DE ASFALTO EN CALIENTE”
Línea de Investigación
Ingeniería civil, Arquitectura y Urbanismo Sub Línea de investigación:
Línea de transporte vial ASESOR
___________________________
Ing. Mgt. Carmen chilon Muñoz
TESISTAS
____________________________ ____________________________
Br. Linda Stephan Chininin Zapata Br. Pedro Gabriel Chafloque Aponte
Piura, Perú, 2021
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Campus Universitario Urb.Miraflores s/n Castilla-Piura-Facultad de Ingeniería Civil
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Dirección de la Unidad de Investigación
ACTA DE CONFORMIDAD DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
Los miembros del jurado calificador del trabajo de investigación denominado “CALIDAD Y EFICIENCIA DEL PAVIMENTO ASFALTICO RECICLADO PARA SU REUTILIZACIÓN EN EL DISEÑO DE MEZCLAS DE ASFALTO EN CALIENTE” presentado por los bachilleres CHINININ ZAPATA LINDA STEPHAN Y CHAFLOQUE APONTE PEDRO GABRIEL, participantes del Programa de Actualización para Titulación Profesional en Ingeniería Civil Versión XXIII, asesorados por el MG. ING. CARMEN CHILON MUÑOZ.
Revisado y absueltas las observaciones formuladas por el jurado calificador, lo declaran:
APROBADO
Con el calificativo de:
MG. ING. OSCAR ALFONSO HERNANDEZ GUERRERO MG. ING. MANUEL ALAIN ASMAT CORDOVA
MG. ING. DIEGO ENRIQUE TABOADA SAAVEDRA
Piura, 20 de enero de 2022
MG. ING. OSCAR ALFONSO HERNANDEZ GUERRERO MG. ING. MANUEL ALAIN ASMAT CORDOVA PRESIDENTE-JURADO CALIFICADOR SECRETARIO-JURADO CALIFICADOR
MG. ING. DIEGO ENRIQUE TABOADA SAAVEDRA VOCAL-JURADO CALIFICADOR
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DEDICATORIA
A Dios, por acompañarme en cada paso que doy y por siempre manifestarme su infinito amor.
A mi familia, por apoyarme en todo momento, por motivarme y por confiar plenamente en mis decisiones.
A nuestro asesor Ing. Carmen Chilón Muñoz, por su apoyo incondicional
7 Índice
Resumen ... 10
Abstract ... 11
Introducción ... 12
Aspectos de la problemática ... 14
Descripción de la realidad problemática ... 14
Formulación de la pregunta de investigación ... 14
Justificación e importancia de la investigación ... 14
Objetivos ... 15
Objetivos generales. ... 15
Objetivos específicos. ... 15
Marco teórico ... 16
Antecedentes de la Investigación ... 16
Antecedentes Internacionales ... 16
Antecedentes Nacionales: ... 18
Bases teóricas ... 19
Reciclado. ... 19
Reciclado en Caliente. ... 19
Agregados pétreos. ... 19
Tipos de agregados ... 20
Ensayo Marshall. ... 20
Glosario de términos ... 21
Marco Referencial ... 22
Hipótesis ... 23
Marco metodológico ... 24
Enfoque ... 24
Diseño ... 24
Nivel... 24
Tipo ... 24
Sujeto de investigación ... 24
Método y procedimiento ... 24
DISEÑO DE MEZCLAS DE AGREGADOS CON CEMENTO ... 25
ASFÁLTICO BITUMINOSO ... 25
8
Aparatos de Laboratorio. ... 25
Optimización de las propiedades del asfalto. ... 27
Preparación de los agregados pétreos ... 28
Tratamiento de los agregados con asfalto bituminoso . ... 29
Contenido de Humedad y Asfalto. ... 29
Compactación de las muestras de asfalto bituminoso. ... 30
Curado. ... 30
Determinación del peso especifico aparente de las probetas compactadas... 30
Determinación de la Resistencia a la Tracción Indirecta. ... 31
Determinación del contenido de Ligante de Diseño. ... 34
Prueba en in -situ. ... 34
PROCEDIMIENTO DE TRABAJO CON ASFALTO BITUMINOSO ... 35
Proceso Constructivo. ... 36
Proceso de Estabilización ... 36
Compactación y Terminación. ... 38
Limitaciones meteorológicas. ... 40
Control de Obra. ... 40
Condiciones Medioambientales y de Seguridad. ... 41
Ejemplo de proyectos de reciclado de pavimentos ... 42
con asfalto bituminoso. ... 42
Proyectos reposición ruta R-86 IX región de Chile ... 42
Datos del proyecto. ... 42
Pavimento existente. ... 42
Maquina recicladora. ... 44
Procedimiento de trabajo ... 45
Rendimiento mezcla recicladora. ... 48
Conclusiones………….………..……50
Referencias Bibliográfica ... 51
9 Índice de Figuras
Figura 1
... 26 Figura 2
... 43 Figura 3
... 43 Figura 4
... 44 Figura 5
... 44 Figura 6
... 45 Figura 7
... 45 Figura 8
... 46 Figura 9
... 47 Figura 10
... 47 Figura 11
... 48 Figura 12
... 48
10 Resumen
Este trabajo de investigación nos entrega una guía para el estudio, diseño y Calidad y Eficiencia del Pavimento Asfaltico Reciclado para su Reutilización en el Diseño de Mezclas de Asfalto en Caliente. El objetivo es el reciclado del pavimento asfáltico que existe en toda parte del país y región, en donde nos lleva a trabajar con la tecnología de reciclado in-situ por lo cual se desea emplear un asfalto bituminoso y así lograr la reutilización del pavimento, reduciendo el consumo energético y costos del proyecto.
Un proyecto de este índole se necesita un estudio amplio de las condiciones actuales de diseño, características físicas en los materiales que se utilizan, en donde se son sometidos a tratamientos que se le hayan efectuado en la carretera a rehabilitar, en donde se diseña con las especificaciones técnicas dando una nueva estructura a la carpeta asfáltica del pavimento, en donde es económico.
La gran revolución tecnología en la industria en maquinaria que hoy existe en el mercado nos lleva a reciclar una gran cantidad de material, donde es muy eficiente en nuestro país por lo cual nos ayuda a cuidar y proteger el medio ambiente.
En conclusión que lleva esta investigación es el reciclado para luego reutilizarlo y transformado en asfalto bituminoso, en donde que pasar los años es un excelente alternativa para la conservación de caminos como estabilizador, donde se disminuye fuertemente consumo energético y el costo final del proyecto.
PALABRAS CLAVE:
- Eficiencia - Calidad - Reutilización - Pavimento
11 Abstract
This research work provides us with a guide for the study, design and Quality and Efficiency of Recycled Asphalt Pavement for its Reuse in the Design of Hot Asphalt Mixes. The objective is the recycling of the asphalt pavement that exists in all parts of the country and region, where it leads us to work with in-situ recycling technology for which it is desired to use a bituminous asphalt and thus achieve the reuse of the pavement, reducing energy consumption and project costs.
A project of this nature requires a comprehensive study of the current design conditions, physical characteristics of the materials used, where they are subjected to treatments that have been carried out on the road to be rehabilitated, where it is designed with the technical specifications giving a new structure to the asphalt layer of the pavement, where it is economical.
The great technological revolution in the machinery industry that exists in the market today leads us to recycle a large amount of material, where it is very efficient in our country, therefore it helps us to take care of and protect the environment.
The conclusion that this research leads to is recycling and then reuse it and transformed into bituminous asphalt, where passing the years is an excellent alternative for the conservation of roads as a stabilizer, where energy consumption and the final cost of the project are greatly reduced.
KEYWORDS:
- Efficiency - Quality - Reuse - Pavement
12 Introducción
El presente trabajo de investigación se centra en analizar la Calidad y Eficiencia del Pavimento Asfaltico Reciclado para su Reutilización en el Diseño de Mezclas de Asfalto en Caliente Para ello se tomarán muestras de diferentes tramos de carreteras pavimentadas con carpeta asfáltica que se encuentren en un porcentaje de deterioro medio, por lo consiguiente dando un método en donde se reciclara evitando la contaminación ambiental. Por lo consiguiente determinará la calidad y eficiencia del material reciclado en caliente, por lo cual es una alternativa muy utilizada por varios países en todo el mundo. En 2017 el Perú esperaba contar con 23 000 km de red vial pavimentada (RPP, 2016) Pero el pavimento de las vías, enfrenta al tráfico continuo y a las actividades climáticas, provocando que sufran deterioros. Estas causas, conjuntamente con el declive natural de los materiales, provocan que el pavimento padezca un proceso de deterioro adelantado. Por lo tanto, el mantenimiento de las carreteras y los problemas ambientales resultantes han demostrado la racionalidad de adoptar nuevas tecnologías que pueden reducir costos y son aceptables para el medio ambiente. Existen nuevas tecnologías de mantenimiento vial que pueden reducir el costo de reconstrucción, mano de obra y equipamiento, y traer otras opciones, como extraer los materiales que componen la acera y reutilizarla, mezclarla con otros productos y obtener un buen origen. El reciclaje del pavimento asfáltico utiliza sus materiales de construcción originales para reconstruir pavimentos envejecidos y / o deteriorados. Actualmente, el reciclado del pavimento asfaltico se está realizando en todo el mundo de métodos diferentes, y de dos maneras muy distintas. En donde principalmente consiste en trasladar el material reciclado del
13 fresado del pavimento envejecido, este material se trata de en una máquina de reciclado en mezclas bituminosas, en pequeñas porcentajes, por lo cual se procesa en una nueva mezcla asfáltica. Por lo consiguiente , se procederá trasladar el material asfaltico reciclado directamente in situ , como resultado que todo el material reciclado y con una pequeña cantidad adicional de ligante y veces otro componente, generalmente áridos, a fin de mejorar la calidad del material reciclado. (Pérez Jiménez, 2004)
14 Aspectos de la problemática
Descripción de la realidad problemática
El mantenimiento de las carreteras mediante reciclado en caliente es una alternativa muy utilizada por varios países en todo el mundo, debido a sus ventajas que ésta ofrece.
En la actualidad, en Perú en aporte sobre este tema es muy general, no habiéndose estudiado la calidad de los pavimentos reciclados antes de su diseño, así como su aplicación debe demostrar que este producto alternativo brindando muchas ventajas técnicas, económicas y medioambientales. Además, la escasez de trabajos de investigación para sustentar el uso de este método permite considerar el reciclaje de pavimentos dentro de las especificaciones técnicas generales vigentes, lo que genera una brecha entre estos estándares y las nuevas tecnologías de restauración utilizadas en otros países.
En la presente proyecto se determinará la calidad y eficiencia del material reciclado para determinar si está en condiciones óptimas para ser reutilizar en el diseño de asfalto en caliente.
Formulación de la pregunta de investigación
¿Qué propiedades debe tener el pavimento asfáltico reciclado para ser reutilizado en el diseño de mezcla en caliente? ¿Qué porcentaje de la mezcla asfáltica debe reutilizarse?
Justificación e importancia de la investigación
El trabajo de investigación ayudará a tener un nuevo método de reciclar pavimento asfaltico en donde así dar nuevas soluciones a los gobiernos locales, gobiernos regionales, gobiernos centrales y/o cualquier otra entidad comprometida a ejecutar proyectos de construcción de carreteras con este tipo de material ,dando mantenimiento
15 de la red vial es actualmente un aspecto muy importante. En donde el material reciclado permite bajar el consumo de materia prima. Por lo cual se justifican la búsqueda de nuevas tecnologías que permitirá determinar la calidad y eficiencia de los pavimentos reciclados en el diseño de mezclas asfálticas en caliente, que puedan reducir costos y respetar el medio ambiente.
Objetivos
Objetivos generales.
Obtener la calidad y eficiencia del pavimento asfaltico reciclado para su reutilización en el diseño de mezclas asfálticas en caliente.
Objetivos específicos.
Identificar la Calidad y Eficiencia del Pavimento Asfaltico Reciclado para su Reutilización en el Diseño de Mezclas de Asfalto en Cliente. Si existen ventajas técnicas, económicas y medioambientales que esta técnica aporta
Evaluar la estabilidad Calidad y Eficiencia del Pavimento Asfaltico Reciclado para su Reutilización en el Diseño de Mezclas de Asfalto en Cliente in situ y en donde se va determinar su eficiencia del Material reciclado del pavimento.
Describir los parámetros de la mezcla bituminosa que se debe emplear para el nuevo pavimento asfaltico a tener en cuenta para las futuras construcciones de carreteras con material reciclado.
16 Marco teórico
Antecedentes de la Investigación Antecedentes Internacionales
(Rodriguez Mineros, 2004) En la tesis denominada “Evaluación y Rehabilitación de Pavimentos Flexibles por el Método del Reciclaje”, indica que el método de reciclaje en caliente es aplicable en los daños que han afectado la carpeta asfáltica, en caso contrario, en esta no se aplicando debido en donde no podrá superar los problemas o fallas de la base, en consecuencia los resultados obtenidos del pavimento rehabilitado, no serán los esperados. por lo cual reciclando en caliente es únicamente mejora el confort de la carretera , es tal que los transportistas o no experimenta una junta transversal entre el pavimento rehabilitado en donde no necesita rehabilitación. Por lo cual propone el rediseño de macro y micro rutas de recolección de residuos sólidos municipales (RSM) en la ciudad de Tulcán mediante por lo cual la evaluación técnica del sistema de recolección existente”.
Según la revista Colombiana N. 5 pp. 382-388 con título “Mezclas Asfálticas Recicladas y su uso en capas granulares para Pavimentos”, indica que “Con la elaboración de este investigación se presenta mejorar las especificaciones técnicas dando controles de calidad con base nuevos procedimientos constructivos, con ensayos y pruebas experimentales en el laboratorio de mecánica de suelo), en donde la búsqueda de nuevos materiales innovadores es una labor fundamental dentro del diseño de pavimentos por lo tanto demanda mucha rigurosidad. Por lo tanto Este estudio se enfocara en la necesidad de reutilizar materiales en donde reciclaremos un producto para rehabilitación y reconstrucción de carreteras (concreto ,asfaltico), por esta razón fue necesario adquirir un rompimiento (Martillo Neumático) y así se utilizó como material de adición donde
17 vamos a transformar capas granulares tales como Base y Sub Base. En esta investigación se realizó con asfalto reciclado en donde se adquirió en tres puntos diferentes de la ciudad de Tunja (Boyacá), por esta razón los cuales presentaron diferentes contenidos de asfalto y variación en los tamaños de sus partículas, dando todo esta se evidencia gracias a los laboratorios que determinaron su distribución y propiedades físicas. Dentro la etapa de clasificación de los materiales se verificando el comportamiento el material natural y mezclado en varias proporciones con ensayos de Próctor y CBR, como resultado dando estas adiciones (asfalto reciclado + base granular) y (asfalto reciclado + sub base granular) obteniendo una disminución de capacidad de soporte en determinadas por lo cual las condiciones de compactación se determinó que las mezclas hechas con Sub Base granular cumplen los parámetros exigidos por INVIAS (artículo 300-07 tabla 300.1 requisitos de los agregados para afirmados, sub bases granulares y bases granulares), en conclusión las mezclas con Base granular no cumplen.”
(Alejandro Sandoval, 2016) En la Tesis denominada “Análisis de Mezclas Asfálticas Recicladas en Caliente bajo los Parámetros de los Ensayos de TSR, Módulo Dinámico y Energía de Fractura”, desarrollo en hacer un cambio de nuevos procesos tecnológicos dando unos nuevos procesos constructivos en donde va a reducir el impacto negativo que tienen el medio ambiente. Por lo consiguiente esta tesis de investigación se pretendió analizar un nuevo método para diseñar y construir mezclas, intentando reducir el consumo de la materia prima en grandes cantidades. Por lo cual se busca establecer nuevos conocimientos para futuras investigaciones que va hacer enfocadas a reutilizar los pavimentos reciclados.
18 Antecedentes Nacionales:
(AGUILAR SARAVIA, 2020) En su tesis “Aprovechamiento de Material de Pavimento Asfáltico Envejecido para Reciclaje en Caliente y Reutilización en Mezcla Asfáltica en Caliente” planteo evaluar y aprovechar y reciclar pavimentos asfálticos en caliente, por lo cual se va reutilizar una nueva mezcla asfáltica, en donde las investigaciones locales nacionales y/o internacionales va reducir costo de inversión ; este nuevo método de investigación básico o fundamental para el medio ambiente , por tal motivo es diseño tipo no experimental, transversal y descriptivo.
(CHAMAN, 2007) En su tesis “Reciclado in situ en Frío de Pavimentos Empleando Emulsiones Asfálticas – Aplicación: Colegio FAP Manuel Polo Jiménez, Urb. San Gabino –Santiago de Surco” planteo una investigación, en donde diseña y aplica de un nuevo método de rehabilitación alternativo por lo cual se plantea una hipótesis reciclando de pavimentos en frío con emulsiones asfálticas catiónicas, es un método viable y es muy económica en nuestro país por consiguiente reducirá la contaminación ambiental.
(Arakaki) En la Tesis denominada “Diseño de los Pavimentos de la Nueva Carretera Panamericana Norte en el Tramo de Huacho a Pativilca (km 188 a 189) ” En el estudio realizado de tráfico se determinó que el Índice Medio Diario Anual hallo a partir de los datos proporcionados por el MTC era 8,702 vehículos por día. Por lo tanto, el número de ejes equivalentes de diseño es 4.1E+07 para el pavimento flexible y 6.6E+07 para el pavimento rígido. No obstante, por lo cual es necesario recalcar que el factor de crecimiento del tráfico puede ser en realidad mayor con el paso de los años. Debido al progreso actual de nuestro país las recientes demandas de transporte por parte del sector minero, agrícola, etc. Por tal motivo es
19 por ello que sería realizar un monitoreo continuo del tráfico y del peso máximo permitido por eje de cada vehículo, por esta razón se intente no someter al pavimento a una carga mucho mayor a la esperada en donde se produzca fallas estructurales.
Bases teóricas Reciclado.
Se recicla materiales que conforman como capas en un pavimento existente, mediante procesos especial, con la finalidad de mejorar sus propiedades físicas y mecánicas en donde se reincorporan a la estructura. El material reciclado puede ser frío o en caliente.
En ambos casos pude hacerse en obra, en donde será transportando el material a una planta donde es procesado. (Crespin Molina, 2012).
Reciclado en Caliente.
En general se aplica a las capas asfálticas en donde se aplica, removiendo mediante el fresado , en la capa asfáltica a reciclar por lo consiguiente será procesado en planta con la adición de agregado y en asfalto y agentes rejuvenecedores, con el fin de producir una nueva mezcla en caliente. Por ende se requiera una planta especial.(Crespin Molina, 2012) .
Agregados pétreos.
Son materiales granulares sólidos inertes, que son usados para ser mezclado en diferentes tamaños , donde se mezcla en caliente. Los agregados incluyen la arena, la grava, la escoria de alto horno, o la roca triturada y polvo de roca. En donde el comportamiento de un pavimento se ve influenciado por la selección apropiada del
20 agregado, en donde el agregado mismo proporciona la mayoría de las características de capacidad soportante (Crespin Molina, 2012).
Tipos de agregados
Se puede determinar según la tecnología utilizada o fuente, en donde se puede fraccionar en los siguientes tipos:
Agregados Naturales.
Son aquellos que se utilizan en su forma natural sin ningún proceso. (Crespin Molina, 2012).
Agregados Artificiales.
Son subproductos de procesos como industriales, como ciertas escorias o materiales procedentes de demoliciones, utilizables y reciclables (Crespin Molina, 2012).
Agregados Marginales.
Los agregados marginales engloban a todos los materiales que no cumplen alguna de las especificaciones vigentes (Crespin Molina, 2012).
Ensayo Marshall.
El ensayo Marshall nos permite evaluar las mezclas facilitándonos en donde se va conocer la estabilidad y fluencia. Por ende se determinará el peso específico total, densidad y el contenido de vacíos (Crespin Molina, 2012).
Desarrollo y mejora de maquinaria.
Según (Pérez Jiménez, 2004) indica que “El material reciclado en la planta en caliente, en donde se plantea el proyecto a desarrollar un método especial en que consiste calentar el material recuperado de forma indirecta como consecuencia permita utilizar
21 hasta el 100% del material fresado, por tal motivo no se va a producir un envejecimiento suplementario ligante , limitando gases y vapores contaminantes a la atmósfera”.
Como resultado, (Pérez Jiménez, 2004) “Se va Proponer incorporar maquinarias clásica, convencionales en donde las mezclas son con elementos auxiliares que se calienten ligeramente para mejorar su compactación. Por esta razón se ha investigado un concepto diferente al calentamiento del material, penetrando más oxígeno en el área a trabajar con paneles de infrarrojos en la superficie del pavimento, por tal motivo mejora su eficiencia en proceso, en donde llega en una mayor profundidad por lo cual permitirá un ahorro de la energía requerida considerable. Por esta razón se analizado en efecto la compactación donde varia la posición de los elementos del pavimento precalentamiento en donde antes realizar fresado en los elementos de calentamiento en el mezclado”.
Glosario de términos Penetración.
Se determina midiendo la consistencia de producto en décimas en mm de longitud que entra una aguja en una muestra con condiciones especificadas normalizada de tiempo, temperatura y carga. Se mide si el producto es líquido, semisólido o sólido. En donde la consistencia varía con la densidad, por lo cual disminuye la consistencia al aumentar la densidad. (J.C., 2015)
Viscosidad.
El líquido a semilíquido a deformarse se resiste cuando está sometido a una fuerza cortante. por lo consiguiente del rozamiento interno de las moléculas. (J.C., 2015)
22 Susceptibilidad térmica.
Se presenta un producto para variar su viscosidad en función de la temperatura. En donde son menos susceptibles son los oxidados, por ende la penetración es más susceptibles son los alquitranes. por lo cual al enfriar el betún duro aumenta mucho más su viscosidad. En donde los betunes duros son más susceptibles. (J.C., 2015)
Ductilidad.
El alargamiento se va a medir, antes de producirse la rotura, de una probeta de material bituminosa estirada por sus extremos con una velocidad constante. Por ende es necesario que un material bituminoso pueda alargarse sin producirse grietas, en donde la ductilidad excesiva no es conveniente . Por ello el material la ductilidad va crecer al aumentar la temperatura. Con materiales distintos, pero del mismo tipo, cuando aumenta la ductilidad la penetración aumenta o cuando la viscosidad disminuye. (J.C., 2015)
Punto de reblandecimiento.
El punto de reblandecimiento aumenta cuando la densidad aumenta y disminuye la penetración . por ello es una medida de la susceptibilidad térmica. (J.C., 2015)
Marco Referencial
Las principales normas para el diseño de pavimentos y mezclas asfálticas a regir, son las siguientes:
• Constitución Política del Perú de 1993
• Norma UNE EN 13108-8:2007
• UNE-EN 12697-3:2013.
• PNE-EN 13924 Betunes y ligantes bituminosos.
23
• PNE-EN 13924-2 Ligantes bituminosos.
• Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Reglamento Nacional de Vehículos. (En línea). Consulta: 12 de abril del 2012
˂http://transparencia.mtc.gob.pe/idm_docs/normas_legales/1_0_21.pdf˃
• Ministerio de Transportes y Comunicaciones. Especificaciones Técnicas Generales para la Construcción de Carreteras EG-2000. Segunda edición (En línea). Consulta: 25 de abril del 2012
˂http://www.mtc.gob.pe/portal/transportes/caminos_ferro/manual/eg2000/in dex.htm˃
• AASHTO 1993 Guide for design of pavement structures. Estados Unidos:
American Association Of State Highway And Transportation Officials.
• PNE-FCEN/TS 16346 Betunes y ligantes bituminosas.
Hipótesis
El reciclaje de pavimento asfáltico es una tecnología que puede producir pavimento nuevo. Su calidad y eficiencia cumplen con los requisitos de especificaciones técnicas y estándares de calidad requeridos para el diseño de mezcla en caliente. El porcentaje de mezcla asfáltica es menor al porcentaje utilizado para pavimento nuevo.
24 Marco metodológico
Enfoque
El enfoque que se desarrolla en este proyecto es cuantitativo.
Diseño
Según el enfoque cuantitativo el diseño del proyecto de investigación es experimental.
Nivel
El nivel de este proyecto de investigación es descriptivo ya que se determinará la calidad y eficiencia del pavimento reciclado para su reutilización.
Tipo
La investigación es de tipo aplicada, porque tiene como finalidad determinar las características del pavimento reciclado.
Sujeto de investigación
El sujeto de investigación será la recopilación de pavimento en diferentes tramos donde se encuentre en un porcentaje de deterioro medio.
Método y procedimiento
Para la aplicación de esta metodología primero se recolectara el pavimento, teniendo en cuenta datos obtenidos del laboratorio y visitas de campo realizadas se procederá a organizar y analizar detalladamente en gabinete mediante programas computarizados como Google Maps para el trazo de carreteras , por consiguiente se deberá ser ejecutado con una maquina fresadora en los cuales se detallaran resultados de la calidad y eficiencia del pavimento reciclado y la cantidad de material bituminoso en el nuevo pavimento.
25 Diseño de mezclas de agregados con cemento
asfáltico bituminoso
En este nuevo el procedimiento para la preparación de Calidad y Eficiencia del Pavimento Asfaltico Reciclado para su Reutilización en el Diseño de Mezclas de Asfalto en Cliente se basa en el diseño de mezclas de agregados pétreos bituminoso, a partir de la elaboración de probetas cilíndricas de mezcla, a las cuales se les determina su resistencia a la tensión indirecta.
Aparatos de Laboratorio.
Un laboratorio portátil, capaz de producir asfalto bituminoso a razón de 50 a 200 gramos por segundo (50 g/s – 200 g/s). Este método de producción debe simular producción a escala industrial de manera muy aproximada. El laboratorio debe tener un recipiente termostáticamente controlado, en donde es capaz de contener su masa de diez kilogramos (10 kg) de asfalto a una temperatura entre 150° C y 205°C, con un margen de
± 5° C. en donde se debe poseer, por lo cual , un dispositivo para un suministro de aire comprimido de baja presión de 0 – 500 kPa, con una precisión de ± 25 kPa. En donde se debe disponer de un sistema para la adición ligante al asfalto caliente, variable de 0% a 4% por masa, donde tiene una precisión de ± 0.2%. Su diseño permite la descarga directa de asfalto bituminoso elaborada en el tazón de mezcla de un mezclador de laboratorio accionado por electricidad, con una capacidad de cuando menos 10 kg.
26 Figura : 01 Imágenes de laboratorio portátil
Fuente internet
En el ensayo de Marshall Moldes de compactación de 101.6 ± 0.5 mm de diámetro y 87.3 ± 1 mm de altura, con base y placa y extensión de collar de. La base y placa y el collar de extensión deberán ser intercambiables, por lo cual deben ser ajustables en cualquiera de los dos extremos del molde.
Extractor de probetas es un disco de acero , con diámetro de 100 mm y 12.7 mm de espesor, en donde se utiliza para extraer la probeta compactada del molde, con ayuda del collar de extensión.
Martillo de compactación. es un dispositivo de acero que tiene una forma circular plana de base de 98.5 ± 0.5 mm diámetro y un pisón deslizante de 4536 ± 5 gramos, con una caída de 457 ± 3 mm. El martillo de compactación debe estar equipado con un protector de dedos. La compactación es una pieza que consiste que el prismática de madera, en donde su base es cuadrada de 203 mm de lado y 457 mm de altura, y su cara superior de
27 acero de 305 mm de lado y 25.4 mm de espesor, donde sujeta firmemente . La madera tornillo su densidad seca debe tener 670 a 770 kg/m3. Se debe fijar los Moldes de compactación Marshall de 101.6 ± 0.5 mm de diámetro y 87.3 ± 1mm de altura, con la base y collar de extensión, en donde deberán ser intercambiables y ajustables en cualquiera de los dos extremos del molde.
Las probetas se Extraen de un elemento de acero en forma de disco, con diámetro de 100 mm y 12.7 mm de espesor, en donde se extraen la probeta compactada del molde, con ayuda del collar de extensión.
La compactación se realiza con un Martillo en donde se coloca un dispositivo de acero formado por una base plana circular de 98.5 ± 0.5 mm diámetro y un pisón deslizante de 4536 ± 5 gramos, con una caída libre de 457 ± 3 mm.
La compactación de Pedestal se realiza en una pieza prismática de madera, de base cuadrada de 203 mm de lado y 457 mm de altura, provista en su cara superior de una platina cuadrada de acero de 305 mm de lado y 25.4 mm de espesor, sujetada firmemente a la misma. La madera será tornillo u otra
clase cuya densidad seca sea de 670 a 770 kg/m3
Optimización de las propiedades del asfalto.
El porcentaje de agua que optimiza las propiedades de bituminoso es objetivo es determinar el asfalto, en la relación de expansión y la vida media del asfalto bituminoso.
Por lo cual , se calibran el flujo de asfalto y agua. En donde se regula a razón de 100 gramos. En donde la presión de aire se ajusta a 100 kPa. Se establece el asfalto a una
28 temperatura entre 180 y 200°C en tiempo de 15 minutos, antes de comenzar la producción. Por lo se requieren seis muestras de asfalto bituminoso para producir asfalto bituminoso a con contenidos de agua entre 1% y 3%, en incrementos de 0.5%.Para cada muestra, se permite que la espuma descargue durante 5 segundos en un tambor de acero de 20 litros. En donde el máximo volumen se expande. Por lo cual se usa un cronómetro, en donde se mide el tiempo en que tarda en reducir su volumen a la mitad de asfalto bituminoso, el cual se define como vida media del asfalto. Por lo consiguiente se calcula la relación de expansión del asfalto bituminoso, dividiendo el volumen máximo por el volumen de asfalto en el tambor, pero nunca antes de 60 segundos. Con los resultados se dibuja una gráfica con relación de expansión y vida media contra el contenido de agua para todas las muestras en donde nos permite optimizar el contenido de humedad.
Preparación de los agregados pétreos.
Se realiza plasticidad de los agregados pétreos y granulometría,. En donde algunos casos mezclas de dos o más agregados en donde puede ser necesario como requisito granulométrico. También se debe realizar un pre tratamiento con cal, si el producto plástico (IP * %pasa tamiz de 75 mm) es mayor de 72.
El ensayo modificado de compactación, Se realiza un para obtener el contenido óptimo de humedad del agregado.
El agregado con masa constante se seca de a 105°C. Por lo cual los materiales que se recuperan en un pavimento ya existente, en donde el secado se debe realizar a la menor temperatura para que las partículas se adhieren unas a otras. El contenido de ligante de
29 los materiales bituminosos recuperados debe ser determinado en este momento. Ya seca, como resultado la muestra debe ser dividida y cuarteada en porciones de 10 kg cada una.
Tratamiento de los agregados con asfalto bituminoso.
La mezcla para el diseño, se prepara 5 porciones de 10 kilogramos cada una, con contenidos de asfalto variables, en incrementos de 1 %. La planta portátil de laboratorio se ajusta para producir el asfalto bituminoso con propiedades óptimas en sus mescla. en donde se requiere, se agrega un aditivo que mejora su adherencia en donde incrementar la adhesión del asfalto al agregado. Cada porción de 10 Kg. se mezcla de acuerdo con el siguiente procedimiento se agrega suficiente agua, de manera que el contenido de humedad más el ligante y sean iguales el contenido de humedad, en donde se determina el ensayo modificado de compactación. El mezclador sera colocado de manera que la espuma sea descargada directamente al recipiente. En donde el agregado y el agua se mezclan durante un minuto. Posteriormente, sin parar el mezclador, se descarga la masa requerida de asfalto bituminoso en el recipiente de mezcla y y por lo cual se continúa el proceso de mezclado durante los siguientes 30 segundos. Se transfiere el agregado tratado con el asfalto bituminoso a un contenedor sellado. Se repite el procedimiento hasta obtener cinco muestras tratadas con diferentes contenidos de asfalto. Estas muestras se encuentran listas para la ejecución del ensayo.
Contenido de Humedad y Asfalto.
Se toman muestras de cada bachada por duplicado, para verificar los contenidos de agua y de asfalto. En donde cada muestra se seca hasta que la masa sea constante a una
30 temperatura de 105 – 110°C, para determinar su humedad. Por lo consiguiente, se realiza una extracción para determinar el contenido de asfalto
Compactación de las muestras de asfalto bituminoso.
La compactación se debe limpiar el molde, el collar, base de placa de y la base del martillo de compactación. En donde se coloca un papel de filtro en el fondo del molde.
Se pesa una cantidad suficiente de material para que la probeta compactada tenga una altura de 63.6 ± 1.5 mm (usualmente 1150 gramos son suficientes). Se golpea la muestra con la espátula 15 veces por su perímetro y 10 veces en su parte interior, de manera que la superficie quede ligeramente redondeada.
Se compacta la mezcla aplicando 75 golpes del martillo, desde la altura libre establecida. Se remueven el molde y el collar del pedestal, se invierte aquel y se coloca firmemente sobre la placa de base, se ajusta de nuevo el collar y se aplican otros 75 golpes a la nueva superficie superior de la muestra.
Curado.
Terminada la compactación, se remueve el molde de la placa de base y se permite el curado de la probeta compactada durante 24 horas dentro de él a temperatura ambiente.
Luego se extrae la probeta compactada del molde con ayuda de un gato de extrusión u otro dispositivo adecuado.
Determinación del peso especifico aparente de las probetas compactadas.
31 Se determina el peso específico aparente de cada probeta luego de su enfriamiento a temperatura ambiente. Se deben excluir de los ensayos posteriores aquellas probetas cuyo peso específico difiera en más de 30 kg/m3 del peso específico promedio del grupo al cual pertenecen.
Determinación de la Resistencia a la Tracción Indirecta.
La prueba de resistencia a la tensión indirecta se usa para ensayar probetas de mezclas con asfalto espumado compactadas y curadas bajo condiciones seca y húmeda. La resistencia a la tensión indirecta se determina midiendo la carga última
de falla de una probeta sometida a una carga de deformación constante de 50.8 mm/minuto sobre su eje diametral, donde la falla debe provocarse en el eje axial de
la probeta. Para ello se debe seguir lo siguiente:
Fabricar 6 probetas de 4” de diámetro con equipo Marshall aplicando 75 golpes por cara.
Las probetas se desmoldaran después de 24 horas fabricadas.
Se colocaran las probetas sobre una bandeja plana y lisa y se curaran en un horno de aire forzado por 72 horas a 40ºC.
Las probetas serán removidas del horno después de las 72 horas y se dejaran enfriar a temperatura ambiente.
32 Después de enfriar las probetas a temperatura ambiente se determinara la densidad de cada probeta mediante medidas geométricas. Se debe excluir cualquier probeta cuya densidad defiera en +/- 50 kg/m3.
Luego tres probetas serán ensayadas a tracción indirecta (ITS) en condición seca y tres en condición saturada.
Para determinar el ITS en condición seca se deberá proceder como sigue:
Ambientar la probeta en una cámara de aire a 25+/- 1ºC por al menos 1 hora, pero no más de 2 horas antes del ensayo.
Remover la probeta desde la cámara de aire y colocarla en el aparato de carga de forma tal que el pistón de carga quede paralelo y centrado sobre el plano vertical de la probeta.
Colocar el plato de transferencia de carga en la superficie centradamente y bajar el pistón de carga del dispositivo de ensayo
de compresión.
Aplicar carga a la probeta a una velocidad de 50,8mm/min. Hasta conseguir la máxima carga (falla en el eje axial de la probeta). Registrar esta carga P (en KN) con una precisión de 0,1 KN.
Para determinar el ITS en condición saturada se deberá proceder como sigue:
Saturar la probeta colocándola en un baño de agua a 25 +/- 1ºC por 24 horas.
33 Escriba aquí la ecuación.
Remover la probeta, secar la superficie de modo de llevarla a condición saturada superficialmente seca.
Colocar la probeta en el aparato de carga de forma tal que el pistón de carga quede paralelo y centrado sobre el plano vertical de la probeta.
Colocar el plato de transferencia de carga en la superficie centradamente y bajar el pistón de carga del dispositivo de ensayo de compresión.
Aplicar carga a la probeta a una velocidad de 50,8mm/min. Hasta conseguir la máxima carga (falla en el eje axial de la probeta). Registrar esta carga P (en KN) con una precisión de 0,1 KN.
La resistencia a la tensión indirecta de cada probeta se calcula con la
Siguiente expresión, debiendo redondearse el resultado al entero de kilo pascal más cercano:
ITS= (2P/(πLD ))*10000 Siendo:
ITS = resistencia a la tensión indirecta kPa.
P = máxima carga aplicada en kN.
L = altura de la probeta en cm.
D = diámetro de la probeta cm.
34 El ITS seco será el promedio de los tres valores obtenidos a partir de probetas ensayadas en condición seca y el ITS saturado será el promedio de los tres valores obtenidos a partir de probetas ensayadas en condición saturada, aproximada a 1(KPa).
Determinación del contenido de Ligante de Diseño.
Para todas las muestras (tanto las ensayadas en seco como bajo saturación), se dibuja una gráfica que represente el contenido de ligante (abscisas) contra la resistencia a la tensión indirecta (ordenadas), en el mismo juego de ejes. El contenido de ligante para el cual alcanzan la máxima resistencia a la tensión las probetas ensayadas bajo saturación es el contenido de ligante óptimo de la mezcla
con asfalto espumado. Se determina si esta resistencia y la correspondiente en seco para el mismo contenido de ligante satisfacen las especificaciones. Si no lo hacen, se deberá diseñar una nueva mezcla.
Prueba en in -situ.
Al inicio de las faenas de reciclado se deberá realizar una in situ de prueba, destinada a probar el buen funcionamiento de los equipos, la secuencia de trabajo y las diferentes alternativas de compactación. Esta misma cancha de prueba servirá para obtener material reciclado, con el cual se verificara la dosificación del laboratorio y permitirá analizar los ajustes y correcciones necesarias. El ITS seco y saturado obtenido en esta cancha de prueba será en definitiva el que se utilice para el control de la mezcla en terreno.
35 Procedimiento de trabajo con asfalto bituminoso.
El asfalto deberá ser incorporado mediante tanques móviles, los cuales deberán estar equipados con un termómetro que indique la temperatura de su contenido, una válvula de salida con un diámetro interior mínimo de 75mm capaz de evacuar el contenido del tanque y un dispositivo de medición del volumen del contenido del tanque, calibrado a intervalos de no más de 100 litros. Cada tanque deberá poseer un certificado de carga que contenga la identificación
del tanque, el peso neto del producto, el nombre del proveedor, número de lote y fecha de elaboración, temperatura a la cual el producto fue cargado y fecha, hora y lugar de carga.
Un tambor pulverizador y mezclador que gire de manera ascendente en la dirección de avance y que posea herramientas de corte para la fragmentación del materia que se está reciclando.
Un sistema de calefacción eléctrica que permita licuar el asfalto contenido en el sistema de asfalto espumado con el objeto de evitar obstrucciones durante las interrupciones de la operación.
El equipo de compactación deberá estar constituido por rodillos lisos vibratorios de uno o dos tambores y neumáticos pesados. El rodillo liso vibratorio será de amplitud y frecuencia variable y deberá tener a lo menos un peso de 11 toneladas y el rodillo neumático tendrá un peso mínimo de 23 toneladas, todos ellos en perfectas condiciones mecánicas, en especia a lo que se refiere a la suavidad de los arranques, paradas e inversiones de marcha. Además se
36 requiere al menos de una motoniveladora y camiones de agua para mantener la humedad óptima de compactación del material.
Proceso Constructivo.
Proceso de Estabilización
Si se requiere de aplicación de material granular, ésta deberá ser realizada esparciendo los áridos sobre la superficie de rodadura existente como una capa de espesor uniforme antes del fresado. El espesor de dicha capa será determinado en función de la cantidad de materia granular requerido en cada sector. El proceso de reciclado en frió, en sitio, mediante la tecnología de asfalto espumado deberá ser ejecutado con una maquina fresadora, la cual deberá cumplir como mínimo
Un sistema de control en base a un microprocesador, que regule la aplicación de la dosis de agua de premezclado, dosis de agua para el proceso de espumado y dosis de asfalto en función de la velocidad de avance y profundidad de corte. Un sistema apropiado para espumar asfalto en base a cámaras individuales de expansión. Este sistema deberá ser equipado con una boquilla de ensaye capaz de producir una muestra de asfalto espumado para evaluar sus propiedades.
La aplicación del aditivo se efectuara por medio mecánico u otro que garantice que la cantidad será la definida en el diseño de la mezcla. La cantidad del aditivo a emplear será expresada como porcentaje del material a reciclar y será determinada en función de los diseños de mezclas realizados en laboratorio considerando la situación de terreno, para
37 las condiciones prevalecientes al momento de construir. Salvo indicación contraria en la dosificación, la cantidad de agua a adicionar al material reciclado, con o sin aporte de material de recebo, será de 75% de su contenido óptimo de comparación obtenida mediante el ensaye Proctor Modificado.
El aporte de agua será controlado en terreno por un microprocesador instalado en la maquina recicladora. El cemento asfáltico deberá ser incorporado en el proceso de mezclado mediante el bombeo desde tanques móviles ubicados de acuerdo al sentido de avance de la maquina recicladora. Los tanques deberán estar equipados con termómetros para asegurar que la temperatura del cemento asfáltico sea la especificada en el diseño de mezclas con asfalto espumado, permitiéndose una variación de +/- 5ºC del rango óptimo obtenido en el diseño. Si el cemento asfáltico es sobrecalentado por el rango especificado, éste no podrá ser utilizado.
Al inicio del proceso de reciclado de debela verificar las propiedades de bituminoso del asfalto obteniendo una muestra de espuma desde la boquilla de ensaye de la maquina recicladora. Durante el proceso de estabilización también se deberán verificar propiedades para lo cual se deberán tomar muestras durante el proceso de reciclado. La cantidad de asfalto a emplear será expresada como porcentaje del material en peso seco a reciclar y determinada en función de los diseños de mezclas
realizados en laboratorio, con las correcciones correspondientes para las condiciones granulométricas y de humedad, prevalecientes al momento de construir.
El control de la calidad del asfalto espumado empleado en el proceso de estabilización de cada sector, será realizado midiendo el contenido de asfalto residual en el tanque al
38 finalizar cada jornada de trabajo, y de ese modo calcular el consumo real de asfalto, el cual se comparará con la demanda teórica prevista. El consumo de asfalto también puede ser obtenido desde el microprocesador de la máquina recicladora.
Cuando se conecte un nuevo tanque al equipo reciclador, se deberá revisar la temperatura del asfalto en el tanque, usando el termómetro calibrado. Al descargar las últimas toneladas de asfalto desde el tanque distribuidor, deberá evitarse el bloqueo del sistema de reciclado por la presencia de pequeñas partículas de carbón en el asfalto. Este problema deberá ser resuelto observando algún incremento inusual en la presión, lo que indicará que el filtro requiere limpieza. Al finalizar cada jornada deberá limpiarse el equipo de trabajo, como tuberías, filtros, etc. Ya que el descuido de la maquinaria puede afectar la calidad del trabajo.
Compactación y Terminación.
Inmediatamente después de la colocación de la capa estabilizada esta debe ser compactada mediante el uso de rodillos neumáticos pesados y rodillos lisos vibratorios.
La compactación inicial se realiza con rodillos vibratorios lisos de uno o dos tambores, con vibración en el modo alta amplitud – baja frecuencia. Una vez terminada la compactación inicial, la superficie se perfilara con motoniveladora o algún otro equipo similar para darle el perfil establecido en el proyecto. Una vez obtenido el perfil, se procederá a la compactación secundaria, compactando la mezcla hasta que alcance una densidad mínima de 98% de la D.M.C.S (Densidad Máxima compactada seca). Para este proceso se emplearan los rodillos vibratorios de uno o dos tambores con vibración a baja
39 amplitud – alta frecuencia. Finalmente para darle terminación a la capa reciclada se deberá saturar la superficie con agua y luego compactar con rodillo neumático.
Si la humedad es excesiva, la mezcla tendera a deformarse. Por el contrario, si la Humedad es escasa, no se podrá obtener la densidad deseada. Si la humedad de Mezcla es muy elevada, se debe eliminar el exceso de agua suspendiendo la Compactación, aireando y re compactando posteriormente.
El material tratado con asfalto espumado puede ser re compactado sin afectar su resistencia última, manteniendo el contenido de humedad aproximada al mismo nivel que se usó para la compactación primaria. En esta condición el material puede ser re compactado al día siguiente (usualmente por medio de un proceso previo de Revoltura) y entonces terminado apropiadamente. Sin embargo, si ocurre un secado Excesivo, la re compactación afectara
negativamente la resistencia ultima del material, en este caso se deberá someter el material a un proceso de revoltura con la adhesión de agua perdida, a través de la maquina fresadora o por regado Mediante aspersión. Se debe tener presente que mientras mayor es el contenido de Cemento en la dosificación, la re compactación es más difícil de ejecutar y afecta la resistencia final de la materia reciclada. La superficie de la capa terminada deberá estar libre de laminaciones superficiales, sectores que exhiban segregación y corrugaciones o algún otro defecto que pueda afectar el comportamiento de la capa.
40 Limitaciones meteorológicas.
.Ningún trabajo de estabilización se podrá realizar cuando llueva o exista el riesgo de que las condiciones de lluvia se presenten durante la ejecución de los trabajos. Del mismo modo la estabilización no podrá comenzar si la temperatura ambiente se
Encuentra por debajo de los 5º C. La compactación y terminación, no podrán llevarse a cabo si la temperatura ambiental se encuentra por debajo de los 10º C durante las operaciones.
Control de Obra.
Para cada jornada de trabajo deberá tomarse de la parte posterior de la maquina recicladora la cantidad de muestra necesaria para fabricar seis probetas, de las cuales tres serán ensayadas a tracción indirecta seca y tres en condición saturada según condiciones de ensaye señaladas anteriormente.
En zonas con precipitaciones menores a 50mm por año, se debe cumplir con el 95%
de la ITS (ensaye de tracción indirecta) seca obtenida en la cancha de prueba. Para verificar el espesor de la capa, se obtendrá un conjunto de 8 mediciones en cada kilómetro reciclado, las cuales deberán cumplir las siguientes tolerancias
Di ≥ D esp - ( D esp / 20)
41 Los espesores individuales deben ser superiores o iguales al espesor especificado menos la veinteava parte de éste.
D prom ≥ D esp
El espesor promedio de las mediciones en un kilómetro deberá ser mayor o igual al espesor especificado.
El ancho de la capa reciclada nunca podrá ser menor al establecido en el proyecto, salvo restricciones en el perfil. La variación en la cota de cualquier punto de una sección transversal no puede superar los 15 mm.
El control de la compactación en terreno deberá ser realizado mediante el empleo de un densímetro nuclear y se exigirá una densidad mínima de 98% de la D.M.C.S. (densidad máxima compactada seca) obtenida con el materia de terreno obtenido una vez iniciado el proceso de reciclado.
Condiciones Medioambientales y de Seguridad.
Se cumplirá con todas las Normativas vigentes Medioambientales, Higiene y de Seguridad en todo el País con tal de asegurar la ejecución segura del asfalto bituminoso
42 Ejemplo de proyectos de reciclado de pavimentos
Con asfalto bituminoso.
Se muestran a continuación uno de muchos proyectos realizados a lo largo del mundo con la tecnología de reciclado frio utilizando asfalto bituminoso, en donde se va producir una nueva base asfáltica a bajo costo.
Proyectos reposición ruta R-86 IX región de Chile.
En la novena región de nuestro país se lleva a cabo un proyecto en el cual se aplicó la nueva tecnología impulsada por el MOP, el asfalto espumado.
Datos del proyecto.
Sector: Los Sauces – Huequén.
Provincia Malleco, región de la Araucania.
Tramo: Km. 63,64 al Km. 92,50 Monto: 9.480.672.066
Fecha Inicio: Febrero-08 Fecha Termino: Julio – 2010
Pavimento existente.
Las siguientes figuras muestran el estado en el cual se encontraba la ruta
43 Vista de ruta
Figura : 02 Vista de carretera
Figura : 03 Estado de pavimento
44 Maquina recicladora.
En este proceso se utilizo la maquina recicladora en la ruta R-86 en la reposición el modelo de la recicladora Writgen WR2200. En este proyecto se utilizo un ancho de trabajo de 4 metros, profundidad de fresado 0,21 metros y una velocidad de 0,11m/s.
Figura : 04 Recicladora WR 2200
Figura : 05 Roto fresador
45 Procedimiento de trabajo
Figura : 06 Compactación
Figura : 07 Colocación de asfalto
46 Figura : 08 Colocación de cemento
En la figura N° 05 , 06 , 07 muestra la utilización de un rodillo compactador 18ton alta frecuencia, la recicladora WR2200, el camión tanque de asfalto, el camión portador de agua y la aplicación manual de cemento . Luego de reciclar el material creando una base reciclada con asfalto bituminoso se procede a la aplicación de una carpeta asfáltica de 50mm de espesor para entregar una superficie de rodadura a la carretera .por lo cual Para realizar este trabajo se ocupa la siguiente maquinaria.
47 Figura : 09 Aplicación de la carpeta asfáltica
Figura : 10 Rodillo neumático 12 ton
48 Figuar : 11 Rodillo doble tambor
Rendimiento mezcla recicladora.
En el rendimiento se puede apreciar en el grafico durante los días de trabajo, en donde se señala que hay rendimiento constante de unos 600 metros de mezcla reciclada a diario.
Por lo consiguiente es fundamental en este sentido tener una mantención regular de la maquinaria en general
Figura : 12 Rendimiento de maquina recicladora en mezcla
49 Conclusiones
Del presente trabajo de investigación se pueden extraer las siguientes conclusiones:
Es una opción innovadora que el reciclado en frío in-situ posee bastantes ventajas ecológicas y económicas. En donde su principal máquina de trabajo es una la recicladora por lo consiguiente realiza un procedimiento de frezar a distintos espesores y mezclar con el ligante.
Utilizando asfaltos bituminoso en cualquier proyecto de reciclado requiere de un estudio profundo de la carretera, en donde se toma en cuenta la situación actual del pavimento dañado.
El asfalto bituminoso es excelente alternativa y se ha transformado al pasar los años en una de conservación de caminos como estabilizador realizando un reciclado de pavimento asfáltico existente, donde se disminuye fuertemente consumo energético y el costo final del proyecto.
Hay dos criterios muy importantes, en donde se determina que asfalto bituminoso corresponde a la razón de expansión y vida media, por donde se debe estudiar de buena forma los porcentajes de agua y temperaturas del asfalto a utilizar dicha mezcla.
La reutilización del material existente en carretera , en donde impidiendo la explotación de nuevos canteras , por lo cual se logra una alta calidad de las capas estructurales recicladas, y menores tiempos de construcción por lo consiguiente disminuyen los costos y generan un beneficio a los usuarios de la carretera , seguridad, dando bienestar ambiental.
50 El asfalto bituminoso es un agente estabilizador con varios años en el mercado, en donde es muy poco utilizado entre las personas involucradas en el ámbito de la construcción local, en donde hay muchas personas que no conocen ni han oído hablar de esta tecnología de reciclado in-situ con el uso de asfalto bituminoso.
Para finalizar espero que este trabajo de investigación sea un aporte bibliográfico para nuestra Universidad, pues lamentablemente no existe material sobre este tema y así esta memoria ser la base para un posterior diseño práctico de la rehabilitación de una carretera mediante el uso de asfalto bituminoso , reciclando el pavimento asfáltico existente .
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