Beneficios de Adicionar GCR a las Mezclas Asfálticas

MEZCLAS ASFÁLTICAS CON GRANO DE CAUCHO RECICLADO

Incorporar grano de caucho reciclado en el diseño de mezclas asfálticas, es una alternativa para mejorar las propiedades mecánicas del asfalto, en comparación con un diseño de mezclas asfálticas convencional.

La preferencia del GCR como agente modificador del asfalto, se fundamenta en un mejor desempeño de las carpetas asfálticas al ser sometidas a diferentes condiciones ambientales y al creciente tránsito vehicular, que exigen mayor capacidad de carga.

Las mezclas con asfalto caucho son más flexibles a bajas temperaturas y menos plásticas ante altas temperaturas, confiriendo a la capa de rodadura menor susceptibilidad térmica. Cualidad que posibilita mayor resistencia al agrietamiento.

Agregar grano de caucho a las mezclas asfálticas incrementa la impermeabilidad de la carpeta asfáltica prolongando su oxidación y envejecimiento.

La elasticidad obtenida en las mezclas asfálticas modificadas con grano de caucho reciclado, le concede a la capa de rodadura la capacidad de distribuir mejor la carga, potenciando su resistencia al ahuellamiento y al fisuramiento por fatiga.

Las carpetas de rodadura con GCR permiten una mejor adherencia a la superficie mojada, aumentando la resistencia al deslizamiento para disminuir incidencias en accidentes de tránsito.

Las vías revestidas con mezcla asfáltica con GCR registran una reducción en el ruido que transmite el tráfico vehicular a través del pavimento.

El rendimiento que ofrecen las mezclas asfálticas modificadas con GCR deriva en una durabilidad superior de la carpeta asfáltica, prolongando la periodicidad de los mantenimientos que a la vez reduce el coste total de la inversión.

De otra parte, la producción de mezclas asfálticas con GCR requiere una cantidad importante del caucho contenido en los neumáticos reciclados, procesamiento que contribuye a mitigar el impacto ambiental negativo que los neumáticos generan al finalizar su vida útil.

En especial al disminuir la contaminación que generan los gases tóxicos, como las emisiones de CO2 causantes del calentamiento global. Que emana la incineración de neumáticos ante la falta de capacidad para gestionar las toneladas desechadas.

Para obtener altos estándares de calidad en el diseño de mezclas asfálticas modificadas con GCR, se debe partir del correcto proceso de obtención del grano de caucho, establecer minuciosamente el tamaño, forma, granulometría y porcentaje del GCR y aplicar un riguroso método de adición.

Sin embargo, sólo una apropiada ejecución de los procesos constructivos garantizará que las propiedades mecánicas obtenidas en el diseño de mezclas asfálticas con GCR, se evidencien en el desempeño de la carpeta asfáltica.

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BIM en la Infraestructura Vial

AVANCES TECNOLÓGICOS EN LA INGENIERÍA CIVIL

Modelado Paramétrico en 3D de una Obra Vial

Las nuevas herramientas digitales vienen revolucionando el desarrollo económico a nivel mundial y por supuesto el sector de la ingeniería no es ajeno a las nuevas tecnologías.

BIM (Building Information Modeling) es el término que define una metodología de trabajo colaborativa entre todos los agentes implicados en una proceso constructivo, basada en un software dinámico. Su objetivo es centralizar toda la data en un único modelo y gestionar información durante todo el ciclo de vida de un proyecto de infraestructura (diseño, ejecución, operación y mantenimiento).

BIM ejecuta el proceso real de la construcción siendo multidimensional y generando entre el modelo y la data una vinculación permanente. Si algo cambia en el modelo los elementos afectados se actualizan automáticamente, así como toda la información y planos desde el generados.

Esta metodología permiten un mejor entendimiento y capacidad de mitigación de riesgos en una obra, al poder modelar, visualizar y analizar antes y durante la fase de construcción del proyecto. Así se consigue una optimizan del proceso lo que se manifiesta en la calidad y en la rentabilidad del proyecto.

BIM en su aplicación al diseño vial integra toda la información arqueológica, geológica, hidrológica, ambiental y geotécnica de predios en un modelo 3D del terreno.

Desarrolla el diseño preliminar de una vía visualizando su interacción con el entorno, identificando superposiciones con humedales, parques nacionales y posibles conflictos sociales por adquisición de predios.

Realiza simulaciones en tiempo real de estudios de tráfico para la verificación de las medidas de seguridad vial y coordinación de trabajos en la obra. También si la zona presenta conflictos en caso de requerirse una futura ampliación.

Por tanto, se puede cambiar el trazado o las especificaciones de las vías mitigando riesgos, antes de pasar al diseño de detalle y construcción.

La metodología BIM se está imponiendo a nivel mundial como nuevo estándar en las normativas para licitaciones públicas de ingeniería civil.  Ya que resulta una ventaja para el sector al reducir tiempo y costos y aumentar la eficiencia y la transparencia.

Teniendo en cuenta que en Latinoamérica la inversión en infraestructura es 35% menos de la requerida, la implementación del BIM podría ayudar a reducir esta brecha. Pues se estima que los diseños deficientes son responsable del 40% de los cambios durante la construcción de infraestructura y del incremento de su costo total. También podría mitigar el incremento en plazos de construcción, evitando prórrogas en contratos y los costos asociados.

El Banco Interamericano de Desarrollo está trabajando en la incorporación del BIM en el diseño y supervisión de los proyectos de infraestructura que financia.

A nivel de políticas públicas, apoyará a los países en reformas normativas y regulatorias para la adopción del BIM en la ejecución de proyectos.  A nivel de implementación del BIM, estructura un piloto en Costa Rica y en la nueva torre de control del aeropuerto de Puerto Príncipe en Haití.

De otra parte, desarrolló la aplicación “Infradinámica” para el seguimiento de proyectos. Empleando el concepto de la tecnología BIM y utilizando imágenes de drones. Actualmente se prueba en La Paz – El Alto (Bolivia).

Como ejemplos de grandes proyectos de infraestructura vial gestionados con la metodología BIM encontramos: el Crossrail de Londres, el tercer complejo de esclusas del Canal de Panamá y el Nuevo Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México.

Fuentes: Structuralia, Fundación Laboral de la Construcción, Movilblog, Gestion.pe.

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Mezcla Asfáltica en Caliente con RAP

MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE CON RAP

Pavimento Asfáltico Reciclado RAP de CTU

El pavimento asfáltico reciclado o RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) es el término dado a materiales de pavimento conformados por cemento asfáltico y agregados pétreos, que son removidos y reprocesados nuevamente. La forma común de su utilización es incorporarlo al diseño de una nueva mezcla asfáltica.

El material RAP puede proceder del fresado de pavimento asfáltico, de trozos de demolición de pavimentos asfálticos y de excesos de producción. Sus propiedades dependen en gran parte de las propiedades de los materiales constituyentes y del tipo de mezcla asfáltica.

El  RAP debe ser procesado en una planta de trituración para poder separarlo al menos en dos fracciones, una gruesa y otra fina para determinar las granulometrías correspondientes. La cantidad de ensayos estará en función de los volúmenes procesados.  

La clasificación del RAP debe ser homogénea como también acopiarse separadamente en patios habilitados especialmente para tal fin. Se debe considerar su procedencia y tratarse en forma separada de manera que no produzca segregación de materiales ni contaminación.

Ventajas de utilizar pavimento asfáltico reciclado RAP

  • Reutilización de material
  • Disminución del volumen de botaderos
  • Reducción de costos en pavimentación
  • Ahorro en importación y extracción de materia prima
  • Conservación de suministro de material virgen
  • Disminución en los tiempos de intervención en el camino
  • Disminución en las importaciones de los productos asociados a la obra
  • Reducción de costos de construcción asociados con materiales y acarreo

Utilizar el material de mezcla asfáltica recuperado en nuevas capas asfálticas es la única manera de recuperar el asfalto. Teniendo en cuenta que las plantas asfálticas no necesitan grandes cambios. No deben incorporar tambor o tolva especial. La inversión está relacionada con un procesamiento para el RAP. Las condiciones de fabricación son las normales para cualquier tipo de mezcla en caliente.

Fuente: Jefatura Aseguramiento de Calidad de Compañía de Trabajos Urbanos S.A.S.

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Innovador Sistema para Monitorear Movimientos en Grandes Estructuras

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Puente del Ferrocarril Sobre el Río Sil

Profesores del Grupo de Investigación AUSINCO de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Burgos, han desarrollado un nuevo sistema de monitorización de movimientos en estructuras de grandes dimensiones, como puentes para tráfico rodado y/o ferroviario.

La posibilidad que brinda el innovador sistema es fundamental para conocer el estado de las estructuras de grandes dimensiones.

Permite definir de forma más eficiente y económica las acciones de mantenimiento que permitan salvaguardar máximos niveles de seguridad frente a los procesos de envejecimiento estructural con un consumo óptimo de recursos.

El sistema de monitorización está basado en la disposición de diversos conjuntos de medición, que incorporan transductores de desplazamiento láser y elementos diana, de forma que permite obtener de forma muy precisa los movimientos a los que son sometidas las grandes estructuras.

La invención, especialmente concebida para la monitorización a lo largo del tiempo, presenta la ventaja de que todo el sistema se ubica en la estructura, con lo que se encuentra protegida de las inclemencias ambientales y del vandalismo. 

El sistema utiliza componentes fáciles de obtener en le mercado de bajo coste y su montaje es relativamente sencillo, lo que sin duda permitirá su implementación en estructuras reales.

El Grupo de Investigación de Auscultación, Instrumentación y Control de Estructuras es un grupo muy activo que suma con esta nueva tecnología siete patentes en el campo de la Ingeniería Civil.

Su actividad la desarrolla fundamentalmente en el sector de las grandes estructuras de obra civil y en el sector energético, tanto en el laboratorio como en campo.

Colabora activamente con empresas internacionales en el diseño y caracterización de nuevos materiales cementicios con requerimientos especiales en fatiga estructural.

Fuente: Universidad de Burgos.

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Mezclas Asfálticas de Color

MEZCLAS ASFÁLTICAS DE COLOR

Vías con Mezclas Asfálticas de Color

Añadir color a las mezclas asfálticas es una opción estéticamente interesante que además repercute en la mejora de la seguridad vial cuando se aplica en andes, bicicarriles, aparcamientos, etc.

La dosificación automatizada sin atranques, la fácil y completa dispersión en el aglomerado, la limpieza total en su manipulación y el respeto por el medio ambiente son las características más destacadas.

Muestras Coloración Pigmentos Mezclas Asfálticas

Para la coloración de mezclas asfálticas se dispone de una amplia paleta cromática de pigmentos.

La intensidad de color que se logre conseguir a igual dosificación, va a depender de la superficie específica aportada por los agregados que componen la mezcla. Así mismo, la elección del color se ve influenciada por el asfalto utilizado.

En el caso más frecuente de la coloración en rojo del asfalto negro convencional, el efecto deseado se logra con pigmentos rojos de óxido de hierro.

Como alternativa cromática a las tonalidades rojas más habituales pueden utilizarse otros pigmentos, como el verde de óxido de cromo o las ferritas de zinc para coloraciones amarillas.

El empleo de ligante claro permite ampliar el espectro cromático hasta conseguir incluso pavimentos blancos. Además permite también el uso de pigmentos amarillo, marrón y negro de óxido de hierro.

Compañía de Trabajos Urbanos S.A.S. ha desarrollado a través de la investigación, especificaciones y diseños para cumplir los requerimientos INVIAS e IDU en carpetas de rodadura, con el atractivo de un color diferente al negro característico de las mezclas convencionales.

Brigueta Concreto con Agente Biológico Autocurador

Gracias a la cuidadosa selección de los agregados pétreos y pigmentos, actualmente CTU está en capacidad de proveer mezclas asfálticas en caliente con diferentes tonalidades de color marrón.

El laboratorio de CTU ha realizado briquetas para análisis Marshall con asfalto normal (Barrancabermeja) y adición de colorante en polvo.

Las conclusiones iniciales son: el pigmento granulado rojo no se disuelve fácilmente en la mezcla por lo cual se descarta; la estabilidad aumenta a 191 Kg por encima del diseño, sin embargo la relación estabilidad flujo cumple; los valores de flujo y vacíos cumplen con lo especificado en la norma.

Para dar continuidad al proyecto, Compañía de Trabajos Urbanos S.A.S. desarrollará una prueba piloto con la incorporación en planta de producción de mezcla asfáltica de sacos de plástico (PE) de 20-25 kg de pigmento que se disuelven por completo a altas temperaturas y así realizar los análisis y ensayos que evidencien su funcionalidad.

Fuente: Comité de Investigación, Innovación y Desarrollo de CTU

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Agente Biológico para la Reparación del Concreto Agrietado.

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Siendo diversos los factores que pueden causar el agrietamiento del concreto, este no solo deriva en una apariencia poco atractiva, sino que pueden llegar a causar graves daños y poner en peligro las cualidades mecánicas de una estructura.

El microbiólogo e investigador holandés Henk Jonkers y su colega Virginie Wiktor desarrollaron un agente de reparación biológica que consiste en dos líquidos que se rocían sobre el concreto agrietado. El primer líquido contiene bacterias productoras de caliza, nutrientes y un tampón de pH. El segundo fluido consiste en compuestos orgánicos de calcio y nutrientes inorgánicos.

Cuando el primer líquido se atomiza sobre el concreto, es absorbido por las grietas y superficies porosas del concreto. La absorción aumenta después de que se aplica el segundo líquido y ambos líquidos forman una jalea viscosa que sella las grietas. Posteriormente, las bacterias comienzan a producir abundante carbonato de calcio, llenando así las grietas del concreto.

La tecnología fue desarrollada y patentada en colaboración con la Universidad Tecnológica de Delft. El agente de reparación biológica se implementa en varios productos que son aplicables tanto para construcciones nuevas como para estructuras existentes. La técnica y el momento de agregar las bacterias dependen del producto.

Una subvención de Demonstrator, programa que se enfoca en facilitar y estimular la aplicación de resultados de investigación de universidades holandesas, brindó a los científicos la oportunidad de implementar un modelo que probó la capacidad de reparación del agente biológico bajo diferentes condiciones. Luego de la exitosa demostración, creció el interés del mercado y se convirtió en un hecho su establecimiento comercial.

Los productos se pueden agregar a la mezcla de concreto (agente de autocuración para mezclas de concreto) o se pueden usar para la reparación de estructuras de concreto existentes (mortero de reparación y solución de reparación líquida)

Cada año se producen miles de millones de metros cúbicos de concreto en todo el mundo, lo que resulta en una enorme huella de dióxido de carbono. Esta tecnología puede dar como resultado una reducción sustancial de esta huella, puesto que permite elementos estructurales delgados y una prolongación de la vida útil de las estructuras de concreto.

Fuentes: UT Delft, Basilisk.

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