Reciclado de c Asfaltica
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Novedad
RECICLADO DE PAVIMENTOS
Reciclar es un proceso simple que nos puede ayudar a salvar grandes cantidades
de recursos naturales no renovables. La utilización de productos reciclados
disminuye el consumo de energía. Cuando se consuman menos combustibles
fósiles, se generará menor cantidad de CO2 y por lo tanto habrá menos lluvia ácida
y se reducirá el efecto invernadero. En el aspecto económico-financiero el reciclaje
puede generar muchos empleos porque se necesita una gran mano de obra para
recolectar los materiales aptos para el reciclaje y su clasificación, además se
ahorra en el consumo de materias primas.
Dificultades
El reciclaje tiene grandes beneficios pero también existen algunos obstáculos que
hay que superar, siendo el principal la falta de conocimiento y educación de las
autoridades y población sobre este aspecto. En general, hasta ahora no
entendemos lo que le está pasando al planeta, especialmente en lo que se refiere
a los recursos naturales.
El ciclo tradicional de adquirir–consumir–desechar es muy difícil de romper.
Reciclar en la oficina o en el hogar requiere de un esfuerzo extra para separar los
materiales, pues siempre estará el hábito de arrojar todo hacia afuera.
En la actualidad existen pocos pero grandes esfuerzos para la reutilización de
diferentes materiales. Hoy en día se han instalado varias plantas de reciclado de
vidrio, plásticos, madera, cartón, aluminio y papel que da lugar a la creación de
puestos de trabajo y a un mejor empleo de los recursos a comparación de la
incineración.
Reciclado en la industria vial
El pavimento de una carretera se deteriora muy rápidamente porque está sujeto a
la acción continua del tráfico y a la acción meteorológica, factores que junto con el
envejecimiento natural de los materiales, hacen que la estructura de la vía sufra
un proceso de progresivo deterioro. Este envejecimiento y desgaste de la
estructura se manifiesta en una disminución paulatina en los niveles de seguridad
y confort del tráfico, que demanda de acciones de conservación y reparación de la
vía.
La construcción tradicional de pavimentos requiere de la explotación de nuevas
canteras o la sobreexplotación de las existentes, exigiendo gran cantidad de
asfalto nuevo lo que supone un impacto ambiental negativo.
La ingeniería siempre está buscando soluciones técnicas innovadoras y
alternativas a las tradicionales, en nuestro caso para la ejecución y conservación
de la red vial que es parte importante del patrimonio del país, de tal manera que
nos permita aprovechar los recursos de una manera más eficiente. El reciclado de
pavimentos es una técnica que se encuadra dentro de este concepto, por tanto los
pavimentos asfálticos se pueden reciclar empleando los procedimientos en caliente
o en frío.
La creciente sensibilización social acerca de la necesidad de preservar el medio
ambiente ha hecho que la legislación sea hoy mucho más proteccionista que en el
pasado. Se suma a esto que las canteras de provisión de agregados han bajado su
potencia, lo cual dificulta la obtención de materias primas adecuadas, aumentando
su costo y el de su transporte hasta la obra, ya que casi siempre se producen en
lugares distantes a éstas. De igual manera, hay mucha dificultad para encontrar un
botadero para los materiales fresados o retirados del pavimento.
Un reciclado en frío tiene las ventajas de ahorrar energía y no degradar los ligantes
asfálticos; además, son procedimientos de bajo costo comparados con los
reciclados en caliente. En ese sentido, el reciclado en frío es un procedimiento
capaz de hacer frente a los problemas de costos y cierres traumáticos de las vías
en rehabilitación.
Reciclado de un pavimento
Es una técnica de rehabilitación que consiste en la reutilización de materiales
procedentes de las capas que conforman el paquete estructural del pavimento en
servicio, que ha perdido algunas de sus propiedades iníciales por el uso o
envejecimiento (como la cohesión, la textura, deformación de la superficie de
rodadura) pero que tienen el potencial de ser reutilizados para conformar nuevas
capas.
Los procedimientos de construcción y conservación de carreteras consumen
fundamentalmente dos tipos de recursos: naturales y energía. Con la aplicación de
la técnica del reciclado se reduce el consumo de ambos recursos y se disminuye la
eliminación de estos materiales en los botaderos, evitando el correspondiente
impacto ambiental.
El material recuperado de los pavimentos asfálticos envejecidos mediante el
fresado se denominará RAP, que son las siglas de su nombre en inglés “Reclaimed
Asphalt Pavement”. Este es uno de los elementos más importantes a tener en
cuenta durante el proceso de reciclado de pavimentos, ya que tiene gran influencia
sobre las características finales de la mezcla reciclada. La reparación de carreteras
mediante técnicas de reciclado o sustitución suponen ahorros económicos de hasta
un 25%.
¿Por qué reciclar un pavimento?
El reciclado de los pavimentos asfálticos deteriorados no es una idea nueva pero
con el aumento de las exigencias medio ambientales y económicas, se ha
convertido en una alternativa cada vez más utilizada por diferentes países del
mundo.
El anhelo de alargar la vida útil de los pavimentos obliga a realizar mantenimientos
rutinarios y periódicos, rehabilitaciones y refuerzos utilizando agregados y asfaltos
nuevos. Dicha práctica habitualmente requiere de la explotación de nuevas
canteras o la sobreexplotación de las existentes, además de una gran cantidad de
asfalto nuevo, lo que supone un impacto ambiental negativo.
Esta modalidad de procedimientos representa un gran reto para las
administraciones viales y especialmente para los técnicos que tienen que
conservar un gran patrimonio vial con escasos recursos financieros, buscando
soluciones técnicas alternativas a las tradicionales y que permitan aprovechar los
recursos existentes de una manera más eficiente. Por esa razón el reciclado es una
de ellas, debido a las numerosas ventajas que ofrece, especialmente los reciclados
en frío.
Reciclado en caliente
Se reutiliza la totalidad de los materiales extraídos del firme envejecido mediante
un tratamiento con aportación de calor que se realiza en una planta de asfalto, que
puede estar ubicada a determinada distancia o en el mismo lugar de la obra.
El pavimento se fresa en un espesor determinado. Luego este material es
trasladado a planta donde se mezcla con aditivos químicos rejuvenecedores y con
los materiales complementarios. Finalmente, la nueva mezcla se extiende y se
compacta mediante procedimientos convencionales (sección 436 de la EG 2013).
Reciclado en frío con emulsiones bituminosas
Esta técnica reutiliza la totalidad de los materiales extraídos del pavimento
envejecido en condiciones técnicas, económicas, sociales y ambientales muy
favorables. Son procesos de bajo costo y amigables con el medio ambiente que
generan un ahorro de agregados y de ligantes, no degradan los ligantes,
mantienen el perfil geométrico de la calzada y economizan energía.
El procedimiento usual y básico consiste fundamentalmente en las siguientes
operaciones:
• Fresado en frío de un cierto espesor del pavimento.
• Mezclado del material obtenido con una proporción determinada de emulsión y
otros aditivos.
• Extensión en obra de la nueva mezcla.
• Compactación con rodillo liso y neumático.
• Sellado de la capa reciclada con un mortero asfáltico.
Los reciclados en frío son un procedimiento capaz de hacer frente a los problemas
medio ambientales (sección 437 de la EG 2013). Se debe tener presente la
granulometría y las especificaciones técnicas que se encuentran en el Manual de
Carreteras 2013 del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC).
Experiencias
Existen valiosas experiencias en países europeos como Alemania, Países Bajos,
Dinamarca y Suiza, donde el reciclado de pavimentos es ya un procedimiento
habitual. En España a partir de los 90 el reciclado de pavimentos con emulsiones
asfálticas ha ido creciendo. En Estados Unidos se utiliza el 80% del pavimento
asfáltico que se fresa cada año en los proyectos de ensanchamiento y
rehabilitación de carreteras.
En Argentina el RAP se emplea mayormente en procesos de reciclados en caliente,
para la rehabilitación de los pavimentos en capas asfálticas con espesores
mayores a 4 cm o como capas de base en la cual se realiza un fresado de la
carpeta de rodamiento junto con la base granular.
También se han realizado estudios para la utilización del RAP en morteros
asfálticos o lechadas asfálticas (slurry seal) tipo lll y tipo lV. Para ello realizaron los
siguientes pasos:
• Toma de muestras del material fresado.
• Análisis granulométrico del fresado.
• Determinación del residuo asfáltico.
• Determinación de la penetración del RAP.
• Ensayo de anillo y bola, para determinar el punto de reblandecimiento del ligante
recuperado.
• Determinación del equivalente en arena.
Los agregados procedentes del RAP deberán poseer propiedades de dureza y
calidad similares a las exigidas a los agregados vírgenes. Estas propiedades
deberán ser evaluadas directamente en laboratorio con los ensayos establecidos
para los agregados nuevos.
Criterios de selección del ligante
La emulsión debe ser compatible con la naturaleza y la granulometría de los
materiales que se van a reciclar, y la estabilidad de la emulsión debe permitir
antes de la rotura un recubrimiento lo más homogéneo posible sobre la superficie
de los agregados.
Estos requerimientos pueden ser desarrollados en el recubrimiento de las
partículas más finas de los agregados. Precisamente en esto estriba una de las
ventajas de las emulsiones sobre otros ligantes al reciclar un material bituminoso.
Las partículas del agregado están ya envueltas por ligante por lo que su absorción
superficial se encuentra ya consolidada. La rotura de la emulsión tiene que ser
suficientemente lenta para no terminar prematuramente la fase de envuelta o
recubrimiento.
Las características mecánicas finales de la mezcla deben ser alcanzadas en un
plazo adecuado, y estas deben responder a las expectativas de diseño. La
adhesividad pasiva entre los agregados y el ligante debe resistir a la acción
combinada del agua y del tráfico. En base a esto se puede concluir que el tipo de
emulsión, según la naturaleza de los materiales, debe ser lo suficientemente
estable para poder facilitar el proceso de recubrimiento.
La estabilidad de la emulsión se debe comprobar con el material procedente del
fresado: cuanto mayor sea la humedad de mezclado la mezcla tendrá mayor
capacidad de envuelta. En los morteros asfalticos no conviene olvidar la
importancia del contenido de agua y del contenido del asfalto residual. Un alto
contenido de agua, si bien favorece la envuelta, perjudica las propiedades
mecánicas de la mezcla, afectando negativamente a la densidad final y a la
distribución del ligante, respectivamente.
Conclusión
Las técnicas clásicas de mantenimiento tienen importantes defectos. Un
pavimento envejecido, sin problemas estructurales significativos, se compone de
unas capas estructurales más o menos sanas y de una superficie de rodadura
deteriorada. La colocación sin ningún tratamiento de una nueva capa sobre la
superficie envejecida (refuerzo o recapado) hace que en el nuevo pavimento exista
una capa intermedia deteriorada que ha perdido sus cualidades mecánicas y que
constituye, por tanto, un elemento negativo para su buen funcionamiento. En la
actualidad, multitud de capas de rodadura colocadas como un refuerzo o recapado
convencional resultan grave y prematuramente dañadas debido a la falla de las
capas de asfalto inferiores. El reciclaje de esta capa deteriorada antes de la
extensión de la nueva capa superficial asegura un buen funcionamiento estructural
del conjunto del pavimento, una mayor durabilidad y un mejor servicio a los
usuarios.
El reciclado de pavimentos asfálticos supone, en primer lugar, un aprovechamiento
de los recursos disponibles en la obra.
Los materiales envejecidos pueden ser reutilizados mediante una técnica
adecuada de forma que son nuevamente válidos para la construcción del
pavimento.
Con este tipo de técnicas en las operaciones de conservación se puede disminuir
mucho la demanda de materiales (agregados, asfaltos, etc.), se elimina la
necesidad de encontrar canteras y botaderos próximos a la obra, se mejoran los
rendimientos de producción, entre otros.
Además, los métodos de reciclaje in situ permiten eliminar las operaciones de
transporte de los materiales, tanto de los envejecidos hasta un vertedero como de
los nuevos, desde su punto de suministro hasta la obra. Todas estas mejoras
repercuten en importantes ahorros y en un mayor respeto hacia el medio
ambiente.
Los métodos de reciclaje tienen otras ventajas técnicas, entre las que están las
siguientes:
• Evita elevar el nivel de rasante.
• Optimiza los materiales y recursos disponibles.
• Facilita la circulación vehicular al poder trabajar carril por carril.
• Puesta en servicio al término de la compactación.
Bibliografía: Instituto Venezolano del Asfalto, Manual de Carreteras 2013-MTC, y
Manual de Reciclado de Wirtgen.
Por: Ing. Víctor A. López Chegne