Diseño De Pavimento

1. INTRODUCCIÓN.

Los sistemas de transportes de un país pueden influir significativamente en el desarrollo y crecimiento anual de la economía, ya que la eficiencia de operación de ellos puede abatir considerablemente los gastos que personas y mercancías tienen por concepto de transportarse de un sitio a otro. Hay países que han desarrollado más un modo de transporte que otro en términos de la infraestructura, en México las carreteras constituyen uno de los modos de transportes del cual depende más el desarrollo y crecimiento económico del país. Contar con un buen sistema carretero en el país permitirá que la competitividad sea mayor.

Como es conocido debido al uso de la infraestructura de un modo de transporte, éstas sufren desgastes o deterioro gradual e inevitable, que tarde o temprano acabará con su vida útil. Esto lleva a mantenimientos preventivos o periódico para conservarlas en buenas condiciones y alargar su periodo de vida, obteniéndose menores costos de operación, menores impactos negativos en el medio ambiente y mayor rendimiento a la inversión que se hace en estos rubros.

Debido a la nueva tendencia o rumbo que está tomando la sociedad con respecto a la problemática ambiental y como respuesta a la elevada inversión que implica el mantenimiento y reconstrucción del sistema carretero, cada día va cobrando mayor importancia el empleo de nuevos materiales en las técnicas de mantenimiento y reconstrucción de la estructura de los caminos. El concepto de usar materiales procedentes de los pavimentos envejecidos o fuertemente dañados en la construcción, mantenimiento o reconstrucción de vialidades en el mundo ya tiene muchos años como práctica común. En el ámbito caminero se han popularizado el término RAP (Reclaimed Asphalt Pavement), por sus siglas en inglés), que consiste en recuperar material de vialidades y volverlo a usar en vialidades.

El reciclaje en de carpetas asfálticas es una práctica que poco a poco ha venido tomando fuerza en diferentes partes del mundo. En México este proceso se está llevando a cabo a muy baja escala y sin ningún control de calidad del asfalto, obteniéndose carpetas recicladas con mal comportamiento, deteriorándose nuevamente en un período de tiempo relativamente corto.

El empleo del RAP en los procesos de construcción, mantenimiento o reconstrucción de pavimentos aporta fuertes beneficios ambientales y económicos a un país, ya que evitamos extraer el volumen de material pétreo virgen de cerros o ríos afectando negativamente al entorno donde se encuentra. Adicionalmente, el costo de los productos finales debe ser menor al emplearse en su manufactura materiales que ya tuvieron un primer uso y su adquisición tiene un costo menor. Es importante mencionar que al fresarse o demolerse una capa de un pavimento de concreto asfáltico o de un concreto hidráulico se presenta la dificultad de encontrar un sitio en el cual verter el producto. Los sitios para alojar estos materiales son escasos y los vertederos controlados se enfocan a recibir desperdicios sólidos domiciliarios, orgánicos. Al no tener, en ocasiones y de manera furtiva se tiran en sitios no autorizados y sin control ocasionando un problema ambiental.

Concientes de la problemática ambiental del planeta y de nuestra comunidad inmediata, se está llevando a cabo un proyecto de investigación para evaluar el reuso de materiales procedentes del fresado o demolición de capas asfálticas de pavimentos flexibles para emplearlos en la construcción, mantenimiento o reconstrucción de capas de pavimentos flexibles en caminos. Este proyecto de investigación se está llevando a cabo en tres etapas donde, la primera esta cien por ciento terminada, la segunda lleva un avance del 60% y la tercera un avance del 50%. Las etapas se listan a continuación:

Etapa 1: Evaluación del cemento asfáltico recuperado de una mezcla asfáltica para su caracterización en el RAP.

Etapa 2: Diseño de mezclas asfálticas empleando mezclas recicladas, RAP, en Monterrey.

Etapa 3: Un nuevo sistema para fabricación de mezclas asfálticas con alto contenido de RAP.

A continuación se describen de forma breve cada uno de las tres etapas del proyecto de investigación.

1.1 Etapa 1: Evaluación del cemento asfáltico recuperado de una mezcla asfáltica para su caracterización en el RAP.

El objetivo de esta primera etapa consiste en estudiar el nivel de envejecimiento que un cemento asfáltico tiene en una mezcla asfáltica con muchos años de servicio y con ello poder determinar que tratamiento es posible aplicar para devolver sus características originales, se armó un sistema de separación del cemento asfáltico de la solución cemento asfáltico-solvente, que es una versión modificada al descrito en la norma ASTM D1856-95 (Standard Test Method for Recovery of Asphalt from Solution by Abson Method).

Conociendo los valores de la Penetración, del Reblandecimiento Anillo y Bola, de la Viscosidad Rotacional Brookfield a 135°C y 165°C y de la Recuperación Elástica por Torsión, en los cementos asfálticos originales tipo AC-20, STY-8222, STY-7622, DUPONT y SEALOFLEX, y en muestras de dos cementos asfálticos AC-20 envejecidos durante 8 y 24 horas en un horno a 165°C con circulación de aire, posteriormente se evaluaron estas características en seis muestras de cada uno de ellos, obtenidas de una solución cemento asfáltico-solvente elaborada previamente con cada tipo de cemento asfáltico y tricloroetileno.

Comparando los resultados del cemento asfáltico inicial y del cemento asfáltico producto del sistema de separación, se pretende asegurar que ambos tienen propiedades estadísticamente similares, y como consecuencia el sistema de separación, Método Modificado de Abson, MMA, es confiable para evaluar un cemento asfáltico extraído de una mezcla asfáltica cualquiera.

El contar con este tipo de sistema en los procesos de diseño de mezclas asfálticas con contenidos considerables de RAP (Reclaimed Asphalt Pavement), es de vital importancia debido a que nos permite evaluar con certidumbre las características mecánica reológicas de los cementos asfálticos procedentes del RAP.

1.2 Etapa 2: Diseño de mezclas asfálticas empleando mezclas recicladas, RAP, en Monterrey.

Al no existir en el estado de Nuevo León y en los estados vecinos de Tamaulipas, Coahuila y San Luis Potosí ningún estudio científico

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