Carlos JofrIECA

RECICLADO CON CEMENTO

Firme bituminoso existente agotado Se quiere disminuir al mnimo el transporte de

materiales nuevos dentro de la obra Posible solucin:

reciclado con cemento

SITUACIN

- Objetivo:

Transformar un firme degradado en

una estructura adaptada al trfico que debe soportar

por medio de la disgregacindel mismo, la mezcla con un conglomerante hidrulico y su compactacin

RECICLADO CON CEMENTO

Introduccin Estudios previos Propiedades de los materiales reciclados

con cemento Determinacin del contenido de cemento Proyecto de espesores Equipos Ejecucin de las obras Control de calidad Estudio de costes

RECICLADO IN SITU CON CEMENTO

Tratamiento en profundidad (20 - 35 cm): gran incremento de capacidad de soporte gran disminucin de

deflexiones del firme tensiones y deformaciones del terreno

correccin de firmes deformados

Grietas de retraccin juntas(prefisuracin)

RECICLADO CON CEMENTOCaractersticas

Antecedente retread process(Inglaterra)

Desarrollo notable en los aos 90: mejor conocimiento de los

materiales tratados con cemento equipos ms potentes y fiables creciente concienciacin ecolgica

DESARROLLO HISTRICO

Aprovechamiento de materiales envejecidos o contaminados

Disminucin de extraccin de ridosEliminacin de vertederos

Posibilidad de rehabilitar carriles individuales

VENTAJAS DEL RECICLADOIN SITU (1)

Menos molestias por trfico de obraMenores posibilidades de deterioro de carreteras adyacentes

Permite mantener la rasante inicial Menores costes de rehabilitacin

VENTAJAS DEL RECICLADOIN SITU (2)

MATERIALES Y EJECUCIN: Pliego PG-4

Artculo 21 Reciclado in situ con cemento de capas de firme (2001)

Por consideraciones ambientales y de reutilizacin de los materiales existentes en los firmes y firmes, en las actuaciones cuya superficie de rehabilitacin sea superior a 70.000 m2, se debern tener en cuenta, en el anlisis de soluciones para el proyecto de rehabilitacin del firme, las tcnicas de reciclado ...

NORMATIVA ESPAOLA

ESTUDIOS PRELIMINARES

InspecciInspeccin de la carretera existenten de la carretera existente Toma de muestrasToma de muestras CaracterizaciCaracterizacin de los materialesn de los materiales

(granulometr(granulometra, plasticidad, humedad, a, plasticidad, humedad, inhibidores de fraguado)inhibidores de fraguado)

Drenaje y climaDrenaje y clima TrTrficofico EnsanchesEnsanches

Factores: contenido de cemento materiales existentes (calidad de los ridos,

arcilla, mezcla bituminosa) eficacia del proceso de disgregacin y

mezclado contenido de agua densidad despus de la

compactacin edad

MATERIALES RECICLADOS CON CEMENTOResistencia

Similar a otros materiales tratados con cementoSimilar a otros materiales tratados con cemento contenido de humedad mediante ensayos contenido de humedad mediante ensayos

humedad humedad -- densidaddensidad contenido de cemento por resistencia a contenido de cemento por resistencia a

compresicompresinn DificultadesDificultades

granulometrgranulometra despua despus del fresados del fresado propiedades dependientes depropiedades dependientes de

espesor fresado espesor fresado Tipos de cementoTipos de cemento Plazo de Plazo de trabajabilidadtrabajabilidad

FRMULA DE TRABAJO

Caractersticas deseables: inicio de fraguado dilatado resistencia media - baja desarrollo lento de resistencia

a edades tempranas

Cementos con elevadocontenido de adiciones

CEMENTOS

MATERIALES RECICLADOS CON CEMENTO

Contenido de cemento El mEl mnimo para obtener la resistencia especificadanimo para obtener la resistencia especificada

(2,5 MPa a 7 d(2,5 MPa a 7 das; 4 as; 4 -- 6%)6%)

Utilizar Utilizar ridosridos con la granulometrcon la granulometraaprevista despuprevista despus de fresars de fresar(+ corrector granulom(+ corrector granulomtrico,trico,en caso necesario)en caso necesario)

Probetas compactadas a la densidad requeridaProbetas compactadas a la densidad requerida((ProctorProctor modificadomodificado))

MMtodos de ctodos de clculo anallculo analticosticos modelos modelos multicapamulticapa (E, (E, )) coeficientes estructurales (AASHTO)coeficientes estructurales (AASHTO)

CatCatlogos de firmes (Espalogos de firmes (Espaa)a)Curvas de proyecto (Reino Unido)Curvas de proyecto (Reino Unido)

ASIMILAR LA CAPA RECICLADAA UN SUELOCEMENTO

DIMENSIONAMIENTO

Primera etapa: equipos especPrimera etapa: equipos especficosficos distribuidores de cemento (polvo, lechada)distribuidores de cemento (polvo, lechada) recicladorasrecicladoras (equipos de fresado y/o mezclado)(equipos de fresado y/o mezclado)

Segunda etapa: similar a otrosSegunda etapa: similar a otrosmateriales tratados con cementomateriales tratados con cemento [equipos para [equipos para prefisuraciprefisuracinn]] rodillosrodillos motoniveladorasmotoniveladoras cisternas de emulsicisternas de emulsin n

EQUIPOS PARA RECICLADO

DISTRIBUCIN DE CEMENTO

En lechada

En polvo

RECICLADORAS

Estabilizadoras / recicladoras Equipos de fresado de firmes modificados Equipos de doble rotor

(rotor de fresado + rotor de mezcla) Equipos de mezclado de material

fresado previamente Recicladoras con rotor de fresado,

machacadora y rotor de mezclado

JUNTAS EN FRESCOEquipos

Entallas < 1/3 espesor reciclado(guiados a mano o autopropulsados) bandeja vibrante con cuchilla Rodillo vibrante con cuchilla anular o disco

Entallas creadas en la mayorparte del espesor reciclado(autopropulsados) emulsin (CRAFT) cinta flexible de plstico (Olivia) perfil rgido de plstico (Junta Activa)

EJECUCIN DE LAS OBRAS

ExtensiExtensin de [n de [rido suplementario y] cementorido suplementario y] cemento IncorporaciIncorporacin de aguan de agua DisgregaciDisgregacin y mezclan y mezcla [[PrefisuraciPrefisuracinn]] CompactaciCompactacinn RefinoRefino Curado y Curado y rido de proteccirido de proteccinn Carpeta(s) de mezcla bituminosa Carpeta(s) de mezcla bituminosa

Compactar tan pronto como sea posible evitar prdidas de humedad (y aumentos) no despus del plazo de trabajabilidad

(juntas entre bandas de reciclado) El comportamiento futuro del firme

depende en gran medida deuna correcta compactacin(97 100 % Proctor Modificado)

Usar equipos adecuados(tramo de prueba)

COMPACTACIN

COMPACTACIN

REFINOEliminacin de material en exceso

Correccin de regularidad superficial

No rellenar huecos con material sueltoTener en cuenta el refinoestimar la profundidad de reciclado

(1 - 2 cm ms)para plazo de trabajabilidad

CURADO Y APERTURA AL TRFICO

Normalmente emulsin bituminosa Proteger con gravilla si se permite trfico

sobre la capa reciclada Apertura al trfico despus de la rotura

de la emulsin (algunas horas) Tomar medidas (limitaciones de

velocidad) para evitar deteriorosCapas bituminosas

CONTROL DE CALIDAD

Controles durante la construcciControles durante la construccinn Controles sobre el firme construidoControles sobre el firme construido

Tamao de la obra: espesor superficie total (movilizacin de equipo) forma (regular, irregular)

Caractersticas del firme Equipo de reciclado Contenido de cemento(coste, rendimiento)

FACTORES QUE INFLUYENEN LOS COSTES

5 a 15% ms econmico que refuerzoo reconstruccin

DESGLOSE DE COSTES

38%

39%

13%1% 9%

Cemento

Equipos de reciclado

Equipos auxiliares

Mano de obra auxiliar

Curado

Primera obra :1991(contratista extranjero)

Primera recicladora : 1996 Actualmente : 60 equipos Comportamiento satisfactorio

Experiencia en Espaa

RECICLADO IN SITU CON CEMENTO

Coste de construccin Resultados esperados en el material

reciclado (resistencia ) Calidad final del nuevo firme

(adecuacin al trfico presente y futuro) Disponibilidad de materiales locales Glibos de puentes, accesos laterales ...

RECICLADO CON CEMENTOFRENTE A REFUERZO Factores a considerar

firmes reciclados con cemento: menos homogneos que firmes nuevos mucho ms homogneos que los firmes

existentes precisandouna rehabilitacin

Alternativa econmica y fiable Amplia experiencia en muchos pases

CONCLUSIONES

Resultados satisfactorios si espesor reciclado 20 - 35 cm deterioros: origen en el firme

no en el terreno resistencia a compresin > 2,5 MPa

Los materiales reciclados con cemento son similares al suelocemento o a las bases tratadas con cemento(utilizados para todo tipo de trficos)

CONCLUSIONES

Se pueden utilizar todos los tipos de cemento

Los materiales bituminosos existentes pueden ser reciclados con cemento

Prefisuracin (juntas) siempre recomendableCundo imprescindible (trfico lmite)?

Prescripciones y/o mtodos de proyectoen varios pases

CONCLUSIONES

El reciclado in situ con cemento es una alternativa que debera siempre ser tenida en cuenta para la rehabilitacin de firmes fatigados

CONCLUSIN

RECICLADO CON CEMENTOSITUACINRECICLADO CON CEMENTORECICLADO CON CEMENTOCaractersticasDESARROLLO HISTRICOVENTAJAS DEL RECICLADOIN SITU (1)VENTAJAS DEL RECICLADOIN SITU (2)ESTUDIOS PRELIMINARESMATERIALES RECICLADOS CON CEMENTOResistenciaFRMULA DE TRABAJOCEMENTOSDIMENSIONAMIENTOEQUIPOS PARA RECICLADOEJECUCIN DE LAS OBRASCONTROL DE CALIDADFACTORES QUE INFLUYENEN LOS COSTESExperiencia en EspaaRECICLADO CON CEMENTOFRENTE A REFUERZO Factores a considerarCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIONESCONCLUSIN