Uso de RAP para una solución rápida, económica y sencilla en la confección de Caminos Básicos
Fecha
2019-07
Autores
Profesor Guía
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Universidad de Valparaíso
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Departamento o Escuela
Escuela de Ingenieria Civil
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Nota general
Resumen
Desde la implementación del Programa de Caminos Básicos en el año 2003, se han mejorado más de 14.500 kilómetros de vías mediante una capa de protección o estabilizante granular, generando un beneficio importante en temas de seguridad y conectividad. No obstante, según datos entregados por el Ministerio de Obras Públicas hasta el 2017, cerca del 60% de caminos en Chile siguen sin pavimentar.
Al optar por una solución que conlleve el uso de materiales asfálticos recuperados, y el de una emulsión que permita generar una trabajabilidad adecuada en terreno, se estaría desarrollando una nueva alternativa para el mejoramiento de caminos de ripio, a través de una técnica sencilla y con reducidos costos de implementación.
El proceso de confección que se estudió en esta Memoria de Título consiste en extender el RAP sobre un camino de ripio, dosificarlo con emulsión, mezclarlo con motoniveladoras y volver a extender la mezcla de manera uniforme, para inmediatamente realizar la compactación con máquina compactadora, permitiendo de esta manera una solución rápida y con pronta apertura al tránsito normal de vehículos.
Cabe señalar que en la actualidad no existe una normativa para la dosificación en frío con esta metodología, ni tampoco estudio y manejo apropiado del RAP. La presente investigación se basó en parámetros y métodos propuestos por el Manual de Carreteras de Chile, desarrollando los ensayes pertinentes en el Laboratorio de Vialidad de la Región de Valparaíso y Laboratorio Nacional de Vialidad.
En el proceso de evaluación se requirió de la elaboración de mezclas para probetas Marshall, cuyos contenidos de agua y emulsión fueron variando a medida que se notaban mezclas más homogéneas y trabajables. Sin embargo, se determinó tempranamente que la solución no presentó condiciones óptimas para esta propuesta, ya que se produjo la disgregación instantánea en todas las probetas que se hicieron, luego de extraerlas de la piscina a 60°C para el ensaye de estabilidad. Por lo tanto, en forma secundaria se incorporó un 30% de agregado de polvo de roca para estar dentro de la banda IV-A-12, y así mejorar la adhesión entre las partículas al proporcionar más puntos de contacto dentro de la mezcla, puesto que la granulometria del RAP
mostraba bajo contenido de material fino. Se evaluó la mezcla con un 30% de agregado mediante el método de diseño de mezclas en frío con emulsión, descrito en la sección 8.302.51 del Manual de Carreteras, logrando un valor óptimo de estabilidad modificada saturada. Pero se pudo observar en este segundo procedimiento, que a pesar de cumplir con las condiciones de este método, la emulsión de quiebre rápido no permite una cobertura suficiente en los agregados y al igual que en el primer procedimiento, no se pudo lograr una estabilidad Marshall a 60°C.
Conjuntamente, el tiempo de quiebre no permite un proceso adecuado de trabajo a escala real y se dio por finalizado el análisis con emulsiones de quiebre rápido.
Para dejar un antecedente de mejor funcionalidad, y también debido al atractivo que implica el uso de materiales reciclados asfálticos para beneficios medio ambientales, aspectos económicos y prácticos, se decidió dar paso a un tercer procedimiento con el uso de otras emulsiones, con el fin de obtener una mejor trabajabilidad y resistencia sin dejar de lado la condición de una propuesta sencilla y económica.
En un último procedimiento se consideró el uso de emulsiones de quiebre lento, quiebre
controlado y quiebre controlado modificado con polímeros. Las tres emulsiones mencionadas arrojaron resultados positivos en cuanto a trabajabilidad, cobertura y resistencia. La emulsión de quiebre lento, tuvo un tiempo de quiebre mayor a 4 horas, mientras que la emulsión de quiebre controlado tuvo un tiempo de poco más de 1 hora, cumpliendo en ambos casos con la mayoría de las expectativas planteadas para el desarrollo del trabajo a escala real.
En el transcurso de la investigación, se tuvo la oportunidad de disponer del material fresado proveniente de la Ruta 68, cuya aplicación fue realizada en un área aproximada de 600 m2 con la misma técnica de confección que se estudió en este proceso de investigación, permitiendo evidenciar de esta manera el comportamiento de las emulsiones CRS-2 y CSS-1 h, pudiendo de esta manera reafirmar los resultados y conclusiones que se obtuvieron en los ensayes de laboratorio.
Por lo tanto, mediante ensayes de laboratorio y con el desarrollo de una prueba a escala real, se comprobó y se concluyó que la aplicación de emulsiones de quiebre rápido en mezclas con el uso de RAP, no es la alternativa más apropiada para esta técnica de confección, ya que el uso de emulsiones de quiebre controlado y lento fueron mucho más convenientes de usar, debido principalmente al tiempo de quiebre, resistencia y trabajabilidad que estas emulsiones permiten.
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Auspiciador
Palabras clave
ASFALTOS, CAMINOS, INFRAESTRUCTURA VIAL