Caracterización de una Muestra de Pavimento Reciclado

CARACTERIZACIÓN DE UNA MUESTRA DE PAVIMENTO ASFÁLTICO RECICLADO (RAP), EXTRAÍDO DE LA AUTOPISTA SUR A LA ALTURA DE LOS MUNICIPIOS DE SOACHA Y SIBATÉ CUNDINAMARCA, CON EL FIN DE DETERMINAR SU USO EN CAPAS GRANULARES NO TRATADAS EN ESTRUCTURAS DE PAVIMENTOS.

LUIS FRANCISCO CÁCERES CONTRERAS – 20162579128

CRISTIAN CAMILO PEÑA URREA – 20181579024

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD TECNOLOGICA

INGENIERIA CIVIL

BOGOTÁ D.C.

2019

PROPUESTA PARA PROYECTO DE GRADO

CARACTERIZACIÓN DE UNA MUESTRA DE PAVIMENTO ASFÁLTICO RECICLADO (RAP), EXTRAÍDO DE LA AUTOPISTA SUR A LA ALTURA DE LOS MUNICIPIOS DE SOACHA Y SIBATÉ CUNDINAMARCA, CON EL FIN DE DETERMINAR SU USO EN CAPAS GRANULARES NO TRATADAS EN ESTRUCTURAS DE PAVIMENTOS.

LUIS FRANCISCO CÁCERES CONTRERAS – 20162579128

CRISTIAN CAMILO PEÑA URREA – 20181579024

TUTOR

ING. HUGO ALEXANDER RONDÓN QUINTANA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS

FACULTAD TECNOLOGICA

INGENIERIA CIVIL

BOGOTÁ D.C.

2019

1. TITULO DEL PROYECTO

Caracterización de una muestra de pavimento asfáltico reciclado (RAP), extraído de la Autopista Sur a la altura de los municipios de Soacha y Sibaté Cundinamarca, con el fin de determinar su uso en capas granulares no tratadas en estructuras de pavimentos.

1. INFORMACIÓN DE LOS INVESTIGADORES

1. RESUMEN DE LA PROPUESTA

El propósito de este proyecto es determinar el uso que se le puede dar al pavimento asfaltico reciclado (RAP), al ser un material que ya cumplió su ciclo de vida, pero que aún conserva características mecánicas que pueden ser útiles en capas granulares no tratadas.

Tomando una muestra representativa de RAP, extraído del fresado de la Autopista Sur a las afueras de la ciudad de Bogotá, entre los municipios de Soacha y Sibaté, cuyo acopio se realizó en la planta de PAVIMENTOS COLOMBIA S.A.S, se realizará una caracterización mediante los ensayos estipulados para los agregados pétreos de bases granulares, subbases granulares y afirmados de acuerdo a los requisitos mínimos de calidad del Instituto Nacional de Vías (INVIAS, 2013).

Una vez obtenidos los resultados de los ensayos realizados a las muestras de RAP se realizará un análisis estadístico ANOVA. Posteriormente, se determinarán las características y se documentará física y técnicamente el posible uso de este material reciclado, como una capa granular no tratada ya sea como base, subbase o afirmado. Este proceso brindará economía a la construcción de una estructura de pavimento y disminuirá el impacto ambiental que implica adquirir materia prima virgen.

1. PRESENTACIÓN DE LA PROPUESTA

1. IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA.

Debido al alto costo de los materiales pétreos utilizados en proyectos carreteros,  la agresividad que la industria extractiva de agregados ejerce sobre el medio ambiente y la contaminación que los desechos constructivos provocan en los ecosistemas, es imprescindible como ingenieros civiles, explorar las cualidades mecánicas que los materiales ya obsoletos aún conservan, con el fin  de comprobar si se pueden reutilizar y en consecuencia, aminorar costos y reducir el impacto ambiental al adquirir material virgen.

 Según cifra de la Agencia Nacional Minera, el 41% de los títulos mineros corresponden a materiales de construcción, seguido del oro, carbón y esmeraldas.  Esto se debe, a la abundante oferta mineralógica que posee el país, destinados a usarse como materia prima para la construcción; siendo los departamentos de Cundinamarca, Boyacá, Bolívar, Caldas, Cauca, Córdoba, Santander, Norte de Santander, Guajira, Meta, Huila, Tolima y Valle del Cauca los que más aportan agregados.

 En una entrevista que se le realizo a Carlos Fernando Forero Bonell, director general de ASOGRAVAS, aseveró que el sector de los materiales para la construcción, es el más activo en cuanto a demanda, ya que, según cálculos, lo que van a requerir las concesiones viales de cuarta generación y otras obras que se harán en el país durante los próximos años, asciende a 75 millones de toneladas de agregados.

Producción en canteras ha registrado leve crecimiento. Bogotá D.C. (junio 2019)                                      

Con forme a lo anterior, un estudio publicado en la revista SPRINGER NATURE, menciona que los áridos para obras civiles, constituyen el grupo de materiales más extraído, incluso superando los combustibles fósiles.

Debido a la alta demanda de pétreos requerida por el aumento de la población, especialmente en china, india y áfrica, aproximadamente entre 32 mil y 50 mil millones de toneladas se utilizan en todo el mundo por año para obras de infraestructura, vidrio y productos electrónicos. Estas actividades han excedido así el ritmo de la renovación natural, de tal modo, que, a mediados de siglo, la demanda podría superar la oferta.  

Sand and gravel are being extracted faster than they can be replaced. (2019)

La corte constitucional colombiana, menciona que las actividades mineras se desarrollan en muchas ocasiones en ecosistemas protegidos como paramos, bosques, humedales, ríos zonas de inundación, nacimiento de agua y recarga de acuíferos ocasionando el deterioro del ambiente.

Es un hecho evidente, que la industria minera produce una gran cantidad de desechos y desperdicios.   El procesamiento de grandes masas de materiales para el aprovechamiento de los minerales útiles, deja inevitablemente materia prima residual, que deteriora el entorno físico de la región en la cual se adelantan las labores, afectando tanto el paisaje como los suelos.

De igual forma, toda excavación, dragado o extracción de materiales del lecho de un cauce, constituye una modificación de la morfología del cauce y una interrupción del transporte uniforme de sedimentos ante las cuales se produce una respuesta fluvial negativa como  erosión de las orillas aguas arriba y aguas abajo, aumento de la sección  transversal del cauce, aumento del riesgo de colapso de las estructuras en las márgenes o alrededores del cauce y el deterioro de la calidad del agua pues aumenta la turbiedad y las poblaciones aguas abajo de la extracción se verán afectadas.

Metodología para estimar los volúmenes máximos de explotación de materiales de arrastre de un rio. (diciembre 2009).  

El profesional no solo se enfoca en responder técnicamente a las solicitaciones de los clientes, además, se encarga de brindar economía a las obras sin mermar la calidad de las actividades.  De modo que, es indispensable para los ingenieros civiles y para el inversionista, optimizar al máximo tanto los costos, como los recursos de producción y operación, para que el desarrollo de las labores se delante de la manera más eficiente posible.  

En Colombia, actualmente se utilizan áridos seleccionados para conformar la banca de las carreteras como lo son las subrasantes, las subbases y bases granulares, las cuales representan alrededor del 80% del espesor total de la estructura del pavimento.   El precio de dicho material seleccionado varía en función de la localización geográfica de la cantera, la calidad del material y del punto en el cual se desarrollan las obras. Por ende, es necesario evaluar la posibilidad reutilizar los materiales que se encuentran dispuestos en las carreteras colombianas, una vez han cumplido con la vida útil, lo que representa economía en el mantenimiento y rehabilitación de los pavimentos en servicio.

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