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DIAGNÓSTICO DEL ESTADO ACTUAL DEL RECICLAJE DE PAVIMENTOS EN COLOMBIA Y RECOMENDACIONES PARA SU IMPLEMENTACIÓN EFECTIVA Proyecto de Grado

Juan Sebastián Benítez Bustamante

Presentado como requisito para obtener el título de

Ingeniero Civil

Asesora de Proyecto

Silvia Caro Spinel, PhD.

Universidad de los Andes

Facultad de Ingeniería Civil y Ambiental

Junio de 2013

Bogotá D.C. (Colombia)

Tabla de contenido

I. LISTA DE FIGURAS 4

II. LISTA DE TABLAS 4

1. OBJETIVOS 5

2. JUSTIFICACIÓN 6

3. INTRODUCCIÓN 7

4. TECNICAS Y TIPOS DE RECICLAJE 8 4.1 RECICLAJE EN FRÍO IN-‐SITU 8 4.1.1 PARTIAL-‐DEPTH RECLAMATION 8 4.1.2 FULL-‐DEPTH RECLAMATION 9 4.2 RECICLAJE EN CALIENTE IN-‐SITU 9 4.2.1 TERMO-‐REPERFILADO 9 4.2.2 TERMO-‐REGENERACIÓN 9 4.3 RECICLAJE EN CALIENTE EN PLANTA 9 4.4 BREAK AND SEAT 10 4.5 CRACK AND SEAT 11 4.6 RUBBLIZE COMPACT 11 4.7 WHITETOPPING 12

5. MATERIALES RECICLABLES Y SU ESTADO ACTUAL 13 5.1 RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT (RAP) – MEZCLA BITUMINOSA RECICLADA (MBR) 16 5.1.1 SITUACIÓN ACTUAL EN ESTADOS UNIDOS 16 5.1.2 SITUACIÓN ACTUAL COLOMBIA 17 5.2 RECLAIMED CONCRETE PAVEMENT/RECLAIMED CONCRETE MATERIAL (RCP/RCM) 18 5.2.1 SITUACIÓN ACTUAL ESTADOS UNIDOS 19 5.2.2 SITUACIÓN ACTUAL COLOMBIA 19 5.3 RECLAIMED ASPHALT SHINGLE (RAS) 20 5.4 SCRAP TIRES – RUBBERIZED ASPHALT – ASFALTO CAUCHO 21 5.4.1 SITUACIÓN ACTUAL INTERNACIONAL 21 5.4.2 SITUACIÓN ACTUAL COLOMBIA 22 5.5 ESCOMBROS EN COLOMBIA 24

6. PERCEPCIÓN DEL SECTOR DE CONSTRUCCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL 26

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 28

8. BIBLIOGRAFÍA 31

ANEXOS 33 ANEXO 1 -‐ PROCEDIMIENTO ESQUEMÁTICO DEL RECICLAJE EN FRIO IN-‐SITU 33 ANEXO 2 – ESCENARIOS DE FALLAS PARA APLICACIÓN DE RECICLADO EN PLANTA EN CALIENTE Y RECICLADO IN-‐SITU 34

ANEXO 3 – NUMERO DE LLANTAS ACUMULADAS EN ESTADOS UNIDOS POR AÑO. 35 ANEXO 4 – DISTRIBUCION Y CRECIEMIENTO POR MERCADOS DE LA REUTILIZACION DE LLANTAS EN ESTADOS UNIDOS 36 ANEXO 5 – PRODUCCION ANUAL DE DESECHOS DE LLANTA POR PAIS EN EUROPA 37 ANEXO 6 – PORCENTAJE DE RECUPERACION DE RESIDUOS DE LLANTA (COMPARACION 1999/ (ETRMA, 2010)2009) EN EUROPA 38 ANEXO 7 – FORMULARIO DE ENTREVISTA SEMI-‐ESTRUCTURADA 39

I. LISTA DE FIGURAS

-‐ FIGURA 1. MARTILLO VIBRATORIO, LLEVANDO A CABO PROCEDIMIENTOS DE BREAK AND SEAT. -‐ FIGURA 2. TIPO DE MAQUINARIA USUALMENTE UTILIZADA PARA PROCEDIMIENTOS DE BREAK AND SEAT -‐ FIGURA 3. ESQUEMA DE EFECTOS DE MARTILLO DE IMPACTO SOBRE SOPORTE DE PAVIMENTO. -‐ FIGURA 4. VIGA VIBRATORIA, LLEVANDO A CABO PROCEDIMIENTOS DE RUBBLIZING. -‐ FIGURA 5. SUPERFICIE LUEGO DE SER INTERVENIDA POR PROCESO VIBRATORIO. -‐ FIGURA 6. TONELADAS DE RAP UTILIZADAS POR AÑO EN USA (MILLONES DE TON). -‐ FIGURA 7. DISTRIBUCIÓN POR USOS DEL CONCRETO RECICLADO EN ESTADOS UNIDOS. -‐ FIGURA 8. TONELADAS DE RAS UTILIZADAS POR AÑO EN USA (MILES DE TONELADAS) -‐ FIGURA 9. COMPORTAMIENTO DE LA GENERACIÓN Y REUTILIZACIÓN DE LLANTAS EN LOS ESTADOS

UNIDOS -‐ FIGURA 10. DISTRIBUCIÓN PORCENTUAL POR USO, DE LLANTAS DESECHADAS EN COLOMBIA -‐ FIGURA 11. CANTIDADES DE MATERIAL LLEVADO A CTA Y MATERIAL SUMINISTRADO POR CTA. AÑO

2012

II. LISTA DE TABLAS

-‐ TABLA 1. SÍNTESIS DE EXPLICACIÓN DE 19 MATERIALES REGLAMENTADOS POR LA FHWA COMO

RECICLABLES Y APLICABLES PARA UTILIZACIÓN EN PAVIMENTOS.

-‐ TABLA 2. VOLÚMENES DE MATERIAL ASFÁLTICO RECICLADO POR LOCALIDAD. -‐ TABLA 3. ÁREA DE MATERIAL ASFÁLTICO RECICLADO POR ZONA DE BRIGADA IDU-‐SOP.

1. OBJETIVOS

Los principales objetivos de este proyectos de grado son: -‐ Realizar un diagnóstico completo sobre el estado del reciclaje relacionado con

pavimentos en el país. Esto incluye:

§ Tipos de materiales que se reciclan. § Métodos constructivos utilizados. § Porcentaje de proyectos en los cuales se utiliza material reciclado. § Técnicas actualmente utilizadas. § Empresas especialistas en reciclaje de pavimentos. § Costos monetarios y de tiempo.

-‐ Recopilar información acerca de técnicas y tendencias actualmente utilizadas en otros

países que puedan ser aplicadas en Colombia. -‐ Realizar proyecciones futuras sobre el empleo de materiales reciclados en pavimentos. -‐ Formular recomendaciones sobre aspectos que permitan la implementación efectiva

de técnicas, materiales, maquinaria, entre otros, en proyectos de infraestructura vial a grande y baja escala para el país.

2. JUSTIFICACIÓN

Actualmente en Colombia existen en el mercado algunas pocas empresas públicas y

privadas que se encargan de promover la reutilización de materiales para usos como la estabilización de bases o subbases o la rehabilitación de pavimentos a través de técnicas de reciclaje. A la fecha no se ha logrado un posicionamiento importante de estos productos y técnicas de manera considerable. Esto se puede deber a factores externos que no han sido estudiados o dados a conocer ampliamente, más que a una hipotética deficiente calidad de los productos o técnicas.

Es innegable además, que el precio del petróleo en el mercado es cada día más costoso y

difícilmente este comportamiento tiende a cambiar. Por ser el asfalto uno de los principales materiales de construcción en el desarrollo de proyectos de infraestructura vial, sus costos son muy elevados. En el agotamiento de recursos naturales, los elevados costos de transporte de material y la difícil consecución de materiales con altos niveles de calidad, radica la importancia de un buen posicionamiento de técnicas de reciclaje en el ámbito Nacional e Internacional

En la actualidad, Colombia se encuentra ad portas de la firma del TLC con la Unión

Europea y está en curso el TLC con los Estados Unidos, considerado el más importante de la historia de la economía del país. Como requisito indispensable, se hace necesaria la construcción de muchas y mejores vías de comunicación terrestre, así como la rehabilitación de muchas otras. Todas estas obras se deben realizar en tiempos y costos reducidos, con el fin de alcanzar una competitividad aceptable en el mediano plazo.

Es por esto que la implementación de nuevas técnicas cuyo fin sean el economizar costos,

tiempos y mejorar la eficiencia de los procesos, se hace completamente necesaria. El problema principal radica en la poca inversión en estas técnicas y que, tanto en el sector privado como en el público, se muestran muy incrédulos con respecto a su implementación o simplemente existen conflictos de interés que ponen trabas al desarrollo general de la nación. Su principal causa puede deberse a que, actualmente, son muy escasos los trabajos e investigaciones que recopilen información conjunta acerca de procedimientos, materiales, aditivos, ventajas o desventajas en el desarrollo de técnicas de reciclaje de pavimentos, las cuales sean capaces de lograr, de alguna u otra forma, darlas a conocer y posicionarlas dentro del mercado nacional como una alternativa eficaz, eficiente, económica y amigable con el medio ambiente.

Este trabajo pretende contribuir a la distribución del conocimiento adquirido en esta

materia en distintos lugares del mundo, con el fin de aportar nacionalmente al desarrollo e implementación efectiva de técnicas que han sido motor de desarrollo, economía y sostenibilidad en los lugares donde han sido implementadas. Adicionalmente, se pretende evaluar el estado actual del país concerniente al reciclaje de pavimentos y comparar lo ya realizado, con la información encontrada para otros países.

3. INTRODUCCIÓN

El reciclado de pavimentos consiste principalmente en la reutilización parcial de los

materiales que lo componen, con el fin de construir una nueva estructura homogénea de una cierta profundidad especificada por los respectivos diseños, la cual sea capaz de soportar las solicitaciones de tráfico que por allí pasan. A estos materiales suelen agregarse aditivos, rejuvenecedores, estabilizantes o conglomerantes con una dosificación obtenida mediante ensayos de laboratorio o in-‐situ, los cuales cumplen con distintas funciones dependiendo de las solicitaciones de la vía.

Países industrializados y desarrollados como Estados Unidos, Holanda, Alemania, Brasil,

entre otros, han desarrollado e implementado nuevas y eficientes técnicas de reciclaje en la realización de nuevas vías o en la rehabilitación de existentes, obteniendo excelentes resultados durante los últimos 40 años. Un ejemplo claro de avance en la región, es la realización de proyectos de adecuación de tramos completos de vías como la RJ-‐116 en Brasil, en la cual se restauraron casi 60Km de pavimento con costos y tiempos mucho menores a los de una adecuación llevada a cabo por medios tradicionales (CIBER, 2010)

El nacimiento del termino reciclaje en el área de la infraestructura vial, ha dado lugar a un

sinnúmero de variaciones en su práctica, que van desde la reutilización de nuevos materiales, anteriormente considerados como desecho, hasta el tratamiento de las nuevas mezclas asfálticas a temperaturas mucho más bajas que las tradicionalmente utilizadas, generando ahorros significativos en energía, emisiones contaminantes, transporte de materiales y explotación de recursos naturales no renovables.

4. TECNICAS Y TIPOS DE RECICLAJE

Como parte del presente estudio, se han identificado las técnicas de rehabilitación y construcción basadas en el reciclaje de pavimentos con más auge en la actualidad y por cuya importancia y resultados a través del tiempo, se han posicionado dentro del mercado del desarrollo de infraestructura vial internacionalmente como motor de sostenibilidad y ahorro. La presente sección describe brevemente cada uno de ellos, haciendo claridad que no son los únicos ni tampoco los mejores. Es importante tener en cuenta que, como en todo proyecto de Ingeniería, no hay una única solución y su desarrollo depende en gran parte, de las condiciones previas a su implantación, por lo que cada técnica debe ser evaluada con anterioridad y su eficiencia debe ser confirmada.

4.1 Reciclaje en Frío In-‐Situ

En esta técnica, una o más capas superficiales de pavimento con ciertas deficiencias estructurales son removidas, tamizadas y remezcladas para formar una nueva capa cuyas características se asemejan a las de una base estabilizada (Invias, 2008). El proceso de mezclado, colocación y compactación son llevados a cabo sin la utilización de calor como parte del proceso. El tipo de agente, así como la decisión de adicionar nuevo agregado pétreo, depende en gran parte del estado y calidad de la o las capas removidas y de las nuevas solicitaciones de la vía.

En su proceso, se pueden utilizar dos tipos de agentes de reciclado o una mezcla de los mismos. Estos pueden ser, ligantes hidrocarbonados (emulsiones asfálticas, asfalto espumado), conglomerantes hidráulicos (cemento o cal) o un proceso mixto (combina los dos tipos de materiales) (Invias, 2008).

El proceso puede ser llevado a cabo por un equipo de máquinas de tres piezas, las cuales, en un proceso secuencial muelen, mezclan y aplican la nueva mezcla en un paso. El “tren” de equipos ocupa un solo carril por lo que la afectación al tráfico es reducida. Adicionalmente, y por la no utilización de calor en su proceso, los ahorros energéticos son significativamente altos. El Anexo 1 muestra una síntesis del proceso que es llevado a cabo durante el reciclado en frio teniendo en cuenta que este puede llegar a tener algunas variaciones dependiendo de la profundidad del fresado y del tipo de maquinaria utilizada.

El reciclaje en frío puede clasificarse dependiendo de la profundidad de reciclado a la que se quiera llegar en la o las capas de pavimento existentes:

4.1.1 Partial-‐Depth Reclamation

La ARRA (Asphalt Recycling and Reclaiming Association) define esta metodología como el reciclaje en frío,de únicamente la capa asfáltica hasta profundidades que pueden variar entre los 75 y los 100mm, para generar capas de base en vías con volumen de tráfico bajo a mediano. A pesar de que este procedimiento genera una superficie estable, es indispensable la aplicación de una nueva carpeta de rodadura ya que la superficie creada no es resistente a la abrasión por el tráfico ni a la humedad (Federal Highway Administration, 1997).

4.1.2 Full-‐Depth Reclamation

En esta técnica, toda la capa asfáltica se remueve junto con una porción de su capa inferior para que, posteriormente, el conjunto de materiales sean procesados y nuevamente utilizados como una base granular estabilizada. El material es triturado y sus aditivos son adicionados para luego ser amasado y compactado. Una superficie de rodadura es entonces aplicada para completar el proceso de rehabilitación de la vía intervenida. Suele ser recomendado en aquellos pavimentos con ahuellamientos profundos, así como con presencia de fisuras asociadas a cargas o expansiones térmicas. De igual modo, su utilización es óptima en pavimentos con problemas estructurales en sus capas de base o subbase (Federal Highway Administration, 1997).

4.2 Reciclaje en Caliente In-‐Situ

Básicamente, este procedimiento consiste en el reprocesamiento de material asfaltico proveniente de carpetas de rodadura, que no suelen superar los 40mm de espesor (Invias, 2008) y en las cuales, sus daños no están asociados a fallas profundas o estructurales. A excepción de algunos casos en la década de los 80’s, el reciclado en caliente in-‐situ no ha sido de amplia aplicación en el país ya que la industria no cuenta con los equipos necesarios para su ejecución (Invias, 2008). Su aplicación puede llevarse a cabo, por medio de dos tipos de procesos:

4.2.1 Termo-‐reperfilado

• Es realizado por una misma máquina de forma secuencial. • Se realiza un precalentamiento de la carpeta de rodadura asfáltica existente, seguido de

un fresado de la misma hasta una profundidad que no suele superar los 25mm y su posterior reacondicionamiento y compactación.

• Puede o no considerar el uso de un rejuvenecedor. • No contempla el uso de nueva mezcla asfáltica.

Lo anterior significa que su uso se reduce a una eventual aplicación de rejuvenecedor, la corrección de irregularidades superficiales o el mejoramiento de la densidad de la mezcla mediante su nueva compactación.

4.2.2 Termo-‐regeneración

Difiere del anterior en cuanto a que este puede contemplar la utilización de nueva mezcla asfáltica y el tipo de maquinaria utilizada puede realizar el proceso de fresado en frío y su mezcla por medio de tambor en caliente. Como características principales se tienen:

• Realizado por una misma máquina de forma secuencial. • Fresado hasta profundidad deseada y transporte a maquina mezcladora • Se puede o no considerar el uso de un rejuvenecedor, nuevos agregados pétreos y

material asfáltico. • Compactación de la nueva mezcla por medio de un tren de compactación convencional.

4.3 Reciclaje en Caliente en Planta

En esta técnica, el material obtenido mediante fresado se transporta a una planta procesadora donde es triturado y clasificado según su granulometría. A la nueva mezcla se le pueden añadir agregados pétreos vírgenes, cemento asfaltico o agentes rejuvenecedores y debe

cumplir con los mismos estándares de calidad exigidos a una mezcla hecha por medios tradicionales (Invias, 2008). Adicionalmente, para Colombia, el Artículo 462 [ref. 4.1.1] del Instituto Nacional de Vías, define especificaciones de construcción para la utilización de este método.

A pesar de que la implementación de esta técnica permite la corrección de deficiencias de las mezclas existentes y que el material reciclado puede ser utilizado como fuente de mejora de la capacidad estructural de un pavimento, presenta ciertas limitaciones necesarias de ser tenidas en cuenta frente a una posible utilización de esta:

• Existencia de materiales inadecuados, ya sea por lechadas asfálticas, mezclas abiertas, capas elaboradas por asfaltos líquidos (Invias, 2008).

• Diferentes procedencias de materiales reciclados, es decir, diferentes calidades. Esto exige una alta calidad de las plantas de tratamiento.

• Por estas mismas limitaciones, requiere de gran cantidad de ensayos de laboratorio que garanticen la calidad de la nueva mezcla

• En ningún caso es permitido que el material reciclado constituya más del cuarenta por ciento (40%) de la masa total de la mezcla (Invias, 2007).

El Anexo 2 describe los posibles escenarios para los cuales pueden llegar a ser aplicables las Técnicas de Reciclaje In-‐Situ (Sección 4.1 y 4.2) y Reciclaje en Planta en Caliente según el Invias.

4.4 Break and Seat

El Break & Seat es una técnica de rehabilitación de pavimentos rígidos que tiene como fin último, el de aplicar carpetas asfálticas de rodadura sobre losas de Concreto Hidráulico demolido mas no removido y cuyo estado actual evidencia fallas estructurales o fin del ciclo de vida. El uso de esta técnica exige que cualquier unión entre concreto y acero sea anulada y cualquier elemento metálico removido, exigencia que en muchos casos hace de su utilización de baja aplicabilidad.

La demolición suele llevarse a cabo por medio de un martillo vibratorio que forma bloques de aproximadamente 30 cm de ancho (Gonzales, 2013), los cuales son asentados a través de varias pasadas de un compactador de neumáticos. Una capa de material granular es aplicada luego como sellante y mecanismo anti fisuras y, sobre ésta, una carpeta asfáltica de rodadura es instalada. Las características de este procedimiento generan un muy alto aporte mecánico del material demolido, convirtiéndolo en un muy buen soporte para la nueva capa asfáltica que funcionará en su lugar. La Figura 1 muestra el proceso de demolición de las losas de concreto y la Figura 2, uno de los tipos de maquinaria que suelen llevar a cabo dicho procedimiento:

Figura 1. Martillo Vibratorio, llevando a cabo procedimientos de Break and Seat. (University of Washington, 2006).

Figura 2. Tipo de Maquinaria usualmente utilizada para procedimientos de Break and Seat. (University of Washington, 2006)

4.5 Crack and Seat

La esencia de este procedimiento es similar a la del Break and Seat, pero se diferencia en cuanto a que el proceso de demolición es llevado a cabo por medio de un martillo de impacto, el cual genera trozos de concreto más grandes que el Break and Seat. A pesar de que su técnica es similar, la del Crack and Seat puede llegar a generar daños significativos en el apoyo de las losas de concreto o en la subrasante (Gonzales, 2013). De utilizarse, debe ser con precaución ya que como muestra la Figura 3, estos daños pueden generar puntos con diferenciales de carga y zonas con bajos niveles de drenaje, además de reflexión de fallas acelerada y niveles de servicio muy pobres en un corto plazo luego de la rehabilitación.

4.6 Rubblize Compact

Este procedimiento también se aplica en la rehabilitación de pavimentos rígidos. Por el tipo de

maquinaria utilizada (viga vibratoria), en esta metodología se fractura por completo la parte superficial de las losas de concreto, generando una superficie casi granular que evita la aplicación de una nueva capa granular anti-‐fisuras. Tal como muestra la Figura 4 y a diferencia del Crack and Seat, este método no representa ningún riesgo para el apoyo de las losas, ya que el tamaño de las partículas fracturadas aumenta proporcional a la profundidad de losa y las vibraciones no se transmiten de manera representativa hacia el apoyo (Gonzales, 2013). Como los dos anteriores métodos, es necesario que la losa fracturada sea compactada para luego ser provista de una nueva capa asfáltica de rodadura. La Figura 5, expone el estado final de la superficie luego de ser triturada.

Figura 3. Esquema de efectos de martillo de impacto sobre soporte de pavimento. (Resonant Machines, 2005)

4.7 Whitetopping

El Whitetopping es una alternativa de rehabilitación de pavimentos flexibles y constituye una medida efectiva para la optimización de la vida del mismo. Básicamente, consiste en la aplicación de una capa de Concreto Hidráulico sobre una existente capa de mezcla asfáltica deteriorada. Existen tres variaciones de Whitetopping comúnmente usadas en la industria y se definen en términos generales a continuación:

• Whitetopping tradicional: las losas de concreto poseen un espesor mínimo de 200 mm y no se tiene en cuenta la unión entre la nueva capa de concreto y la de concreto asfáltico (Gonzales, 2013).

• Whitetopping delgado: las losas de concreto tienen un espesor de capa entre los 100 y 200 mm y puede o no, tenerse en cuenta la unión entre la capa asfáltica y de concreto (Gonzales, 2013).

• Whitetopping ultra delgado: espesor de capa menor a 100 mm y necesariamente requiere una unión entre la capa asfáltica y la capa de concreto (Gonzales, 2013).

A pesar que diversos manuales y bibliografía existente no contemplan estos métodos dentro del rango del reciclaje, se ha decidido tomar en cuenta que éste sí hace parte de estos métodos, ya que su proceso involucra la reutilización de material, en este caso del pavimento existente deteriorado, como Base o Subbase de buena capacidad estructural. Esto sin duda alguna, disminuye significativamente la cantidad de material utilizado como soporte de la nueva capa de concreto, tal como material granular virgen proveniente de centros de acopio o explotación de canteras.

Figura 4. Viga Vibratoria, llevando a cabo procedimientos de Rubblizing (University of Washington, 2006).

Figura 5. Superficie luego de ser intervenida por proceso vibratorio (University of Washington, 2006).

5. MATERIALES RECICLABLES Y SU ESTADO ACTUAL

Según la Federal Highway Administration (FHWA), 19 materiales son los reciclables con

disposiciones técnicas y de diseño para su implementación en mezclas asfálticas y pavimentos en general. La Tabla 1 muestra una síntesis de los materiales mencionados anteriormente, así como una breve descripción de sus aplicaciones en pavimentos y la situación actual de cada uno en los Estados Unidos.

Tabla 1. Síntesis de explicación de 19 materiales reglamentados por la FHWA como reciclables y aplicables para utilización en pavimentos. (Federal Highway Administration, 1998)

MATERIAL DEFINICIÓN APLICACIONES ESTADO ACTUAL Y CANTIDADES (USA)

BAGHOUSE FINES (Finos de filtros tipo ‘Baghouse’)

Partículas de polvo capturadas de los gases de escape provenientes de plantas productoras de HMA (Hot Mix Asphalt).

Inmediatamente reutilizado en proceso de producción de HMA o almacenado para uso como llenante mineral.

Entre 40 y 50% de plantas de HMA poseen procesos de recolección de ‘Baghouse fines’. Anualmente se producen entre 6 y 8Mt de este material.

BLAST FURNACE SLAG (Escoria de horno de explosión)

Co-‐producto no-‐metálico obtenido en la producción de hierro. Compuesto por silicatos, aluminosilicatos y calcio-‐alumino-‐silicatos. Comprende un 20% en masa de la producción de hierro.

Se ha utilizado como agregado para concreto con cemento Portland, asfáltico, hidráulico, agregado para bases granulares, agregados livianos para cemento Portland, materia prima para producción de cemento y como material aislante , entre otros.

Se reporta que casi la totalidad de material producido es utilizado, con menos del 10% de material desechado en vertederos, cantidad no despreciable teniendo en cuenta que anualmente se produce un aproximado de 15.5 Millones de Toneladas (Mt) en Estados Unidos.

COAL BOTTOM ASH/BOILER SLAG (Cenizas de carbón de Fondo/Escoria de Caldera)

Material no combustible recolectado del fondo de hornos de combustión a carbón. El producto final del ‘Coal bottom ash’ suele ser similar al agregado fino natural con la diferencia de ser más liviano y frágil. El ‘Boiler Slag’ por el contrario, es un material negro, grueso, angular y vidrioso.

Tipos de material dependen esencialmente del tipo de horno. Su papel en vías se ha centrado en el uso como llenante estructural, material de base y subbase para pavimentos y materia prima en la producción de cemento Portland

Según estadísticas del 2006, la industria genera anualmente aproximadamente 18.6Mt de ‘Bottom ash’ pero únicamente el 45% es utilizado. 2Mt de ‘Boiler Slag’ son generadas anualmente, de estas, cerca del 84% son utilizadas.

COAL FLY ASH (Cenizas Volantes)

Material fino obtenido del gas de combustión de la quema de carbón pulverizado en calderas u hornos. Recolectado por medio de precipitadores o equipos mecánicos de colección

Por sus características minerales y químicas su uso es amplio en pavimentos. Llenante mineral para concreto asfáltico, estabilización de suelos y bases, llenante estructural y materia prima para producción de cemento Portland, son algunas de sus principales aplicaciones

En 2006, 32.4Mt de material fueron utilizadas, siendo esto el 45% del total producido. Situación opuesta en la Union Europea donde más del 90% fue reciclado.

FGD SCRUBBER MATERIAL (Material de

Material obtenido de la desulfuración de los gases emitidos en el proceso de quema y combustión de

Sus usos se han limitado al relleno de taludes, como material para bases y materia prima para producción de

En 2006, se generaron 30Mt aproximadamente. Corresponde al 24.2% de todos los productos obtenidos de la


desulfuración de gases de combustión)

Carbón. cemento Portland combustión de carbón. Únicamente el 30% del material producido fue utilizado beneficiosamente.

FOUNDRY SAND (Arena de Fundición)

Silicio de alta calidad que se utiliza en la creación de moldes para la fundición de metales. Después de su utilización, el material pierde sus propiedades y se destina como residuo.

Entre sus beneficios, se encuentra el uso como reemplazo de agregado en mezclas asfálticas y concreto, taludes, muros de contención, bases y subbases, rellenos fluidos y mezclas de HMA.

Actualmente, 1.5Mt de material son reutilizadas anualmente en aplicaciones de ingeniería. Esto corresponde únicamente al 15% del total producido en el año.

KILN DUSTS (Polvos de horno)

Subproducto fino capturado de los sistemas de control de contaminación de aire y colección de polvos en procesos de producción de cal y Cemento Portland.

Un potencial uso se encuentra en el uso como agente estabilizador y solidificador de suelos blandos y húmedos por su capacidad absorbente y alcalina. Se ha utilizado como agregado liviano y llenante mineral en concretos asfalticos.

Anualmente se producen 18Mt aproximadamente en USA.. La mayoría del producto obtenido (64%) es reutilizado en el proceso de producción y sólo un 6% se utiliza fuera de sitio. Se calcula que en la actualidad la cantidad de material almacenado excede las 100Mt.

MINERAL PROCESSING WASTES (Residuos de procesamiento de minerales)

Residuos generados durante la extracción y beneficio de minerales. Entre otros se pueden encontrar residuos de rocas, carbón, lodos, o ‘gas pizarra’.

Cuando se presentan condiciones adecuadas de finura, contenido de impurezas, acidez o locación adecuada, los residuos pueden ser utilizados como material granular, agregado para concreto con cemento Portland, relleno fluido o relleno para taludes.

Se estima que 1.8 Billones de Toneladas son producidas al año, esto representa el 50% de los residuos sólidos producidos en USA anualmente. Se calcula una acumulación de 55 Billones de toneladas en todo el territorio americano.

MSW COMBUSTOR ASH (Cenizas de combustión de residuos solidos urbanos)

Es el subproducto obtenido durante la combustión de residuos solidos urbanos en instalaciones adecuadas para dicha actividad

Uso muy poco difundido. Potenciales usos como agregado sustituto en concreto asfáltico, concreto con cemento Portland y como agregado en aplicaciones para estabilización de bases.

Casi la totalidad de las 9Mt producidas anualmente, se disponen en vertederos. Situación contrastante se encuentra en Europa donde más del 50% se reutiliza en construcciones.

NONFERROUS SLAGS (Escorias no ferrosas)

Son producidos durante la recuperación y procesamiento de metales no ferrosos obtenidos de minerales naturales. Escoria de cobre, níquel, fosforo, plomo y zinc están incluidos en este grupo de materiales.

Se ha reportado su uso como agregado sustituto en HMA, relleno de taludes, agregado para bases granulares y algunos parecen tener propiedades cementantes, pero no se ha documentado su uso.

Se calcula que al año se producen casi 5Mt. Sin embargo, debido a la ubicación remota de sus lugares de producción, son muy poco utilizados y sus usos han sido muy poco difundidos. Mayoría termina en vertederos.

QUARRY BY-‐PRODUCTS (Subproductos de cantera)

Materiales finos obtenidos en las fases de trituración y lavado de roca triturada en el proceso de obtención de agregados de canteras.

Se pueden obtener como finos residuales, como ‘baghouse fines’ o por sedimentación. Se ha reportado su uso en terraplenes, como agregado en bases y subbases granulares y dependiendo de su humedad y contenido de arcillas, puede ser utilizado como llenante mineral en HMA

Existen más de 3000 operaciones de cantera en USA y se calcula una producción anual de 175Mt. No se tiene información acerca de la cantidad exacta reciclada y virtualmente, todo se re-‐almacena en las canteras.


RECLAIMED ASPHALT PAVEMENT

Ver Sección 5.1 Ver Sección 5.1 Ver Sección 5.1

RECLAIMED CONCRETE MATERIAL


RECLAIMED ASPHALT SHINGLE


SCRAP TIRES (Llantas molidas)


SEWAGE SLUDGE ASH (Cenizas de lodo de aguas residuales)

Es el subproducto obtenido de la incineración de los lodos de aguas residuales deshidratados.

Su tamaño (limoso o arenoso) depende de tipo de deshidratación e incineración. Se ha reportado su uso como materia prima en la producción de concreto hidráulico, llenante mineral en HMA y agregado de relleno fluido.

Existen aproximadamente 170 plantas de tratamiento de lodos que procesan únicamente el 20% del total producido anualmente. Esto corresponde a una cantidad entre las 0.5 y 1 Mt de cenizas producidas anualmente

STEEL SLAG (Escoria de Acero)

Es producido a partir de la separación del acero fundido de las impurezas en hornos de producción de acero. Está compuesta de silicatos y óxidos solidificados luego del enfriamiento.

Su tamaño y forma granular han hecho que sus principales usos hayan sido como base granular o como agregado en diversos campos de la construcción.

Se calcula que de las 8Mt que anualmente se producen, casi la totalidad es reutilizada en aplicaciones de la industria de la construcción.

SULFATE WASTES (Residuos de Sulfatos)

Son subproductos ricos en sulfatos, obtenidos a partir del proceso de producción del acido fluorhídrico y fosfórico

Actualmente no cuenta con ningún tipo de aplicación material, aunque se ha estudiado su uso como material de base para pavimentos o estabilización de las mismas, así como de vías en afirmado.

Aproximadamente, se producen 35Mt anualmente en USA, pero se calcula que existen almacenadas casi 1 Billón de Toneladas sin utilizar alrededor de los Estados Unidos.

WASTE GLASS (Residuos de Vidrio)

Es el material residual obtenido tanto del proceso de producción de vidrio, como del vidrio desechado de la actividad humana.

Cuando es triturado como partículas del tamaño de la arena, su comportamiento es muy similar al de ésta en el uso como material de agregado de bases, subbases, concreto hidráulico y asfáltico.

A pesar que es un material naturalmente reciclable, se calcula que casi el 77% de este es llevado a vertederos por la dificultad y altos costos de separación de impurezas como plásticos, metales, colorantes, entre otros. Aproximadamente 10Mt son producidas anualmente en USA.

El desarrollo de estas guías técnicas y de diseño por parte de la FHWA, ha sido un gran

punto de partida para ampliar la gama de posibilidades de reutilización de materiales en la industria de la construcción y, más específicamente, en el de la infraestructura vial. Como se puede observar, materiales provenientes de distintos tipos de industrias de producción, pueden llegar a ser utilizados satisfactoriamente como reemplazo de materiales vírgenes tradicionalmente usados, como agregados pétreos o granulares provenientes de canteras de explotación. Los características de los materiales no descritos en la Tabla 1, se definen con más detalle a continuación, por ser actualmente a su vez, los de mayor auge y desarrollo en el ámbito nacional e internacional.

5.1 Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) – Mezcla Bituminosa Reciclada (MBR)

Como RAP se conoce al material obtenido como parte del procedimiento de remoción de una capa asfáltica, el cual es utilizado posteriormente en la reconstrucción o repavimentación del mismo tramo, u otro en una distinta ubicación. El RAP tiene una amplia gama de posibilidades de utilización en procesos de construcción ya que por sus propiedades, puede ser empleado en mezclas asfálticas frías (Cold Mix Asphalt-‐CMA), tibias (Warm Mix Asphalt-‐WMA) o calientes (Hot Mix Asphalt-‐HMA), como agregado en capas de base o sub-‐base y puede llegar a tener usos tales como el relleno de terraplenes. Por sus diferentes usos, son también distintas las técnicas de tratamiento en las que el material puede ser utilizado, algunas de las cuales se describieron en la Sección 4 del presente informe.

5.1.1 Situación Actual en Estados Unidos

La National Asphalt Pavement Association, NAPA, a través de las encuestas nacionales llevadas a cabo en 49 de los 50 estados de los Estados Unidos desde el 2009 hasta el 2011, ha llegado a concluir que la industria del asfalto ocupa el primer lugar dentro del escalafón de los mayores recicladores de ese país con una tasa de reciclaje de pavimentos del 99% (NAPA, 2013). Así mismo y como lo muestra la Figura 6, en el 2011 registró una cantidad de 66.7 Millones de Toneladas de RAP utilizadas en mezclas asfálticas. Valor que representa un crecimiento del 19% con respecto al 2009 y del 7% con respecto al 2010, del número de toneladas de material reciclado utilizado por la industria en estos años.

Figura 6. Toneladas de RAP utilizadas por año en USA (Millones de Ton). (NAPA, 2013)

Tal como se puede observar de la Figura 6, en el año 2011 casi un 92% del material asfáltico reciclado es utilizado en mezclas en caliente y tibias (HMA/WMA). A pesar de que el reporte de la NAPA no lo indica, estos valores dejan intuir el orden de importancia y el porcentaje de utilización de las distintas técnicas de reciclaje anteriormente mencionadas. Lo anterior indicaría una posible mayor utilización en dicho país del Reciclaje en Caliente In-‐Situ o en Planta y un auge importante de tener en cuenta, en cuanto a las mezclas en tibio. Si se supone un contenido de asfalto del 5% en las cantidades anuales de RAP en Estados Unidos, esto representa un poco más de 3.3 Millones de Toneladas (19 Millones de Barriles) de ligante asfáltico ahorrado. Traducido a dinero y tomando un costo aproximado por tonelada de ligante de $600USD, se estima que los ahorros anuales son de aproximadamente 1.98 Billones de Dólares anualmente (NAPA, 2013).

5.1.2 Situación Actual Colombia

Datos tan disgregados y específicos como los encontrados en el reporte de la NAPA y que detallen de tal manera las cantidades y porcentajes de material asfaltico reciclado con el paso del tiempo, no se tienen en el país. Como causa principal, se encuentra el hecho de que las prácticas que allí se detallan no tienen tan amplia historia de aplicación y su reglamentación es muy reciente en el país. Esta situación a su vez conlleva a que la industria de la construcción no los haya adoptado en dichas proporciones. Solo hasta el año 2007, a través del las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras, el Instituto Nacional de Vías de Colombia (Invias), llevo a cabo ciertas actualizaciones que reglamentaron el Reciclado de Pavimento asfáltico en frío en el lugar o In-‐Situ y el Reciclado de Pavimento asfáltico en Planta y Caliente a través de los Artículos 461 y 462, respectivamente (Invias, 2007). Por su parte, el Instituto de Desarrollo Urbano de la ciudad de Bogotá (IDU), reglamentó en el año 2011 el reciclaje de pavimento asfáltico In-‐Situ y su estabilización con aditivos bituminosos y/o hidráulicos (IDU, 2011). Si bien las cantidades de material reciclado resultantes de la aplicación de dichas especificaciones y guías de construcción no se encuentran adecuadamente documentadas, sí se tienen algunos casos en los cuales su aplicación ha sido satisfactoria y muestran signos de avance en el desarrollo y posicionamiento de dichas técnicas de reciclaje principalmente en la ciudad de Bogotá. Algunos de estos ejemplos se citan a continuación y cabe aclarar que fueron utilizados como material estabilizante en bases con aditivos bituminosos y/o hidráulicos (IDU, 2011):

• Troncal NQS Norte Tramo II. Base estabilizada con material reciclado [MBR: 80%. Granulares de aporte: 20% y Cemento Portland: 4% (del peso de la mezcla de MBR + Granulares)]:

o Área Intervenida: 13.000 m2 (IDU, 2011) o Volumen Instalado: 1.620 m3 (IDU, 2011)

• Contratos de Mantenimiento IDU:

Tabla 2. Volúmenes de material asfáltico reciclado por Localidad. (IDU, 2011) LOCALIDAD VOLUMEN

(m3) Bosa 1357 Usme 1697 Kennedy 862

• Intervenciones de la Brigada IDU-‐SOP:

Tabla 3. Área de material asfáltico reciclado por zona de Brigada IDU-‐SOP. (IDU, 2011)

Es importante recalcar que, preocupada por la problemática generada tanto por el

volumen como por la disposición de escombros en la ciudad de Bogotá, la Secretaría Distrital de Ambiente, por medio de la Resolución 1115 de 2012, reglamentó la utilización y el aprovechamiento de los escombros provenientes del Distrito Capital. En esta, se exige la utilización de un porcentaje de RAP mínimo del 5% en metros cuadrados para obras civiles de carácter multifamiliar y del 10% para obras civiles realizadas por el IDU (Secretaria Distrital de Ambiente, 2012). Dicho porcentaje aumentará de forma gradual un 5% anualmente, hasta llegar a un mínimo de 25% del volumen o peso total del material utilizado en obra.

Si bien los porcentajes comentados anteriormente pueden llegar a ser mayores, bajo ningún motivo es permitida la utilización de porcentajes de RAP mayores al 40% (Invias, 2007). Cabe aclarar que, gran mayoría de los DOT (Department of Transportation) en Estados Unidos, reglamentan la utilización de RAP en valores que varían entre el 10 y el 50% (Al Qadi, Elseifi, & Carpenter, 2007). Adicionalmente, el valor promedio de RAP utilizado en los Estados Unidos es de aproximadamente 12% (Federal Highway Administration, 2011)

Si bien esto ya representa un gran avance para incentivar el uso de material reciclado en la construcción o rehabilitación de pavimentos en la ciudad, se estableció adicionalmente que “Las entidades públicas podrán considerar como ítem de evaluación los porcentajes de material reciclado proveniente de escombros o su reutilización, dentro de los procesos de contratación pública para el desarrollo de obras” (Secretaria Distrital de Ambiente, 2012). Lo anterior quiere decir que, entidades contratantes estarán en la libertad de otorgar más puntos a los proponentes que dentro de sus propuestas, incluyan porcentajes superiores a los mínimos exigidos.

5.2 Reclaimed Concrete Pavement/Reclaimed Concrete Material (RCP/RCM)

Es producido a partir de la demolición parcial o total de losas de concreto de Cemento Portland (PCC, Portland Cement Concrete) en el proceso de reconstrucción o rehabilitación de alguna vía existente. El concreto demolido es usualmente trasladado a una planta donde residuos metálicos son removidos y tiene lugar un proceso de trituración y tamizado. Sin embargo, este mismo concreto demolido puede permanecer In-‐Situ y ser preparado para llevar a cabo técnicas de reciclaje como el Crack and Seat, Break and Seat o el Rubblizing Compact, explicadas anteriormente.

Mártires 1.143 Engativá 720

TOTAL 5.779

ZONA AREA (m2) Sur 92.295 Norte 31.180 Rural 11.475

TOTAL 134.950

La manera en la que es llevado a cabo el proceso de trituración del RCP transportado a planta, hace que la gradación y forma de sus partículas resultantes sean las óptimas para su principal uso como reemplazo de agregado en bases granulares, estabilizadas, HMA y nuevo PCC.

5.2.1 Situación Actual Estados Unidos

2 billones de toneladas de agregado son producidas anualmente en los Estados Unidos y se espera que su producción aumente a 2.5 Billones de Toneladas en el 2020, lo cual ha llegado a aumentar significativamente la preocupación acerca de donde provendrán estas grandes cantidades de nuevo material (FHWA, 2004). De esta preocupación, ha surgido en el mercado gran interés por la reutilización del concreto en sus distintas formas y su utilización está en aumento debido a los comprobados ahorros, por cuenta de la disminución en cantidades de material transportado y emisiones contaminantes, especialmente cuando el material es reutilizado dentro de la misma área metropolitana en que son producidos. La Figura 7 muestra la distribución por usos del concreto reciclado en los distintos estados de los Estados Unidos. En este mapa, se identifican las distintas aplicaciones del concreto reciclado, tales como agregado de rellenos fluidos o concreto asfáltico, agregado de nuevo PCC, agregado para base o subbase, o una combinación de métodos.

Figura 7. Distribución por usos del Concreto Reciclado en Estados Unidos. (Federal Highway

Administration, 1998)

Como se observa, una gran mayoría de estados llevan a cabo procesos de reciclaje del concreto a través de su reutilización como agregado de bases y agregados de relleno fluido o mezcla asfáltica. Sin embargo, todas sus aplicaciones son cubiertas alrededor del país, lo cual garantiza un apropiado desarrollo tanto técnico como en cantidad de material reciclado en los próximos años, así como una difusión efectiva de sus prácticas relacionadas a través de todo el territorio.


A través de la Especificación Técnica para el Empleo de Agregados Pétreos a partir de Concreto Hidráulico Reciclado, el IDU reglamenta la utilización de concreto reciclado en la ciudad de Bogotá. En esta, se estipula que el concreto reciclado podrá ser utilizado como parte de materiales de Base, Subbase, Concretos o como material de relleno (IDU, 2010). A la fecha, no se

encontró reglamentación alguna por parte del Invias para la reutilización de concreto hidráulico con aplicación a pavimentos. Desafortunadamente, no existen en Colombia datos que disgreguen detalladamente la cantidad de concreto demolido, ni tampoco el reutilizado en proyectos de rehabilitación o construcción. A través del tiempo, este tipo de material ha sido catalogado como escombro, por lo que su tratamiento y disposición ha sido como tal. Aspectos como la disposición, tratamiento y reutilización de escombros, serán tratadas posteriormente en la Sección 5.5.

5.3 Reclaimed Asphalt Shingle (RAS)

Los “asphalt shingles” son un tipo de tablilla para tejados que representa uno de los materiales más utilizados para este fin en los Estados Unidos por ser económicos y de fácil utilización. Este material tiene un contenido de asfalto que puede variar entre el 19 y el 36% en contenido de peso (CalRecycle, 2006) y como todo material al final de su vida útil, debe ser reemplazado. Después de muchos años de ser dispuesto en rellenos sanitarios y botaderos, se destinó su utilización, entre otras finalidades, como agregado en nuevas Hot Mix Asphalt (HMA) o Warm Mix Asphalt (WMA), bases y subbases granulares, lo cual ha contribuido significativamente a la disminución en la utilización de nuevo material asfáltico virgen, agregado pétreo, así como a la disminución de material de desecho en vertederos y rellenos sanitarios.

A pesar de no ser aplicable a Colombia por la inexistencia de este tipo de material en el país, se considera importante mencionar, ya que por lo menos en los Estados Unidos, genera aproximadamente 11 Millones de Toneladas (MTon) de desperdicios al año, haciéndola una técnica de amplio alcance y gran impacto para el medio ambiente.

Tal como lo muestra la Figura 8, en el 2011 se registró una cantidad de 1.2 Millones de Toneladas de RAS utilizadas en HMA y WMA. El anterior valor, representa un crecimiento del 70% con respecto al 2009 y del 8% con respecto al 2010, del número de toneladas de material reciclado utilizado por la industria en estos años.

Figura 8. Toneladas de RAS utilizadas por año en USA (Miles de Toneladas)

A diferencia de los años 2009 y 2010, en el año 2011 se puede ver como casi la totalidad del material obtenido fue reutilizado en aplicaciones relacionadas con pavimentos, situación que confirma las grandes ventajas mecánicas, económicas y ambientales de utilizar este material. Adicionalmente, si bien no se especifican las cantidades exactas de HMA y WMA utilizadas, se puede intuir que las tecnologías de WMA atraviesan por un gran momento en la industria y sus ventajas ambientales, constructivas y económicas han de ser tenidas en cuenta.

Si bien este material no está disponible en Colombia, sí es un muy buen indicador y punto de partida para resaltar las ventajas del asfalto caucho, material que proviene de la mezcla entre asfalto virgen y grano de caucho reciclado (proveniente de las llantas molidas), y que por sus características y composición, se asemeja al RAS y será explicado en la siguiente sección.

5.4 Scrap Tires – Rubberized Asphalt – Asfalto Caucho

Es un término ampliamente utilizado para describir las mezclas asfálticas en caliente o HMA con contenidos de Crumb Rubber Modifier (CRM) o Grano de Caucho Reciclado (GCR), el cual es obtenido a partir de la reutilización de llantas desechadas, las cuales son molidas y procesadas hasta ser aptas para su correspondiente combinación con la nueva mezcla asfáltica. Su aplicación a la HMA puede llevarse a cabo por medio seco o medio húmedo, es decir, mezclando el material molido directamente como parte de los agregados o del asfalto, respectivamente.

5.4.1 Situación Actual Internacional

Se calcula que anualmente, se desechan unas 300 Millones de llantas en Estados Unidos, 30 Millones en Brasil y 25 Millones en México (Rondón Quintana, 2011). En Brasil existen unas 900 Millones de llantas dispuestas de manera inadecuada en el ambiente, así como 250mil Toneladas en Peso de llantas acumuladas en México (Rondón Quintana, 2011). Para 1995, la FHWA calculaba que existían entre 2 y 3 billones de llantas acumuladas a través de los años en los Estados Unidos (Federal Highway Administration, 1998). Sin embargo, como se muestra en el Anexo 3, esta cantidad ha disminuido significativamente en la actualidad. Buenas prácticas se han llevado a cabo en los Estados Unidos para la reutilización de este material y, en la actualidad, unas 240 millones de llantas usadas tienen un destino final en diferentes tipos de mercados, uno de los cuales lo representa el sector de la Ingeniería, el cual reutiliza casi 60 millones de llantas anualmente como Crumb Rubber Modifier, es decir, casi un 20% del total producido. Sin embargo, se estima que todavía casi un total de 27 millones de llantas son dispuestas en botaderos, vertederos o rellenos sanitarios alrededor del país (RMA, 2004). La Figura 9 ilustra el comportamiento a través de los años tanto de la generación como del porcentaje y número de llantas reutilizadas en los Estados Unidos.

Figura 9. Comportamiento de la generación y reutilización de llantas en los Estados Unidos (RMA, 2004)

Es visible el incremento en la tendencia de reutilización de llantas y la disminución de la

brecha entre la generación de llantas usadas y las recicladas. Esto indica un crecimiento constante en las opciones de reutilización en distintas áreas de la industria y que existe una mayor preocupación por la disposición de este material a cielo abierto y los daños ambientales que esto produce. El Anexo 4, detalla la disposición de llantas usadas en los Estados Unidos y los porcentajes relativos que cada uno representa en el mercado.

La situación actual en Europa es diferente y representa el ejemplo a seguir del mundo. Desde el año 1999, un sistema de proyectos de responsabilidad por parte del productor se ha venido implementando, con indicadores que han llegado a pasar de menos del 50% hasta el 100% de recuperación de llantas de desecho en gran mayoría de países de la Unión Europea. En el Anexo 5 se muestra una infografía en primer lugar, de la producción de desechos de llanta por país, así como el cambio en el tiempo de los porcentajes de material reciclado en Europa


Estudios llevados a cabo por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial sobre llantas en Colombia, concluyeron que para el 2008 habría un consumo de 4’493.092 llantas y que se distribuirían como se muestra a continuación:

• 1’067.072 llantas de camiones y busetas (24%). • 3’462.020 llantas de automóviles y camionetas (76%).

Según estimaciones, la generación de residuos de llantas de automóvil, camionetas, buses y camiones es de 61.000 toneladas al año (Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010) las cuales contaminan fuentes de agua, ocupan rellenos sanitarios, vertederos, se entierran o se encuentran ubicadas en zonas con gran peligro de combustión y quema a cielo abierto. Según datos de Mundo Limpio, empresa dueña de la primera planta de reciclaje de llantas en Colombia, la distribución de usos para llantas desechadas es como se muestra en la Figura 10, que sigue a continuación:

Figura 10. Distribución porcentual por uso, de llantas desechadas en Colombia (Unión Temporal OCADE LTDA/ SANIPLAN/ AMBIENTAL S.A.).

Como se puede observar, únicamente el 28% de los neumáticos desechados, tienen un uso

dentro de la industria colombiana. El resto se dispone para vertederos, rellenos sanitarios o se quema por parte de algunos subsectores para usarlas como combustibles en sus procesos productivos o para extraer los metales que en ellas se contienen, situación generadora de grandes daños ambientales en las zonas donde se lleva a cabo.

Consientes del gran daño ambiental y de las grandes bondades que tiene el reciclaje de neumáticos en diversas áreas de la economía, el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, a través de su Resolución 1457 del 29 de Julio de 2010, establece los “Sistemas de Recolección Selectiva y Gestión Ambiental de Llantas Usadas” en los cuales se establece que a partir del 2012, los productores deberán garantizar una recolección y gestión ambiental de mínimo el 20% del promedio de producción en los dos años anteriores. Este porcentaje tendrá aumentos graduales del 5% anual hasta garantizar un 65% mínimo de recolección y reutilización (referencia acá).

Como resultado a esta resolución de Ley, la Secretaría de Ambiente y la Secretaría de Movilidad de la ciudad, a través de la Resolución 6981 del 2011, dispusieron que “Los contratistas de obra deberán usar materiales provenientes del aprovechamiento de llantas en un porcentaje no inferior al 5% de metros cuadrados del total de cada contrato de obra”. Tal como la Resolución 1115 de 2012 para manejo de escombros, la Resolución 6981 establece que los porcentajes se incrementarán anualmente en 5%, hasta completar un mínimo del 25% de material proveniente del aprovechamiento de llantas.

En cuanto a la normativa concerniente a las especificaciones y guías de diseño, Colombia cuenta con las especificaciones de Invias (2007) para caracterizar cementos asfálticos modificados con polímeros, copolímeros, entre otros. Así mismo, por medio de la Resolución 3841 del 5 de Septiembre de 2011, la ciudad de Bogotá cuenta con las especificaciones para la “Aplicación de Grano Caucho Reciclado (GCR) en mezclas asfálticas en caliente por Vía Húmeda”. En esta se

72%

17%

6% 5%

Usos Porcentuales de Llantas usadas en Industria Colombiana

Quema y Rellenos Sanitarios

Reencauche

Destino Artesanal

Otros Usos

describen objetivos, alcances, tipos de materiales a utilizar, la manera en la que se debe producir y mezclar el GCR, así como las condiciones para el recibo del trabajo, entre otros.

Si bien el reciclaje de este material y su posterior uso en el sector de los pavimentos es el de más auge actual en el país, por ser tan reciente la aplicación de estas leyes y resoluciones, no se encuentran aun documentados los resultados de la utilización de GCR en materia de proyectos que lo hayan utilizado, así como las cantidades correspondientes y el comportamiento mecánico de los mismos, entre otros. Cabe resaltar, de igual modo, que el interés por llevar a cabo un recaudo juicioso por parte de las autoridades locales e instituciones públicas no parece haber sido significativo.

5.5 Escombros en Colombia

Solamente en la ciudad de Bogotá, se reportó un total de casi 11 millones de metros

cúbicos anuales de escombros, los cuales fueron aportados en su mayoría, por el sector público con una cantidad aproximada de 3’830.628 m3 y por el sector privado con un aporte de 6’804.232 m3 (UAESP, 2009). A consecuencia de la insuficiencia de lugares autorizados para la disposición de los escombros, estos fueron ubicados en lugares no autorizados por el distrito. En la actualidad, Bogotá cuenta con 5 lugares de disposición autorizados pero sólo uno de ellos (Reserva Ecológica la Fiscalía), tiene un adecuado manejo y gestión de los residuos que allí se transportan, el resto están considerados como Nivelaciones Topográficas, es decir, se descarta cualquier tratamiento o reutilización de los materiales que a estos puntos llegan. Como se comentó en la Sección 5.1.2, la Secretaría Distrital de Ambiente reglamentó la utilización y el aprovechamiento de los escombros provenientes del Distrito Capital por medio de la Resolución 1115 de 2012 y en la cual “Se adoptan los lineamientos técnico ambientales para las actividades de aprovechamiento y tratamiento de los residuos de construcción y demolición en el distrito capital”. En respuesta a dichas normas y reglamentaciones, se han creado Centros de Tratamiento y Aprovechamiento (CTA), en los cuales se procesan y dejan aptos a los escombros que allí se llevan, para su re-‐inclusión al ciclo de vida de nuevas estructuras. Sin embargo, las cantidades de material reciclado y procesado no son aun significativas en comparación con la gran cantidad de escombros que produce la ciudad de Bogotá a diario. En presentación del IDU al Consejo de Bogotá acerca de la disposición y manejo integral de los escombros en el Distrito Capital, se presentaron los datos que se muestran en la Figura 4 y que expone la cantidad de metros cúbicos llevados a los CTA y los suministrados por los CTA para su reutilización en obras públicas de la ciudad.

Figura 11. Cantidades de material llevado a CTA y material suministrado por CTA. Año 2012

Como se puede observar, el volumen de material transportado a los CTA es muy bajo en

comparación con el volumen producido en la ciudad de Bogotá. Adicionalmente, solo un 20% de este material ha sido dispuesto para reutilización en la construcción o rehabilitación de obras públicas de la ciudad.

Por su parte y según el Departamento Administrativo de Gestión de Medio Ambiente (DAGMA), en Cali se estima que a diario se generan entre 900 y 1.200 m3 de desechos de construcción de los cuales, la mayoría tenían como destino mas de 100 “Basureros crónicos” (Lugares ilegales de acopio) presentes en la ciudad (DAGMA, 2011). Adicionalmente, se tienen aproximadamente 50 escombreras que en este momento se encuentran saturadas ya que alcanzaron su capacidad máxima de almacenamiento.

A pesar que existen normas y reglamentación que sanciona tanto a productores como a transportadores de escombros por no llevar a cabo prácticas correctas, la insuficiencia de centros autorizados y con amplia capacidad de disposición hace de estas medidas, inútiles.

Con respecto al resto del país, el Decreto Nacional 838 del 2005 establece que los escombros que no sean objeto de algún programa de recuperación y aprovechamiento, deberán ser dispuestos adecuadamente en escombreras cuya ubicación haya sido previamente definida por el municipio o distrito (Salgado Ramirez, 2009). Cabe aclarar que la situación en otras zonas del país puede llegar a ser muy similar a las expuestas en la presente sección.

Material Llevado a CTA

Material Suministrado por CTA

21765

4370.5

Total (m3)

6. PERCEPCIÓN DEL SECTOR DE CONSTRUCCIÓN DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL

Como herramienta esencial para el desarrollo del presente informe, se llevó a cabo un

formato de entrevista semi-‐estructurada (Anexo 7), la cual fue realizada a algunos actores del medio de la construcción de vías en la ciudad de Bogotá para conocer su percepción en cuanto a los puntos que se enuncian a continuación:

• Nuevas técnicas de reciclaje • Proyectos importantes realizados por medio de técnicas de reciclaje de pavimentos • Documentación en cuanto a estos proyectos (cantidades, costos) • Conocimiento de nueva reglamentación. • Percepción frente a estas nuevas técnicas. • Opiniones generales.

En total, se entrevistaron siete personas de los sectores de la construcción de infraestructura vial (3), el manejo de escombros (2) y el aprovechamiento y gestión de residuos de la construcción (2). La información generalizada recogida a partir de dichas encuestas, se plasma a continuación:

• Cuando se les preguntó por el conocimiento que tenían acerca de la existencia de técnicas de reciclaje, la mayoría de entrevistados respondieron sin temor a dudas el conocer el RAP. Sin embargo, al ser cuestionados por su grado de conocimiento acerca del RCM y el reciclaje de Bases Granulares, dijeron tener un “Alto Conocimiento” acerca de éstas, al igual que el RAP. El conocimiento que se tiene de el Asfalto Caucho puede ser catalogado como “Conocimiento General”

• Casi ningún entrevistado tiene conocimiento alguno acerca de técnicas de rehabilitación y reciclaje como lo son el Break and Seat, Crack and Seat o el Rubblizing Compact.

• Se manifiesta que la poca difusión que el Reciclaje de Pavimentos ha tenido puede deberse a distintos factores que se enuncian a continuación:

o Desconocimiento de su existencia durante mucho tiempo. o Escases de maquinaria especializada. o Temor infundado. o Conocimiento de casos donde los materiales no han sido buenos y por lo tanto sus

resultados. o Vías antiguas sin sistemas de drenaje, que generan contaminación u oxidación de

los materiales o fallas en la subrasante, haciendo los materiales no apropiados para ser reciclados.

o Un general bajo nivel de mantenimiento durante la vida útil de los pavimentos en todo el país, por lo que las intervenciones, cuando necesarias, prefieren no llevarse a cabo por medio de reciclaje.

o Una general falta de cultura de reciclaje dentro del medio de los Ingenieros colombianos.

• Se manifiesta que la utilización actual del reciclaje debería ser mayor, en especial por las buenas experiencias demostradas en el exterior y por el evidente agotamiento de las fuentes naturales de recursos. Sin embargo, se aclara en algunos casos que el Reciclaje

solo debería ser mayor en proyectos de Rehabilitación y Mantenimiento y no en la construcción de nuevos.

• Se tiene conocimiento de algunos proyectos importantes realizados o en marcha que han utilizado técnicas de reciclaje, como lo son la Ruta del Sol, Sector 3. Recientemente, se adjudicó por el INVIAS una serie de proyectos “masivos”, en los cuales se contempla la utilización del reciclaje de pavimentos en su desarrollo y construcción. Estos proyectos se pueden encontrar bajo los siguientes códigos de licitación:

o LP-‐SGT-‐SRN-‐016 o LP-‐SGT-‐SRN-‐020 o LP-‐SGT-‐SRN-‐021 o LP-‐SGT-‐SRN-‐026 o LP-‐SGT-‐SRN-‐029

• En general, los entrevistados afirmaron no tener conocimiento alguno de leyes o reglamentaciones que regulen la utilización de técnicas de reciclaje y utilización de materiales reciclados como parte de proyectos de construcción, rehabilitación o mantenimiento. Dijeron, por el contrario, tener conocimiento de normas y reglas para el control de calidad y gestión de dichas técnicas.

• Las opiniones son divididas en cuanto a el posible escenario de posicionamiento del Reciclaje como prioridad en el sector de la Infraestructura Vial.

o Algunos entrevistados dicen que es necesaria la divulgación de tipo técnica, así como las capacitaciones concernientes a la utilización e implementación de las nuevas técnicas y materiales presentes en el mercado.

o Por otro lado, se plantea la hipótesis por medio de la cual, el Gobierno no necesitaría brindar incentivos para la fomentación de estas técnicas. Es decir, ya que se ha prohibido la explotación de muchas fuentes de material y otras más han salido del mercado por explotación total. Por esta razón, un entrevistador opina que el mismo mercado será el encargado de forzar a los contratistas en un futuro inmediato a utilizar nuevas técnicas de reciclaje. Estas técnicas, dicen, serán en un futuro cercano, la manera más eficiente para reducir costos y lograr que la construcción vial sea ambientalmente más eficiente y sostenible.

• No se tiene conocimiento de informes, estudios o proyectos que hayan documentado la utilización de técnicas de reciclaje en el país, así como sus costos comparados con técnicas tradicionales, ni mucho menos un seguimiento de dichos proyectos.

• La percepción general con respecto a los ahorros que la utilización de técnicas de reciclaje genera en la construcción, rehabilitación o mantenimiento de proyectos viales, es que son muy altos, sin embargo, lo entrevistados no conocen cifras aproximadas acerca del tema.

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A continuación se presentan las principales conclusiones obtenidas de este trabajo: • Técnicas como el Reciclaje en Caliente In-‐situ ofrece muchas ventajas para el mejoramiento de

deterioros superficiales como el ahuellamiento, fisuramiento o problemas atribuibles a la mezcla asfáltica como fallas en la dosificación de material bituminoso, desprendimiento del ligante o de los agregados pétreos. Por su naturaleza, es un proceso que debería ser tenido en cuenta por su rapidez en su implementación y eficacia para resolver este tipo de fallas no estructurales. Algún tipo de inversión significativa por parte del sector público o privado debería llevarse a cabo con el fin de proveer al país de la maquinaria necesaria para su implementación. De este modo, se podría llegar a ampliar la gama de opciones disponibles en el mercado para fomentar la competencia y llegar a un fin último, el cual es mejorar representativamente la calidad de vías del país sin que esto represente un gasto excesivo para sus habitantes.

• El conocimiento acerca de “nuevas” técnicas de reciclaje y rehabilitación en el medio de la construcción de Infraestructura Vial es todavía muy básico en el país. Durante mucho tiempo se han adoptado técnicas de rehabilitación tradicionales y la transición hacia nuevas tecnologías se ha visto frenada por diversas causas. Se propone un mayor acercamiento entre empresas públicas y privadas de construcción con el sector de la educación y la investigación, con el fin de que la transmisión del conocimiento y el contacto con las nuevas tecnologías sea directo. De este modo, se podría garantizar de cierta forma, una constante actualización y un factor de innovación importante por parte del sector de la Construcción.

• Existe todavía mucho atraso en la gestión de residuos y materiales de desecho de construcciones o demoliciones en Colombia en comparación con los países desarrollados vistos. Si bien las cantidades son relativamente menores, todavía hay mucho camino por recorrer y oportunidades que aprovechar en la reutilización de estos materiales. Es un gran paso, sin embargo, el que se está haciendo por reglamentar su utilización y disposición final para frenar su acumulación en vertederos.

• La actualidad del país concerniente al manejo de residuos de la construcción o escombros no es alentadora en cuanto a que no existen grandes programas que incentiven el reciclaje de este tipo de materiales. Adicionalmente, no existe aun, conciencia acerca de las bondades de estos residuos luego de completar su vida útil como estructuras. Es necesaria la realización de estudios por parte de las autoridades regulantes, acerca del potencial y de la gama de opciones de reutilización que los escombros o residuos solidos urbanos tienen en diferentes ámbitos de la industria, uno de ellos, el de la infraestructura vial.

• En presentación al Consejo de Bogotá, el IDU expuso las diversas opciones en cuanto a

materiales de escombro reciclables, así como sus posibles usos y las correspondientes técnicas de reciclaje para su aprovechamiento en pavimentos, muchos de los cuales se expusieron en el presente informe. Esto quiere decir que las opciones están al alcance de la mano y que se tiene conocimiento, si bien no de todas las posibles opciones, sí de muchas de ellas. Se

requiere, entonces, de una adecuada difusión y capacitaciones directas a actores representativos del sector de la construcción para de este modo, fomentar, transmitir y consolidar el conocimiento ya adquirido por algunos entes gubernamentales como el mismo IDU.

• Habiendo realizado una revisión bibliográfica de las leyes y normas que rigen la gestión,

tratamiento y aprovechamiento de residuos de construcción y demolición en Colombia, así como su comparación con las declaraciones de las personas entrevistadas, se pudo establecer que no basta con su existencia si su difusión es vaga y si los actores relevantes del sector de la construcción como contratistas, diseñadores, constructores, entre otros, no saben como aplicarlas. Se recomienda entonces, fomentar programas de difusión que incluyan a los directamente involucrados desde el proceso de licitación, hasta el proceso de consolidación y posterior mantenimiento de los proyectos a realizar. De este modo, se podría garantizar no sólo el cumplimiento de las normas y nuevas especificaciones, sino un adecuado entendimiento entre partes y conciencia generalizada acerca de estas nuevas normas.

• Si bien el avance en el país ha sido significativo en materia de reglamentación para el uso y

aprovechamiento de llantas recicladas y residuos de la construcción y demolición, se recomienda que, de igual manera, se amplíe el espectro hacia residuos generados por otros sectores de la economía como el de la minería y la metalurgia ya que, como se mostró en la Tabla 1, existe un potencial de gran envergadura en muchos materiales residuales producidos por estas industrias y que actualmente, no se contemplan dentro de ningún programa de reciclaje ni en ningún frente de obra en el país. Se hace necesario además ampliar la investigación en cuanto a las bondades de este tipo de materiales, para fomentar su difusión y partir del hecho de que básicamente casi cualquier material de construcción es reciclable y sus usos, innumerables.

• Si se comparan los datos de la Figura 10 con los de el Anexo 4, se puede observar el gran

atraso que existe en Colombia en cuanto a la diversificación de la gama de opciones para la reutilización de llantas. Si bien ya existe reglamentación para su disposición, aprovechamiento y reutilización, sus resultados no han sido significativamente tangibles. Existe una gran oportunidad para la industria colombiana de recoger experiencias internacionales concernientes al postconsumo de neumáticos, con el fin de aplicarlas en el país y generar más soluciones económicamente factibles y ambientalmente amigables no sólo para el sector de la Ingeniería en el área de los pavimentos, sino para muchos otros, con las mismas necesidades de producción y eficiencia.

• Teniendo en cuenta que anualmente se desechan entre 4.5 y 5 millones de llantas en el País y

que se tienen cálculos por parte del IDU de que 250 llantas tienen la capacidad de producir casi 1 tonelada de GCR, es necesario no desestimar ese gran potencial de producción, para que la Ingeniería de vías tome la delantera en el aprovechamiento y reutilización de este material en la modificación de mezclas asfálticas.

• El tratado de libre comercio o TLC en curso con Estados Unidos y el posible acuerdo con la

Unión Europea, así como los ya firmados con varias naciones, requieren del país un compromiso muy fuerte para el avance en materia de infraestructura vial que contrarreste el gran atraso que de ésta se tiene. Se ha perdido mucho terreno en materia de reutilización de desechos de construcción que, de ser utilizados, podrían llegar a representar ahorros

significativos para el desarrollo de grandes proyectos y de este modo, cumplir con las metas de desarrollo y avance que el país necesita para ser económicamente competitivo.

• Si bien es un avance significativo en materia de disposición de instalaciones e incentivación al

buen aprovechamiento de los Residuos de Construcción y Demolición (RCP), las cantidades de material suministrado por los CTA son muy bajas en comparación con los residuos producidos anualmente en la ciudad. La amplia gama de usos, así como las ventajas económicas que estas representan, deben ser aun mayormente difundidas entre el sector de la construcción y en especial el de la Infraestructura vial por los grandes retos económicos que a esta atañen en la actualidad del país.

• A Diciembre del 2012, según datos del IDU, casi un 63% de la malla vial de Bogotá estaba en

un estado Regular-‐Malo (referencia de este dato acá). Esto implica, que este mismo porcentaje de vías pavimentadas requerían de intervenciones de rehabilitación o reconstrucción. Se calcula que para el 2011, la ciudad tenía un déficit para satisfacer las necesidades de la malla vial de 11.2 billones de pesos. Así pues, es más que necesaria la búsqueda de alternativas que permitan aprovechar al máximo la disponibilidad de recursos y permitan, mediante soluciones innovadoras, arreglar gradualmente el déficit de malla vial existente no sólo en la ciudad de Bogotá sino en el resto del país.

• Es necesario centrar esfuerzos para garantizar un adecuado mantenimiento de la red vial del

país y una construcción de la misma con todos los estándares de calidad. Esto con el fin de que, en caso de requerir una rehabilitación o reconstrucción, los materiales que componen los pavimentos puedan ser reutilizables y no sean descartados por contaminación u oxidación a casusa de malos sistemas de drenaje o mal diseño de los mismos.

• Es de vital importancia, que todos los organismos de control inviertan recursos significativos

en sistemas de recolección de datos y análisis de cifras. Los datos actuales concernientes a proyectos de infraestructura realizados y su comparación con las técnicas y materiales utilizados, son inexistentes o muy vagos. No hay discretización de datos y por lo tanto, las cifras que en su mayoría son entregadas, corresponden a totales acumulados. Sin estudios juiciosos y bien pensados, se hace complicado llevar a cabo análisis de comportamiento de prácticas y proyecciones de las mismas. Además, esto es importante para sustentar lo que, en teoría, se plasma en Resoluciones, Normas y Especificaciones por parte de entes gubernamentales. Si lo que se desea es que tanto sector público, como privado adopten como uso primordial las nuevas técnicas de reciclaje existentes, es necesario “convencerlos” de su buen comportamiento y ventajas frente a las técnicas tradicionales y esto solo se puede lograr, mostrando en hechos tangibles, las bondades de las nuevas técnicas.

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ANEXOS

ANEXO 1 -‐ PROCEDIMIENTO ESQUEMÁTICO DEL RECICLAJE EN FRIO IN-‐SITU

Fuente: (Federal Highway Administration, 1997)

ANEXO 2 – ESCENARIOS DE FALLAS PARA APLICACIÓN DE RECICLADO EN PLANTA EN CALIENTE Y RECICLADO IN-‐SITU

Fuente: (Invias, 2008)

ANEXO 3 – NUMERO DE LLANTAS ACUMULADAS EN ESTADOS UNIDOS POR AÑO.

Fuente: (RMA, 2004)

ANEXO 4 – DISTRIBUCION Y CRECIEMIENTO POR MERCADOS DE LA REUTILIZACION DE LLANTAS EN ESTADOS UNIDOS

Fuente: (RMA, 2004)

Fuente: (RMA, 2004)

ANEXO 5 – PRODUCCION ANUAL DE DESECHOS DE LLANTA POR PAIS EN EUROPA

(Unidades en Miles de Toneladas) Fuente: (ETRMA, 2010)

ANEXO 6 – PORCENTAJE DE RECUPERACION DE RESIDUOS DE LLANTA (COMPARACION 1999/ (ETRMA, 2010)2009) EN EUROPA

Fuente: (ETRMA, 2010)

ANEXO 7 – FORMULARIO DE ENTREVISTA SEMI-‐ESTRUCTURADA

FORMULARIO DE ENTREVISTA Proyecto de Grado – Juan Sebastián Benítez Bustamante. Ingeniería Civil Universidad de los Andes

Pregunta 1: ¿Esta enterado de la existencia de técnicas de reciclaje de Pavimentos? ¿Cuáles?

Pregunta 2: A continuación, se listarán una serie de técnicas de construcción y rehabilitación. Describa cual es el grado de conocimiento que tiene de ellas en el siguiente orden, “Alto Conocimiento”, “Conocimiento General”, “Bajo Conocimiento” o “Desconocido”.

Técnica Alto

Conocimiento Conocimiento

General Bajo

Conocimiento Desconocido

RAP (Caliente) In-‐ Situ/Planta

RAP (Frio) In-‐ Situ/Planta

RAC ó RCM (Reclaimed Concrete Pavement/ Reclaimed Concrete Material)

Asfalto Caucho

Reciclaje de Bases Granulares

Break/Seat

Crack/Seat

Rubblize Compact

Pregunta 3: El reciclaje de pavimentos se lleva realizando por mas de 30 años por fuera del país ¿Cuáles cree que son o han sido los mayores impedimentos para que la práctica no se haya difundido tan ampliamente en Colombia como en otros países?

Pregunta 4: ¿Considera que la utilización actual del reciclaje en el país es suficiente o debería ser mayor? ¿Porqué?

Pregunta 5: ¿Tiene conocimiento de proyectos importantes que se hayan realizado utilizando el reciclaje como técnica principal? ¿Conoce usted la existencia de datos que documenten cuales y cuantos proyectos se han realizado por medio de esta práctica?

Pregunta 6: ¿Tiene conocimiento de nuevas leyes que reglamenten la utilización de nuevas técnicas como el reciclaje en la construcción de vías en el país?

Pregunta 7: ¿Qué tendría que suceder para que la industria adoptara técnicas de reciclaje como prioridad en la construcción y rehabilitación de pavimentos? ¿Incentivos? ¿De que tipo?

Pregunta 8: Solo si es de su conocimiento, ¿Que tan significativos son los costos de construcción por medio del reciclaje comparado con las técnicas tradicionales de construcción de pavimentos?

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