Algunos apuntes, sobre la técnica de reciclado de pavimentos flexibles in situ con cemento en Bolivia

1. RECICLADO DE
PAVIMENTOS
FLEXIBLES IN SITU
CON CEMENTO EN
BOLIVIA
Tramo: Río Seco - Desaguadero
Expositor: Ing. Roger Flores Laura

2. INTRODUCCIÓN
El reciclado o
“reutilización” de
pavimentos flexibles
existentes por tratamiento
in situ con cemento, es
una técnica moderna, que
permite aumentar de
forma notable la
capacidad estructural y la
homogeneidad de los
mismos, con un aporte
mínimo de materiales.

3. Definición.
El reciclado es una
técnica, cuyo objetivo
fundamental es
transformar la plataforma
de rodadura de una
carretera degradada, en
una estructura
homogénea y adaptada al
tráfico que debe soportar,
reutilizando los materiales
existentes con la adición
de conglomerantes y/o
aglomerantes (agua,
emulsión, cemento
portland).

4. Desarrollo Histórico.
Tiene sus orígenes después
de finalizada la Segunda
Guerra Mundial.
Primeras Aplicaciones:
Reino Unido, con un
proceso llamado “Retread
Process” (Reencauchutaje),
para reparar las vías
secundarias dañadas por la
guerra.

5. Desarrollo Histórico
• Consistía en Escarificar
la superficie dañada,
mezclarla con la adición
de un ligante bituminoso
y finalmente compactar la
plataforma.
• Para la época y el tráfico
promedio daba
excelentes resultados.

6. Desarrollo Histórico
• En la década de los 70,
por la crisis petrolera que
provocó un alza del
asfalto, nuevamente se
plateó la reutilización de
materiales.
• Ésta crisis planteó
nuevamente el ahorro de
energía y con esto el
relanzamiento del
reciclado de pavimentos.

7. Desarrollo Histórico
• A mediados de los 80 el
reciclado de pavimentos
in situ con con cemento
para el
reacondicionamiento de
carreteras ha resurgido
con fuerza y ha
desarrollado un éxito
notable.

8. Desarrollo Histórico
• Los países donde
más se utiliza la
técnica es en los
EE.UU. Australia,
Alemania y Francia.
• Particularmente en
Alemania es una
técnica de
rehabilitación de
uso OBLIGATORIO
en todo su territorio
por las ventajas del
método.

9. • En Bolivia desde hace
pocos años, el Instituto
Boliviano del Cemento y el
Hormigón (IBCH) cumple
una labor de investigación.
• Algunos proyectos
ejecutados en Bolivia con
similar metodología son:
– Tramo Cotoca-Paraíso.
– Tramo Rio Seco-Desaguadero
Desarrollo Histórico

10. • Conocimiento de las
propiedades físico
mecánicas de los materiales
componente del reciclado.
• Empleo de equipo de mayor
potencia y productividad,
que proporcionan mayor
calidad del producto final.
• Creciente conciencia
ecológica, ante el
agotamiento de los bancos
de agregados y la dificultad
de abrir nuevos.
Factores del desarrollo de la
técnica del reciclaje

11. • Mejorar las características
de la plataforma tratada
bajo tráfico.
• Transformación de una
estructura deteriorada en
una más resistente y
homogénea.
• Incremento de la capacidad
de soporte.
Objetivos del Reciclado

12. • El concepto de usar materiales
procedentes de los pavimentos
envejecidos o fuertemente dañados en
la construcción, mantenimiento o
reconstrucción de carreteras en el
mundo ya tiene muchos años como
práctica común. En el ámbito caminero
se han popularizado el término RAP
(Reclaimed Asphalt Pavement), por sus
siglas en inglés), que consiste en
recuperar material de carreteras y
volverlo a usar en las mismas
carreteras.
Objetivos del Reciclado

13. • In Situ,
– Proceso de reciclado ejecutado se lleva a
cabo en el mismo lugar donde se realizan los
trabajos a lo largo de la carretera.
Tipos de Reciclado
• Por el lugar donde se lleva a cabo la
mezcla:

14. • En Planta,
– El material
fresado y/o
escarificado se
transporta a
una planta de
procesamiento
para mejorar la
granulometría,
humedad, etc.
Del material
reciclado.
Tipos de Reciclado
• Por el lugar donde se lleva a cabo la
mezcla:

15. • En Frío,
– El reciclado en frío sin
calentar los materiales
generalmente se los lleva a
cabo in situ.
Tipos de Reciclado
• Por la temperatura de mezcla:

16. • En Caliente,
– Si se realiza en planta el material
disgregado se mezcla con concreto
asfáltico en caliente con al menos
40% de material reciclado y con una
granulometría corregida.
Tipos de Reciclado
• Por la temperatura de mezcla:

17. • Reclicado de Plataformas
con materiales
homogéneos,
– Se utilizan en carreteras con
plataformas de rodaduras
compuestas por tratamientos
superficiales, y que
necesariamente se debe
realizar la corrección de la
granulometría.
Tipos de Reciclado
• Por el tipo de material a reciclar:

18. • Reciclado de dos o más
capas de refuerzo de
pavimento flexible y/o
tratamiento superficial.
– Se utiliza cuando se tiene
dos o más capas de refuerzo
en una carpeta de rodadura
debido a la rehabilitación
sucesiva del mismo.
– En estos casos también es
posible realizar una
corrección de la
granulometría por la adición
de materiales seleccionados.
Tipos de Reciclado
• Por el tipo de material a reciclar:

19. • Cemento.
– Aporta un incremento en la
capacidad de soporte de la
capa tratada.
– Se puede realizar un
reciclado a mayor
profundidad, contrario al uso
de la emulsión donde es
aplicado a capas de menor
espesor.
Tipos de Reciclado
• Por el tipo de ligante:

20. • Cal y Cemento.
– Utilizado con bases
granulares con cierta
plasticidad o contaminadas
por arcilla.
– La cal flocula y neutraliza la
arcilla y el cemento
incrementa rápidamente la
capacidad de soporte
Tipos de Reciclado
• Por el tipo de ligante:

21. • Emulsión Bituminosa.
– El material disgregado se
mezcla con una inyección de
emulsiones bituminosas y
agua.
– Luego se compacta para
obtener un material similar a
una mezcla bituminosa
densa en frío.
Tipos de Reciclado
• Por el tipo de ligante:

22. Tipos de Reciclado
• Por el tipo de ligante:
• Asfalto Espumado.
– Es la técnica que se utiliza con mucha frecuencia.

23. Tipos de Reciclado
• Por el tipo de ligante:
• Cemento y Emulsión.
– Técnica que combina los dos materiales, con el
objetivo de incrementar la resistencia del material
tratado y a la vez dar cierta flexibilidad al utilizar la
emulsión y así reducir los efectos de la retracción y
el módulo de elasticidad.

24. Ventajas y Limitaciones de las
técnicas de reciclado.
• Comunes:
• Ventajas.
– Aprovechamiento de los materiales
envejecidos.
– Homogenización resistente y geométrica
del paquete estructural.
– Disminución de la explotación de bancos
de préstamo de materiales.
– Rehabilitación individual de carriles.
– Disminución de las molestias por tráfico
en la obra.
– Menores costos de rehabilitación.
– Realización simultánea de trabajos de
reciclaje.

25. Ventajas y Limitaciones de las
técnicas de reciclado.
• Comunes:
• Ventajas.
– En resumen, el reciclado es un método de construcción
respetuoso con el medio ambiente y al mismo tiempo
económico, al reutilizar todos los materiales y reducir los
costos por la explotación, tratamiento y transporte de
nuevos materiales.

26. Ventajas y Limitaciones de las
técnicas de reciclado.
• Comunes:
• Limitaciones.
– Mayor heterogeneidad respecto a una mezcla tratada en
planta.
– Ejecución por bandas, con la posible aparición de fisuras
longitudinales, si no se toman en cuenta las previsiones
para disminuir tales eventos.
– Operación más lenta que la del simple refuerzo con capas
de mezclas bituminosas.

27. Ventajas Particulares del
Reciclado con Cemento.
• Ventajas Técnicas:
- El reciclado in situ permite rehabilitar la plataforma
fatigada, deformada e inadaptada de rodadura al
tráfico vehicular.
- Con frecuencia la rehabilitación es exitosa.

28. Ventajas Particulares del
Reciclado con Cemento.
• Ventajas Económicas:
- La reutilización de
materiales in situ provee un
gran ahorro, al disminuir al
mínimo el costo por el
procesamiento de nuevos
áridos.
- Por lo anterior el reciclado
es una técnica económica,
reduciendo entre un 30% a
40%, respecto a las técnicas
tradicionales de
rehabilitación.

29. Ventajas Particulares del
Reciclado con Cemento.
• Ventajas Ecológicas:
- El reciclado con cemento es una técnica en frío que
consume muy poca energía.
- Disminución notable de la contaminación y las
emisiones de gases con efecto invernadero.
- Eliminación de la explotación de nuevas canteras
para la explotación de agregados.

30. Desventajas Particulares del
Reciclado con Cemento.
- Posible aparición de fisuras en la superficie, debido a
la retracción del material.
- Incremento de la rigidez.
- Protección contra el tráfico a temprana edad,
reduciendo la productividad en la ejecución de los
trabajos.

31. Reciclado de Pavimentos
Flexibles en Bolivia.
Tramo Río Seco-Desaguadero
- El tramo se halla
ubicado en la RVF-001
(LP 05) del
Departamento de La
Paz, cruza las
Provincias de Murillo,
Los Andes e Ingavi.
Los municipios de
mayor importancia son:
La Paz, El Alto, Laja,
Tiahuanacu, Guaqui y
Desaguadero.

32. Reciclado de Pavimentos
Flexibles en Bolivia.
Tramo Río Seco-Desaguadero
- La obra consiste en rehabilitar la carretera que comunica
las ciudades de La Paz, en Bolivia, con Desaguadero
(ciudad fronteriza con Perú), concretamente el tramo Río
Seco-Desaguadero, de 97.41 Km.
El objetivo del proyecto a través del
Programa Puesta a Punto de Carreteras
(PPP) es el de reponer y mejorar la
infraestructura del tramo Río Seco –
Desaguadero, dejándolo en óptimas
condiciones de servicio.
Contratista: Saglas Obras y Servicios
Cliente: ABC (Administradora Boliviana
de Carreteras)
Plazo de Ejecución: 22 meses
Presupuesto: 19.269.828,13 €
(25.734.863,28 US$)

33. Reciclado de Pavimentos
Flexibles en Bolivia.
Tramo Río Seco-Desaguadero
El objetivo del proyecto a través del
Programa Puesta a Punto de Carreteras
(PPP) es el de reponer y mejorar la
infraestructura del tramo Río Seco –
Desaguadero, dejándolo en óptimas
condiciones de servicio.
Contratista: Saglas Obras y Servicios
Cliente: ABC (Administradora Boliviana
de Carreteras)
Plazo de Ejecución: 22 meses
Presupuesto: 19.269.828,13 €
(25.734.863,28 US$)

34. A partir de los resultados del estudio a
diseño final TESA, elaborado por la
Supervisión Técnica a Cargo del
Consorcio Integración Vial se han
determinado los siguientes parámetros de
construcción
- El espesor de la carpeta a ser
rehabilitada.
- La eventual necesidad de una
corrección de la granulometría.
- Dotación del conglomerante:
- Cemento entre 3% y 5%.
- Dotación de agua.
- Elección de los equipos mas adecuados
para efectuar el reciclado in situ.
Definición de la Metodología de
Trabajo
C.A. 5 cm
espesor
Capa Base
e=15 cm
Capa
SubBase
e=20 cm

35. Existen muchos métodos para la
determinación de la cantidad mínima de
cemento portland para adicionar a un RAP.
Algunos de los cuales son:
- El método del PCA
- El método propuesto por WIRTGEN
- El método INGLÉS, etc.
Método empleado para la
dosificación

36. Se elabora en función al pliego de
especificaciones técnicas vigentes para el
proyecto:
Algunos requisitos mínimos son:
- Ensayes de Resistencia y Durabilidad
AASHTO T134 Y T135.
- Par el efecto la resistencia mínima a los
7 días es de 2.5 Mpa.
- Pérdida por humedecimiento y secado
de 12.5%.
- Método de Compactación el AASHTO
T180, método A.
Determinación de la Cantidad
de cemento portland (PCA)

37. Caracterización del material a reciclarse, al
ser una plataforma de rodadura la base
estabilizada debe ser un A-Ia, según la
clasificación de suelo AASHTO:
Determinación de la Cantidad
de cemento portland (PCA)

38. Ensaye de Compatación AASHTO T180,
método A:
Determinación de la Cantidad
de cemento portland (PCA)

39. Caracterización del material a reciclarse.
En función a los resultados de laboratorio
se determinó una cantidad mínima
ÓPTIMA de cemento portland es de 5% en
peso, cumpliendo las exigencias de las
normas AASHTO T143 Y T 135.
Determinación de la Cantidad
de cemento portland (PCA)

40. En función a los resultados de laboratorio,
antes de iniciar trabajos se puso en
práctica los resultados en un tramo de
prueba de 100m de longitud.
Metodología Constructiva

41. Extensión de cemento portland IP-30,
VIACHA. En BIG BAGs. DE 1400 Kg.
Aproximadamente.
Metodología Constructiva

42. Extensión de cemento
portland IP-30, VIACHA. En
BIG BAGs. DE 1400 Kg.
Aproximadamente.
Metodología Constructiva

43. Equipo utilizado para el proceso de
reciclado.
- RECICLADOR WIRTGEN WR 2500.
- CAMION CISTERNA VOLVO 20000 L
- COMPACTADORES DE RODILLO
LISO VIBRATORIO 16T.
- RETROEXCAVADORA CAT, para
corte de juntas de retracción.
Metodología Constructiva
- COMPACTADORES DE RODILLO
LISO VIBRATORIO 16T.
- RETROEXCAVADORA CAT, para
corte de juntas de retracción.

44. Metodología Constructiva

45. Metodología Constructiva
Equipo de Corte de Juntas
(PREFISURACIÓN). Para evitar la
fisuración por retracción.

46. Metodología Constructiva
Protección de reciclado,
para el curado, con el
riego de una emulsión
asfáltica.

47. Metodología Constructiva
Riego de Liga y colocado de carpeta de cemento asfáltico modificado con polímeros,
para pavimentos construidos en altura.

48. Control de Calidad.
Para un efectivo mejoramiento del
reciclado, se deben hacer los
controles de calidad necesarios
para una carretera:
- Densidades in situ por el método
de cono de Arena.
- Ensaye de compactación
modificado PROCTOR T 180 A.
- Clasificación de suelos.
- Resistencia característica a los 7
días mayor a 2.5 Mpa.
- Plazo de trabajabilidad máximo 3
horas.

49. Conclusiones.
Este tipo de técnicas son relativamente
nuevas en nuestro medio.
La correcta aplicación y los resultados
esperados podrán ser evaluados recién en
un par de años, cuando la vía esté
totalmente rehabilitada y puesta en
servicio.
Por tanto:
- El método está ahorrando gran
cantidad de insumos, respecto a uno
tradicional de rehabilitación.
- Se ha incrementado la capacidad
portante del paquete estructural,
soportando más ejes equivalentes
que el diseño inicial.
- Poco daño al medio ambiente.
- Ahorro de energía.

50. Bibliografía.
- IECA, Manuel de Firme Reciclados in
situ con Cemento, Madrid, España
1999.
- SOIL CEMENT HANDBOOK, PCA.
- Pliego de Especificaciones Técnicas
PPP Río Seco Desaguadero, ABC
2013.
- ENCICLOPEDIA DE PAVIMENTOS
APLICABLES EN BOLIVIA, Mendieta,
La Paz, Bolivia, 2011

51. Muchas Gracias
Preparado por: Roger Flores Laura
Ingeniero Civil-UMSA, especialista
en Movimiento de Tierras, Diseño y
Construcción de Carreteras.