35 MATERIALES POCO CONVENCIONALES EN CONSTRUCCIÓN DE VÍAS

7/17/2019 35 MATERIALES POCO CONVENCIONALES EN CONSTRUCCIÓN DE VÍAS

http://slidepdf.com/reader/full/35-materiales-poco-convencionales-en-construccion-de-vias 1/7

Universidad Nacional de Colombia – Sede Bogotá

35. MATERIALES

POCO

CONVENCIONALES

EN CONSTRUCCIÓNDE VÍAS

IntroducciónContenido

Introducción 1

Llantas Recicladas 2

Asfaltitas 3

Asfaltitas en Colombia 4

Concreto flexible 4-5Glassphalt 5

Bibliografía 6

En la actualidad, somos testigos de como la ingeniería a utilizado diversos métodos de

producción de nuevos materiales en por a mejorar los procesos constructivos y que sean

amigables con el medio ambiente, por lo que día a día avanzamos a un nuevo mundo de

innovación acelerada, esta búsqueda requiere que la Ingeniería de Materiales aumente sucampo intelectual y por ende su capacidad de creación.

Para la construcción vial es necesaria la innovación en materias primas, es así como se

requiere la búsqueda de nuevos materiales.

La presente guía expone algunos de los materiales innovadores más utilizados en la

actualidad en la construcción de carreteras así como los futuros avances en la creación e

implementación de estos.

Figura XX.1. [Afaltitas en Campo][1]



LLANTAS RECICLADAS

Características y propiedades del GCR

2

La búsqueda de la implementación de

este nuevo material en la construcción

vial tiene como objetivos: la

minimización de costos, facilidad en la

adquisición de materiales in situ y

finalmente la sostenibilidad ambiental

en pro de la mejora de la calidad de vida

con base en los nuevos procesos

constructivos.

En la actualidad varias compañías y

universidades están trabajando

conjuntamente en la investigación sobre

la utilización de llantas trituradas para

ser utilizadas en las estructuras de

pavimentos de los proyectos viales,

estas llantas poseen propiedades flexo –

compresoras especiales y se busca su

aplicación en la mezcla del material

bituminoso como en las bases y sub-

bases granulares.

Normativa nacional

Resolución 6981 de 2011

Esta resolución busca que en la

construcción vial el contratista

utilice material reciclado como las

llantas para la construcción de unaobra específica, la resolución 6981

establece la utilización de un

mínimo de 5% de material reciclado

del total en metros cuadrados de la

obra en cuestión.

Palabras Claves:

Pétreo: De acuerdo a la definición

de la RAE, pétreo (del latín

«petreus») es

aquel material proveniente de

la roca, piedra o peñasco;

regularmente se encuentran enforma de bloques, losetas o

fragmentos de distintos tamaños,

esto principalmente en la

naturaleza, aunque de igual modo

existen otros que son procesados e

industrializados por el hombre.

La materia prima producto del reciclaje y finalmente trituración de llantas es denominada como

Grano de Caucho Reciclado con siglas GCR.

Figura XX.2. [Llantas Recicladas][2].

La llanta triturada posee propiedades especiales que pueden servir como insumo en las

propiedades físicas de una estructura de pavimento ya sea para la construcción de vías de

alto tráfico como para la construcción de obras lineales menores como ciclorrutas y vías

peatonales.

Para que la llanta se pueda reciclar se requiere de un proceso de triturado y extracción de

los filamentos de metales que posee esta, lo que finalmente entregará un micro

particulado de granulometría especifica dependiente de la necesidad y uso.

Para la mezcla con el material pétreo y el bitumen se puede generar un grano fino el cual

es denominado como GCR, grano que aporta al bitumen propiedades de: Resistencia al

envejecimiento y elasticidad; 250 llantas pueden generar 1 tonelada de Grano Caucho

Reciclado.

La incorporación de grano de caucho a una mezcla bituminosa modifica sus propiedades

reológicas (relación entre esfuerzo y deformación) y mejora sus prestaciones como

material para carreteras. Además supone un ahorro en las materias primas de origen

(parte de los polímeros y agregados son sustituidos por este material reciclado).

¿Qué beneficios tiene para la sociedad este tipo de asfaltos en nuestras carreteras,

ciudades? Se ha comprobado que la utilización de este betún de neumático reduce el

impacto acústico del tráfico, retrasa el deterioro del firme y mejora la adherenciaaumentando la seguridad de las vías. Además, con su producción se reciclan toneladas de

neumáticos fuera de uso. La eliminación de neumáticos fuera de uso a través de la

carretera no tiene ningún riesgo posible de contaminación, siendo sin duda un

procedimiento sostenible y sustentable en términos ecológicos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Material

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca

http://es.wikipedia.org/wiki/Piedra

http://es.wikipedia.org/wiki/Pe%C3%B1asco

http://es.wikipedia.org/wiki/Pe%C3%B1asco

http://es.wikipedia.org/wiki/Piedra

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca

http://es.wikipedia.org/wiki/Material



ASFALTITAS3

Las asfaltitas son sustancias bituminosas naturales, sólidas, de color negro brillante, de aspecto resinoso y fractura conoidal en las

formas frescas, dotadas de un punto de fusión elevado, superior a 110° C. Químicamente están constituidas por hidrocarburos muy

pobres en oxígeno y parafinas cristalizables, siendo compuestos de alto peso molecular. El origen de la asfaltita es debido a la

metamorfosis de un petróleo asfáltico que, debido a cambios de temperatura y presión creciente.

A continuación se presentan algunas propiedades de las asfaltitas:

Figura XX.3. [Tablas de ensayos asfaltitas][3]

Figura XX.4. [Disposición en campo][4]

“La incorporación de la asfaltita al ligante asfáltico convencional, del tipo comúnmente empleado en mezclas asfálticas en caliente

para pavimentación de calles y rutas, produce importantes mejoras de sus propiedades, produce un considerable aumento de la

viscosidad del ligante modificado a altas temperaturas, sin que se vean afectadas sus propiedades a bajas temperaturas además

disminuye el ahuellamiento” - http://www.e-asphalt.com/asfaltitas/asfaltitas.htm.

Además de las anteriores propiedades mencionadas la aplicación de las asfaltitas genera las siguientes características:

Aumento de la estabilidad Marshall: del orden del 40% en las mezclas asfálticas.

Aumento de la resistencia al agua de las mezclas.

Aumento del módulo de elasticidad dinámico de la mezcla, siendo más resistentes a las deformaciones permanentes bajo

el accionar de cargas lentas.



4Asfaltitas en Colombia

En nuestro país desde hace mucho tiempo, se ha utilizado la asfaltita como materialconstructivo, desde 1928 por encargo del gobierno nacional se han hecho estudios de losyacimientos de asfalto inicialmente en la región de Boyacá, en dicha época se explotaronyacimiento con fines netamente comerciales pero con tecnologías rudimentarias, lo cualdada la carencia tecnológica no arrojaba buenos resultados en el comportamiento del

material.

En la actualidad este recurso es abundante en nuestro territorio, con minas ubicadas enlos departamentos de Tolima, Caquetá, Cesar, Boyacá y Santander, en las cuales seaprecia un crecimiento tecnológico en la explotación masiva, pero aun así existiendoirregularidades en el manejo de los materiales desecho.

A continuación se presentan las fuentes de asfaltita más importantes en nuestro país pordepartamento y por municipio respectivo:

Figura XX.6. [Yacimientos conocidos de Asfaltitas en Colombia][6]

Concreto flexible

Generalidades:

El concreto flexible, es un concreto reforzado con fibras sintéticas flexibles y maleables,

el cual es 500 veces más resistente al agrietamiento por sobrecarga y 40% más ligero

que el concreto convencional.

Figura XX.5. [Suspensión típica porextracción indebida][5]

¿SABÍAS QUE?

Los principales yacimientos en el país

se ubican en los departamentos de

Santander, Norte de Santander,Boyacá, Antioquía, Cundinamarca,

Caldas, Choco, Tolima, Meta, Cauca y

Caquetá? Y que en algunos de ellos

como el de pesca en Boyacá y el de

San Pedro en el Tolima se han

explotado en forma artesanal desde

comienzos del siglo XX, además en la

mayoría de los casos la explotación sin

normativa o sin regulación alguna es

tan común que a generado impactos

ambientales irreversibles para la

fauna y flora de estos departamentos.

Figura XX.8. [Yacimiento de Asfaltita][7] Figura XX.7. [Concreto flexible][6]



6

5 Este concreto es capaz de doblarse sin romperse y se considera que es un concreto idealpara estructuras en zonas de alta sismicidad, estas propiedades se consiguieron gracias ala inclusión en la mezcla de 2% de fibras especiales, y empleando los mismos componentesdel concreto pero evitando el uso de agregado grueso y utilizando productos sintéticospara ayudar a la flexibilidad del compuesto. El concreto flexible fue diseñado por laUniversidad de Michigan y es conocido como ECC (Engineered Cement Composites)

Costos:

Lamentablemente este nuevo material tiene una desventaja y es su elevado costo, elconcreto flexible es 3 veces más caro que el concreto convencional, aunque requieremenores gastos en mantenimiento y se considera que su vida útil es mayor a la delconcreto convencional, considerando esto se podría concluir que su precios se amortigua alo largo de su vida útil.

Comportamientoestructural:

Este concreto se estira y se desliza ligeramente cuando está sometido a grandes tensiones,gracias a la red de fibras que integran el concreto, evitando de esta manera la fragilidad yruptura del elemento al ser sometido a grandes cargas.

Ejemplo:

Este concreto ha sido utilizado con gran éxito en diversos proyectos a nivel mundial, unejemplo es el puente de Mihara Bridge, localizado en Japón y el cual es 40% más ligero, encomparación a utilizar el concreto convencional y se estima que su vida útil será deaproximadamente 100 años.

Imagen xx: Puente Mihara. Tomado dehttps://www.flickr.com/photos/javawock/8000569349/. El 8 de diciembre del

2014

VIDRIO RECICLADO EN PAVIMENTO

ASFALTICO

Generalidades:

El vidrio reciclado puede tener varios usos en los pavimentos asfálticos, presenta grandesventajas frente a otros materiales, además cuando se encuentra muy bien trituradopresenta un coeficiente de permeabilidad muy parecido al de la arena gruesa, juntopresenta la ventaja de que gracias a su configuración geométrica puede mejorar laestabilidad de las mezclas bituminosas, de esta misma manera el vidrio se puede utilizarcomo:-Remplazar el agregado de las bases y sub-bases-Uso para Glassphalt Material de relleno.-Agregado en el concreto.

El vidrio molido es una alternativa que nace desde 1960 para disminuir la acumulación deresiduos de vidrio. El Glassphalt es una mezcla de asfalto en caliente que está constituidopor un 5 a 40% de vidrio molidos (remplazando la arena). El Grassphalt se ha utilizado conéxito en varias ciudades de Estados Unidos, pero su debilidad es la operación logística querequiere la recolección y obtención del vidrio, además de múltiples procesos por los quetiene que pasar el vidrio para ser utilizado en las mezclas de asfalto.

En la actualidad el Glassphalt presenta diseños que cumplen con las normas del instituto deasfalto para tráfico medio e incluye todos los requisitos que deben cumplir este tipo depavimento.

Facultad de IngenieríaIngeniería civil

Construcción de Infraestructura Vial

Imagen xx: Glassphalt. Tomado dehttp://www.arqhys.com/contenidos/asfalto-vidrio-glassphalt.html . El 8 dediciembre del 2014

La AASHTO - M 318 es lanorma que hace referencia alas especificaciones estándarpara el uso de vidrio comoagregado para base granular

http://www.arqhys.com/contenidos/asfalto-vidrio-glassphalt.html







UNIVERReferencias

Instituto de desarrollo urbano IDU – www.idu.gov.co.

TecnoPAV -http://tecnopav.com/web/bodega-cooperativa-mayorista-

sogamoso.html.

REMATOSO LLAMAS. Claudia Patricia y VILLABONA ROSALES, Hugo Enrique.

Estudio para el mejoramiento de capas de pavimentos con asfalto natural dePesca, Boyacá. Bucaramanga, 1979. Trabajo de grado (Ingeniero Civil).

Universidad Industrial de Santander. Facultad de Ingeniería Civil.

E-ASPHALT- http://www.e-asphalt.com/asfaltitas/asfaltitas.htm.

Corporación Autónoma Regional para la Defensa de la Meseta de Bucaramanga -

http://www.cdmb.gov.co/web/index.php/noticias-principales/1-ultimas/1335-

la-cdmb-adopto-medida-preventiva-en-mina-de-asfaltitas-de-rionegro.html.

Concreto flexible. Consultado en http://noticias.arquired.

com.mx/shwArt.ared?idArt=120. El 8 de Diciembre del 2014.

Pavimento con vidrio reciclado. Consultado en http://ligante-

asfaltico.blogspot.com/p/3-glassphalt.html . El 8 de Diciembre del 2014.

Figuras

1. [Fotografía de TECNOPAV].Medellín, Colombia. Servicios, TecnoPav Limitada.

2. [Fotografía de Instituto de Desarrollo Urbano, IDU].Bogotá, Colombia. Reciclaje deLlantas. www.idu.gov.co.

3. [Fotografía de e-asphalt].San Martín, Buenos Aires, Argentina. Servicios,http://www.e-asphalt.com/asfaltitas/asfaltitas.htm.

4.

[Fotografía de TECNOPAV].Medellín, Colombia. Servicios, TecnoPav Limitada.

5. [Fotografía de Corporación Autónoma Regional Para la Defensa de la Meseta deBucaramanga, cdmb].Bucaramanga, Colombia. La CDMB adoptó medida preventivaen mina de asfaltitas de Rionegro. http://www.cdmb.gov.co/web/index.php/noticias-principales/1-ultimas/1335-la-cdmb-adopto-medida-preventiva-en-mina-de-asfaltitas-de-rionegro.html.

7. Concreto flexible. Imagen tomada de http://noticias.arquired.com.mx/shwArt.ared?idArt=120. El 08 de diciembre del 2014.

6

Santiago Alberto Galeano

Jhon Alexander González MendozaJonatan Andrés GonzálezJuan Ricardo Villamizar Pena

Actualizado el 08/12/2014 por:Daniel Hernandez SanchezAndrea Vergara VilladaJames Javier CañarCarlos RománSergio Mesa

Facultad de IngenieríaIngeniería civil

Construcción de Infraestructura Vial

http://ligante-asfaltico.blogspot.com/p/3-glassphalt.html



http://www.cdmb.gov.co/web/index.php/noticias-principales/1-ultimas/1335-la-cdmb-adopto-medida-preventiva-en-mina-de-asfaltitas-de-rionegro.html










35 MATERIALES POCO CONVENCIONALES EN CONSTRUCCIÓN DE VÍAS

Documents

Transcript of 35 MATERIALES POCO CONVENCIONALES EN CONSTRUCCIÓN DE VÍAS