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JUSTIFICACION TÉCNICA PARA REHABILITACIONES ESTRUCTURALES DE BASES RECICLADAS CON CEMENTO IN

SITU EN CARRETERAS PROVINCIALES

Jorge Antonio Moreno Moreno

Jefe de Obra. Jiménez y Carmona JICAR,S.A.

Ángel Sampedro Rodríguez

Director General de Sam_Ro Consultoría & Ingeniería

Introducción Re h a b i l i t a c i ó n E s t r u c t u r a l

Re c i c l a d o / Re u t i l i z a c i ó n

“ C r i t e r i o s m e d i o a m b i e n t a l e s y o p t i m i z a c i ó n d e r e c u r s o s ”

ORDEN FOM/3459/2003

NORMA 6.3. ICTercero: Prescripción de obligatoriedad de estudiar

técnica y económicamente los materiales reciclados

de firmes y pavimentos. Por consideraciones

ambientales y de reutilización de los materiales

existentes en los firmes y pavimentos, en aquellas

actuaciones cuya superficie de rehabilitación sea

superior a setenta mil 70.000) m2, se deberá

considerar el empleo de las técnicas de reciclado,

con las limitaciones y prescripciones que figuran en

el anejo que acompaña a esta Orden.

Proyecto. Solución propuestaR e h a b i l i t a c i ó n e s t r u c t u r a l , m e d i a n t e r e c i c l a d o i n s i t u c o n

c e m e n t o y c a p a d e r o d a d u r a a b a s e d e u n t r a t a m i e n t o

s u p e r f i c i a l d e r i e g o s c o n g r a v i l l a . F i r m e p o c o c o n v e n c i o n a l

p e r o d e g r a n r e n t a b i l i d a d e c o n ó m i c a .

Antecedentes

…“técnica de resultados dudosos”

“ S e r e f i e r e n a p r o b l e m a s d e p u n z o n a m i e n t o d e l o s á r i d o s ”

Fase 1: Conocimiento del terreno

Catas de reconocimiento del terreno

• Espesores

• Tipología de material ( % Asfáltico)

• Naturaleza de los áridos

Tramificación

• Clasificar tramos homogéneos

• Evitar zonas singulares

Fase 2: Diseño

Tipo de cemento

• Cemento 32,5 N

• CEM III,IV/B y CEM V/B

Forma de empleo• Vía Seca

• Vía Húmeda • Vía Semi-Húmeda

Dosificación

• Contenido CEM ≥ 3% Peso seco muestra

• Resistencia Compresión 7 días Rc7d ≥ 2,5 MPa

Fase 2: Dimensionamiento

Periodo de Proyecto

• Solución transitoria ≤ 15 años

Categoría del Tráfico

• T41/T42/T43/T44/T45

• 25-50 /12-24/6-11/2-5/0-1 (0-50 ) Vp/día

Espesor • Espesor que determine el cálculo solicitaciones / explanada

• Espesor recomendado por equipos de fresado y compactación

• REHABILITACIÓN ESTRUCTURAL NORMA 6.3 IC

Justificación Técnica

Re h a b i l i t a c i ó n e s t r u c t u r a lN o r m a 6 . 3 . I C

R e h a b i l i t a c i ó n d e F i r m e s

Justificación Técnica N o r m a 6 . 3 . I C

R e h a b i l i t a c i ó n d e F i r m e s

Como se aborda el cálculo analítico

M AT E R I A L E S T R ATA D O S C O N C E M E N T O

M o d e l o d e Re s p u e s t a e s t r u c t u r a l

Pa r á m e t ro c r í t i c o d e d i m e n s i o n a m i e n t o

Máx.Tensión Horizontal de Tracción en fibra inferior

σr

)log*1(,

NbR LPf

r

S e n s i b i l i d a d d e r e s u l t a d o s L ey d e f a t i g a

b = 0 , 0 8

b = 0 , 0 6

b = 0 , 0 5 6 …

Rf , L P ??? N

¡ L E Y E S M U Y T E N D I DA S Y M U Y

S E N S I B L E S A L C A M B I O D E E S P E S O R !

Laboratorio Vs Comportamiento Real

)log*1(,

NbR LPf

r

)log*1(,

NbR LPf

r

SF

L a s l ey e s d e f a t i g a d e l a b o r a t o r i o N O s o n a p l i c a b l e s a

p a v i m e n t o s e n s e r v i c i o , e s n e c e s a r i o a p l i c a r u n f a c t o r d e

c a l i b r a c i ó n e m p í r i c o . ( S h i f t F a c t o r )

¡ N O E X I S T E N E X P E R I E N C I A S !

Parámetros de caracterización

• Re s i s t e n c i a a C o m p r e s i ó n :

2 , 5 M Pa a l o s 7 d í a s S u e l o C e m e n t o * P G - 4

• Re s i s t e n c i a a F l exo - T r a c c i ó n :

0 , 4 - 0 , 5 5 M Pa → S u e l o e s t a b i l i z a d o ( S - E S T 3 )

0 , 7 - 0 , 9 0 M Pa → S u e l o C e m e n t o ( S C )

1 , 3 - 1 , 6 0 M Pa → G r a va C e m e n t o ( G C )

• M ó d u l o

Re l a c i ó n A p rox i m a d a E = ( 1 . 1 0 0 - 1 . 2 5 0 ) x R c , L P

• C o e f i c i e n t e d e Po i s s o n : 0 , 2 5

+ i n f o e n :

h t t p : / / p a ve i n g . b l o g s p o t . c o m . e s /

Planteamiento

• Pa r t i r d e e n s a yo d e R c , 7 d d e l e n s a y o d e l a b o r a t o r i o y

e s t i m a r u n a r e s i s t e n c i a f l exo t r a c c i ó n p o r c o r r e l a c i ó n .

* N O VA F I R .

D í a z M i n g u e l a17,020,0 7,, dcLPf RR

• C o n e s e d a t o , y f i j a n d o N , b i e n p o r s e r c o n o c i d a , o

b i e n p o r s e l a m á x i m a a d m i s i b l e p a r a e l t i p o d e

t r á f i c o , p o d r e m o s o b t e n e r l a t e n s i ó n l í m i t e d e r o t u r a .

* N O VA F I R .

D í a z M i n g u e l a)log*058,01(

,

NR LPf

máx

Secciones Consideradas. Explanada

Resultados I

M o d e l i z a n d o ú n i c a m e n t e l a c a p a d e r e c i c l a d o , s ó l o 2 d e

l a s 9 s e c c i o n e s c u m p l i r í a n l a c o n d i c i ó n e s t r i c t a d e l i m i t e

a f a t i g a .

Espesores

Explanada 20 cm 25 cm 30 cm

E1 (100 Mpa) +55% +13% -14%

E2 (150 Mpa) +36% 0 -23%

E3 ( 200 Mpa) +22% -9% -30%

Resultados de análisis de sensibilidad tensional.

• 1 c a p a 5 c m M B C → - 2 3 / 2 8 %

• 1 c a p a 5 c m M A F → - 1 4 / 1 9 %

• 1 c a p a 2 c m M B C → - 1 1 - 1 4 %

ALIVIO TENSIONES

Supondremos para el TRG

un alivio de tensión de

entre un 8-12%

• D i s m i n u i r e l e s p e s o r 2 5 c m a 2 0 c m → + 3 6 %

• Au m e n t a r e l e s p e s o r 2 5 c m a 3 0 c m → - 2 3 %

• Pa s a r d e E 2 a E 1 → + 1 2 - 1 4 %

• Pa s a r d e E 2 a E 3 → - 9 - 1 0 %

• Re d u c i r E e n 1 0 0 0 M p a → - 1 7 %

• Au m e n t a r E e n 1 0 0 0 M p a → + 1 7 %

Resultados II

E l r a n g o d e s e c c i o n e s s e a m p l i a s i i n c l u i m o s e l T RG

Son realmente desechables ?

Conclusiones I• La Normativa existente de rehabilitación de firme (6.3.IC), se muestra

insuficiente, para justificar esta solución técnica en carreteras provicniales y

asumir su viabilidad.

• Cuando nos enfrentemos a reciclados in situ con cemento, para bajas

intensidades de tráfico, hay que procurar desestimar espesores de 20 cm, y

preferiblemente quedar siempre por encima de los 25 cm.

• En ausencia de auscultaciones de mayor detalle (deflexiones) , es

fundamental un análisis exhaustivo de los materiales “ya fresados” y su

cimiento, para poder caracterizar de una manera óptima el comportamiento

a futuro.

• El éxito o fracaso del nuevo firme, dependerá mucho más del cuidado en la

ejecución, que de los parámetros de diseño y dimensionamiento.

Conclusiones II (Visión a futuro)• Para dimensionar estas actuaciones convendría buscar otros mecanismos de rotura,

distintos al de fatiga, pues la frecuencia de aplicación de carga no es tan continua.

Además estudios recientes, muestran más deterioros, que debieran estudiarse en

conjunto así como su evaluación de daño acumulado.

• De igual manera, sería prudente investigar la incidencia de la climatología ( sobre

todo de la explanada y su humedad) , unido a las épocas de mayor tráfico pesado,

dependientes de la funcionalidad de la vía (agricultura, ganadería, turismo de

montaña….)

• Los estudios especializados en este campo, deben ir encaminados a calibrar las leyes

de fatiga, en busca del Shift Factor que permita calibrar los modelos de

comportamiento al real de servicio.

• Es difícil generalizar cuando los materiales que reciclamos son heterogéneos, (a nivel

estatal) pero a nivel provincial se pueden establecer parámetros comunes al

comportamiento. Cada obra es única y ofrece una oportunidad única de estudio de

detalle, que sirvan para posteriores actuaciones.

JUSTIFICACION TÉCNICA PARA REHABILITACIONES ESTRUCTURALES DE BASES RECICLADAS CON CEMENTO IN SITU EN CARRETERAS PROVINCIALES

Ángel Sampedro Rodríguez

Director General de Sam_Ro Consultoría & Ingeniería

Jorge Antonio Moreno Moreno

Jefe de Obra. Jiménez y Carmona JICAR,S.A.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN