recidado de pavimentos

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RECICLADO DE PAVIMENTOS Escrito en el año 2000 Freddy A. Moquete G. 98-0796 Universidad Nacional Pedro Henríquez Ureña Santo Domingo de Guzmán, República Dominicana 1 I I I N N N T T T R R R O O O D D D U U U C C C C C C I I I Ó Ó Ó N N N En la siguiente investigación que se desarrollará mas adelante, tratará sobre una práctica muy eficiente en las carreteras que es el reciclado de materiales. Se entiende como reciclado de materiales de carreteras la reutilización de materiales procedentes de capas de firmes que ya han estado en servicio. La reutilización se realiza generalmente en nuevas capas de firme. El reciclado se realiza sobre materiales deteriorados que han perdido en gran medida sus propiedades iniciales, aunque en casos muy especiales puede actuarse también sobre materiales en condiciones de servicio para mejorar sus características. El reciclado es, en unos casos, una alternativa al fresado y reposición de firmes, o a la reconstrucción; y, en otros casos, constituye una manera de aprovechamiento de materiales fresados, que de otra manera irían a vertedero. En carreteras se están utilizando otros materiales reciclados, como plásticos de recuperación, aceites usados de motor, neumáticos troceados, vidrio, etc.; pero estos productos no proceden de las capas de firme y no se van a tratar en este trabajo. El proceso del reciclado consiste en la disgregación del material, su mezcla con ligantes y/o agua, y su posterior extensión y compactación. El tratamiento de los materiales reciclados puede hacerse en el mismo firme del que proceden, o transportarse a una central de mezcla para, tras su tratamiento, emplearse en la misma u otra localización. Las técnicas de reciclado de firmes se han venido utilizando paralelamente a otras técnicas de carretera, conociéndose aplicaciones en algunos países ya a principios de siglo. No obstante, hasta los años setenta su empleo fue muy escaso mundialmente. A partir de la crisis de precios del petróleo del betún año 1973, como consecuencia del aumento de los precios del betún y del interés en la conservación de la energía, se impulsó con gran fuerza, principalmente en Estados Unidos.

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RECICLADO DE PAVIMENTOS Escrito en el año 2000

Freddy A. Moquete G. 98-0796 Universidad Nacional Pedro Henríquez Ureña Santo Domingo de Guzmán, República Dominicana

1

IIINNNTTTRRROOODDDUUUCCCCCCIIIÓÓÓNNN

En la siguiente investigación que se desarrollará mas adelante, tratará sobre una práctica

muy eficiente en las carreteras que es el reciclado de materiales.

Se entiende como reciclado de materiales de carreteras la reutilización de materiales

procedentes de capas de firmes que ya han estado en servicio. La reutilización se realiza

generalmente en nuevas capas de firme.

El reciclado se realiza sobre materiales deteriorados que han perdido en gran medida sus

propiedades iniciales, aunque en casos muy especiales puede actuarse también sobre materiales

en condiciones de servicio para mejorar sus características. El reciclado es, en unos casos, una

alternativa al fresado y reposición de firmes, o a la reconstrucción; y, en otros casos, constituye

una manera de aprovechamiento de materiales fresados, que de otra manera irían a vertedero.

En carreteras se están utilizando otros materiales reciclados, como plásticos de

recuperación, aceites usados de motor, neumáticos troceados, vidrio, etc.; pero estos productos

no proceden de las capas de firme y no se van a tratar en este trabajo.

El proceso del reciclado consiste en la disgregación del material, su mezcla con ligantes

y/o agua, y su posterior extensión y compactación. El tratamiento de los materiales reciclados

puede hacerse en el mismo firme del que proceden, o transportarse a una central de mezcla

para, tras su tratamiento, emplearse en la misma u otra localización.

Las técnicas de reciclado de firmes se han venido utilizando paralelamente a otras

técnicas de carretera, conociéndose aplicaciones en algunos países ya a principios de siglo. No

obstante, hasta los años setenta su empleo fue muy escaso mundialmente. A partir de la crisis de

precios del petróleo del betún año 1973, como consecuencia del aumento de los precios del

betún y del interés en la conservación de la energía, se impulsó con gran fuerza, principalmente

en Estados Unidos.

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Freddy A. Moquete G. 98-0796 Universidad Nacional Pedro Henríquez Ureña Santo Domingo de Guzmán, República Dominicana

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BBBrrreeevvveee RRReeessseeeñññaaa HHHiiissstttóóórrriiicccaaa Historia del Asfalto. Se tiene conocimiento de los materiales asfálticos que se han usado en construcciones de

carreteras desde tiempos ancianos. Fueron hechos con grandes propiedades cerca de los años 3800 a.c. Luego el asfalto tuvo su origen natural, encontrado en lagos y piscinas asfálticas. Muchos de estos lagos y piscinas todavía hoy existen y han preservado el resto de una prehistórica flora y fauna, en adición de haber suplido asfalto durante muchos siglos.

Lagos de asfalto en Trinidad y en los depósitos Bermúdez de Venezuela son los más largos

y los más bien conocidos productores de asfalto natural. En varios lugares del mundo el asfalto también se encuentra en rocas porosas al igual que

en sandstone y limestones. La construcción de carreteras y calles de pavimentos comenzaron en el año 1870, cuando

en una calle en Newark, New Jersey, fue pavimentada con roca asfáltica importada desde Francia. En el 1876 la Avenida Pensilvania en Washington fue pavimentada parcialmente con el asfalto de roca y con el asfalto natural que se produce en Trinidad mezclado con agregados.

Producción de asfalto de petróleo Virtualmente todo el asfalto que son usados hoy en el planeta es producido por la

destilación de petróleo crudo. No todos los petróleos tiene similares características, como sea, y particularmente algunas áreas para el crudo estarán a paso de tener residuos asfálticos diferentes.

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I

TTTiiipppooosss dddeee rrreeeccciiiccclllaaadddooo dddeee pppaaavvviiimmmeeennntttooosss

Pueden establecerse varias clasificaciones del reciclado de materiales de carreteras: según el lugar en el que se lleva a cabo el reciclado (in situ o en planta), según la temperatura a la que se realice (en caliente o en frío), según el material que se recicle (materiales bituminosos, materiales tratados con cemento, capas granulares), según el ligante empleado (sin ligante; con ligante bituminoso: betún o emulsión; con conglomerante hidráulico: cemento o cal; mixto: generalmente, emulsión y cal o cemento), y según se recicle con o sin adición de materiales nuevos. En la práctica no se dan todas las posibilidades, y los reciclados más frecuentes son los que se incluyen en este trabajo.

Las consideraciones ecológicas del comienzo de los años 80, y especialmente las

referentes a la conservación de los áridos y a la reducción de los vertidos, dieron un nuevo impulso al reciclado.

Recuperación de material de pavimento de hormigón

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II

UUUtttiiillliiizzzaaaccciiióóónnn dddeee mmmaaattteeerrriiiaaallleeesss rrreeeccciiiccclllaaadddooosss eeennn cccaaapppaaasss gggrrraaannnuuulllaaarrreeesss

Son reciclados en los que al material recuperado se le da un tratamiento de zahorra.

Es el tipo de reciclado más simple y la solución más utilizada con materiales

procedentes de pavimentos de hormigón. No es usual la utilización de mezclas bituminosas fresadas o trituradas como árido, ya que su empleo en capas granulares da problemas debido a:

• La baja compactación inicial que puede conseguirse, • Las deformaciones plásticas que puede sufrir el material a lo largo del tiempo, y • La falta de aprovechamiento del betún que contienen las mezclas antiguas. En el reciclado de firmes de hormigón para su utilización como árido se realiza

generalmente una fragmentación grosera in situ, con masas de caída libre o martillos vibrantes (se están empezando, a emplear los equipos de resonancia para sustituir los equipos de impacto o vibración, principalmente para aplicaciones en ciudades; y en puentes se ha empleado agua a elevada presión) y la definitiva se realiza en una central de machaqueo. A veces se utilizan machacadoras móviles, generalmente de mandíbulas, instaladas en la zona de demolición, para reducir las distancias de transporte. Los pasadores, barras de unión o armaduras se retiran después del machaqueo primario mediante electroimanes. Los productos de sellado se encuentran en pequeña proporción, y generalmente no se retiran.

Cuando el hormigón reciclado se utiliza en capas granulares, aunque inicialmente la capacidad de soporte (medida con placa de carga) es menor que en las capas granulares convencionales (el material es más difícil de compactar y, por tanto, inicialmente es menos estable), a lo largo del tiempo se suele cementar, igualando entonces o superando la capacidad de soporte de otros materiales granulares. Suele ser una práctica usual mezclar el material reciclado con arena de aportación, para facilitar su manejabilidad y disminuir su permeabilidad.

El ahorro directo conseguido con el árido reciclado frente a los áridos nuevos se

encuentra generalmente entre el 10% y el 40%. Este tipo de reciclado es frecuente en los países con mas tradición en construcción de firmes de hormigón, como Estados Unidos, Alemania o Bélgica entre otros. En España, aunque hay una cantidad importante de pavimentos de hormigón en aeropuertos, puertos y ciudades, no se ha realizado, o al menos no está documentada ninguna aplicación de este tipo.

La aplicación de mayor envergadura

potencial dentro de este campo es la de los materiales de demolición de edificación, aun que no se trate propiamente de un reciclado de pavimentos. Esta técnica presenta más problemas que la de reciclado de pavimentos de hormigón, por la heterogeneidad de los materiales; lo que hace que en el tratamiento haya que intentar eliminar hierros, maderas, plásticos y, especialmente, yesos y escayolas. Pero el volumen de materiales disponible para el reciclado es enorme. En los Países Bajos y Dinamarca, por ejemplo, se obtiene del reciclado, y,

Central para reciclado de mezclas bituminosas en caliente

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especialmente, del de demolición de edificaciones, el 10% del consumo total de Aridos. En otros países europeos, como Francia, Italia o el Reino Unido, este porcentaje se reduce al 2%; pero sigue suponiendo una importante cantidad. En el año 1992 funcionaban en Alemania 500 centrales de reciclado de productos de demolición. En España se utilizó en la construcción de la Villa Olímpica de Barcelona, y en rellenos, especialmente de muelles portuarios; y, probablemente, tenga un desarrollo importante en el futuro. Esta técnica está todavía en sus primeros pasos, aunque cada día aparecen centrales de clasificación con mayores posibilidades; y en los próximos años, seguro que veremos un gran avance.

Los países con legislación más estricta sobre el reciclado en caliente admiten

únicamente mezclas con un 10% de material reciclado.

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III

RRReeeccciiiccclllaaadddooo eeennn ccceeennntttrrraaalll 3.1 En caliente

Las técnicas especiales de reciclado en central en caliente se refieren únicamente a mezclas bituminosas, ya que la utilización de los Aridos recuperados de pavimentos de hormigón tiene un tratamiento convencional, salvo en lo que se deriva de su mayor absorción y menor peso específico.

Para el reciclado en caliente, las mezclas se retiran de la carretera: En bloques, extraídos con martillos neumáticos, palas o masas de caída libre, si se

trata de una eliminación completa del conjunto de mezclas; Mediante fresado, si se trata de eliminar únicamente una parte de las capas

bituminosas. El material retirado se transporta a una central de fabricación donde, en caliente, se

mezcla con árido virgen y betún, obteniéndose una mezcla bituminosa compuesta en parte por material reciclado. Aunque pueden obtenerse mezclas compuestas en un 100 % por material antiguo, lo más usual es que el porcentaje se encuentre por debajo del 50%. En el reciclado de materiales heterogéneos, cuanto más bajo es el porcentaje de material reciclado dentro del conjunto, mejor se asegura la homogeneidad de la mezcla resultante.

Se han desarrollado unos equipos que permiten el reciclado tanto en centrales continuas como discontinuas, distinguiéndose en la actualidad dos técnicas distintas:

a) La técnica del sobrecalentamiento del

Arido virgen de aportación, utilizada en las centrales discontinuas, en la que éste se calienta a temperaturas elevadas (200-275 °C, según la tasa de reciclado) para que, al entrar en contacto con el material reciclado no calentado, la temperatura del conjunto sea la deseada. En el mezclador se añade el ligante que se vaya a utilizar. Dentro de esta técnica existen varias posibilidades, según dónde se introduzca el material reciclado (en el mezclador o en las tolvas en caliente).

Hay una variante que consiste en precalentar el material que se va a reciclar en un pequeño tambor secador adicional, generalmente con doble tambor, de manera que puede reducirse la temperatura de calentamiento de los Aridos. El procedimiento convencional tiene una limitación en la proporción del material reciclado sobre el total de la mezcla fabricada, del 25-30%, para que la temperatura inicial de los áridos no sea excesiva (< 220 °C; ya que, si no, se podría producir una degradación del ligante) en el primer contacto. La ventaja del procedimiento es que permite la utilización de centrales discontinuas, evitando el problema que se produce en las continuas, al tener que pasar el material reciclado por el tambor secador, lo que da lugar al sobrecalentamiento del betún de la mezcla antigua y, a veces, a la aparición de humos contaminantes (humos azules); y que con el procedimiento descrito se evita el paso del material reciclado a altas temperaturas por las cintas

Reciclado mixto.

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transportadoras, a las que se puede adherirse, y por los cedazos, a los que puede colmatar. El procedimiento del sobrecalentamiento de Aridos fue el que más se utilizó en los primeros tiempos, hasta que surgieron y se generalizaron las centrales de tambor-secador-mezclador.

b) La técnica del calentamiento indirecto, empleada en las centrales continuas de

tambor-secador-mezclador, en la que en la parte frontal del tambor se introducen los Aridos, que se secan y calientan; en medio del tambor se introduce la mezcla que se va a reciclar, y en la parte posterior del tambor se añade el betún. Los áridos actúan como una pantalla para evitar la acción directa de la llama sobre el material reciclado. La mezcla antigua se calienta por transferencia del calor de los áridos. Los materiales se van moviendo a lo largo del tambor por el giro de éste, produciéndose un flujo continuo de material durante todo el proceso. La necesidad de mantener una pantalla de áridos delante de la mezcla reciclada limita de nuevo la proporción de material reciclado en la mezcla final. En la práctica suele irse a proporciones del 10-30%. La temperatura empleada en el proceso es la usual en estas centrales (160 'C). Hay diversas posibilidades, entre las que se encuentran: tambor-secador con movimiento en la direcci6n de la llama, que sigue el procedimiento descrito; tambor-secador en contracorriente, con un mezclador exterior que utiliza un procedimiento de transferencia de calor, tambor-secador con el quemador adelantado dentro del tambor, en el que el material reciclado entra por detrás del quemador; y centrales con doble tambor, en las que la mezcla se realiza en el tambor exterior.

Como es evidente, no hay limitaciones en el espesor de la capa del firme que se

puede tratar con esta técnica. Las posibles ilimitaciones relativas al material que se va a reciclar se refieren a:

Mezclas que contengan alquitrán, aceites u otras sustancias peligrosas o

contaminantes. En algunos países se limita el reciclado de mezclas con betunes muy envejecidos,

ya sea basándose en la penetración del betún (como en los Países Bajos), o en la temperatura de anillo y bola (como en Alemania), ya que puede obligar bien a utilizar cantidades elevadas de rejuvenecedor que no pueden añadirse sin que la mezcla se vuelva inestable, bien a trabajar con porcentajes muy bajos de producto reciclado.

Materiales que contengan una cantidad importante de lechadas bituminosas (generalmente se limita el contenido al 10%), porque el elevado contenido de finos puede perjudicar la estabilidad de la mezcla final.

No está claramente definida en la actualidad la capacidad de las mezclas con betunes modificados para ser recicladas en caliente.

La economía de la operación depende

evidentemente del porcentaje de material reciclado en la mezcla final y de las condiciones del transporte, tanto de la mezcla reciclada como de los áridos nuevos. En general, pueden darse ahorros entre el 5% y el 30% del coste de la mezcla.

Los países con legislación más estricta sobre el reciclado en caliente admiten (únicamente mezclas con un 10% de material reciclado) aunque es más frecuente encontrar porcentajes admitidos del 25-40 %, según el empleo que se vaya a hacer de la mezcla. En algunos países, se admiten incluso mayores porcentajes, siempre que se garantice la homogeneidad del material. No suelen

Reciclado in situ con emulsión

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utilizarse prescripciones técnicas para el reciclado en central, recurriéndose a las mismas que para las mezclas convencionales.

En España, a pesar del interés de la técnica, no hay demasiada experiencia, al menos

documentada o con seguimiento de los resultados; siendo la autopista ACESA la que más ha trabajado en éste campo. En esta autopista comenzaron utilizando bajos porcentajes de material reciclado, en general inferior al 40%, y cuando se intentó aumentarlos tuvieron problemas de exudaciones y deformaciones. Al final de los años 80, con la bajada de los precios del betún, abandonaron el reciclado. Algunas empresas utilizan pequeñas tasas (< 10%) de mezclas fresadas en la fabricación de mezclas; pero la escasa salida de estos materiales y las grandes superficies necesarias para su acoplo limitan enormemente su empleo. 3.2 En frío

El reciclado en frío en central no presenta características especiales. Se lleva a cabo con

áridos procedentes de capas granulares, firmes de hormigón o con mezclas fresadas de las capas del firme.

Cuando se reutiliza para capas

bituminosas, el material se mezcla con emulsión en centrales continuas de mezcla en frío, o en centrales de grava-cemento modificadas para incorporar la emulsión. El proceso de fabricación es análogo al de una grava-emulsión. Las únicas limitaciones en el proceso son las que puedan deducirse de la granulometría o de los excesos de ligante en el material reciclado, que pueden exigir una corrección por aportación de material granular. El ahorro conseguido depende de nuevo de las condiciones de la operación.

En la reutilización para capas

tratadas con cemento, el proceso de fabricación es análogo al del suelo-cemento.

El árido procedente de los firmes de hormigón se reutiliza a veces en capas tratadas con

cemento o en otros hormigones. En estos casos, se utiliza únicamente el árido grueso, ya que el árido fino suele ser muy absorbente y conviene sustituirlo por Aridos de calidad.

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IV

RRReeeccciiiccclllaaadddooo """iiinnn sssiiitttuuu"""

El reciclado in situ se realiza disgregando el material del firme antiguo que se recicla, mezclándolo in situ con el ligante utilizado y, posteriormente, extendiéndolo y compactándolo para constituir una capa del firme.

El reciclado in situ presenta varias ventajas en comparación con las técnicas de refuerzo simple, fresado y reposición, o reciclado en central:

a) Económicas; es la técnica de

reciclado que lleva a mayores ahorros económicos, al no ser necesario el transporte a la central ni el de vuelta a la puesta en obra, si se compara con el reciclado en central o con el fresado y reposición, o el transporte desde la central si se compara con el refuerzo. También se producen ahorros por el empleo de una mezcladora móvil frente a una central fija de mezcla.

b) Energéticas; hay menos consumo de energía en el proceso, especialmente en el

reciclado in situ en frío.

c) De conservación de recursos (frente al refuerzo y al fresado y reposición): menor utilización de Aridos (una capa de 10 cm en un kilómetro de calzada, de 7 m de anchura consume unas 1700 t de Aridos), de betún y de espacios de vertido en su caso.

d) Técnicas (en comparación con el recrecimiento), que se pueden resumir en:

Se consiguen mejoras estructurales, manteniendo o modificando levemente

la rasante (de interés en aplicaciones urbanas, toneles y obras de paso, o en aplicaciones no urbanas en las que se quiera evitar el recrecimiento de arcenes o barreras).

La ventaja de este método frente al e reciclado en frío es que degrada menos los

áridos, y que aprovecha mas la capacidad aglomerante del betún de la mezcla antigua.

Permite la rehabilitación estructural de carriles individualizados, de gran importancia en calzadas de sentido único y más de un carril, en las que los deterioros más importantes se dan en los carriles sometidos al tráfico pesado.

No necesita ensanchar la plataforma ni recrecer los arcenes para la

operación.

Reciclado in situ con cemento.

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Permite la colocación, en su caso, de las capas nuevas de refuerzo sobre material no deteriorado, consiguiéndose así una mayor vida de servicio.

Sin embargo la técnica presenta también algunos inconvenientes:

Las características de la capa regenerada dependen en gran manera de las de las capas tratadas y, especialmente, de su homogeneidad, sobre todo en los reciclados con emulsión; en los firmes con materiales agrietados, pero homogéneos, se pueden obtener reciclados de gran calidad; sin embargo, en los firmes con reparaciones frecuentes, con variación de materiales en la sección transversal, o con numerosas capas de lechada, el resultado final reflejará también estas heterogeneidades.

Es difícil controlar el material fabricado y, sobre todo actuar rápidamente

con medidas correctoras.

Se necesita una longitud mínima de tratamiento para que la operación sea rentable.

Es una operación más lenta que la del estricto refuerzo con capas

bituminosas. La técnica se realiza actualmente sin que existan prescripciones técnicas al

respecto (si hay pliegos de prescripciones técnicas particulares, pero no se ha llegado a un pliego de aceptación general); y tampoco se ha llegado a un consenso general sobre cuándo y cómo aplicar el reciclado in situ ni sobre los espesores del tratamiento en función de las condiciones del firme antiguo.

Existen varios tipos de reciclado in situ: en caliente, mixtos y en frío.

4.1 Reciclado in situ en caliente

Se trata de una técnica aplicable a materiales

bituminosos. El reciclado se realiza in situ con unos equipos especiales, provistos de calefactores, que elevan la temperatura de la superficie del firme y facilitan la disgregación del material. El elemento básico del equipo es el escarificador o fresador-calentador. Generalmente, el calentador consiste en unos paneles de rayos infrarrojos, que calientan la superficie a temperaturas entre 120°C y 160 °C. Suele haber una serie de paneles que precalientan la superficie y eliminan la humedad, y una o dos series (si se reciclan más de 2-3 cm, ya que suele hacerse en dos etapas) que aplica la temperatura final. El equipo de escarificado está provisto de dientes de acero con puntas de carburo, aunque a veces se utilizan fresadoras convencionales. El material suelto se mezcla con un betún blando o un agente rejuvenecedor. La técnica puede llevarse a cabo con o sin aportación de árido nuevo, realizando la operación de mezcla el mismo equipo. La extensión suele hacerse con una extendedora convencional que acompaña al equipo. La

Reciclado in situ caliente

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compactación debe realizarse muy rápidamente, y es un punto critico de la operación.

Existen tres modos básicos de aplicar la técnica: El termorreperfilado, que consiste (inicialmente en calentar, fraccionar, remezclar

con adición o no de agente rejuvenecedor) y recompactar los; 2-3 cm superiores del firme. Se aplica para corregir ligeros deterioros superficiales, o como tratamiento previo a un refuerzo posterior, de manera que se consiga una buena adherencia entre las capas antiguas y las nuevas.

La termorregeneración, que consiste en el calentamiento y fraccionamiento de los

3-5 cm superiores del firme y la aplicación de una capa fina de refuerzo (2-3 cm), con la compactación simultánea del conjunto. Se aplica para corregir problemas de regularidad longitudinal o transversal, pérdida de material superficial, superficies deslizantes o permeables, con las ventajas derivadas de disponer una nueva rodadura. A veces, va precedida de la eliminación por fresado de los 2-3 cm que se van a aportar de material nuevo, para mantener la rasante.

El termorreciclado, que consiste en el calentamiento y fraccionamiento del

material, la adición de ligante o rejuvenecedor y áridos nuevos si es necesario, la remezcla del conjunto y la compactación del material resultante. Generalmente trata de resolver problemas de envejecimiento del ligante o defectos de formulación de la mezcla, y suele aplicarse en espesores de 4 a 8 cm.

El rendimiento de la operación es del orden de 200-350 m de carril por hora. El

tratamiento se aplica a pequeños espesores, ya que mayores profundidades llevarían a temperaturas excesivas.

A pesar de aplicarse en unos pocos centímetros, el tratamiento in situ en caliente tiene

un cierto interés, ya que en esta zona superficial es dónde el ligante envejece más rápidamente, siendo las superficies con microgrietas y pérdidas de Aridos a las que más se les suele aplicar el tratamiento. Se puede también rehabilitar roderas, exudaciones, regenerar superficies agrietadas o porosas, mejorar la regularidad, solucionar problemas de deslizamiento y, en definitiva, rejuvenecer la rodadura. En las zonas con problemas de adherencia árido-ligante deben preverse medidas correctoras adicionales. La ventaja de este método frente al reciclado en frío es que degrada menos los áridos, y que aprovecha mas la capacidad aglomerante del betún de la mezcla antigua. Los principales inconvenientes son que no soluciona problemas estructurales y que el calentamiento oxida y fragiliza el betún. La emisión de humos y los peligros de quemaduras a los operarios o de llamas por elevada temperatura en bacheos o zonas con exceso de betún, o los sobrecalentamientos por paradas de la máquina, han limitado tambi6n en parte la aplicación.

Una variante en el reciclado en caliente in situ consiste en colocar una fresadora-

mezcladora después del equipo de calentamiento-escarificado, que en este caso debe calentar la superficie a temperaturas superiores a 150 °C. Esta máquina reduce el tamaño de los fragmentos y afiade el ligante y, si es necesario, el Arido, realizando el mezclado del conjunto.

El país europeo dónde más se ha utilizado el reciclado en caliente in situ es Alemania,

aunque actualmente se está recurriendo más al reciclado en frío. En España las aplicaciones iniciales de mediados de los años 1980 (corrección de roderas en SanchidriAn-Aróvalo en 1984, donde se experimentaron distintas técnicas, o las pruebas de la autopista ACESA) no tuvieron continuidad y la técnica se abandonó hasta el año 1995 en que se llevaron a cabo nuevas experiencias en las autopistas Vasco Aragonesa y AUDENASA. El principal inconveniente de alguna

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de las aplicaciones iniciales en ACESA fue que las mezclas recicladas tenían bajos porcentajes de ligante y que, además, originalmente eran ligantes duros que en el momento del reciclado se encontraban muy envejecidos. El calentamiento necesario lleva a un envejecimiento adicional, originando mezclas frágiles.

Los reciclados mixtos consisten en el fresado en frío y mezcla posterior en una

central continua móvil de tambor secador, con doble tambor que sigue al equipo de fresado.

4.2 Reciclados mixtos

Consiste en el fresado en frío y mezcla posterior en una central continua móvil de tambor secador, con doble tambor que sigue al equipo de fresado. La mezcla se realiza a temperaturas de 150 °C - 180 °C, y en el proceso se pueden añadir rejuvenecedores y áridos si es necesario. Con este procedimiento se eliminan las limitaciones del espesor del reciclado. Un ejemplo de esta aplicación es el reciclado de la N-525 en la provincia de Zamora, con una longitud de tratamiento de 63 Km. 4.3. Reciclado en frío in situ

El reciclado en frío in situ se realiza con equipos específicos multifunción que fresan el

material y lo mezclan con agua y el conglomerante seleccionado, realizándose todo el proceso a temperatura ambiente. Con la técnica del reciclado in situ se pueden reciclar capas de mezcla bituminosa, de materiales granulares o tratados con cemento, o conjuntos de estas capas. Es muy importante tener en cuenta que sólo conviene reciclar materiales deteriorados y no zonas sanas que, generalmente, tendrán unas características mecánicas superiores a las del material reciclado.

Las ventajas principales frente al reciclado en caliente son: la falta de emisión de

humos, el empleo de menos energía, y la posibilidad de reciclar un mayor espesor de firme. Los inconvenientes son la falta de aprovechamiento de la capacidad aglomerante del

betún antiguo, el tiempo necesario para la abertura al tráfico, y la regularidad final de la capa, ya que al afectar en general a mayores espesores, haberse degradado más la granulometría y realizarse en frío, suele llevar a compactaciones difíciles.

Los reciclados en frío in situ más usuales son los que utilizan como ligante base emulsión

o cemento. El reciclado in situ con emulsión se basa en el fresado o disgregación del material que se

va a tratar, seguido de una mezcla de este material con agua, emulsión (y Aridos nuevos si es necesario) y, en algunos casos, cal o cemento. Los espesores de reciclado no pueden superar en general los 15 cm.

La técnica de reciclado con cemento es muy interesante para carreteras que necesitan

una reconstrucción total. Se reciclan espesores de hasta 35 cm, mezclando el material disgregado con cemento y agua. Es un tratamiento muy eficaz, con el que se consiguen de manera económica firmes de gran robustez.

Frente a la alternativa del reciclado con emulsión, el reciclado con cemento presenta

varias diferencias, entre las que pueden destacarse las siguientes: El reciclado con cemento constituye en si mismo una rehabilitación estructural del

firme que, después del tratamiento, necesita únicamente de una rodadura (que

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puede ser un tratamiento superficial), o del espesor de mezcla bituminosa necesario para conseguir una regularidad superficial adecuada; o, si se pretende, para evitar la reflexión de grietas de retracción en la superficie. Sin embargo, el reciclado con emulsión es un tratamiento previo para rehabilitar el soporte de lo que será el refuerzo posterior.

Se homogeneiza mejor la capacidad de soporte en el perfil transversal en el caso

frecuente de que se realice sobre firmes; que se han visto sometidos a ensanches de calzada.

La apertura al tráfico es más rápida que en los tratamientos con emulsión, que

necesitan eliminar en lo posible el agua de envuelta y el de la propia emulsión.

El principal inconveniente es que, si se quiere evitar la aparición de grietas reflejadas de las de retracción de la capa tratada con cemento, sin aumento del espesor del pavimento bituminoso, hay que recurrir a técnicas complementarias. Reciclados mixtos emulsión cemento/cal.

En esta técnica existen dos aproximaciones: Por un lado, se llega a ella desde los reciclados con emulsión, para evitar los problemas

asociados a la plasticidad de los materiales que se reciclan, o en algunos casos los debidos a falta de cohesión, o para acelerar el curado de la capa. Suelen utilizarse porcentajes del 1-1.5% de cal o de cemento.

Por otro, se está experimentando con los reciclados mixtos desde la perspectiva del

reciclado con cemento, para flexibilizar el material y evitar los problemas de retracción. Suele irse entonces a dotaciones del 4-5% de cemento y 2-3% de emulsión. Espuma de betún

Una de las últimas novedades dentro, de la técnica del reciclado con productos

bituminosos es el empleo de espuma de betún, con el objetivo de poder estabilizar materiales con gran contenido de finos y abaratar el proceso.

Frente al reciclado en frío, la principal ventaja es la del menor coste de la operación. El

inconveniente es la peor envuelta del producto.

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V

EEEqqquuuiiipppooo dddeee rrreeeccciiiccclllaaadddooo... PPPrrroooyyyeeeccctttooo dddeee ooobbbrrraaasss dddeee rrreeeccciiiccclllaaadddooo “““iiinnn sssiiitttuuu”””

5.1 Selección de tramos

Se puede considerar su aplicación como tratamiento previo en una operación de refuerzo, sustituyendo a un fresado y reposición de capas de firme o como un tratamiento principal de refuerzo en el caso de los reciclados con cemento. Se han aplicado algunos reciclados con emulsión como tratamientos antirreflexión de fisuras.

En resumen, pueden aplicarse en las

siguientes situaciones de deterioro: Firmes agrietados por fatiga. Firmes con superficies no agrietadas, pero heterogéneas o deformadas, sobre las

que no sea conveniente la aplicación directa de nuevas capas (superficies con numerosos baches, bacheos o saneos, o heterogéneas transversalmente, o casos evidentes de despegue de capas).

Firmes básicamente granulares, con espesor escaso de materiales bituminosos, en los que se quiera estabilizar el material granular existente, para aumentar su capacidad de soporte o para disminuir la susceptibilidad al agua.

Por otro lado, debe estudiarse detenidamente la presencia de mezclas drenantes o

abiertas, macadam o macedam por penetración, o capas sucesivas de lechadas, que pueden llevar a esqueletos minerales inadecuados y exigen, en general, la apor-taci6n de áridos nuevos o extender el reciclado a las capas inferiores, si son de granulometría más continua o de mayor esqueleto mineral, de manera que en conjunto la granulometría sea adecuada.

Hasta ahora no se ha demostrado la validez de la teoría del rejuvenededor aunque,

no obstante, la mayor parte de las emulsiones para reciclado lo incorporan. 5.2 Reconocimiento de la carretera

La caracterización del firme existente es más importante, si cabe, en el reciclado de firmes que en cualquier otra obra de rehabilitación. El tipo y espesor de las distintas capas, las características de los materiales y su humedad in situ, la posible contaminación de las capas granulares con arcillas, la presencia de bordillos u obras de fábrica dentro de la zona, o de posibles ensanches, son factores esenciales para determinar la posibilidad del reciclado, organizar el tratamiento, prever rendimientos, determinar las dotaciones de emul-si6n o cemento y de agua de mezcla, y la necesidad o no de una correcci6n granulométrica. Para ello, debe llevarse a cabo una campaña exhaustiva de inspección visual, medida de deflexiones y de toma de muestras (por ejemplo, 2 testigos por perfil y un perfil cada 500/1000 m en tramos homogéneos, así como catas en zonas representativas), complementada con el análisis de datos de la historia del tramo que permita una completa caracterizaci6n, longitudinal y transversal del firme existente.

En función de los datos anteriores, se realiza una tramificación de la zona, señalando las

zonas que se van a reciclar. Es conveniente dejar sin tratar las zonas no deterioradas, si tienen

Equipo de reciclado

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una longitud suficiente (250 a 500 m). Por otro lado, no deben seleccionar se para el reciclado tramos de muy corta longitud (<250 m). 5.3 Dosificación

La dosificación se realiza con materiales procedentes del fresado de las zonas

homogéneas. Los fresados se realizan, en general, con fresadoras convencionales, por la dificultad de emplear la propia maquinaria de reciclado. La primera dosificación debe, por tanto, corregirse posteriormente con los resultados del tramo de prueba. Los criterios de dosificación dependen del tipo de reciclado.

Reciclado con emulsión En la dosificación del material reciclado hay que distinguir entre los tratamientos que afectan únicamente o fundamentalmente a capas bituminosas (>75% de espesor de mezclas bituminosas), definidos como tipo 1; y los que se realizan sobre capas granulares con recubrimientos bituminosos de poco espesor, definidos como tipo 11. La diferencia principal es que en el segundo caso es necesario más betún residual y la capacidad de soporte alcanzada es menor.

El primer paso es el análisis de la granulometría

del material fresado, sin extracción del betún. Si la granulometría presenta discontinuidades importantes o falta de Aridos gruesos, hay que estudiar la manera de aportar esqueleto mineral al conjunto mediante nuevos Aridos, profundización del reciclado o modificaciones en las características del fresado (mayor o menor velocidad de rotación del tambor, o mayor o menor velocidad de avance del equipo).

El paso siguiente es la determinación del contenido séptimo de fluidos para la compactación, que usualmente se realiza mediante el ensayo Proctor

Modificado, teniendo en cuenta la humedad natural del material. El contenido de agua resultante es en general superior al necesario para la prehumectación.

En los reciclados de capas bituminosas, la elección del tipo y dotación de emulsión puede

seguir dos teorías. En la primera, se considera el material fresado únicamente como un árido, sin dar valor al betún de la mezcla antigua. Se utilizan en este caso emulsiones convencionales, generalmente tipo ECL-2. En la segunda, se considera que el betún que se encuentra entre las partículas fresadas es recuperable, y que debe añadirse un rejuvenecedor que rehabilite el betún envejecido, en cuyo caso se utilizan emulsiones con residuos más blandos (penetraciones próximas a 300) y rejuvenecedores. Hasta ahora no se ha demostrado la validez de la teoría del rejuvenecedor; aunque, no obstante, la mayor parte de las emulsiones para reciclado lo incorporan.

El contenido de betún residual aportado en el reciclado debe situarse en el entorno del 1

- 2% en el reciclado de capas fundamentalmente bituminosas, y entre el 2,5 y el 3,5% en el reciclado de capas fundamentalmente granulares. Por otro lado, debe tenerse en cuenta que unos contenidos excesivos de ligante pueden producir exudaciones en el material. El porcentaje de betún que se debe incorporar es función del contenido de betún y del porcentaje de finos en el material fresado; y se determina mediante el ensayo de inmersión-compresión.

En general, se parte de la relación agua de preenvuelta + agua de la emulsión =

contenido de fluidos óptimo en el ensayo Proctor; pero en el ensayo de inmersión-compresión

Reciclado con emulsión.

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conviene realizar pruebas complementarias, variando ligeramente el agua de preenvuelta y el contenido de emulsión, para el ajuste final de la fórmula de trabajo. Las dosificaciones deben acabar de definirse en el tramo de prueba; y ajustarse, si es necesario, durante la ejecución de la obra, especialmente si se producen exudaciones (reduciendo el contenido de emulsión), arranques (aumentando el contenido de emulsión) o de la densidad alcanzada no es la adecuada (reduciendo el contenido, de agua).

Si no se alcanzan los valores señalados, puede actuarse aumentando el contenido de

emulsión, disminuyendo el contenido de agua, añadiendo pequeños porcentajes de cal o de cemento (especialmente con materiales plásticos), o aportando áridos nuevos. La adición de cal o cemento puede ser también conveniente, si se quiere acelerar (épocas frías) o facilitar (reciclados profundos) el proceso de curado del material.

Los criterios de rotura pueden complementarse con otros sobre módulos dinámicos,

medidos según la Norma NLT-349, con una frecuencia de 10 Hz y a 20 °C: • Materiales estabilizados con emulsión: E 2 500 MPa (después de 7 días en estufa a 50

°C). • Materiales reciclados con cemento: 5 000 Mpa E 15 000 MPa (a los 28 días).

Reciclado con cemento

En el reciclado con cemento suelen seguirse los criterios señalados para el material suelo-cemento. La determinaci6n del contenido de agua de compactaci6n se realiza tambi6n mediante el ensayo Proctor Modificado, teniendo de nuevo en cuenta la humedad natural del material. Se suelen utilizar cementos de baja resistencia y preferentemente del tipo 11. El contenido mínimo de cemento, para conseguir un reparto homogéneo, es del orden del 3%; aunque hasta ahora la tendencia ha sido la de utilizar el 5%. Debe tenerse en cuenta que, cuando se reciclan materiales granulares, se necesita en general menos cemento para conseguir las resistencias requeridas que cuando se reciclan materiales bituminosos. Por otro lado, debe estudiarse la existencia de posibles elementos perturbadores del fraguado y la

plasticidad del material. Con materiales plásticos puede ser necesario o conveniente recurrir a reciclados mixtos de cal y cemento. Se recomienda dosificar los materiales de manera que se consigan las resistencias señaladas en la tabla 2.

Se está redactando actualmente una norma de ensayo para incluir también el índice de resistencia conservada tras inmersión.

Si las resistencias mínimas no se alcanzan, se debe aumentar la dotación de cemento,

disminuir el agua, aumentar la categoría resistente del cemento o aportar árido nuevo. Si se sobrepasan las máximas, se reducirá el contenido de cemento sin bajar del mínimo señalado o se reduciría la categoría resistente del cemento utilizado.

5.4 Espesores de reciclado

Reciclado con cemento

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El reciclado puede dirigirse a una o varias capas del firme antiguo. En materiales tratados con betún o con cemento, es conveniente reciclar capas enteras y penetrar uno o dos centímetros en la capa inferior, con el objeto de no dejar cuñas delgadas de material deteriorado con posibles movimientos. En cualquier caso, en el estado actual de la técnica no es conveniente, en los reciclados con emulsión, pasar del limite de 15 cm; ya que mayores espesores dificultan enormemente la eliminación del agua e impiden la ganancia de cohesión del material. Incluso con espesores entre 12 y 15 cm es conveniente utilizar un pequeño porcentaje de cal o cemento para acelerar el proceso de curado. Cuando menor es el espesor, más rápidamente adquiere cohesión. Evidentemente, intervienen otros factores como la temperatura del pavimento, que se trate de zonas soleadas o en umbrías, la facilidad de drenaje del agua, el tráfico que circula por la capa en el periodo de curado (el paso de vehículos ayuda a la eliminación del agua). Mediante la experiencia se ha visto que, en espesores de hasta 12 cm, el endurecimiento del material se produce en un periodo de tiempo razonable. En algunos países, llegan a mayores espesores de tratamiento, basándose en emulsiones especialmente diseñadas para la aplicación y de unos sistemas de compactación específicos para grandes espesores de tratamiento.

Por otro lado, no es conveniente reciclar espesores inferiores a 6 cm, ya que el material

reciclado en capa delgada es muy difícil de compactar, dados los tamaños mínimos de los fragmentos de los materiales fresados; Y, además, en la operación de reciclado con espesores menores se producen arrastres y heterogeneidades. En cualquier caso, el espesor mínimo no debe ser tampoco inferior al espesor de la primera capa, para evitar que queden pequeñas porciones de capa entre lo reciclado y el firme antiguo, como ya se ha señalado.

Tabla 2.- Resistencias a compresi6n para materiales reciclados con cemento

En el caso, de reciclados con cemento, los espesores mínimos recomendables son del orden de 18 cm, para evitar la fragilidad de las capas de materiales rígidos extendidos en pequeños espesores. Por limitaciones de los equipos de reciclado y compactación, el espesor máximo, por tongada es de 35 cm. 5.5 Dimensionamiento del refuerzo

Hasta ahora se han empleado dos criterios para la determinación de los espesores de las soluciones de rehabilitación, empleando la técnica del reciclado con emulsión.

Uno es el de que el reciclado sólo tiene como función constituir un soporte estable y

homogéneo, sin que aporte nada estructuralmente. Las capas de mezcla nueva que se colocan sobre el material reciclado son las correspondientes a las deflexiones medidas en la carretera que se rehabilita, sin que se considere la aportación de capacidad portante del nuevo material, que se considera análoga a la del material que se encontraba en la carretera.

El otro criterio consiste en dimensionar el firme analíticamente, considerando, la

aportación del material reciclado y reduciendo, por tanto, el espesor del refuerzo con mezcla nueva que se deduce de las deflexiones. En general, un espesor h de capa reciclada corresponde a un espesor 0,5 h- 0,75 h de mezcla nueva, dependiendo la

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equivalencia de las condiciones particulares de cada tramo. Un valor frecuentemente utilizado es el de 0,7.

En el caso de reciclados con cemento, es usual asimilar el material a un suelo-cemento y

aplicar los criterios de la instrucci6n 6.1 y 2-1 C para firmes nuevos. En otro caso, debe recurrirse al dimensionamiento analítico.

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VI

CCCooonnnssstttrrruuucccccciiióóónnn Las operaciones básicas del reciclado son: 6.1 Fresado en frío del material par tratar

Se necesitan equipos especiales que fresen y mezclen el material. Actualmente, existen en el mercado equipos muy potentes que permiten fresar espesores considerables en una sola pasada, algunos hasta 35 cm, y que son utilizables tanto para la técnica de estabilización con emulsión como con cemento. Pueden tratarse carriles independientes o calzadas completas. Los equipos suelen tener una anchura de trabajo de 2 m, con lo que se necesitan dos unidades trabajando en paralelo para el fresado de cada carril, o dos pasadas de una única unidad (en este caso, la regularidad suele ser peor que en el primer caso). En el reciclado de capas granulares, los equipos pueden ser mucho más sencillos (rotavator).

La función de los equipos de reciclado es fresar y disgregar el material, mezclándolo

homogéneamente con la emulsión o el cemento (y, eventualmente con áridos, para modificar la granulometría) y con el agua proporcionada por el camión cisterna. En el fresado, se obtiene un material granular de tamaño máximo en el entorno de 20 mm, y con un contenido de polvo mineral entre el 2% y el 10% (aunque este porcentaje puede variar mucho según la composición del firme). En la República Dominicana se han utilizado hasta ahora cinco equipos distintos (COLAS, ARC, Wirtgen 2,100 y 2,500 y Caterpillar).

6.2 Mezcla con agua y emulsión o cemento

El agua se suministra al equipo de extensión mediante una cisterna. Los propios equipos disponen de unos depósitos que les confieren una cierta autonomía.

La emulsión se suministra análogamente mediante unos camiones cisterna. En época calurosa puede dejarse el material sin cubrir, ya que el riesgo de pequeños

arranques superficiales se compensa por la rapidez de curado de la emulsión. La dosificación prevista de cemento se extiende sobre la superficie que se va a tratar,

inmediatamente antes de la operación de reciclado del firme. La operación se realiza mediante un camión repartidor provisto de un dosificador de cemento. En algunos equipos, este mismo camión va provisto de una cisterna de agua que abastece al equipo fresador, en otros, es necesaria una cisterna adicional. Existen también en el mercado cisternas para aportar el cemento y el agua conjuntamente en forma de lechada, eliminando las molestias debidas a la acción del viento sobre el cemento extendido, y mejorando la homogeneidad de la dotación.

Pueden aportarse áridos para mejorar la granulometría del material envejecido. Estas

aportaciones se suelen situar entre el 10% y el 30% del material final.

6.3 Extensión y compactación del material resultante

Algunos equipos de reciclado realizan por si mismos la extensión. Otros depositan el material mezclado en un caballón, que se manda a una entendedora convencional o se extiende con motoniveladora. Algunos equipos colocan el riego de adherencia; otros no tienen esa posibilidad, colocando el material sin riego alguno. Cuando se utiliza un único equipo de reciclado trabajando en dos pasadas por carril, la regularidad final puede ser deficiente.

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Se necesita un equipo de compactación potente, para limitar al máximo el

esponjamiento final (densidades de la mezcla bituminosa antigua de 2.4 t/M3 y del material reciclado de 2.2 t/ M3) y evacuar el agua. Debido al esponjamiento normal del material, la superficie queda por encima de la rasante original, aproximadamente en un 10% del espesor reciclado. A veces se compacta. Hasta conseguir enrasar los bordes, de forma que queda un resalto en el centro de la zona fresada. En estos casos es mejor disponer la compactación de forma que se mantengan las pendientes transversales de la calzada, comenzando por el borde inferior, contra la pendiente. Puede ser conveniente eliminar el material sobrante mediante una motoniveladora, despu6s de la primera compactación.

El tren de compactación suele estar formado

por un rodillo vibratorio pesado, que es el que vuelve a introducir el material fresado en su sitio, seguido de un compactador de neumáticos también pesado (5 ton por rueda), que compacta el fondo de la capa, elimina parte del agua por el efecto de amasado y cierra la superficie. Cuando se utiliza una elevada cantidad de agua, o en tiempo frío, puede ser conveniente retrasar un cierto tiempo (a veces hasta una hora) la compactación, para permitir que se produzca un cierto secado del material.

La densidad máxima seca del ensayo Proctor

Modificado suele ser del orden de 2.1 – 2.3 t/m, y es normal exigir densidades; mínimas del orden del 97% de la de referencia; aunque con un equipo adecuado es fácil conseguir densidades del 100%.

Los rendimientos de los equipos de reciclado dependen del tipo de material que se

recicla. Si se reciclan materiales granulares con ligeros tratamientos superficiales, se suelen obtener rendimientos entre 10 y 20 m/min (entre 600 y 1200 m/h y entre 5 y 10 km/día). Cuando se reciclan pavimentos de mezcla bituminosa de espesor igual o superior a 10 cm, los rendimientos pueden variar entre 3 y 5 m/min. En los cálculos de rendimientos hay que considerar los tiempos necesarios para poner en funcionamiento los equipos y retirarlos al final de la jornada, y los que se requieren para la revisión, y cambio, en su caso, de los dientes del tambor fresador, que debe llevarse a cabo, al menos, a media jornada para evitar daños en los portapicas; con lo que el rendimiento de la operación ronda el km/día/carril.

6.4 Tratamiento de la superficie

En los reciclados con emulsión, la capa resultante puede dejarse sin recubrir, o tratarse con riego superficial con gravilla. Este riego es especialmente adecuado cuando se empiezan a producir desprendimientos. En época calurosa puede dejarse el material sin cubrir, ya que el riesgo de pequeños arranques superficiales se compensa por la rapidez de curado de la emulsión. Después de unos ciertos días de paso del tráfico, suele ser conveniente volver a compactar para igualar la compactación en las zonas rodadas y no rodadas.

En reciclados con cemento, si la carretera va abrirse inmediatamente al tráfico, es

conveniente realizar un engravillado, que sirve de riego de curado.

6.5 Capas superiores

Las capas de refuerzo sobre el material reciclado son necesarias porque:

Superficie reciclada.

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En el caso de reciclados con emulsión se necesita reducir el nivel de deflexiones, de manera que sean admisibles las deformaciones a que se ven sometidas las capas del firme y la explanada.

Es también necesario proteger el material de arranques; y, por

tanto, siempre es necesaria una rodadura.

La superficie reciclada suele quedar irregular, especialmente con los mayores espesores de reciclado. Para poder conseguir una regularidad adecuada, con tráficos elevados, es conveniente colocar sobre la capa reciclada dos capas (4+4 cm) de mezcla bituminosa. Con tráficos reducidos, puede ser suficiente una rodadura sobre el material reciclado. La necesidad de colocar dos capas puede obviarse, si en el tramo de prueba se demuestra que la regularidad obtenida es suficiente con una única capa sobre el material reciclado.

En los reciclados con emulsión, las mezclas para las capas de refuerzo con materiales nuevos deben ser suficientemente flexibles para soportar los movimientos del material reciclado hasta que alcance la cohesi6n definitiva. Las más adecuadas son las de tipo semidenso o denso. En rodadura sobre mezclas densas o semidensas, pueden también utilizarse mezclas discontinuas para capas finas o mezclas drenantes.

En reciclados con emulsión debe esperarse al menos dos semanas para proceder a la

extensiÓn de la capa superior, para permitir el curado de la emulsión. Un criterio suele ser el de que el contenido de humedad en el material sea inferior al 1%. Es difícil poder extraer testigos antes de dos meses de la puesta en obra, incluso con condiciones climáticas favorables.

Material reciclado con cemento.

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VII

RRReeeccciiiccclllaaadddooo dddeee PPPaaavvviiimmmeeennntttooosss 7.1 Justificación de su empleo

EI reciclado de los firmes constituye actualmente una técnica con rango propio, que se utiliza ya con cierta asiduidad y que. Gracias a las importantes ventajas que puede ofrecer, ha de ser valorada como una alternativa siempre que se estudie una rehabilitaci6n estructural de cierta entidad.

Las razones que pueden hacer aconsejable reciclar los firmes son de índole técnica,

económica y, especialmente, medioambientales.

En este último aspecto, hay que asumir unos compromisos concretos en es la materia para el año 2000, del mismo modo que ya lo han hecho la mayoría de los países. El reciclado de firmes constituye una técnica con rango propio. Desde el punto de vista medioambiental, el planteamiento idóneo en la gestión de los recursos naturales queda resumido muy gráficamente a tra-vés del concepto de "La Escalera" acuñado por unos expertos de la OCIDE. (Figura tipo escalera)

1- Debe hacerse un uso duradero de los recursos, proyectando los firmes con una vida útil lo más larga posible. 2- Cuando se agota la vida útil, se debe reciclar los materiales, formando capas de iguales características que las originales, evitando, por ejemplo, la pérdida de valor que supone emplear, en las capas intermedias, los áridos y betunes de máxima calidad destinados habitualmente a las de rodadura. 3- Si ello no fuera posible, se deben emplear los materiales reciclados en las capas inferiores, con una menor exigencia de calidad. 4- Sólo en última instancia se procederá al transporte a vertedero, lo cual constituye la práctica medioambiental menos responsable.

Por tanto, en aplicación del concepto anterior, cuando un firme agota su vida útil, la

actuación más conveniente consistiría en el fresado del firme envejecido; su transporte a una central en caliente; la reconstrucción de una mezcla lo mas parecida posible a la anterior, mediante la adición de un árido virgen, unos productos rejuvenecedores y el ligante necesario; y la puesta en obra de nuevo en su lugar de procedencia.

Actualmente ya es posible conseguir unas tasas de material reciclado muy altas,

superiores al 50% del total de la mezcla final, gracias al empleo de centrales de tambor-secador-

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mezclador, que evitan el contacto directo del betún con la llama y no deterioran sus propiedades aglomerantes.

7.2 Selección de las técnicas del reciclado

Sin embargo, siendo realistas, al elegir la manera de reciclar un firme, hay que sopesar

otros factores de capital importancia, como son la disponibilidad tecnológica, el consumo energético, la emisión de gases contaminantes en el proceso de fabricación de la mezcla (especialmente tóxicos si las capas que se reciclan contienen alquitrán), las molestias al usuario y, por supuesto, el coste; los cuales pueden acabar inclinando la balanza a favor de otras técnicas de reciclado mas sencillas, como son las técnicas en frío in situ con emulsión o cemento.

En función del espesor y la profundidad de la zona del firme que presente los daños

más significativos, se pueden tener en cuenta los siguientes criterios para la elección del tipo reciclado:

A) Para deterioros superficiales, entre 2 y 8 cm de espesor, consistentes en fallos del

perfil longitudinal o transversal, envejecimiento ostensible del betún de la rodadura, fallos de formulación, falta de adhesividad, despegue de la capa de rodadura, microfisuraci6n, etc., se pueden emplear técnicas de reciclado en caliente in situ, basadas en el empleo de paneles radiantes, tales como:

El termorreperfilado, que consiste en el calentamiento, fresado, remezclado y

compactado de los dos o tres centímetros superiores del firme.

La termorregeneración, que permite tratar entre tres y cinco centímetros de la superficie del firme, los cuales se calientan y se fresan previamente a la extensi6n de una nueva capa bituminosa delgada, de dos o tres centímetros de espesor formando con ella una nueva capa de rodadura que se compacta conjuntamente.

El termorremezclado, que se distingue de las técnicas anteriores por un mayor

espesor del tratamiento, de 4 a 8 cm. y la adición de nuevos áridos ligante, y rejuvenecedor en su caso, antes de la com-pactaci6n.

B) Si el fallo afecta a las capas superiores del firme y se dan las siguientes

condiciones:

La deflexión patrón es mayor que la establecida en la tabla 2 de la O.C. 323/97 para admitir la existencia de un fallo estructural en el firme (ver figura de abajo).

Umbrales de agotamiento estructural del firme.

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Simultáneamente, dicha deflexión es menor que la fijada por la tabla 3 de la Orden Circular (figura 4), con lo cual se puede considerar que el fallo estructural no afecta a la explanada.

Hay una proporción importante de zonas cuarteadas, en torno al 15% o más de la

superficie total (que, en todo caso, habría que sanear previamente a cualquier tipo de refuerzo).

Y son abundantes las zonas de fisuración, tanto por fatiga como retracción.

En tales casos, se puede abordar la reparación del firme mediante un reciclado en frío

con emulsión, entre 6 y 14 cm de espesor, y el refuerzo posterior con mezclas bituminosas, cuyo espesor total se habrá reducido con respecto al refuerzo teórico convencional, calculado según la Orden Circular 323, para tener en cuenta la aportación estructural de la capa reciclada.

Por el contrario, se considera que, si no se observa una degradación superficial del firme,

no hay necesidad de saneo de una parte significativa de 61; y si de la aplicación de la Orden Circular 323 no se deduce la necesidad de un refuerzo superior a 15 cm, no resulta conveniente la aplicación de esta técnica.

No obstante hay que tener en cuenta el reciclado en frío con emulsión, por si solo, no

constituye una solución completa de rehabilitación del firme, ya que, después del reciclado, resulta imprescindible completar esta actuación con la extensión de, al menos, una capa de mezclas bituminosas en caliente por los siguientes motivos:

Porque la capa reciclada está compuesta por unos áridos deteriorados en el

proceso de fresado, y no tiene la cohesión suficiente para resistir las tensiones provocadas por la acción directa del tráfico.

Por la necesidad de disponer de una capa resistente durante el proceso de curado

de la capa reciclada. Para aumentar la capacidad portante en mayor medida de lo que puede alcanzarse

con un simple reciclado. Y, por último, en múltiples ocasiones, para dar cumplimiento a lo especificado en la

Orden Circular 323 sobre los espesores mínimos de las mezclas bituminosas. Sin embargo, no hay que confiar la

regularidad superficial del firme rehabilitado a un recrecimiento posterior con mezclas bituminosas, ya que se debe exigir a la capa reciclada una buena terminación geométrica, lo cual se puede conseguir con el empleo de unas máquinas recicladoras que incorporen una regla de extensión.

También cabe destacar en los reciclados en frío con emulsión, el efecto beneficioso que se puede obtener con la adición de otros conglomerantes. Por ejemplo, con el empleo de entre un 1 y un 2% de cal en la mezcla reciclada, según su tipo, granulometría y plasticidad, en el caso de que se incluyan en el tratamiento capas granulares, se consigue aumentar la

La termorregeneración permite tratar entre 3 y 5 cms de la superficie del firme

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adhesivilidad Arido-ligante, mejorar las características del betún, reducir la susceptibilidad del material reciclado a la humedad, facilitar su compactación y, por último, acelerar el proceso de maduración y adquisición de resistencia de la capa reciclada.

A continuación se incluye un cuadro resumen con las principales características del

reciclado con adición de emulsión.

Emulsión ECL-2 Agua de envuelta Dotación de cal, cemento Espesor de tratamiento

Tiempo de curado antes de extender el refuerzo C) Si la zona dañada supera claramente los 12 cm de espesor, los espesores de

refuerzo convencional son muy elevados, y se precisa una aportación estructural superior; o bien, si hay un problema de plasticidad y susceptibilidad al agua de los materiales granulares que se desean corregir, resulta más interesante el reciclado en frío con cemento, en una profundidad variable entre 20 y 35 cm.

No obstante, y al igual que ocurre con la emulsión, tampoco el reciclado en frío con

cemento constituye por sí solo una solución completa de rehabilitación; ya que, para evitar el remonte de las fisuras de retracción, resulta también necesaria la extensión de al menos dos capas de mezcla bituminosa en caliente, cuyo espesor total (que no será inferior a 8 cm) se calculara analíticamente, al igual que en el caso anterior, teniendo en cuenta la aportación estructural de la capa reciclada y los espesores mínimos de las mezclas bituminosas para cada categoría de tráfico según la citada Orden Circular 323.

Por otra parte, con respecto al diseño de la fórmula de trabajo de un reciclado en frío

con cemento hay que tener en cuenta que se debe tratar de conseguir un material de características similares a las de un suelo-cemento, en lugar de buscar unas resistencias mayores, a costa de incrementar la dotación de cemento, ya que ello se traduciría con el tiempo en los problemas de retracción antes citados.

Además de las opciones anteriores, y para cualquier profundidad de tratamiento siempre

hay que evaluar la posibilidad económica de un reciclado en caliente en central si la obra se encuentra en las cercanías de unas instalaciones apropiadas; e incluso el empleo de una central móvil en caliente, del tipo tambor-secador-mezclador, que evita el contacto directo del material fresado con la llama, y el recalentamiento innecesario de dicho material; ya que estos sistemas de reciclado tienen la ventaja de permitir cualquier espesor de tratamiento, y se encuentran solamente sujetos a las limitaciones que imponen un envejecimiento excesivo del betún la presencia de alquitrán en las mezclas que se reciclan, el que se hayan efectuado tratamientos reiterativos con lechadas bituminosas, y por supuesto, las de tipo económico.

A continuación, se incluye un cuadro resumen con las principales características del

reciclado con adición de cemento.

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7.3 Proyectos de reciclado

El proyecto de una obra de reciclado debe hacerse con una gran minuciosidad, ya que todas las ventajas potenciales del reciclado pueden desaparecer si no se proyecta adecuadamente; e incluso pueden llegar a darse efectos contraproducentes, tales como el debilitamiento de la sección estructural, unas perturbaciones graves al usuario y a la seguridad de la circulación y, por supuesto, unos incrementos innecesarios en el coste de la obra.

Para el proyecto de una rehabilitaci6n con reciclado debe recopilarse toda la información histórica del firme: datos de construcción, ensanches, reformas, tipo de los refuerzos, categoría de tráfico, datos de auscultaciones e inspecciones realizadas con anterioridad, etc.

Posteriormente, debe realizarse una toma de muestras, cuya intensidad estará en función de la heterogeneidad del firme en el tramo de estudio, aunque debe incluir como mínimo un testigo cada 50 M, con claridad del tipo de espesores de las distintas capas del firme.

Seguidamente se efectuará una auscultación estructural, con defelctómetros de impacto, que, si bien aportan menos datos de la carretera en el sentido longitudinal, y tienen un menos rendimiento que los deflectógrafos Tipo Lacroix o el curviámetro, ofrecen a cambio una mayor información del firme en todo su espesor, muy útil para establecer su patología, a través

del análisis de las cuencas de deflexión según podemos ver en las figuras. Y, por último, se realizará una inspección visual detallada, con lo que se completan los

conocimientos necesarios para establecer una división de la obra en tramos homogéneos, cuya longitud estará comprendida entre 200 y 1000 m, según la 0. C. 323, y en los cuales la deflexión se encontrara entre 0,5 veces la deflexión media del tramo y 15 veces dicho valor.

En una segunda etapa, se realizaran un cálculo inverso del firme, partiendo de los espesores, tipo y estado, de sus distintas capas y los correspondientes valores del coeficiente de elasticidad y coeficiente de Poisson con lo que se obtendrá un deflexión del cálculo que dará valides a las hipótesis de partidad, si es similar a la deflexión medida, o bien obligará a reconsiderar los valores del modulo de elasticidad, asignado a cada hasta que se obtengan los resultados compatibles con los datos de la auscultación.

Una vez conocidas las características del firme, y teniendo en cuenta los criterios para

compatibilización de las medidas de la deflexión con la inspección visual y el tipo de sección estructural, recogidos en la O. C. 323, se realizará un diagnostico sobre el estado del firme y las causas de las degradaciones observadas, que deberá ser compatible son la información recopilada, y que servirá de base para la elección del sistema de reciclado más adecuado.

Reciclado mixto in situ

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Las características resistentes de la mezcla reciclada pueden estimar por diversos

procedimientos; bien como un porcentaje (alrededor de un 75%) del valor inicial de la mezcla que se ve a reciclar; o, quizás, mas adecuadamente, realizando ensayos específicos directamente extraído de la carretera que se va a reciclar, y triturando de una manera similar a la que producirá el sistema de reciclado elegido.

Los ensayos que se deben realizar son los siguientes:

1- Ensayos para estudio preliminar del material fresado

Análisis granulométrico aparente del material disgregado (NLT-150/84) Contenido de humedad (NLT-359/98). En algunos casos concreto (p.e.) mezcla abiertas,

condiciones climáticas específicas, etc.) será necesario conocer la humedad del material para realizar las correcciones necesarias en el agua de aporte en la definición de la formula de trabajo.

Contenido de ligante en las mezclas bituminosas (NLT-164/90) Análisis granulométrico de los áridos recuperados de las mezclas bituminosas (NLT-

165/90), por le que se establecerá la necesidad de aportar material.

2- Ensayos para estudio de las características de los materiales constituyentes del material fresado.

2.1- Aridos En el caso de mezclas muy antiguas, fatigadas, o cuando el aspecto de los áridos así lo

aconseje, se realizarán los siguientes ensayos para determinar su calidad, forma y suciedad, y definir si es necesario la aportación de unos materiales correctores.

Indice de lajas (NLT-354/91) Coras de fractura (NLT-358/90) Resistencia al desgaste por medio de la máquina Los Angeles (NLT-149/91) Equivalencia de arena (NLT-113/72)

2.2 Betún

En todos los casos será necesario conocer las características del ligante bituminoso

existente en la mezcla mediante los siguientes ensayos. Recuperación del ligante de las mezclas bituminosas para su caracterización (NLT-

353/84) Penetración del material recuperado (NLT-124/84) Punto de reblandamiento del material bituminoso (NLT-125/84) Indice de penetración (NLT-181/84) Fraccionamiento del betún (NLT-373/94). Con este ensayo se determina la composición química del betún y se puede establecer la

conveniencia de adicionar unos agentes rejuvenecedores . En caso afirmativo, se deberá realizar un nuevo fraccionamiento con el ligante compuesto por el betún contenido en el material que se va a reciclar, el betún residual obtenido por destilación de la emulsión y el agente rejuvenecedor, en las proporciones que se vallan a empezar.

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3. Ensayos para caracterización de la emulsión bituminosa.

Carga de partículas de las emulsiones bituminosas (NLT-194/84) Agua en las emulsiones bituminosas (NLT-137/84) Viscocidad Saybolt de las emulsiones bituminosas (NLT-138/84) Residuo por destilación de las emulsiones bituminosas (NLT-139/84) Estabilidad de las emulsiones bituminosas (método de la mezcla con cemento) (NLT-

144/88)

4. Ensayos para definición de la fórmula de trabajo Apisonando Proctor modificado (NLT-108/98). Mediante este procedimiento se

determinará el contenido óptimo de los fluidos para obtener la máxima densidad. Envuelta de áridos con las emulsiones bituminosas (NLT-145/72). Aunque la aplicación de

este ensayo es para evaluar el comportamiento de las emulsiones frente a unos áridos de referencia, se considera un procedimiento adecuado para determinar, de visu, la calidad de la mezcla obtenida con el material que se vaya a tratar.

Resistencia a la compresión simple de las mezclas bituminosas (NLT-162/84) Densidad y huecos de las mezclas bituminosas compactadas (NLT-162/84) Medida de los módulos dinámicos de los materiales para carreteras (NLT-3/90 Con dichos ensayos se fija la fórmula de trabajo, buscando básicamente una elevada

resistencia tras inmersión, siempre conservada superior al 75%. La fórmula de trabajo definirá específicamente. Densidad de la mezcla reciclada Agua de envuelta % de ligante o ligantes y sus características % de agente rejuvenecedor en su caso. Posteriormente, se medirá en el laboratorio, mediante el ensayo NLT-349/90, el módulo

dinámico de la mezcla obtenida con dicha fórmula de trabajo. Por último, partiendo de la sección antigua, pero modificada con la capa reciclada, se

efectuará un nuevo inverso del firme, empleando el módulo dinámico obtenido en laboratorio: y se obtendrá, en cada caso concreto, el espesor de refuerzo necesario para conseguir un firme estructuralmente correcto, según las tablas 4 y 5 de la Orden Circular 323.

De este modo, se habrá proyectado una rehabilitación estructural en la que la aportación

mecánica de la capa reciclada se traduce en una reducción controlada del refuerzo posterior, y en la cual resulta más fácil el análisis de los resultados de las obras posteriores, por tratarse de un proceso objetivo y generalizable para todo tipo de firmes y condiciones de tráfico.

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VIII

MMMaaaqqquuuiiinnnaaarrriiiaaa Las principales dificultades que hay que

superar en las obras de reciclado suelen ser el conseguir un material totalmente homogéneo y con una buena regularidad superficial. Por dicha razón, se deben emplear unas maquinas de potencia suficiente para garantizar la mezcla uniforme del material fresado y los aditivos en todo el espesor de la capa reciclada, y hacer que dichas maquinas tengan una regla de extensión.

Igualmente, se considera deseable que las

recicladoras incorporen sistemas de dosificación de cemento (o cal, en su caso), en forma de lechada que pueda inyectarse directamente a la cámara de reciclado, en lugar de esparcir dichos conglomerantes sobre el firme, ya que ello produce pedidas de material y fallos en el control de su dosificación.

Teniendo en cuenta que el ancho máximo del tratamiento completo, con las máquinas

más potentes, resulta ser de 2.43 m y ello no permite, evidentemente, tratar ni siquiera un carril con una sola pasada, debe establecerse un solape mínimo en función del espesor de la capa reciclada; y siempre que sea posible, debe trabajarse con dos recicladoras en paralelo.

Otro problema que hay que resolver en las actuaciones de reciclado es el esponjamiento

del material, que se suele producir como resultado de una pérdida de densidad de la capa reciclada con respecto a la capa original, que puede ser del orden de un 10% de la densidad inicial.

Por esta razón, conviene disponer en obra de unos medios de compactación muy

enérgicos, similares a los de un tren de compactación formado por un rodillo metálico de 15 t; un rodillo neumático de 35 t; y, finalmente, un rodillo metálico para el acabado superficial de 18 t.

Por último, en la figura, se efectúa un resumen descriptivo de las principales

características de las máquinas recicladoras más empleadas.

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IX

CCCooonnntttrrrooolll ddduuurrraaannnttteee lllaaa ooobbbrrraaa 9.1 Control Durante la obra

Durante la ejecución de los trabajos suele ser habitual realizar las siguientes comprobaciones:

Control de los espesores. Contenido de humedad (NLT-359198). Contenido de ligante en las mezclas bituminosas (NLT-164190). An6lisis granulométrico de los áridos recuperados de /a mezcla bituminosa (NLT-

165190). Toma de muestras testigos en pavimentos (NLT-314192). Medición de /a densidad in situ mediante el círculo de arena. No obstante, según la experiencia aportada por los miembros del Comité Nacional de

Firmes Flexibles, el problema fundamental que se presenta durante la ejecución de las obras, por encima del control geométrico y de los contenidos de ligante y aditivos, es el de alcanzar la densidad fijada en la fórmula de trabajo, pese a usar unos medios de compactación tan enérgicos como los descritos en el apartado anterior.

Ello parece deberse a que la densidad de referencia en la fórmula de trabajo suele ser la

que corresponde al ensayo de inmersión - compresión, en el que la muestra se compacta con una energía muy superior a la que proporcionan los medios de compactación de obra; y además, se realiza, en dicho ensayo, una extracción de agua que tampoco tiene lugar en la realidad.

Por ello resulta aconsejable efectuar un tramo de prueba en la propia carretera, en el

que además de poner a punto los equipos se deberán tomar muestras del material reciclado in situ con las que realizar el ensayo Proctor Modificado, que aportarán una densidad de referencia que si será exigible, al 98%, en la fórmula de trabajo.

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X

TTTééécccnnniiicccaaasss dddeee RRReeeccciiiccclllaaadddooo eeennn CCCaaapppaaasss AAAsssfffááállltttiiicccaaasss

10.1 Técnicas de Reciclado en Capas Asfálticas. El deterioro de los firmes por el efecto de un tráfico creciente en intensidad y cargas

exige tratamientos de refuerzo o reposición, adaptadas a la situación en que se encuentre su situación estructural y a los esfuerzos que deberá soportar en un determinado período de servicio. Actualmente se están perfeccionando los sistemas de gestión de firmes, basados en la evolución de la capacidad portante, la elección del tratamiento correspondiente y la prioridad de la inversión que exige, a los efectos de optimizar la aplicación de los nunca sobrados créditos que se destinan a la conservación de la red.

Uno de los tratamientos –económicos por lo que supone de aprovechamiento de

materiales residuales del firme antiguo- es el reciclado de capas asfálticas. Se trata de un proceso que ha ido mejorando progresivamente en metodología, equipos de obra y control de calidad. En Holanda que ha sido uno de los países pioneros, las investigaciones sobre el reciclado se iniciaron hace 17 años impulsados por el alza brusca de los precios de los crudos a partir del 1973; la práctica se fue extendiendo a gran ritmo y hay las mezclas recicladas se emplean satisfactoriamente en carreteras principales, secundarias y municipales.

El método más empleado para el reciclado es el de regeneración en caliente, basado en

la reutilización de los materiales que se consideren aptos para la capa (pavimento, capa intermedia o de base) en que van a emplearse. Desde el punto de vista macroeconómico el reciclado en caliente es la técnica preferible para la rehabilitación.

La introducción del reciclado en Holanda ha sido rigurosamente controlada por los

Servicios de Carreteras de la Administración Central. La exigencia básica de las prescripciones técnicas era que la calidad de mezcla asfáltica reciclada fuera al menos la misma que las de las mezclas nuevas destinadas al mismo uso.

Desde un principio se decidió realizar ensayos in situ ya que los ensayos clásicos en

laboratorios (identificación de propiedades reológicas del betún, contenido de este, granulometría, etc.) no se consideran suficientes para la caracterización de la respuesta mecánica de la capa reciclada. Para el control se compara una sección –tipo de ésta con otra de materiales nuevos en su totalidad- con el mismo criterio de dimensionamiento- respecto a características de frecuencia, fenómenos de fatiga y formación de roderas.

El método más utilizado para el reciclado en caliente, principalmente en obras de largos

tramos de la red primaria, es el Método Renofalt, basado en el chequeo del firme antiguo hasta una granulometría conveniente (tamaño máximo de 40mm), posterior caldeo y aportación controlada para cada envuelta, de un agente de regeneración; si el contenido de betún de la mezcla antigua lo aconseja se añade arena.

Más de 750,000 tons de mezcla reciclada se han empleado en las capas inferiores del

firme de vías de gran tráfico y los ensayos han mostrado que sus propiedades mecánicas (resistencia a la deformación y comportamiento a la fatiga) no son inferiores a las de las mezclas nuevas. Pero el Método Renofalt requiere de grandes inversiones en instalaciones y por el momento parece que, en un próximo futuro, no se ampliará el número de centrales en que se utilizan.

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El interés de este método es función de factores económicos; la distancia de transporte a los yacimientos de áridos que cumplan las prescripciones contractuales y el precio del betún.

Un segundo método utilizado es el de reciclado parcial, en central discontinua, como en

el proceso de Minnesota. Desde 1980 se ha aplicado esta técnica en más de un millón de toneladas destinadas a capas inferiores del firme; el aprovechamiento de materiales residuales es de un 10% -30%. Se pueden utilizar estas mezclas para capa intermedia, con reducción del árido residual a una granulometría inferior a 20mm, con filler de aportación y adición de betún puro. La mezcla total se calienta a temperatura de 250°C/300°C, en ciclos de 10 segundos.

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XI

NNNuuueeevvvaaa TTTééécccnnniiicccaaa dddeee RRReeeccciiiccclllaaadddooo dddeee PPPaaavvviiimmmeeennntttooo

Ante la necesidad de reparar y mantener las carreteras existentes al menor costo posible debido a las limitaciones de presupuesto, surge la necesidad de utilizar nuevas técnicas de pavimentación que permitan la rehabilitación de las carreteras en menor tiempo y con menores recursos que los métodos utilizados convencionalmente.

Una de las nuevas propuestas para la reparación de carreteras es el método conocido

como Reciclado de Asfalto en Caliente en Sitio (Hot In Place Asphalt Recycling), el cual es un proceso de reparación de superficies de pavimento asfáltico a través del ablandamiento de la superficie por medio de calor, para posteriormente removerla de manera mecánica y mezclarla con materiales y agregados para colocarla nuevamente sobre la superficie de pavimento original.

La mezcla de materiales empleada en este proceso está compuesta por cal, cemento,

escorias, cenizas finas y agregados. La superficie del pavimento es calentada por medio de radiación infrarroja y retirada de la superficie original en dos pasos, la profundidad varía de 20 a 65 mm. El asfalto retirado se incorpora con la nueva mezcla obteniéndose un asfalto con propiedades mejoradas.

El reciclaje del asfalto transforma a la superficie del pavimento mejorando notablemente

su condición brindándole, una mayor vida útil a un menor costo en comparación con otros procesos de reconstrucción tradicionales.

Esta tecnología presenta grandes beneficios en términos de ahorro de costos por la

reducción de materiales, mano de obra y tiempo empleado en el proceso. Otro beneficio consiste en que este proceso presenta muy pocos efectos negativos con el medio ambiente.

Desgraciadamente esta tecnología no ha tenido aún el impacto esperado debido a que el

equipo requerido para realizar el proceso de reciclado es costoso y no puede ser utilizado en pavimentos de concreto; sin embargo, este método ha sido utilizando en los últimos años en Canadá y Europa y actualmente está comenzando a ser implementado en los Estados Unidos.

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CCCOOONNNCCCLLLUUUSSSIIIÓÓÓNNN

En nuestro país parece que las técnicas de reciclado están empezando a seguir el camino

que siguieron en otros países en la década pasada. Queda un gran campo de aplicación que es el

del reciclado en caliente en central, con una utilización escasísima hasta ahora y con el que se

pueden conseguir mezclas de gran calidad.

En cualquier caso, el reciclado es una alternativa más que considerar en cualquier

proyecto de rehabilitación de firmes. Es importante tener en cuenta que no debe reciclarse

simplemente porque es una aplicación "ecológica", sino porque sea técnicamente adecuado y de

ello se deriven ventajas económicas, tanto para las empresas como para la administración. El

posible interés del reciclado debe examinarse cada caso, analizando muy cuidadosamente las

distintas posibilidades. Aunque las ventajas técnicas, energéticas y de conservación de recursos

no cambian a lo largo del tiempo, si cambia la economía derivada de la aplicación. Aunque sea

una paradoja, en algunas situaciones puede resultar más caro reciclar que utilizar áridos

extraídos de canteras. En zonas con áridos abundantes, o de bajo precio, o con distancias de

transporte reducidas, el reciclado puede no ser una solución económica. Los costos bajos de

vertido son también un factor que desincentiva el empleo del reciclado. En momentos en que el

precio del betún sea relativamente bajo, puede que tampoco tenga un gran interés el reciclado.

En la situación actual el reciclado puede llevar a ahorros entre el 10% y el 40% frente a

operaciones de fresado y reposición.

A pesar del interés técnico del reciclado y de la economía que se suele conseguir en los

precios de la obra, hasta hace pocos años no se ha considerado como alternativa en los proyectos

de rehabilitación de carreteras en nuestro país. La principal razón puede encontrarse en la

resistencia por parte de algunas administraciones de carreteras a la utilización de un producto

que se considera de inferior calidad.

La falta de normativa y soporte técnico también influye negativamente. Aunque en el

reciclado en central no es completamente necesario desarrollar una normativa, ya que se puede

aplicar la misma que a las mezclas convencionales, si se necesita para los reciclados in situ: y en

este caso tanto en cuanto a prescripciones técnicas como a los sistemas de dosificación y de

control de calidad y, especialmente, a los métodos de dimensionamiento de refuerzos basados en

el reciclado.

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De lo que no cabe duda es que en el futuro, las administraciones tratarían sin duda de

potenciar el reciclado, empujadas por los acuerdos europeos, por los planteamientos ecologistas

o por un simple análisis de costos. Existe ya una normativa europea de 1990 que recomienda que

para el año 2002 se reciclen todos los materiales potencialmente reciclables. En otros países, se

están implantando medidas para favorecer la técnica, como aplicar tasas sobre la extracción de

Aridos nuevos o aplicar bonificaciones por el empleo de material reciclado.

La técnica del reciclado in situ en frío de firmes está ya desarrollada, y se ha aplicado

con éxito en numerosas ocasiones. Ha demostrado ser una alternativa económica al fresado y

reposición de capas de firme, en unos casos, y a la reconstrucci6n de firmes, en otros.

Aunque no se cuenta todavía con especificaciones oficiales sobre estos materiales, hay ya

unas recomendaciones prácticas sobre las características que hay que exigir a los materiales,

basadas en las obras realizadas. Existe, pues, una base s6lida para la realizaci6n de obras,

aunque quedan todavía aspectos de la técnica que deben optimizarse.

En reciclados con emulsión debe esperarse al menos dos semanas para proceder a la

extensión de la capa superior, para permitir el curado de la emulsión.

El éxito de las primeras realizaciones se debe, sin duda, a la atención y dedicación

prestados tanto por las Administraciones corno por las empresas. Las características de la técnica

exigen un cuidado especial, y esto debe tenerse en cuenta en las aplicaciones futuras.

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