| 71 JULIO-SEPTIEMBRE 2022 ISNN 007-2473
Experiencias de la recuperación a profundidad total de pavimentos con emulsión asfáltica | Evaluación de bagazo de agave como agente estabilizador de asfalto en el diseño de una mezcla SMA | Aplicación de un modelo para evaluar la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) en mezclas asfálticas | Evaluación del sistema de macrocalafateo inducido y capa friccionante de rodadura (MCI-F) como alternativa de conservación en los pavimentos flexibles en México | Propuesta de evaluación estructural en pavimentos flexibles con métodos empírico-mecanicistas | De la A a la merca: construyendo una comunicación real entre empresas y clientes
Propuesta de evaluación estructural en pavimentos flexibles con métodos empírico-mecanicistas
Aplicación de un modelo para evaluar la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) en mezclas asfálticas COMITÉ DE MATERIALES RECICLADOS
COMITÉ DE MATERIALES ASFÁLTICOS
COMITÉ DE GESTIÓN Y EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS De la A a la Construyendomerca:una comunicación real entre empresas y clientes APORTACIONES
49311756379
SUMARIO Experiencias de la recuperación a profundidad total de pavimentos con emulsión asfáltica Presidente Víctor Manuel Cincire Romero Aburto Vicepresidentes Mauricio Centeno Ortiz Salvador Fernández Ayala Antonio Martín del Campo Cerda Secretario Javier Herrera de León Tesorero Juan Adrián Ramírez Aldaco Consejeros Luis Manuel Pimentel Miranda Paul Garnica Anguas Hugo Bandala Vázquez Israel Sandoval Navarro Leonardo Ambrosio Ochoa Ambriz Francisco Javier Romero Lozano J. Jesús Martín del Campo Limón Alejandro Padilla Rodríguez Comité de vigilancia Luis Guillermo Limón Garduño Raúl Vicente Orozco Santoyo † Ricardo Buzo Romero Comisión de honor José Jorge López Urtusuástegui Verónica Flores Déleon Raymundo Benitez López Director General Raúl V. Orozco www.amaac.org.mxdg@amaac.org.mxEscoto Producción editorial CODEXMAS, S. de R.L. de CV. ASFÁLTICA, año 17, núm. 71, julio-septiembre 2022, es una publicación trimestral editada por la Asociación Mexicana del Asfalto, A.C., Camino a Sta.Teresa 187, Parques del Pedregal,Tlalpan, 14010, Ciudad de México.Tel. +52 55 5606 7962, asfaltica@amaac.org.mx. Editor responsable: Raúl Vicente Orozco Escoto. Reservas de Derechos al uso exclusivo Núm. 04-2013-012513385100-102, ISSN: 2007-2473. Licitud de Título Núm. 13611, Licitud de Contenido Núm. 11184, ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso sepomex Núm. PP09-1532. Este número se terminó el 30 de junio de 2022 en su versión impresa y digital. • Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización.
Evaluación de bagazo de agave como agente estabilizador de asfalto en el diseño de una mezcla SMA COMITÉ DE MEZCLAS ASFÁLTICAS
Evaluación del sistema de macrocalafateo inducido y capa friccionante de rodadura (MCI-F) como alternativa de conservación en los pavimentos flexibles en México COMITÉ DE CONSTRUCCIÓN Y MAQUINARIA
Para contribuir en la innovación tecnológica, con gran placer y de manera activa seguiremos participando con la SICT en las ferias virtuales de “Innovación para la construcción, SICT” que este año tendrá su segunda edición, con apoyo en la selección y calificación de los trabajos relacionados con los pavimentos asfálticos y contribuyendo en la premiación de los proyectos ganadores.
En el marco de los 25 años de la AMAAC están próximos dos de nuestros más importantes eventos anuales, el 8 y 9 de septiembre el Primer Seminario Académico con una gran temática “Asfalto: la ruta a la sustentabilidad” y el 21, 22 y 23 de septiem bre el VII Seminario Internacional del Asfalto, con la temática de “La Conservación de la Infraestructura Vial”, ambos temas de gran actualidad técnica.
Queridos lectores, para la Asociación Mexicana del Asfalto A.C. (AMAAC) es una gran satisfacción poner a su disposición la edición número 71 de la revista ASFÁLTICA, en su nuevo formato, la cual debe su contenido técnico especializado a la entusiasta participación de los Comités Técnicos que forman parte de nuestra asociación.
EDITORIAL
Después de 25 años de búsqueda constante en la investigación y aplicación del conocimiento en materia de asfaltos, llegamos plenos y con la certeza de que hemos contribuido con nuestra gota de asfalto en la mejora del desempeño de la infraestruc tura carretera en nuestro país y el extranjero. En este tiempo hemos hecho camino y seguiremos avanzando más fortalecidos y unidos ante los retos actuales y futuros.
En días pasados se llevó a cabo con gran éxito el curso-taller de capacitación para personal de empresas relacionadas del medio y de las diferentes direcciones gene rales de la Secretaría de Infraestructura Comunicaciones y Transportes (SICT) y de CAPUFE, con más de setecientas personas inscritas. En el curso-taller se abordaron temas sobre “Buenas prácticas en los procedimientos constructivos de capas asfál ticas; y las propiedades y procedimientos de prueba de materiales pétreos, asfálticos y del diseño de mezclas asfálticas”.
Así mismo, a través del Comité Técnico de Impulso Profesional, reforzamos los capítulos estudiantiles y nuestra relación con las Universidades con el objetivo de motivar a los estudiantes y académicos a unirse y contribuir a nuestra industria con su participación en actividades académicas y profesionales, encontrando una res puesta muy positiva de su parte.
Entre los principales objetivos de la AMAAC, están la difusión, investigación y desarrollo de tecnologías en pavimentos asfalticos, para lo cual contamos con un amplio programa de capacitación. Los invitamos a visitar nuestra página electrónica www.amaac.org.mx, donde encontrarán la información más relevante relacionada con las actividades que realizamos a favor de la difusión de los temas relacionados con el Siganasfalto.nuestro andar y seguramente seguiremos coincidiendo en el camino. ¡Hasta pronto! Víctor M. Cincire R. PresidenteA.
En la industria de los pavimentos asfálticos, seguimos en el camino de migrar de soluciones basadas en la economía lineal (explotar-producir-utilizar-desechar) a soluciones de economía circular (explotar-producir-utilizar-reciclar), un gran con cepto para mejorar el beneficio-costo de soluciones tecnológicas optimizadas uti lizando tecnologías de menor impacto ambiental y menor desperdicio energético, incluyendo la reutilización de los materiales pétreos y del asfalto, los dos materiales más utilizados en nuestros pavimentos, recursos naturales no renovables, y con esto se busca mitigar su agotamiento.
Decimosegundo Consejo Directivo
Norberto
Rosita Martínez Arroyo Israel Sandoval Navarro Cano César
AlondraAndrésGabrielÁlvaroErnestoRaymundoÁlvarezBenítezGonzálezMuñozHernándezZamoraGuerreroVanessaLópez
INTRODUCCIÓN La recuperación a profundidad de pavimentos es una técnica de rehabilitación en frío, que consiste en recuperar la totalidad de la carpeta asfáltica y parte de las capas subyacentes como bases granulares. Al recuperarse, estos materiales se pulverizan y mez clan in situ con agentes estabilizadores con ayuda de una recicla dora. El FDR se emplea como soporte de una carpeta asfáltica [1] para conformar una base asfáltica de mayor durabilidad que otra existente.Gracias al FDR se disminuyen las emisiones de gases de efecto invernadero debido a la reutilización parcial de materiales pétreos y asfalto presentes en el pavimento recuperado. Además, la aplicación de esta técnica ha representado ahorros económicos reportados entre 25 y 50% respecto a un sistema con vencional de rehabilitación [2]. Las EA son algunos de los agentes estabilizadores más utilizados en esta técnica [3, 4, 5].
ASFÁLTICA 71 5 COMITÉ DE MATERIALES ASFÁLTICOS EXPERIENCIAS EN LA RECUPERACIÓN A PROFUNDIDAD TOTAL DE PAVIMENTOS CON EMULSIÓN ASFÁLTICA Carlos Coria, Eymard Ávila, Jesús Espinosa, Rosita Martínez Ergon Asfaltos México, Puebla, México, carlos.coria@ergon.com, eymard.avila@ergon.com, josedejesus.espinosa@ergon.com, rosita.martinez@ergon.com Ramiro Valencia Red de Carreteras de Occidente, Guadalajara, México, ramiro.valencia@redoccidente.com
En estudios previos, nuestro equipo de trabajo encontró que mediante la incorporación de una emulsión asfáltica en una base con 10% de cemento se logra reducir el módulo de rigidez [6]. En México, una de las problemáticas impor tantes que se presentan en los pavimentos son las fallas de agrietamiento reflectivo causadas principalmente por altos contenidos de cemento en la base existente. Debido a esto, el objetivo del presente estudio es evaluar la factibilidad técnica
La sección de pavimento existente en este tramo carretero antes de ser rehabilitado se muestra en la Figura 1. Los deterioros encon trados en el carril de baja fueron homogéneos con fallas predo minantes como deformaciones plásticas, agrietamiento piel de cocodrilo de severidad media a alta, agrietamientos reflectivos, expulsión de finos, desprendimientos de carpeta y parches en zonas bacheadas en mal estado (ver Figura 2). El agrietamiento piel de cocodrilo fue causado por las cargas de tráfico a las que ha estado sometido el pavimento, mientras que los agrietamientos reflectivos fueron causados por la rigidez de las bases estabilizadas con contenidos de cemento [9].
MÉTODO Y MATERIALES Sección de prueba El FDR+E se aplicó en la autopista Maravatío-Zapotlanejo (MEX-15D), una carretera de cuota de altas especificaciones tipo A4, conformada por dos cuerpos, cada uno con dos carriles de cir culación y acotamientos exteriores e interiores, y con una longitud de 309.7 km, que forma parte del eje troncal México-Nogales. Esta autopista es conservada, explotada y operada por la empresa con cesionaria Red de Carreteras de Occidente (RCO). Para este proyecto se analiza el pavimento del tramo compren dido entre el km 190+000 al km 202+206 en el cuerpo A, donde se consideró un tránsito diario promedio anual (TDPA) en el carril de diseño de 3 974 vehículos, se estimó una tasa de crecimiento anual de 5.08% y un periodo de diseño de diez años. Asimismo, los datos de configuración vehicular que se contemplaron fueron 79.9% de vehículos ligeros y 20.1% de vehículos pesados. Para calcular los ejes equivalentes acumulados de 8.2 toneladas de peso (ESALS), se utilizó el método AASHTO 93 [7]. El valor de ESALS utilizado en el diseño de pavimento fue de 10, 650, 573 [8]
JULIO-SEPTIEMBRE 20226 del FDR+E como una alternativa de solución para tramos carreteros con fallas de agrietamiento reflectivo.
Figura 1. Estructura de pavimento antes de la rehabilitación.
3. Incorporación de humedad de mezclado al PR (Figura 3b).
9. Verificación del grado de compactación del FDR+E. El tramo en construcción fue cerrado al tránsito vehicular por un periodo mínimo de cuatro días con el objetivo de permitir el fraguado de la mezcla (Figura 3f ).
8. Perfilado de la superficie mediante una motoconformadora (Figura 3e).
10. Posterior al periodo de fraguado de la FDR+E, se colocó una carpeta asfáltica de 6 cm de mezcla en caliente sobre la base.
El proceso de construcción (PC) de la capa de FDR+E (Figura 3) se realizó con una recu peradora marca Wirtgen modelo WR240, y Figura 2. Condición de los pavimentos existentes antes de la rehabilitación. los pasos principales que integraron el PC fueron los siguientes:
1. Fresado y retiro de 6 cm de carpeta asfál tica existente (Figura 3a).
5. Tendido de la mezcla 6. Conformación de la capa con motoconformadora. 7. Compactación de la FDR+E a través del patrón de compactación; pata de cabra (seis pasadas), rodillo liso (dos pasadas sin vibración) y compactador de neumá ticos (cinco pasadas) (Figura 3d).
2. Fresado y recuperado de 30 cm de car peta y base cementada.
4. Incorporación de la EA al PR y homoge nización de la mezcla. La EA fue utilizada en un rango de temperaturas de 40 a 60 °C (Figura 3c).
ASFÁLTICA 71 7 Materiales La composición de la mezcla de FDR+E es, en su totalidad, material del pavimento recuperado, agua de mezclado y emulsión asfáltica.Enel FDR+E se utilizó 100% PR. Los requisitos granulométricos de la especifica ción para bases tratadas N CMT 4 02 003 04 se cumplieron apropiadamente por el PR sin necesidad de incluir material virgen deSeaporte.utilizó una EA catiónica de rompi miento lento con 62.0% de residuo asfál tico (ECL62) en la FDR+E, que se seleccionó de un grupo de emulsiones evaluadas con diferentes formulaciones. Las principales variaciones en las EA incluyeron el tipo y concentración del emulsificante, aditivos al asfalto de diferente naturaleza química y diversas dosificaciones. La inclusión de aditivos en el asfalto respondió al propósito de contribuir a la flexibilización de la base con alto contenido de cemento, y ayudar a reestablecer parcialmente las propieda des del asfalto envejecido presentes en la mezcla asfáltica del pavimento recuperado (RAP) [10] Proceso constructivo
La Tabla 1 muestra las diferentes concentraciones de EA y humedad de mezclado que se consideraron para la elaboración de los especímenes y los métodos de prueba utilizados para determinar las propiedades mecánicas. Tabla 1. Programa de evaluaciones realizado en el diseño de mezcla. Propiedad Método de prueba % de humedad deutilizadamezclado % de emulsión ECL62 utilizada (base peso del agregado) especímenesdelDesignacióngrupode
JULIO-SEPTIEMBRE 20228
Determinación de la granulometría del PR ASTM C136-14 No aplica Estabilidad Marshall a 25 °C, kg ASTM D6927-15 10 5 FDR+5 Flujo Marshall a 25 °C, mm ASTM D6927-15 10 Vacíos de aire, Va, % ASTM D3203-17 10 6 FDR+6 Susceptibilidad al daño inducido por (TSR),humedad% AASHTO(2018)T283-14 10 Módulo resiliente total (MRT), 20 °C, 1Hz ASTM D7369-11 10 7 FDR+7 Figura 3. Proceso constructivo de la capa de FDR+E. a) b) c) d) e) f)
METODOLOGÍA Diseño de la mezcla La mezcla de FDR+E se diseñó a nivel laboratorio. El PR se obtuvo de pozos a cielo abierto (PCA). La granulometría del PR se determinó sin extraer el asfalto presente en el RAP, de acuerdo con el método ASTM C136-14, y se prepararon especímenes de laboratorio por medio del método Marshall ASTM D6926-16. La energía de compactación aplicada fue 50 golpes por cara del espécimen, y según lo establecido en la especificación particular del proyecto, los especímenes fueron acondicionados en un horno de aire de circulación forzada durante 48 horas a una temperatura de 60 °C. Posteriormente, fueron evaluados en las pruebas de estabilidad Marshall, susceptibilidad al daño inducido por humedad y módulo resiliente total.
Control de calidad durante la ejecución del proyecto Los parámetros de control de la mezcla asfáltica suelta que se analizaron fueron: humedad de mezclado, granulometría, contenido de asfalto, estabilidad y flujo Marshall. La estabilidad Marshall se utilizó como un parámetro de evaluación rápida de la mezcla en sitio.
Con los valores de módulo elástico que se obtuvieron mediante retrocálculo, se verificó que la vida remanente cumpliera con lo establecido en el proyecto.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN Evaluación y diseño de la estructura del pavimento De acuerdo con el estudio técnico realizado por RCO [8], se identificó que la base cementada predomina en la sección de estudio, y existen tramos puntuales con base hidráulica.
La estimación de vida remanente del tramo en estudio se llevó a cabo mediante la eva luación estructural del pavimento utilizando el equipo HWD, cuyas mediciones se realizaron mediante la aplicación de una carga de 40 kN sobre el pavimento. Con la carga aplicada se generaron las cuencas de deflexión en las diversas capas que constituyen el pavimento. Los módulos elásticos se obtuvieron mediante el modelo matemático de retrocálculo incorporado en el software ELMOD 6 [13].
El proceso de rehabilitación consistió en fresar y retirar 6 cm de carpeta, seguido de un fre sado y recuperado de 30 cm de carpeta y base existentes. Los materiales recuperados fueron estabilizados con EA y compactados en una capa de 30 cm. Se colocó una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 6 cm de espesor sobre la FDR+E.
En la capa de FDR+E construida se evaluó el espesor y el peso volumétrico compacto. La verificación del MRT de campo se realizó en especímenes sin postcompactación, elaborados con mezcla producida en obra, compactados en laboratorio y curados de igual forma que los especímenes de diseño. Verificación de la capacidad estructural
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Se evaluó la capacidad estructural del pavimento después de la rehabilitación realizada. El tramo de FDR+E se construyó de mayo a diciembre de 2018, y posteriormente se llevaron a cabo mediciones de deflectometría utilizando el equipo Heavy Weight Deflectometer (HWD), modelo 8082-106, en enero de 2019.
Con la información de módulos elásticos, y considerando el tránsito en el tramo carretero en estudio, se calculó la vida remanente del pavimento empleando el programa IMT-PAVE 3.0, del Instituto Mexicano del Transporte (IMT) [14]. Para el proyecto de la autopista MaravatíoZapotlanejo se estimó una vida remanente de tres años antes de los trabajos de rehabilitación. Las alternativas de rehabilitación para este tramo carretero incluían la técnica de FDR o la demolición y reconstrucción del pavimento. Se eligió la FDR por sus ventajas económicas y ambientales, debido a que permite aprovechar materiales existentes en el pavimento. Se seleccionó a la EA como agente estabilizador para la FDR porque en estudios previos se demostró que contribuía a la disminución de la rigidez de bases con alto contenido de cemento [6].
1245 1264
Propiedad Valor de aire en especímenes Marshall, Marshall a 25 °C, kg 1099 Flujo Marshall a 25 °C, mm Vacíos de aire en especímenes de TSR, Va, % Tensión en seco, 25 °C, kPa. Tensión en húmedo, 25 °C, Susceptibilidad al daño inducido por humedad (TSR) % Vacíos de aire en especímenes de MRT, Va, % Módulo resiliente total, MRT, 20 °C, 1 Hz, MPa
19 19
989 880 1153
Designación del grupo de especímenes FDR+5 FDR+6 FDR+7
30 29 28
La vida remanente teórica del pavimento se calculó utilizando el programa IMT PAVE, 3.0, y considerando los valores de módulo elástico de cada capa del pavimento (ver Figura 4), se obtuvo una vida remanente de diez años. Figura 4. Estructura del pavimento después de la rehabilitación (módulos elásticos teóricos).
kPa 427 379
Va, % 33 32 30 Estabilidad
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Como se observa en laTabla 2, los valores de estabilidad Marshall fueron superiores a 1 000 kg para las diferentes concentraciones de emulsiones. La norma de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, N CMT4 02 03/004, establece un requerimiento de 817 kg para carpetas de mezcla en caliente. Los resultados de TSR que se muestran infieren una baja susceptibilidad de la mezcla al daño por humedad. El MRT obtenido en el diseño de la mezcla satisface el valor teórico propuesto en el diseño del pavimento. El contenido óptimo de la EA del FDR+E se determinó con base en los valores de MRT, ente los cuales, los más altos fueron a 7.0% de EA. En consecuencia, se eligió esta dosificación para la fórmula de trabajo.
Diseño de la mezcla Enseguida se determinó la granulometría del PR. El PR cumplió apropiadamente los requisi tos granulométricos de la especificación para bases tratadas N CMT4 02 003 04 sin necesidad de incluir material virgen de aporte. En la Tabla 2 se muestran los resultados del diseño de mezcla realizado a diferentes concentraciones de EA. Tabla 2. Resultados del diseño de mezcla con diferentes concentraciones de EA.
3.2 4.0 4.4
429 391
obtenido Vacíos
100% 97%
Durante la construcción se registraron el espesor de la capa y la humedad de mezclado empleada, y los datos obtenidos se mues tran en la Figura 6. El promedio del espesor de la capa colocada de FDR+E fue de 31 cm, y el contenido de agua de mezclado fluc tuó en un rango de 8 a 12% debido a las variaciones del material recuperado. El grado de compactación (GC) de la capa se midió como resultado del cociente entre el peso volumétrico del lugar y el PVSM. Los valores calculados son los que se pueden observar en la Figura 6
Figura 6. Peso volumétrico seco máximo (PVSM) de la mezcla obtenida en el lugar y grado de compactación (GC).
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El contenido de asfalto fue determinado en muestras de mezcla suelta obtenidas en el sitio. Los resultados se muestran en la Figura 5 Figura 5. Contenido de asfalto determinado en la mezcla suelta tomada de la obra. Los rangos del contenido de asfalto determinados cumplen con el requerimiento establecido en el proyecto de 4.5 ± 0.3%.
Control de Calidad
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La aplicación de postcompactación en los especímenes de prueba establecida en el proyecto es motivo de análisis, pues no necesariamente representa una condición realista en obra en términos de los vacíos de aire que se pueden alcanzar durante la vida útil del FDR+E. La evaluación de la resistencia de la FDR+E nos permite estimar de mejor forma, en función del tiempo de fraguado y envejecimiento del asfalto, la capacidad estructural de la capa.
El valor mínimo de GC estipulado en el proyecto fue de 98%, y los resultados del control de calidad muestran que se cumplió con el requisito. La estabilidad y flujo de la mezcla se determinó con el ensaye Marshall sobre especímenes compactados en laboratorio. Los resultados se observan en la Figura 7. Figura 7. Estabilidad y flujo Marshall determinada en mezcla tomada en obra y compactada a nivel laboratorio.
El valor mínimo de estabilidad estipulado en el proyecto fue de 1 200 kg. Los resultados del control de calidad indican que se cumplió con el requisito. Los valores de estabilidad y flujo Marshall fueron similares a los de una carpeta de mezcla densa en caliente. En la Figura 8 se observan los resultados de MRT que se obtuvieron en mezclas muestreadas en campo y compacta das a nivel laboratorio. Esta figura ilustra los módulos obtenidos de los especímenes con y sin postcompactación. Los módulos calculados en promedio fueron mayores a los valores mínimos establecidos, que fueron de 1 000 MPa para especímenes sin postcompactación.EnlaFigura8también se observa que los valores de MRT medi dos en los especímenes con postcompactación resultan mayores a los especímenes que no la tienen. En estos últimos se obtuvie ron valores de GC entre 110 y 115% del PVSM, lo que resultó en una mayor rigidez del espécimen.
CONCLUSIONES
• La técnica de FDR+E se considera una alternativa viable de rehabilitación para tramos carreteros con problemas de agrietamiento reflectivo (cuando esta falla es causada por el alto contenido de cemento en las bases).
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Resultados de la verificación de la capacidad estructural Posterior a los trabajos de rehabilitación, se llevó a cabo una nueva medición de deflecto metría con el equipo HWD. Los resultados mostraron una mejora sustancial en la capacidad estructural del pavimento. Los módulos elásticos obtenidos mediante retrocálculo se mues tran en la Figura 9, donde puede observarse que estos valores de rigidez son mayores a los que se consideraron en el diseño de espesores. El valor de módulo elástico de la FDR+E en campo fue aproximadamente 38% mayor a lo considerado en el diseño teórico de espesores. Esto corrobora que los valores de rigidez de la FDR+E se alcanzaron después del proceso de rehabilitación. La vida remanente calculada fue de trece años. Si se considera que la FDR+E experimenta un proceso de curado durante su etapa operativa, es de esperarse que la rigidez de esa capa incremente con el tiempo.
Figura 8. Módulo resiliente total a 20 °C y 1Hz, del km 170+340 al km 195+280, cuerpo A [8]
Figura 9. Módulos elásticos retrocalculados para pavimento de la autopista Maravatío-Zapotlanejo, tramo km 190+000 al km 202+206, cuerpo A.
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[3] T. W. Thomas and R. W. May, "Mechanistic-Empirical Design Guide Modeling of Asphalt Emulsion Full Depth Reclamation Mixes," in Transportation Research Board, Washington, D.C., 2006. [4] C. A. Henrichs, "Laboratory Comparison of Full Depth Reclamation Stabilization Techniques Using Arkansas Field Materials," University of Arkansas Bachelor of Science in Civil Engineering, 2013.
[11] ASTM D7369, Determining the Resilient Modulus of Bituminous Mixtures by Indirect Tension Test, West Conshohocken: ASTM International, 2011.
REFERENCIAS
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[2] E. J. Kearney and J. E. Huffman, "Full depth reclamation process," in Transportation Record Record, Washington, D.C., 1999.
AGRADECIMIENTOS
Los investigadores monitorearán el compor tamiento del pavimento, en particular de la FDR+E, durante la vida del proyecto.
Con base en los resultados obtenidos con esta técnica se satisficieron los requerimientos mecánicos y la vida útil establecidos en el proyecto.
[5] A. Gandi, A. Carter and D. Singh, "Effect of binder type on Full Depth Reclamation material behavior," Department of Construction Engineering, School of Superior Tech nology, University of Quebec, Montreal, 2018. [6] E. Ávila, A. Vázquez and C. Coria, "Estudio de flexibi lización de bases estabilizadas con altos contenidos de cemento por medio de la utilización de emulsiones asfálticas," in 9no Congreso Mexicano del Asfalto, Can cún, Q.R., 2015. [7] AASHTO, Guide for design of Pavement structures, Washington, D.C.: American Association of State High way and Transportation Officials, 1993. [8] RCO, Análisis funcional autopista: Maravatio-Zapotlanejo, Guadalajara, Jal., Red de Carreteras de Occidente, 2018. [9] W. S. Adaska and D. R. Luhr, "Control of Reflective Cracking in Cement Stabilized Pavements," in 5th Inter national RILEM Conference, Limoges, France, 2004.
Los módulos elásticos obtenidos por deflectometería en el FDR+E des pués del proceso de rehabilitación fueron aproximadamente 38% mayo res que lo establecido en el diseño del pavimento.
[12] Asphalt Institute, MS-19 Manual Básico de Emulsiones Asfálticas, Lexington: Asphalt Institue, 2008. [13] G. Bazi, Evaluation of Layer Moduli and Overlay Design ELMOD, México: Dynatest ELMOD 6 Consulting Inc., 2010. [14] P. Garnica and R. Hernández, "Manual de usuario IMT PAVE 1.1," Instituto Mexicano del Transporte (IMT), San Fandila, Qro., 2013.
Los valores de MRT de la mezcla de FDR+E resultaron similares o mayo res a los establecidos en el diseño del pavimento.
• Con la propuesta de rehabilitación de la FDR+E se obtuvo una vida rema nente de trece años para el tramo carretero en estudio, teniendo una estructura que supera las expecta tivas de diseño en términos de vida remanente.
TRABAJOS FUTUROS
Los autores de este reporte agradecen a la concesionaria Red de Carreteras de Occi dente por el apoyo económico y técnico brindado para el desarrollo e implementa ción del presente proyecto vial.
[1] R. Mallik, "Evaluation of Performance of Full-Depth Reclamation Mixes," Transportation Research Record, pp. 199-208.
[10] S. Im, F. Zhou, R. Lee and T. Scullion, "Impacts of reju venators on performance and engineering properties of asphalt mixtures containing recycled materials," Cons truction and Builidng Materials, vol. 53, pp. 596-603, 2014.
INTRODUCCIÓN Las mezclas SMA (Stone Mastic Asphalt) que se desarrollaron en los años 60 en Alemania, surgieron por la necesidad de incre mentar la resistencia a la deformación y tener una mayor dura bilidad. También se conocen por su utilización como capas de rodamiento, ya que tienen una textura que permite una mejor fric ción con el contacto neumático-pavimento, y minimizan la película de agua sobre la superficie del pavimento, así como el ruido hacia el entorno. Estas mezclas están compuestas por una estructura granular discontinua, particularmente en los agregados finos, lo que provoca un mayor rozamiento en los agregados gruesos, un contenido de asfalto superior al de las mezclas convencionales y filler (pues debido a su composición se presenta una segregación entre los agregados y el asfalto), y el escurrimiento del asfalto como resultado. A causa de esto, las mezclas necesitan la adición de un agente estabilizador, de los cuales, el más utilizado es la fibra celulosa (Rubio, Miranda, Fenollosa, & al., 2012).
En el estado de Jalisco se producen aproximadamente 300 millones de litros de tequila al año, lo que lo convierte en una de las principales industrias en el país. Un agave tiene un peso prome dio de 25 kg, de los cuales, alrededor del 40% es bagazo de agave, desecho producto de la destilación del tequila, y uno de los mayo res contaminantes en Jalisco. Durante un tiempo se han buscado opciones para utilizar y aprovechar este desecho: como composta, Alejandro Castellanos Cordero Eymard Ávila Vázquez Carlos Alberto Jiménez García César DanielaÁlvarezBocanegra Martínez Enrique Villa Huerta Sergio Serment Moreno Maricarmen Magaña
ASFÁLTICA 71 17 COMITÉ DE MEZCLAS ASFÁLTICAS EVALUACIÓN DE BAGAZO DE AGAVE COMO AGENTE ESTABILIZADOR DE ASFALTO EN EL DISEÑO DE UNA MEZCLA SMA Maricarmen Magaña Orozco Asphalt Pavement and Construction Laboratories, Ixtlahuacán, México, mezclas@apcl.mx Álvaro Alejandro Bendaña Mercado, Pedro Limón Covarrubias, Javier Alejandro Estrada Fernández Universidad de Guadalajara, Guadalajara, México, alvaroalejandro1999@hotmail.com, pedro.limon@academicos.udg.mx, jaef1699@hotmail.com
JULIO-SEPTIEMBRE 202218 alimento animal, combustible, material de relleno, material para fermentación, entre otros. Su uso como material para composta es el más común, y sin embargo, la cantidad de bagazo desechado al año ronda a rededor de las 360 mil toneladas (Tequileros.org, s.f.) (González, González, & Nungaray, 2005) (Saucedo-Luna, Castro-Montoya, Chavez-Parga, & al.).
CARACTERIZACIÓN DE AGREGADO PÉTREO
13.6 Partículas
Con el fin de encontrar una solución a esta problemática económica y ambiental, en este trabajo de investigación se buscó una alternativa para reemplazar de forma eficiente la fibra celulosa convencional de las mezclas SMA, que tiene un costo elevado, por fibra celulosa extraída del bagazo de agave azul. La investigación se realizó a partir de una misma granu lometría, con tamaño nominal de ½” y 3/8”, con un asfalto grado PG 76-22, cuyas propiedades volumétricas (VAM, Gmb, Gmm) se evaluaron, se determinó su escurrimiento, se analizó su susceptibilidad al daño inducido por humedad (TSR) y por último, se registró su resistencia a la deformación permanente con la rueda cargada de Hamburgo, para comparar si el compor tamiento de una mezcla SMA fabricada convencionalmente con fibra celulosa, y la realizada con fibra proveniente de bagazo de agave arroja resultados semejantes.
mín. 95.1
2.58
1.67
Se realizaron dos diseños de mezcla asfáltica tipo SMA con fibra celulosa convencional con tamaño nominal de ½” y 3/8, y dos diseños con fibra celulosa proveniente del bagazo de agave azul con los mismos tamaños nominales, con la finalidad de comparar las propiedades volu métricas, escurrimiento, susceptibilidad al daño inducido por humedad (TSR) y resistencia a la deformación permanente. Para esta investigación partimos con la caracterización de un agregado proveniente de un banco de materiales ubicado en Tonalá, Jalisco y utilizando un asfalto grado PG 76-22.
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
Caracterización de agregado grueso Tabla 1. Caracterización del agregado grueso (grava ¾”). Ensayo Método de prueba Especificación Resultado Desgaste de los ángeles (%) ASTM C131 25 máx. 21.4 Desgaste micro-deval (%) ASTM D6928 15 máx. 7.9 Intemperismo acelerado (%) ASTM C88 15 máx. trituradas (%) ASTM D5821 90 mín. 100 alargadas y lajeadas 5 a 1 (%) ASTM D4791 10 máx. 0 Adherencia con el asfalto (%) Recomendación AMAAC RA-08 90 Densidad (T/m3) M-MMP-4-04-003/18 Absorción (%) M-MMP-4-04-003/18
Partículas
La caracterización del agregado pétreo se realizó con las diferentes normativas ASTM y nor mas SCT, y los parámetros permisibles se basaron en el PA-MA 01/2013 para capas de roda dura. En las Tablas 1, 2 y 3 se muestran los resultados obtenidos en la caracterización de los agregados gruesos (grava ¾”, sello ½” y sello 3/8” y en la Tabla 4 se muestran los del agregado fino (arena), todos ellos dentro de lo recomendado.
Tabla 2. Caracterización del agregado grueso (grava ½”).
ASFÁLTICA 71 19
Ensayo Método de prueba Especificación Resultado
Tabla 3. Caracterización del agregado grueso (grava 3/8”). Ensayo Método de prueba Especificación Resultado
Desgaste micro-deval (%) ASTM D6928 15 máx. 5.5 Intemperismo acelerado (%) ASTM C88 15 máx. 12.1 Partículas trituradas (%) ASTM D5821 90 mín. 99.9
Desgaste micro-deval (%) ASTM D6928 15 máx. 5.4 Intemperismo (T/m3) M-MMP-4-04-003/18
acelerado (%) ASTM C88 15 máx. 12.8 Partículas trituradas (%) ASTM D5821 90 mín. 100 Partículas alargadas y lajeadas 5 a 1 (%) ASTM D4791 10 máx. 0.4 Adherencia con el asfalto (%) Recomendación AMAAC RA-08 90 mín. 96.7 Densidad
2.57 Absorción (%) M-MMP-4-04-003/18 1.80 Caracterización de agregado fino Tabla 4. Caracterización del agregado fino (arena). Ensayo Método de prueba Especificación Resultado Equivalente de arena (%) ASTM D2419 55 mín. 66.7 Angularidad (%) AASHTO T304 40 mín. 46.3 Azul de metileno (%) Recomendación AMAAC RA-05 12 máx. 12 Densidad (T/m3) M-MMP-4-04-003/18 2.47 Absorción (%) M-MMP-4-04-003/18 4.04 Granulometría La granulometría para los agregados pétreos se realizó de acuerdo con lo propuesto para mezclas SMA, en la normativa AASHTO M325-08, y se obtuvieron los resultados mostrados en la Tabla 5 Tabla 5. Granulometría de los diferentes materiales. Malla Grava ¾” % que pasa Sello ½” % que pasa Sello 3/8” % que pasa Arena % que pasa 1” 100.0 100 100 100 ¾” 99.8 100 100 100 ½” 72.1 100 100 100 3/8” 39.5 67.8 100 100
Desgaste de los ángeles (%) ASTM C131 25 máx. 13.2
Partículas alargadas y lajeadas 5 a 1 (%) ASTM D4791 10 máx. 0 Adherencia con el asfalto (%) Recomendación AMAAC RA-08 90 mín. 96.3 Densidad (T/m3) M-MMP-4-04-003/18 2.56 Absorción (%) M-MMP-4-04-003/18 2.30
Desgaste de los ángeles (%) ASTM C131 25 máx. 13.0
JULIO-SEPTIEMBRE 202220 Malla Grava ¾” % que pasa Sello ½” % que pasa Sello 3/8” % que pasa Arena % que pasa N°4 2.1 15.1 27.2 99.9 N°8 0.6 0.6 0.3 85.3 N°16 0.0 0.0 0.0 52.9 N°30 0.0 0.0 0.0 3 3.5 N°50 0.0 0.0 0.0 23.5 N°200 0.0 0.0 0.0 14.8
Figura 1. Fibra de bagazo en proceso de secado y después de molienda.
Tabla 5. Continuación...
OBTENCIÓN DE FIBRA CELULOSA DE BAGAZO DE AGAVE
Se extrajo la fibra con base en un proceso que consistió en cocer el bagazo de agave con un 20% de sosa cáustica respecto al peso de éste, y dejar a fuego medio durante algunas horas (Parra Negrete, Del Villar Quiñones, & Prieto Rodríguez, 2010). Tras esto, se pasó el bagazo por la malla N° 20 y la N° 400 con el fin de recuperar la celulosa y separar el bagazo, llevando éste a peso constante, y después a molienda. En la Figura 1 se puede observar la textura de la celulosa mientras se encuentra en proceso de secado y después de pasar por molienda.
Tamaño nominal de ½” Se propuso una granulometría según los lineamientos propuestos en la normativa AASHTO M325-08, que quedó compuesta con un
GRANULOMETRÍAS DE DISEÑO
ASFÁLTICA 71 21 20% grava ¾”, 55% sello ½”, 20% arena y 5% de carbonato de calcio, y cuyo resultado se muestra en la Tabla 6. En la Figura 2 se puede apreciar, asimismo, la curva granulométrica. Para el diseño de fibra celulosa convencional y el de la fibra de bagazo de agave, se utilizó la misma granulometría de diseño. La única variante es el tipo de fibra. Tabla 6. Granulometría para tamaño nominal de ½”. Malla % que pasa Límites 1” 100 ¾” 100 100 –½” 94.4 90–100 3/8” 70.2 50–80 N°4 33.7 20–35 N°8 22.5 16–24 N°16 15.6 N°30 11.7 N°50 9.7 N°200 8.0 8–11 Tamaño nominal de 3/8” En el diseño de 3/8” se consideró una granulometría con 15.5% de sello ½”, 54.5 % sello 3/8”, 25 % arena y 5 % de carbonato de calcio, que fue utilizada tanto para el diseño de fibra convencional y fibra de bagazo. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 7 y en la Figura 3. Figura 2. Curva granulométrica para el diseño de ½”.
PROPIEDADES VOLUMÉTRICAS Se realizó el diseño con un tiempo de mezclado de 180 segundos a una temperatura de mezclado de 160 a 170 °C. Para la compactación, se utilizó el compactador giratorio super pave con un ángulo de giro de 1.16°, una carga de 600 kPa, aplicando 100 giros de compac tación y con el molde de 4” de diámetro. La compactación se efectuó a una temperatura de 155 a 145 °C. Diseño de ½” Diseño con fibra celulosa Se realizaron especímenes con diferentes contenidos de asfalto, partiendo del 6.5% de asfalto respecto al agregado, y 0.3% de fibra celulosa convencional. Se analizaron las propie dades volumétricas como el Gmb, Gmm, % vacíos y % vacíos en el agregado mineral (VAM).
JULIO-SEPTIEMBRE 202222 Tabla 7. Granulometría para tamaño nominal de 3/8”. Malla % que pasa Límites 1” 100 ¾” 100 ½” 100 100–3/8” 95.0 70–95 N°4 47.1 30–50 N°8 26.6 20–30 N°16 18.2 –21 N°30 13.4 –18 N°50 10.9 –15 N°200 8.7 8–12 Figura 3. Curva granulométrica para el diseño de 3/8”.
En la Tabla 8 observamos los resultados obtenidos para el diseño de ½”.
Basándonos en los resultados obtenidos que se muestran en la Tabla 8, nos percatamos de que el contenido óptimo de asfalto es de 7.5% respecto al peso del agregado, ya que con éste tenemos el porcentaje de vacíos cercano a 4 y el VAM mayor a 17%. Diseño con fibra de bagazo de agave
entre 7% y
de
% fibra
% VAM (17 mín.) 0.5 7.5 69.060 2.337 2.219 5.05 18.30 0.8 7.5 68.977 2.332 2.223 4.66 18.16 1.0 7.5 68.610 2.329 2.234 4.14 17.80 1.3 7.5 68.412 2.322 2.249 3.13 17.20 1.5 7.5 68.123 2.319 2.258 2.63 16.91 Diseño de 3/8” Diseño con fibra celulosa De la misma
ASFÁLTICA 71 23 Tabla 8. Propiedades volumétricas de la mezcla con fibra convencional. % asfaltoR.A. % R.M.asfalto Altura(mm) (ton/mGmm3) (ton/mGmb3) %(4±0.5)vacíos % VAM (17 mín.) 6.5 6.1 69.71 2.376 2.224 6.40 17.60 7.0 6.5 69.66 2.359 2.235 5.24 17.55 7.5 7.0 68.60 2.341 2.243 4.18 17.54 8.0 7.4 68.24 2.326 2.254 3.11 17.53 8.5 7.8 67.89 2.309 2.265 1.91 17.45
Tabla 9. Propiedades volumétricas de la mezcla con fibra de bagazo. bagazode % asfaltoR.A. Altura(mm) (ton/mGmm3) (Ton/mGmb3) %(4±0.5)vacíos manera que para el diseño de se realizaron y analizaron muestras con contenido asfalto 9%, utilizando una la fibra celulosa con un porcentaje de 0.3% respecto al peso del agregado. Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 10.
½” y 3/8”,
Con la finalidad de buscar un contenido de fibra que aportara las propiedades más cercanas a las que fueron obtenidas con la fibra celulosa, se realizaron muestras con diferentes conte nidos de fibra de agave que rondaron entre 0.5 y 1.5%, y se utilizó un 7.5% de asfalto respecto al agregado. En la Tabla 9 se presentan los resultados obtenidos, y puede observarse que las muestras con el 1.0% de bagazo son las que arrojaron los resultados más aproximados a los obtenidos con fibra celulosa convencional, por lo que las muestras para los ensayos TSR y rueda cargada de Hamburgo se realizarán con este contenido.
en Alemania por
0.8 8.0 68.366
JULIO-SEPTIEMBRE 202224 Tabla 10. Propiedades volumétricas de la mezcla con fibra convencional. % asfaltoR.A. % R.M.asfalto Altura(mm) (Ton/m3)Gmm (ton/m3)Gmb %(4±0.5)vacíos % VAM (17 mín.) 7.0 6.5 69.514 2.374 2.229 6.08 17.16 7.5 7.0 69.144 2.358 2.240 5.01 17.11 8.0 7.4 68.475 2.344 2.249 4.03 17.09 8.5 7.8 68.123 2.332 2.260 3.12 17.04 9.0 8.3 67.914 2.321 2.271 2.09 16.93
Este
mín.) 0.5 8.0 68.391
17.86 1.0 8.0 68.134 2.340 2.242 4.15 17.66 1.3 8.0 68.069 2.334 2.249 3.66 17.42 1.5 8.0 67.275 2.332 2.253 3.38 17.27 Escurrimiento Schellenberg Se utilizo la metodología Schellenberg,
Como se puede observar en la Tabla 10, el contenido óptimo de asfalto fue de 8%, debido a que así obtenemos el 4% de vacíos y un VAM mayor a 17%. Diseño con fibra de bagazo Se realizaron muestras con la fibra obtenida de bagazo variando los contenidos entre 0.5% y 1.5%, todas estas con el 8% de asfalto respecto al agregado. Con esto se buscaron mues tras que tuvieran propiedades con más semejanza a las obtenidas en las muestras de fibra celulosa convencional. Como se observa en la Tabla 11, las muestras con el 1.0% de fibra de bagazo de agave son las que dieron los mejores resultados, por lo cual, con este contenido se realizarán las muestras utilizadas para el ensayo de susceptibilidad a la humedad y rueda cargada de Hamburgo. Tabla 11. Propiedades volumétricas de la mezcla con fibra de bagazo. % fibra bagazode % asfaltoR.A. Altura(mm) (ton/m3)Gmm (ton/m3)Gmb %(4±0.5)vacíos % VAM (17 2.348 2.234 4.53 17.99 2.344 2.237 4.55 recomendada para mezclas discontinuas, y que fue desarrollada el Dr. Schellenberg. Se utiliza hace bastantes años para mezclas en caliente debido a su rapidez, facilidad de uso y eficacia. (Lanchas & Herrero, 2007) método consiste en colocar 100 g de mezcla en un vaso de precipitado, luego durante una hora ± un minuto en un horno a la temperatura de mezclado, y después, se vuelva para mezclar la mezcla que no ha escurrido. Se debe tener precaución de no aplicar ningún ele mento mecánico para remover la mezcla del vaso ni agitarla durante el volcado. (Barrera Cervantes, 2008).
Tabla 12. Resultados de escurrimiento. % asfaltoR.A. % de fibra %fibraescurrimientocelulosa %fibraescurrimientodebagazo 0.3 0.16 7.5 0.5 0.32 7.5 0.8 0.29 7.5 1.0 0.23 7.5 1.3 0.20 7.5 1.5 0.15 Diseño de 3/8”
7.5
ASFÁLTICA 71 25 Diseño de ½” Como se observa en la Tabla 12, el escurrimiento con fibra celulosa al 0.3% se encuentra dentro de lo recomendado en la normativa AASHTO M325-08 de 0.3% máx. Para la fibra de celulosa se realizó a diferentes contenidos, de los cuales, el que da un resultado dentro de lo recomendado y que no se aleja tanto del porcentaje de fibra celulosa convencional fue el 1.0%, con el cual se corroboró que se pueden fabricar los especímenes para los ensayos de desempeño.
Tabla 13. Resultados de escurrimiento. % asfaltoR.A. % de fibra %fibraescurrimientocelulosa %fibraescurrimientodebagazo 0.3 0.05 7.5 0.5 0.33 7.5 0.8 0.30 7.5 1.0 0.17 7.5 1.3 0.12 7.5 1.5 0.09
SUSCEPTIBILIDAD AL DAÑO INDUCIDO POR HUMEDAD El análisis de la susceptibilidad al daño inducido por humedad se llevó a cabo con el ensayo de tracción indirecta, que consiste en someter a compresión diametral especímenes acondi cionados previamente y especímenes secos. Dicho ensayo se realizó en un aparato de carga centradas y paralelas en el plano diametral vertical hasta la fractura del espécimen. El poten cial del daño por humedad es dado por la resistencia a la tensión del grupo acondicionado y el grupo seco.
7.5
De la misma forma que en el diseño de media, se realizaron muestras con bagazo de agave con contenidos del 0.5 al 1.5% y con fibra celulosa al 0.3%, con la cual se demuestra que el contenido de 1.0% es el óptimo para la realización de los ensayos de susceptibilidad a la humedad y rueda cargada de Hamburgo.
JULIO-SEPTIEMBRE 202226 Diseño ½” Se realizaron seis muestras con fibra de bagazo de agave y seis muestras de fibra celulosa, de las cuales se presentan los resultados en las Tablas 14 y 15. En ellas observamos que la resistencia de las muestras con fibra de bagazo dio mejores resultados. Tabla 14. Resistencia TSR con fibra celulosa. N° (ton/mGmb3) (ton/mGmm3) Diámetro(mm) Altura(mm) vacíos% Carga(KN) Resistencia(kPa) promedioResistencia(kPa) % TSR 1 2.188 2.341 99.77 63.09 6.5 6.174 624.43 84.46 2 2.187 2.341 99.98 63.51 6.6 4.643 465.50 554.15 3 2.171 2.341 99.65 63.85 7.3 5.722 572.52 4 2.174 2.341 100.03 63.44 7.1 6.177 619.68 656.115 2.175 2.341 99.58 63.95 7.1 6.786 678.39 6 2.186 2.341 99.76 63.60 6.6 6.680 670.26 Tabla 15. Resistencia TSR con fibra de bagazo. N° (ton/mGmb3) (ton/mGmm3) Diámetro(mm) Altura(mm) vacíos% Carga(KN) Resistencia(kPa) promedioResistencia(kPa) % TSR 1 2.152 2.329 100.45 63.82 7.6 4.997 496.23 511.35 88.39 2 2.147 2.329 99.86 63.50 7.8 4.781 479.99 3 2.187 2.329 99.88 63.14 6.1 5.526 557.84 4 2.187 2.329 99.47 63.31 6.1 6.005 607.06 578.535 2.178 2.329 99.36 63.54 6.5 5.728 577.60 6 2.180 2.329 99.78 63.31 6.4 5.467 550.95 DISEÑO 3/8” Se realizaron muestras con fibra celulosa y con fibra de bagazo, y se observó que ambas arro jaron una buena resistencia a la humedad. Tabla 16. Resistencia TSR con fibra celulosa. N° (ton/mGmb3) (ton/mGmm3) Diámetro(mm) Altura(mm) vacíos% Carga(KN) Resistencia(kPa) promedioResistencia(kPa) % TSR 1 2.187 2.344 99.78 63.03 6.7 6.449 652.80 655.79 103.6 2 2.187 2.344 99.83 63.59 6.7 6.992 701.18 3 2.168 2.344 99.89 63.36 7.5 6.098 613.38 4 2.182 2.344 99.86 63.10 6.9 6.544 661.15 633.025 2.178 2.344 99.73 63.60 7.1 6.338 636.14 6 2.168 2.344 100.25 63.78 7.5 6.044 601.78
Diseño ½” Se fabricaron muestras de rueda cargada de Hamburgo, cuyos resultados se observan en la Tabla 18 y 19, y de las cuales podemos rescatar que las muestras con bagazo son las que arro jaron un mejor comportamiento, como se aprecia en la Figura 4. Cabe destacar que ambas muestras con las diferentes fibras se encuentran dentro del parámetro recomendado de 10 mm máximo de deformación a las 20 000 pasadas. 18. Ensayo de rueda de Hamburgo con fibra celulosa. N° (ton/mGmb3) (ton/mGmm3) % vacíos Deformación(mm) Promedio(mm) 19. Ensayo de rueda de hamburgo con fibra de bagazo. (ton/mGmb3) (ton/mGmm3) % Deformación (mm) Promedio(mm)
vacíos
1 2.166 2.341 7.4 6.13 6.28 2 2.173 2.341 7.2 6.43 Tabla
Tabla
1 2.165 2.329 7.0 5.44 5.68 2 2.157 2.329 7.4 5.92
ASFÁLTICA 71 27 Tabla 17. Resistencia TSR con fibra de bagazo. N° (ton/mGmb3) (ton/mGmm3) Diámetro(mm) Altura(mm) % vacíos Carga(KN) Resistencia(kPa) promedioResistencia(kPa) % TSR 1 2.190 2.340 99.91 63.33 6.4 7.313 735.80 678.83 96.37 2 2.187 2.340 100.07 63.79 6.5 6.503 648.54 3 2.178 2.340 100.26 63.68 6.9 6.390 637.16 4 2.186 2.340 99.94 63.57 6.6 7.179 719.37 699.245 2.185 2.340 100.01 63.74 6.6 6.773 676.40 6 2.181 2.340 100.16 63.81 6.8 7.047 701.94 RUEDA CARGADA DE HAMBURGO La Normativa sobre la evaluación del desempeño de mezclas asfálticas con la rueda cargada de Hamburgo del Instituto Mexicano del Transporte (2018), establece que las deformaciones permanentes que se generan en la capa de rodamiento se ocasionan por la baja resistencia al corte por parte de la mezcla asfáltica para soportar las cargas cíclicas causadas por el tránsito de vehículos. Sus síntomas son una depresión longitudinal acompañada de un ligero levantamiento lateral de la mezcla asfáltica (Flores Flores, Delgado Alamilla, & Gómez López, 2018). Esta prueba es un gran indicador de la susceptibilidad a la falla anticipada de mezclas asfálticas en caliente debido a varios factores, que pueden ser una estructura granular débil, la rigidez inadecuada de asfalto, daño por humedad y una inadecuada adherencia entre el agregado pétreo y el asfalto (Rahman & Hossain, 2014).
N°
JULIO-SEPTIEMBRE 202228 Diseño 3/8 Dados los resultados obtenidos en el ensayo de rueda cargada de Hamburgo mostrados en la Tabla 20 y 21, nos damos cuenta de que se presentaron mejores resultados con las muestras realizadas con fibra de bagazo de agave, cuyo comportamiento fue incluso mejor comparado con la fibra celulosa, como se aprecia en la Figura 5. Ambos ensayos cumplieron con el pará metro recomendado de 10 mm máximos de deformación a las 20 000 pasadas. Tabla 20. Ensayo de rueda de Hamburgo con fibra celulosa. N° (ton/mGmb3) (ton/mGmm3) % vacíos Deformación(mm) Promedio(mm) 1 2.169 2.344 7.4 7.99 8.33 2 2.159 2.344 7.9 8.67 Tabla 21. Ensayo de rueda de Hamburgo con fibra de bagazo. N° (ton/mGmb3) (ton/mGmm3) % vacíos Deformación(mm) Promedio(mm) 1 2.160 2.340 7.7 6.91 6.34 2 2.175 2.340 7.1 5.77 Figura 5. Gráfica comparativa de la rueda cargada de hamburgo en el diseño de 3/8”. Figura 4. Gráfica comparativa de la rueda cargada de Hamburgo en el diseño de ½”.
• En los resultados de rueda de Ham burgo sí existe una diferencia notable entre ambas fibras, de las cuales, el mejor comportamiento lo presenta la fibra de bagazo de agave. Cabe mencionar que las dos cumplen con el mínimo permitido de 10 mm en 20 000 pasadas.
ASFÁLTICA 71 29 CONCLUSIONES •
Con los resultados obtenidos se puede observar que la fibra de bagazo de agave puede ser un sustituto de la fibra celulosa para inhibir el escurri miento de asfalto.
• De acuerdo con los resultados de escurrimiento y propiedades volu métricas obtenidos, se observó que se necesita un porcentaje mayor de fibra de bagazo con respecto a la fibra celulosa.
• Se seguirá estudiando el uso de estas fibras con diferentes tipos de mezclas asfálticas, diferentes ensa yos de evaluación y la posibilidad de realizar un tramo de prueba y darle un seguimiento.
• En conclusión, la fibra de bagazo de agave en mezclas asfálticas, en este caso SMA, ha presentado un com portamiento bueno, lo cual ayudaría a subsanar el tema económico y eco lógico que se vive principalmente en Jalisco, puesto que es el desecho de la producción de tequila.
TRABAJOS CITADOS Barrera Cervantes, C. (2008). Diseño y Construcción de Pavi mentos tipo Stone Mastic Asphalt en México. Ciudad de México: Universidad Nacional Autonoma de México. Flores Flores, M., Delgado Alamilla, H., & Gómez López, J. (2018). Evaluación del desempeño de mezclas asfálticas con la rueda cargada de Hamburgo. Queretaro: IMT. González, Y., González, O., & Nungaray, J. (2005). Potencial del bagazo de agave tequilero para la producción de biopolímeros y carbohidrasas por bacterias celulolí ticas y para la obtención de compuestos fenólicos. e-Gnosis, 3(3), 0. Lanchas, S., & Herrero, O. (Septiembre/octubre de 2007). Caracterización de fibras en mezclas durables mediante el nuevo ensayo europeo de escurrimiento de ligante. Carreteras (155). Parra Negrete, L., Del Villar Quiñones, P., & Prieto Rodríguez, A. (Diciembre de 2010). Extracción de fibras de agave para elaborar papel y artesanías. Acta Universitaria, 20(3), 77-83. Rahman, F., & Hossain, M. (2014). Review and Analysis of Hamburg Wheel Tracking Device Test Data. Kansas: Kansas Department of Transportation . Rubio, B., Miranda, L., Fenollosa, M., & al., e. (2012). Diseño de mezcla SMA, como capa de rodadura e intermedia para su empleo en España. ASEFMA, VII Jornada Nacional. Saucedo-Luna, J., Castro-Montoya, A., Chavez-Parga, M., & al., e. (s.f.). Sacarificación del bagazo de agave tequi lana weber. XIII Congreso Nacional de Biotecnología y Tequileros.orgBioingeniería. . (s.f.). Obtenido de https://www.tequileros.org/
• Respecto a la susceptibilidad a la humedad mediante el ensayo de TSR, los resultados son muy aproxi mados entre ambas fibras y cumplen con el valor de resistencia retenida de mínimo 80%.
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ASFÁLTICA 71 31 COMITÉ DE MATERIALES RECICLADOS APLICACIÓN DE UN MODELO PARA EVALUAR LA EMISIÓN DE GASES DE EFECTO INVERNADERO (GEI) EN MEZCLAS ASFÁLTICAS Carlos Humberto Fonseca Rodríguez Ingenieros y Gerentes Asociados, S.A. de C.V., Monterrey, Nuevo León, México, carlos.fonseca@tec.mx; carlos.fonseca@empresa-iga.com
INTRODUCCIÓN Muchas de las actividades que el ser humano realiza imponen al medioambiente una importante agresión. La industria energé tica, el transporte, el comercio, la parte residencial, la industria agropecuaria-forestal, la manufacturera y la constructiva, emiten desechos sólidos, líquidos y gases al medioambiente, que con taminan los elementos naturales como el suelo, el agua y el aire. Es notable decir que también, ante la preocupación por la realidad mundial actual, las industrias antes mencionadas integran en sus actividades programas importantes de mitigación de estos efectos y cuidado al medioambiente.
En el caso de la industria de la construcción, la infraestructura de los modos de transporte es un sector importante en el desarrollo económico y de competitividad de un país o de una zona geográ fica. En el ámbito terrestre, a lo largo de las carreteras se mueve una importante cantidad de mercancías y personas según sus necesidades y actividades económicas.
Rey Omar Adame Hernández Pedro Limón Covarrubias Guillermo Alfredo Flores Cuevas Sergio Nicolás Rodríguez Navarro César Martín López Vázquez Rodolfo Villalobos Dávila César Martín López Vázquez Leonardo Ambrosio Ochoa Ambriz Luis Enrique Ramírez Soto Sergio Serment Moreno Jossue Torres Sotelo Carlos Humberto Fonseca Rdgz. Alfonso Díaz Pichardo
Por un lado, la construcción de carreteras implica una serie de labores que impone una carga bastante grande para el medioam biente, ya que requieren uso de maquinaria pesada, remoción del manto verde, movimientos de terracerías, transformación de materiales proveniente de recursos naturales, etc. Todas estas acti vidades generan un alto consumo de energía, lo que provoca una alta carga de gases de efecto invernadero, GEI, y agresión a los
ANTECEDENTES En México, en la construcción de nuevos tramos de carreteras se requiere tener por ley la Manifestación de Impacto Ambiental (MIA), que se basa en el Art. 28, fracciones I y VII de la Ley General de Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA), y Art. 5° incisos B y O, fracción I, de su Reglamento en Materia de Evaluación del Impacto Ambiental (REIA), publicado el 30 de mayo del 2000 en el Diario Oficial de la Federación, y aplica a la modifica ción o construcción de carreteras federales, interestatales y aquellas similares que se realicen parcial o totalmente con fondos de la federación [2]
Durante las diferentes etapas de oxidación del cemento asfáltico, las mezclas asfálticas pierden aromáticos, lo que incrementa el tamaño molecular de los asfaltenos, y aunque no se espera que esto ocurra en gran medida, los fenómenos de oxidación producen emisión de CO2 al ambiente [1]. La Figura 1 detalla el efecto que los fenómenos de oxidación tienen sobre el cemento asfáltico, un incremento en los compuestos de alto peso molecular y la emisión de CO2 al medioambiente. Figura 1. Emisión de CO2 desde el cemento asfáltico.
JULIO-SEPTIEMBRE 202232 hábitats de fauna y flora (bióticos) de los ecosistemas existentes. Por otro lado, los procesos de construcción y conservación de carreteras producen también una fuerte cantidad de des perdicios que hoy en día no es posible depositar en sitios controlados para evitar un impacto al medioambiente, regularmente en los suelos, agua y aire (abióticos). Otros tipos de impacto que causan estos procesos son en la parte social, económica y cultural (humanos). Entre todos estos, el objetivo que debe primar es la mitigación de aquellos que tengan un contexto negativo y la potenciación de los que son positivos. Apuntando a la construcción de pavimentos, ambos tipos, flexibles y rígidos, exigen acti vidades que también generan daño ambiental, por lo que es de suma importancia recurrir a tecnologías que lo mitiguen, como reciclar o reusar materiales que han cumplido, en su ciclo de vida, el servicio eficiente que prestan a los usuarios de las carreteras. En el caso de pavimentos flexibles o asfálticos, todas aquellas capas compuestas con agregado pétreo y cemento asfáltico son un reservorio de materia prima para nuevos pavimentos, y de ellos se obtiene el producto conocido como RAP (Reclaimed Asphalt Pavement por sus siglas en inglés), cuyo uso presenta un ahorro importante en la emisión de contaminantes como GEI, dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O).
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El empleo del RAP en diferentes dotaciones para la elaboración de nuevas mezclas asfálticas ha llevado a una gran cantidad de estudios, desarrollo de nuevas metodologías, diseño de equipos
La primera aportación bibliográfica en México y de mucha rele vancia que trata las acciones implementadas en el país y en el extranjero para el manejo o reducción de los efectos de GEI en el ámbito carretero, la realizó López Domínguez y Téllez Gutiérrez en 2013 [3]. En Dinamarca, en el 2006, se emitieron un total de 52.5 millones de toneladas de CO2, y el sector transporte contribuyó con 16 millones de toneladas, por lo que establecieron el proyecto Cooee para reducir la emisión. Dicho proyecto consiste en reducir la resistencia al rodamiento en los procesos de conservación de pavimentos, con lo que se obtiene una reducción en el consumo de energía También[4]existe el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), un organismo internacional establecido por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y la Organización Meteorológica Mundial (OMM) en 1988, que desde entonces provee al mundo de una visión científica clara sobre el estado del cambio climático y sus posibles impactos ambientales y socioeconómicos. Este organismo revisa y evalúa la información científica, técnica y socioeconómica más reciente y relevante desarrollada en todo el mundo para dar a conocer datos sobre el cambio climático [5]
En la última década se han desarrollado importantes tecnologías basadas en el uso de materiales que permiten que los pavimentos asfálticos puedan bajar la viscosidad de los cementos asfálticos hasta en 30 °C, de forma que su trabajabilidad a temperaturas de 110 a 130 °C es muy buena, lo que reduce la emisión de CO2 y NOx. Lo anterior ubica a estas aplicaciones en el concepto de mezclas asfálticas tibias, con las cuales, para una producción de 3.4 millo nes de toneladas al año, se reduciría la emisión de CO2 entre 20 y 30 toneladas [8]
La generación de información y la unificación de criterios para la evaluación de las emisiones de GEI ha supuesto una inversión de recursos que busca establecer índices y homologar metodolo gías; en otras palabras, hablar un mismo idioma con la finalidad de mejorar la calidad de vida del planeta. Se han desarrollado documentos con el objetivo de revisar y actualizar los coeficientes o factores de emisión que permitan convertir la energía final en energía primaria y en emisiones de CO2 [6] [7]
Considerando las experiencias en México del uso de altas tasas de RAP (hasta del 100%), el objetivo de este escrito es presentar resultados del ahorro en emisiones de GEI al medioambiente que esta nueva tecnología ofrece, mediante un análisis cuantitativo y comparativo de la producción de CO2 con tecnologías convencio nales, que se obtuvo de un tramo carretero construido entre los estados de Veracruz y Oaxaca, México.
JULIO-SEPTIEMBRE 202234 de construcción para trabajar en frío o en caliente, empleo de materiales de diversas procedencias, etc., y esto contribuye a una evolución de contenidos de RAP en sus inicios de hasta 15%, pos teriormente hasta un 30%, 50%, para llegar hasta emplear más del 80% de RAP en nuevas mezclas asfálticas. Este incremento de RAP implica una disminución de emisión de GEI y depredación de cerro y montañas para acopio de materiales pétreos. El empleo de RAP está en línea con la filosofía del Protocolo de Kioto, ya que contribuye al desarrollo sustentable de países con economías crecientes, mediante proyectos que aporten soluciones de dismi nución de GEI.
OBJETIVO DEL ESTUDIO
En la producción de mezcla asfáltica y construcción de pavi mentos flexibles, es importante dividir las fuentes de emisión de GEI considerando las emisiones por consumo de energía y por volatilización o envejecimiento. Muchos investigadores han reali zado trabajos relacionadas con los métodos de cálculo de emisión de CO2, durante la construcción de pavimentos asfálticos. Algunos han empleado el método convencional de análisis en el ciclo de vida (LCA, por las siglas en inglés de Life-Cycle Assessment) para realizar la división y definición de etapas, así como para calcular las emisiones de CO2 en cada una de ellas [10]
En Países Bajos se trabaja con metodologías de alta incerti dumbre que presentan una reducción de la huella del carbono de entre 55 a 64% por tonelada de mezcla asfáltica manufacturada a 105 °C, hasta con un 93% de RAP, comparada con otra mezcla asfáltica con un 0% de RAP y producida a 175 °C [9]. Con el cam bio de la matriz energética, para el año 2030 se puede reducir la huella aún más, en un 10% [9]. Al emplearse altos contenidos de RAP en nuevas mezclas asfálticas, es importante poner atención a su contenido de humedad, que puede afectar al desempeño de la mezcla, vida útil y consumo de energía durante su producción [9]
La planta de mezcla asfáltica incluye los elevadores y transportadores de material pétreo, criba vibratoria, pesado del agregado y cemento asfáltico, mezclador y otros procesos, en
En el proceso de abastecimiento del agregado pétreo para la planta de mezcla asfáltica, éste se transfiere con un cargador frontal desde el acopio a las tolvas. La energía primaria consu mida es el diésel del cargador, por lo tanto, es necesario conocer el consumo de combustible y la capacidad de producción de la planta de mezcla asfáltica.
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Acopio del agregado pétreo (etapa 1)
El agregado pétreo se produce (trituración total o parcial), se transporta y se acopia por un cargador en el sitio específico en la planta de mezcla asfáltica. La principal fuente de energía consumida durante este proceso es el diésel. Abastecimiento del agregado pétreo (etapa 2)
En el análisis realizado para evaluar la diferencia de emisión de GEI entre un proceso de construcción convencional (la construcción de una capa de carpeta asfáltica en un pavimento asfáltico con mezcla asfáltica manufacturada con material 100% nuevo) y el proceso de cons truir la misma carpeta asfáltica con una mezcla manufacturada con 100% de RAP y rejuve necedores elastómericos, se empleó el modelo descrito por Peng, B. et al. (2020 [10], 2017 [11] y 2015 [12]), donde se da peso a cada una de las etapas de producción de la mezcla y a cada una de las etapas de construcción de la capa del pavimento donde se empleará, y se utilizó un proceso analítico jerárquico definido por Huang et al. en 2010 [14]
METODOLOGÍA EMPLEADA EN EL ESTUDIO REALIZADO
La metodología desarrollada establece, en un primer paso, un sistema de estructura jerár quica que se divide en ocho etapas (2020 [10], 2017 [11] y 2015 [12]), en las cuales se evalúan las emisiones de los GEI. Estas etapas son:
Calentamiento del agregado pétreo (etapa 3) Por lo general, en la producción de una mezcla asfáltica en caliente, el agregado pétreo y el cemento asfáltico se mezclan a una alta temperatura, usualmente entre 160 °C y 190 °C. El secado y calentamiento de los agregados se logra mediante el uso de un tambor de secado. Los principales consumos son de energía mediante gasóleo, carbón natural o gas natural.
Calentamiento del cemento asfáltico (etapa 4) Para bombear el cemento asfáltico a la planta de fabricación de la mezcla asfáltica, se debe calentar en un tanque de almacenamiento para llegar a la temperatura correcta mientras se mantiene una viscosidad suficientemente baja. El calentamiento del cemento asfáltico se consigue principalmente a través de un fluido de calentamiento térmico con temperatura de calentamiento generalmente entre 150 °C y 170 °C. Manufactura de la mezcla asfáltica (etapa 5)
Tender la mezcla asfáltica por capas es la forma más eficiente de lograr una capa final. En este proceso, el aceite diésel es la fuente de energía principal. Se requiere el consumo de combustible de rodi llos por unidad de tiempo y la capacidad de trabajo de dicha unidad.
Transporte de la mezcla asfáltica (etapa 6)
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La mezcla asfáltica manufacturada debe transportarse desde el sitio de mezclado al de pavimentación por el vehículo de trans porte, que implica el consumo de diésel. Por lo tanto, es necesario conocer el consumo de combustible correspondiente a esta etapa.
Extendido de mezcla asfáltica (etapa 7)
El tipo de extendedora de mezcla asfáltica depende del ancho, grosor, pendiente transversal y longitudinal de la capa a tenderse.
Este tipo de maquinaria consume grandes cantidades de combus tible, por lo tanto, es importante conocer el consumo por unidad de tiempo y la capacidad de la extendedora en esta etapa.
Compactación de mezcla asfáltica (etapa 8)
Ver Figura 2
los cuales la energía eléctrica es el mayor consumo. Por lo tanto, el parámetro principal en esta etapa es el consumo de energía eléctrica por unidad de tiempo correspondiente a la capacidad de producción.
Los consumos de energía en cada una de estas etapas son de diferentes tipos y cantidad, y la emisión de los GEI es en función de ambos parámetros. En este estudio, los factores de emisión según los consumos de energía se obtuvieron de fuentes de infor mación proporcionadas por el Panel Intergubernamental de Exper tos sobre Cambio Climático (IPCC), de diversos investigadores, de Greenpeace, etc. [4, 5, 6, 7, 12, 14, 15]
Todas las etapas de producción y construcción de mezcla de asfalto son parte de un proceso interrelacionado, son un sistema. Las producciones de cada una de las etapas deben vincularse con la capacidad de producción de la planta de mezcla asfáltica, lo que sirve como punto de partida para investigar el consumo de energía a través de un método directo o indirecto. Con estos valores se eva lúan las emisiones de GEI que genera la producción de la mezcla asfáltica.
La Tabla 1 muestra los valores de factores de emisión de dióxido de carbono, Metano y óxido nitroso que, como GEI, se emiten según la fuente de energía empleada en cualquier proceso.
ASFÁLTICA 71 37 Tabla 1. Factores de emisión de GEI según la fuente de energía [10, 11, 12] Tipo de energía Carbón Gasolina Diésel Cemento asfáltico Gas natural Valores de factores de emisión (mg/MJ) CO2 94 600 77 400 74 100 80 700 56 100 CH4 1 3 3 3 1 N2O 1.5 0.6 0.6 0.6 0.1 Y la equivalencia entre el CO2 y los restantes GEI se pueden mostrar en la Tabla 2 Tabla 2. Equivalencias en los GEI y el CO2 [10, 11, 12]. Equivalencia de GEI con el CO2 CO2 CH4 N2O 1 21 310 Figura 2. Etapas de producción de la mezcla asfáltica y de construcción de una capa en el pavimento [10, 11, 12]
JULIO-SEPTIEMBRE 202238 En la Tabla 3 se proporcionan valores de consumos de energía para cada una de las etapas consideradas en el modelo. Tabla 3. Consumos de energía en proyectos chinos [10, 11, 12] Investigación de consumos de energía en la producción y construcción de mezclas asfálticas Expressway Acopio agregadosde(diésel)(L/t) Calentamientodelcementoasfáltico Abastecimientoagregado(diésel)(L/t) Calentamiento del agregado pétreo Transporte(diésel)(L/km•t) Manufactura de la mezcla(Electricidad)asfáltica(kWh/t) Extendido de la (diésel)asfálticamezcla(L/t) (diésel)Compactacióndemezclaasfáltica(L/t) Shaanxi Province A 0.149 64.502 (A) (kg/t) 0.086 7.614 (B) (kg/t) 0.03 2.33 0.133 0.267 Yunnan Province B 0.158 68.423 (A) (kg/t) 0.122 6.680 (B) (kg/t) 0.06 5.36 0.257 0.407 Gansu Province C 0.164 35.124 (B) (kg/t) 0.068 7.054 (B) (kg/t) 0.012 3.95 0.221 0.321 Shaanxi Province D 0.177 34.928 (B) (kg/t) 0.128 7.084 (B) (kg/t) 0.009 2.83 0.21 0.287 Shaanxi Province E 0.134 34.207 (B) (kg/t) 0.09 6.729 (B) (kg/t) 0.008 2.21 0.128 0.226 Shaanxi Province F 0.145 34.961 (B) (kg/t) 0.08 7.301 (B) (kg/t) 0.008 2.50 0.136 0.221 Shaanxi Province G 0.139 33.542 (C) (m3/t) 0.156 7.113 (C) (m3/t) 0.011 2.63 0.107 0.187 Shaanxi Province H 0.166 34.525 (C) (m3/t) 0.112 7.359 (C) (m3/t) 0.013 3.15 0.144 0.337 Shaanxi Province I 0.15 36.521 (C) (m3/t) 0.121 7.599 (C) (m3/t) 0.01 3.00 0.213 0.28 Shaanxi Province J 0.162 32.530 (C) (m3/t) 0.112 8.135 (C) (m3/t) 0.01 2.81 0.19 0.3 Conociendo el tipo de energía a emplear para cada etapa, es posible evaluar el consumo y los factores de emisión, la emisión total por cada etapa y la suma de todas mediante la suma toria expresada en la ecuación 1 [10, 11, 12] G = Σi Σj Σk mij Qj Pj Gwpk (1) GDonde:= Emisión total de carbón mij = Tipo de energía j consumida en la etapa i Qj = Unidad calorífica de la energía j Pj = Factor de emisión de la energía j G wpk = Equivalencia de GEI a CO2, Tabla 2 Aplicando los consumos de energía de las diez autopistas (Peng, B. et al., 2015), y de las doce autopistas (Peng, B. et al., 2020) en China, los consumos en ellas variaron de acuerdo con el tipo de energía en las ocho etapas. A Calentamiento del cemento asfáltico con carbón B Calentamiento del cemento asfáltico con crudo pesado C Calentamiento del cemento asfáltico con gas natural
Para los procesos de calentamiento de cemento asfáltico, del agregado pétreo y de todo el proceso de producción de la mezcla asfáltica, se consideraron tres escenarios. En el esce nario A, el calentamiento del cemento asfáltico fue con carbón mineral y el del agregado pétreo, gasóleo. En el B, el calentamiento del cemento asfáltico y del agregado pétreo se realizó con gasóleo, mientras que en el C, el calentamiento del cemento asfáltico y del agre gado pétreo se realizó con gas natural. La Tabla 4 muestra las aportaciones de cada una de las etapas de esta investigación, y en ella es posible observar que para los tres escenarios, más del 92.0% de las emisiones de CO2 se deben a tres de las etapas consideradas, que son: calentamiento del agregado pétreo, calentamiento del cemento asfáltico y manufactura de la mezcla asfáltica.
[10, 11, 12] Porcentajes de contribución en
CO2 en cada etapa ETAPA A (%) B (%) C (%) 1. Acopio de agregados pétreos 1.14 1.23 1.63 2. Abastecimiento Agregados pétreos 0.84 0.77 1.37 3. Calentamiento del agregado Pétreos 65.62 68.29 65.37 4. Calentamiento del cemento asfáltico 15.24 14.93 13.00 5. Manufactura de la mezcla asfáltica 12.87 10.33 13.67 6. Transporte de la mezcla asfáltica 0.14 0.78 0.12 7. Extendido de mezcla asfáltica 1.52 1.46 1.80 8. Compactación de mezcla asfáltica 2.63 2.21 3.04 TOTAL 100 100 100 SUMA 3+4+5 93.73 93.55 92.04 A Calentamiento del cemento asfáltico con gasóleo B Calentamiento del cemento asfáltico con carbón C Calentamiento del cemento asfáltico con gas natural METODOLOGÍA DE TRABAJO Tras la recopilación de todos los resultados de la investigación y desarrollo tecnológico gene rados hasta el año 2020 en el Laboratorio de Materiales Asfálticos del Tecnológico de Mon terrey, Campus Monterrey, relacionados con el reúso de RAP en las mezclas asfálticas para pavimentos asfálticos, se puede, de manera rápida, describir los avances, y a partir de éstos generar este programa de análisis de las experiencias de reciclado en caliente con altas tasas de RAP en mezclas asfálticas.
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Tabla 4. Contribución de la emisión de CO2 emisión de
cada etapa en
Tabla 5. Conceptos generales considerados en el análisis. Datos generales del proyecto Sayula, Veracruz-Matías Romero, Oaxaca Conceptos considerados
Cantidad Unidad km 130+000 al 154+000 24 km Ancho de corona 7 m Espesor de la carpeta asfáltica 0.05 m Contenido de cemento asfáltico en RAP 4.0 % Contenido de cemento asfáltico en MA más RAP 6.2 % % Rejuvenecedor adicionado 2.2 % Volumen carpeta asfáltica compacta 8 400 m3 Factor de abundamiento 1.22 Adim. Volumen carpeta asfáltica suelta 10 248 m3 Densidad de carpeta asfáltica suelta 1 900 kg/m3 Peso de la carpeta asfáltica suelto 19 471 200 kg Peso de la carpeta asfáltica suelto 19 471 ton
Extraer del RAP los componentes que lo integran (como la granulometría del RAP y del agregado pétreo sin cemento asfáltico, el contenido y características mecánicas de cemento asfáltico envejecido), condujo a los trabajos que Fonseca Rodríguez, et al [16] han realizado para contribuir al aprendizaje de este importante producto. Con sustento en las metodologías existentes, se desarrolló un protocolo de diseño de mez clas asfálticas considerando 60, 80, 100% de RAP en la dosificación de la misma. Se trabajó en el diseño de una planta que manufacturará la mezcla asfáltica con 100% de RAP, con un equipo que elevará la temperatura sin envejecer más el cemento asfáltico [17]
En los trabajos de Del Castillo Castillo et al. (2013) [18] se puede apreciar el estudio de dife rentes tipos de rejuvenecedores con elastómeros y mejoradores de adherencia, propiedades volumétricas de la mezcla asfáltica con altos contenidos de RAP, como vacíos en la mezcla asfáltica, vacíos en el agregado pétreo, densidades de la mezcla compacta, densidad máxima, etc. De igual forma, Sánchez Rodríguez et al. (2013) [20] estudió propiedades mecánicas, como el módulo resiliente de mezclas asfálticas con diferentes contenidos de RAP. Ejemplo de análisis de emisión de CO2 En este apartado se presenta el análisis de un caso de manufactura y construcción de una mezcla asfáltica realizados con diferentes contenidos de RAP, 30%, 40%, 50% y 60%, empleando rejuvenecedores con elastómeros y mejorador de adherencia. En el tramo SayulaMatías Romero se presenta un análisis comparativo de estos cuatro escenarios, su emisión de CO2 y comparación también con la construcción tradicional, 0% RAP. La Tabla 5 muestra los datos generales del proyecto empleados en el análisis.
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ASFÁLTICA 71 41 Datos generales del proyecto Sayula, Veracruz-Matías Romero, Oaxaca Conceptos considerados Cantidad Unidad Peso de agregado pétreo 18 264 ton Peso del Cemento Asfáltico 1 207 ton Despalme 3 653 ton Peso CA en el RAP 779 ton Peso rejuvenecedor en RAP 428 ton Tabla 5. Continuación... Tabla 6. Factores de emisión [8] Concepto de obra Emisión específica (kg CO2 / ton) Movimiento de terracerías 4.4 Excavación en roca y su disposición 1.9 Trituración de rocas 2.7 Base y subbase granular hidráulica 11.4 Mezcla asfáltica en frío 13.6 Mezcla asfáltica en caliente 90.1 Base tratada con cemento Portland 128.5 Losas de concreto hidráulico 223.8 ANÁLISIS COMPARATIVO DE RESULTADOS Y DISCUSIÓN Dado que se aplicó la metodología que describe el modelo de Peng, B. et al. (2015, 2017 y 2020) [10, 11, 12], y se adaptó a las condiciones mexicanas y de la zona de trabajo en el tramo Sayula-Matías Romero, el análisis consistió en evaluar las emisiones de CO2 para las dos siguientes alternativas:
•
Alternativa 1: Manufactura de la mezcla asfáltica con material pétreo y cemento asfáltico nuevos, de acuerdo con un diseño convencional de la misma, y empleando los procedi mientos constructivos convencionales. Mezcla asfáltica sin RAP.
• Alternativa 2: Manufactura de la mezcla asfáltica con material pétreo procedente del RAP obtenido del mismo tramo, con rejuvenecedor elastomérico y mejorador de adherencia, según un diseño adecuado para este producto, y empleando los procedimientos cons tructivos convencionales. Mezcla asfáltica con RAP. Adicional a la información proporcionada en las Tablas 1, 2 y 3 [12], en el análisis se con sideraron factores de emisión de procesos constructivos en carreteras adquiridos de lo publicado por Aguayo (2014) [8], y puede apreciarse en la Tabla 6 a continuación.
gasóleo, carbón y gas natural. Al ser opciones de energía, se
con 0% y 40% de RAP.
en las Tablas 7, 8 y 9 se presentan los
diferentes combustibles, que
que
de las emisiones de CO2, donde se comparan
emisión de CO2 de cada una de ellas es de 7 7400 mg/ MJ; 94 600 mg/MJ y 56 100 mg/MJ, respectivamente [11] Mezcla
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A manera de ejemplo, resultados resultados en mezclas asfálticas En cada caso, se emplea en las etapas de calentamiento de agregado pétreo de calentamiento de cemento asfáltico con son: conoce la asfáltica
sin RAP y mezcla asfáltica con el 40% de RAP Emisión total (kg CO2) Etapa Tipo Unidad Alternativa 1 MA sin RAP Alternativa 2 MA con RAP (kgespecíficaEmisiónCO2/kg) (kgespecíficaEmisiónCO2/KWh) Alternativa 1 MA sin RAP Alternativa 2 MA con RAP Acopio de agregrados pétreos (M1) diésel kg 4 511 4 062 3.20 14 435 12 999 Abastecimiento de agregado pétreo (M2) diésel kg 2 817 2 817 3.20 9 013 9 013 Calentamiento de agregado pétreo (M3) combustiblegasóleo kg 121 273 72 764 3.00 363 819 218 291 Calentamiento de cemento asfáltico (M4) combustiblegasóleo kg 42 166 25 299 3.00 126 497 75 898 Manufactura de la mezcla asfáltica (M5) electricidad kWh 55 103 33 062 0.264 14 547 8 728 Transporte de la mezcla asfáltica (M6) diésel kg 211 211 3.20 676 676 Extendido de la mezcla asfáltica (M7) diésel kg 4 926 4 926 3.20 15 765 15 765 Compactación de la mezcla asfáltica (M8) diésel kg 6 733 6 733 3.20 21 545 21 545 Densidad de diésel (kg/lt)=0.83 TOTAL 566 296 362 915 Tabla 8. Emisiones de CO2 empleando combustible tipo carbón y un 40% de RAP. Mezcla asfáltica sin RAP y mezcla asfáltica con el 40% de RAP Emisión total (kg CO2) Etapa Tipo Unidad Alternativa 1 MA sin RAP Alternativa 2 MA con RAP (kgespecíficaEmisiónCO2/kg) (kgespecíficaEmisiónCO2/KWh) Alternativa 1 MA sin RAP Alternativa 2 MA con RAP Acopio de agregrados pétreos (M1) diésel kg 4 511 4 062 3.20 14 435 12 999 Abastecimiento de agregado pétreo (M2) diésel kg 2 817 2 817 3.20 9 013 9 013 Calentamiento de agregado pétreo (M3) carbón natural kg 148 304 88 982 3.00 444 911 266 946 Calentamiento de cemento asfáltico (M4) carbón natural kg 42 166 25 299 3.00 126 497 75 898 Manufactura de la mezcla asfáltica (M5) electricidad kWh 55 103 33 062 0.264 14 547 8 728 Transporte de la mezcla asfáltica (M6) diésel kg 211 211 3.20 676 676 Extendido de la mezcla asfáltica (M7) diésel kg 4 926 4 926 3.20 15 765 15 765 Compactación de la mezcla asfáltica (M8) diésel kg 6 733 6 733 3.20 21 545 21 545 Densidad de diésel (kg/lt)=0.83 TOTAL 647 388 411 570 Tabla 7. Emisiones de CO2 empleando combustible tipo gasóleo y un 40 % de RAP.
y
total (kg CO2)
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Tabla 9. Emisiones de CO2 empleando combustible tipo gas natural y un 40% de RAP. Mezcla asfáltica sin RAP y mezcla asfáltica con el 40% de RAP Emisión
Acopio de agregrados pétreos (M1)
Etapa Tipo Unidad Alternativa
Para estos tres casos con un 40% de RAP, para los tres tipos de combustibles a emplearse, gasóleo, carbón y gas natural, se obtuvo un ahorro en las emisiones de CO2 de 35.9%, 36.4% y 35.0%, respectivamente.Considerando el contenido de RAP en la manufactura de la mezcla asfáltica, al incrementar su porcentaje, el modelo pone en evidencia el incremento en la reducción de emisiones de CO2, lo cual se observa en la Tabla 10 a continuación. El porcentaje de reducción es del 26.9%, 35.9%, 44.9% y 53.9% para contenidos de RAP del 30%, 40%, 50% y 60%, respectivamente. Es importante mencionar que los porcentajes referidos anteriormente corres ponden al caso donde el combustible empleado en las etapas de calentamiento del agregado pétreo y cemento asfáltico es el gasóleo.
1 MA sin RAP Alternativa 2 MA con RAP (kgespecíficaEmisiónCO2/kg) (kgespecíficaEmisiónCO2/KWh) Alternativa 1 MA sin RAP Alternativa 2 MA con RAP
diésel kg 4 511 4 062 3.20 14 435 12 999 Abastecimiento de agregado pétreo (M2) diésel kg 2 817 2 817 3.20 9 013 9 013 Calentamiento de agregado pétreo (M3) gas natural kg 87 850 52 710 3.00 263 549 158 130 Calentamiento de cemento asfáltico (M4) gas natural kg 42 166 25 299 3.00 126 497 75 898 Manufactura de la mezcla asfáltica (M5) electricidad kWh 55 103 33 062 0.264 14 547 8 728 Transporte de la mezcla asfáltica (M6) diésel kg 211 211 3.20 676 676 Extendido de la mezcla asfáltica (M7) diésel kg 4 926 4 926 3.20 15 765 15 765 Compactación de la mezcla asfáltica (M8) diésel kg 6 733 6 733 3.20 21 545 21 545 Densidad de diésel (kg/lt)=0.83 TOTAL 466 027 302 753 Tabla 10. Porcentajes de reducción de emisiones de CO2 con diferentes porcentajes de RAP. Emisión total (kg CO2) % RAP MA sin RAP MA con RAP % Reducción 30 566 296 413 760 26.9 40 566 296 362 915 35.9 50 566 296 312 069 44.9 566 296 261 224 53.9
22.34 19.54 27.14 M5.
2.78 2.44 3.38 M8. Compactación
Para los tres tipos de combustibles considerados en el análisis de emisiones de CO2, la Figura 3 contiene las emisiones totales de CO2 con los diferentes porcentajes de RAP. Tanto el valor calorífico como la emisión de CO2 de cada combustible son variables que impactan de manera importante en las emisiones de gases efecto invernadero.
pétreos 1.59 1.39 1.93 M3.
natural
2.63 3.33 4.62 TOTAL 100 100 100 SUMA 3+4+5 89.15 90.51 86.82 A Calentamiento
B Calentamiento
64.25 68.72 56.55 M4.
Tabla 11. Contribución de cada etapa en la emisión de CO2 de acuerdo con el modelo. Porcentajes de contribución en emisión de CO2 en cada etapa A B (%) C Acopio de agregados pétreos Abastecimiento agregados Calentamiento de agregados pétreos Calentamiento del cemento asfáltico Manufactura de la mezcla asfáltica Transporte de la mezcla asfáltica de mezcla asfáltica de mezcla asfáltica del cemento asfáltico con gasóleo del cemento asfáltico con carbón del cemento asfáltico con gas
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Figura 3. Emisiones de CO2 con diferentes combustibles y porcentajes de RAP. En la Tabla 11 se pueden observar los porcentajes con los que contribuye cada etapa para los escenarios A, B y C, los cuales siguen un patrón definido por el modelo descrito para las dos alternativas en análisis. Es importante apuntar que tanto los factores de consumo como los de emisión en las diferentes etapas se tomaron del modelo, no así las condiciones o pro cedimientos de construcción de cada etapa, que son de autoría propia.
(%)
2.55 2.23 3.10 M2.
ETAPA
C Calentamiento
2.57 2.25 3.12 M6.
(%) M1.
0.12 0.10 0.14 M7. Extendido
[2] Diario Oficial de la Federación, 30 de mayo del 2000. México, Distrito Federal, 2000.
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De acuerdo con diversos investigadores y con lo publicado en revistas científicas indexadas, a manera de conclusión se puede decir que en Países Bajos se trabaja con metodologías con alta incertidumbre que presentan una reducción de la huella del car bono de entre 55 a 64% por tonelada de mezcla asfáltica manu facturada a 105 °C, hasta con un 93% de RAP, comparada con otra mezcla asfáltica con un 0% de RAP y producida a 175 °C, y tratan de contribuir con el cambio de la matriz energética. Estos datos apuntan a que, para el año 2030, se puede reducir la huella aún más, en un 10%.
Muchos investigadores han realizado trabajos relacionados con los métodos de cálculo de emisiones de CO2 durante la construc ción de pavimentos asfálticos. Algunos han empleado el método convencional del análisis en el ciclo de vida (LCA, por sus siglas en inglés). Resultados de investigaciones reportan que el uso del RAP y WMA proporciona importantes ventajas compatibles con los conceptos de sostenibilidad en pavimentos flexibles, y han demostrado que el uso de WMA disminuye las emisiones de CO2 relacionadas con el uso de las mezclas asfálticas en caliente, HMA, de un 15 a un 40%. De los resultados obtenidos en el análisis de las dos alternati vas se pueden concluir varios aspectos importantes que ofrece el modelo. Uno es que da pauta para establecer bases teóricas que permitan desarrollar tecnologías de bajo consumo de energía y reducción de emisión de CO2, en la manufactura y construcción de mezclas asfálticas en el sector carretero. Sin embargo, se requiere investigar factores de consumo de las actividades, en el entorno estatal y nacional.
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CAPA
COMITÉ CONSTRUCCIÓN Y MAQUINARIA Y FRICCIONANTE DE RODADURA (MCI-F) COMO ALTERNATIVA DE CONSERVACIÓN EN LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES EN MÉXICO Carlos Coria, Jonathan Hernández, Rosita Martínez, Jorge Mejía, Luis Bernal y Eymard Ávila Ergon Asfaltos México, Puebla, México, carlos.coria@ergon.com, jonathanarturo.hernandez@ergon.com, rosita.martinez@ergon.com, jorge.mejia@ergon.com, luis.bernal@ergon.com, eymard.avila@ergon.com
INTRODUCCIÓN En los pavimentos flexibles, los tipos de fallas se categorizan en agrietamiento, deformación de la superficie, baches, defectos en la superficie, entre otros. El agrietamiento puede clasificarse de acuerdo con el fenómeno que lo genera: agrietamiento por fatiga, de bloque, de borde, longitudinal, transversal y reflectivo. Cada una de las fallas descritas se identifican a partir de un patrón de carac terísticas específicas, y su nivel de severidad se determina en fun ción de su volumen de existencia en un área del pavimento [1]. Una de las tareas más difíciles para ejecutar el plan de mantenimiento de un pavimento es la selección de la técnica correcta de repara ción de la falla, así como establecer el momento oportuno de la intervención de la técnica. La alternativa adecuada es aquella que permita obtener la mejor relación costo-beneficio en el programa de conservación del pavimento.
EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE MACROCALAFATEO INDUCIDO
Diversos estudios han mostrado la importancia de realizar el diagnóstico apropiado en el camino en estudio para obtener los mejores resultados posibles y definir el plan de mantenimiento de las medidas de mitigación o corrección de las fallas [2,3,4,5] En México, las técnicas más comunes de mantenimiento de un pavimento son el riego de protección de la superficie, riego de sello, microaglomerado, capas de rodaduras en caliente y el fresado y repo sición de carpeta nueva. Este último se utiliza principalmente cuando se encuentran patrones de falla de agrietamiento por fatiga en el José Ricardo Galvis Contreras Alejandro Alfonso Jiménez Cabrera Jesús FranciscoAlejandroBretadoPadillaJavierCastañeda Garay
• Documentar
Este sistema tiene distintos beneficios, como la reducción de los costos del ciclo de vida en 48%, el consumo energético por más del 60%, la emisión de gases en 51% y el uso de mate riales en 49%, y también extiende la vida útil de un camino [6].
El objetivo principal de este estudio fue evaluar la implementación del sistema MCI-F en dos tramos carreteros del país. Los objetivos específicos fueron: Seleccionar los materiales apropiados para el sistema el proceso constructivo
OBJETIVO
El scrub seal es similar al riego de sello en su aplicación, pero la diferencia principal es que el distribuidor de emulsión asfáltica jala una serie de cepillos o escobillas colocados en dife rentes ángulos. Los cepillos empujan y distribuyen la emulsión asfáltica dentro de las grietas para sellar la superficie del pavimento.
JULIO-SEPTIEMBRE 202250 pavimento. En este caso, la falla es tan severa que la reposición de la carpeta asfáltica es inevi table. El costo asociado con esta técnica de conservación es alto en comparación con las otras.
Otra de las técnicas para rehabilitar pavimentos con agrietamiento, y que se emplea en otros países, es el sistema denominado scrub seal, que consiste en la aplicación de una emulsión asfáltica híbrida modificada con polímero y un riego de gravilla sobre la superficie del camino. La emulsión es distribuida y forzada hacia el interior de las grietas mediante un dispositivo de escobillas. La aplicación tiene la finalidad de rejuvenecer una superficie oxidada y agrietada. El scrub seal puede combinarse con riego de protección, riego de sello, mortero asfáltico (cape seal), carpeta asfáltica o intercapa de absorción de esfuerzos.
El scrub seal es diseñado para aplicaciones en pavimentos con agrietamiento moderado a alto con adecuado soporte estructural. Si el pavimento presenta fallas de tipo estructural, se deben elegir otras técnicas de solución. El componente principal de este sistema es la emulsión asfáltica híbrida modificada con polímero; una porción de la emulsión penetra en las grietas y otra permanece en la superficie como riego de adherencia para sujetar la gravilla. En México, el scrub seal se empleó por primera vez en 2019, y se le denominó sistema de macrocalafateo inducido y capa friccionante de rodadura (MCI-F). En este estudio se abordarán los resultados obtenidos en dos secciones de prueba de MCI-F aplicadas en México.
•
El scrub seal se aplica en pavimentos con agrietamiento moderado a severo para mejorar la macrotextura, fricción del pavimento y para sellar las grietas; también se utiliza como una herramienta entre el mantenimiento rutinario y rehabilitaciones, que puede ayudar a extender la vida del pavimento de uno a siete años. En pavimentos con una condición del pavimento (PCI) bueno (PCI >70), puede extender la vida útil hasta siete años. En aquellos con una con dición de pavimento regular (PCI>55), su durabilidad puede ser de tres a cinco años, y en pavimentos muy deteriorados (PCI<40), en un rango de uno a tres años. De acuerdo con los reportes, el empleo del scrub seal puede reducir los costos hasta en un 60% en comparación con un método tradicional de fresado y colocación de carpeta nueva [6,7]. Mediante la relación costo-beneficio, Shafer & Gift [8] mostraron las ventajas de emplear scrub seal en contraste con sistemas de riego de sello, mortero asfáltico y colocación de sobrecarpeta.
ASFÁLTICA 71 51 • Monitorear los indicadores de desempeño del pavimento • Evaluar la durabilidad de la técnica de mantenimiento CASOS DE ESTUDIO Los sitios de estudio se localizan en la carretera federal Puebla–Huajuapan de León, en el estado de Puebla, y en la carretera estatal Paso Tlalpan–San Simeón, en el estado de Tlaxcala. Los datos particulares de cada caso se muestran en la Tabla 1 Tabla 1. Casos de estudio. Segmento Puebla–Huajuapan1:de León Segmento 2: Paso Tlalpan–San Simeón Origen del agregado pétreo Andesítico Basáltico Condición del agregado pétreo Virgen Virgen Dosificación de agregado L/m2 10.5–11.5 9.5–10.2 Dosificación de emulsión asfáltica L/m2 1.8–2.0 1.4–1.7 Fecha de aplicación Verano, 2019 (julio) Primavera, 2021 (abril) Longitud del tramo, km 1.246 4.420 Tránsito diario promedio anual, (TDPA), vehículos 5 529 1 987 Tiempo de apertura al tránsito vehicular, h 6 5 Vehículos pesados, % 15.3 6.0 Ejes equivalentes (10 años, método de ingeniería UNAM), millones 12.2 1.04 Carriles (aplicación MCI-F) 1 2 Riego de protección No Sí Tipos de falla En los segmentos en estudio, previo a la aplicación del MCI-F, las fallas principales de los pavi mentos fueron el agrietamiento por fatiga y calavereo en el segmento 1, y de agrietamiento en bloque para el segmento 2. Las Figura 1 y Figura 2 muestran algunas de las características del pavimento existente. Figura 1. Agrietamiento por fatiga y calavereo. Segmento 1.
JULIO-SEPTIEMBRE 202252 MATERIALES El agregado pétreo empleado en el MCI-F fue sello del tipo 3A, de acuerdo con la normativa N.CMT.4.04/17 de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT). Por otro lado, las características de la emulsión asfáltica híbrida modificada con polímero se pueden observar en la Tabla 2 Tabla 2. Características de la emulsión asfáltica híbrida. Propiedad Método de (AASHTO)prueba Especificacióndelproyecto Segmento 1 Segmento 2 (min.) (máx.) Valor obtenido Propiedades a la emulsión Residuo asfáltico, 204 °C, % ASTM D244-95 60 66.3 65.66 Viscosidad, Saybolt Furol, 25 °C, SFS T59 50 350 162 204 Estabilidad 24 horas, % T59 1 0.9 0.9 Aceite destilado, % T59 0.5 0 0 Retenido en malla No. 20, % T59 0.1 0.01 0.02 Propiedad al residuo de la destilación (204 °C) Penetración,4 °C, 200 g, 60 seg, 1/10mm T59 30 46 52 Propiedades al residuo de la emulsión a baja temperatura [ASTM D7497-09 (2016)] MSCR @ 52 °C, Jnr @ 3.2KPa-1, % ASTM D7405 4 1.29 2.17 MSCR @ 52 °C, % Respuesta elástica, RE @0.1 kPa ASTM D7405 30 39.91 56.56 Figura 2. Agrietamiento en bloque. Segmento 2.
Las cantidades de material pétreo y asfáltico se obtuvieron con el método McLeod, de forma similar al sistema de riego de sello. Proceso constructivo
El proceso de aplicación del MCI-F consistió en: a) barrido de la superficie, b) aplicación de la emulsión asfáltica híbrida modifi cada con polímero con un distribuidor; el distribuidor cuenta con un dispositivo de escobillado ensamblado (Figura 3), c) aplicación de gravilla con un esparcidor computarizado y d) acomodo del material pétreo por medio de compactadores neumáticos. Para
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
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La metodología consistió en la determinación de la fórmula de tra bajo teórica para las dosificaciones de material pétreo y emulsión asfáltica, la preparación de mosaicos de prueba y el ajuste de las cantidades de material en el sitio de los trabajos en función del pavimento existente. El método incluyó el registro de los datos de la aplicación, las temperaturas de trabajo y los tiempos de apertura al tránsito vehicular. Posterior a la aplicación del MCI-F, las evalua ciones con equipos de alto desempeño se realizaron en distintos periodos de tiempo. Los indicadores de desempeño que se obtu vieron de estas campañas de auscultación del pavimento fueron: coeficiente de fricción, macrotextura, profundidad de rodera, índice de regularidad internacional (IRI) y levantamiento de deterioros (agrietamiento y desprendimiento de material pétreo). Fórmula de trabajo teórica
Figura 3. Sistema de escobillado del MCI-F.
En el segmento 2 se ejecutaron tres mediciones con los mismos equipos del segmento 1: dos mediciones antes y una después de la aplicación del MCI-F. La aplicación y evaluación del MCI-F se hicieron sobre ambos carriles del camino (ascendente y descendente). Sobre el MCI-F se colocó un riego de protección con fines estéticos para proveer una superficie de color negro.
JULIO-SEPTIEMBRE 202254 aplicar este sistema, en el segmento 2 se realizaron trabajos previos en el pavimento, que correspondieron al sellado de grietas con un ancho mayor a 5 mm y reparación de baches o depresiones antes de la aplicación del sistema de MCI-F. En el segmento 1 no se realizaron trabajos previos en el pavimento. Auscultación de pavimentos
ANÁLISIS DE RESULTADOS
En el segmento 1 se ejecutaron cuatro mediciones con el equipo automatizado Pathrunner XP y tres con Mu-Meter MK6. La aplicación del MCI-F se realizó sobre el carril de baja velocidad. Las mediciones se efectuaron sin MCI-F sobre el carril de baja velocidad y sobre el carril de alta velocidad como referencia de comparación directa.
En el mismo gráfico se nota cómo este indicador tiene valores más bajos en el segmento adyacente sin MCI-F.
Macrotextura: segmento 1
Figura 4. Macrotextura, segmento 1.
El valor inicial de macrotextura después de colocar el MCI-F fue de 1.16 mm en promedio (Figura 4). Se observó un decremento hasta un valor de 0.89 mm (aproximadamente 30%) entre la condición inicial y la evaluación después de seis meses de operación (0.5 millones de ejes equivalentes); sin embargo, a partir de octubre 2020 hasta julio 2021, la diferencia en los valores ha sido mínima. El valor promedio actual de macrotextura es de 0.82 mm. Única mente como referencia, el valor de 0.75 mm es graficado como umbral de aceptación, y se usa comúnmente en contratos de obra bajo el esquema de asociación público-privada (APP).
Figura 5. IRI, segmento 1. Profundidad de rodera: segmento 1 En la Figura 6 se muestran los resultados de profundidad de rodera (PR). De forma similar a los datos de IRI, la magnitud de datos de PR no tuvo una afectación significativa; no hubo dife rencias resaltables con el paso del tiempo ni con el efecto del tránsito vehicular. Incluso, los valores fueron similares al segmento aledaño sin MCI-F. La PR exhibió un aumento entre las mediciones de hasta 2 mm en algunos subsegmentos. No obstante, los valores son menores al valor de referencia de aceptación de 12 mm (especificación de contratos APP).
IRI: segmento 1 En la Figura 5 se muestran los datos de IRI a lo largo de la longitud del tramo. Aquí puede notarse que el MCI-F no aportó beneficios mayores respecto al cambio o mejora de la rasante del camino, sin embargo, el valor de IRI se ha mantenido prácticamente constante hasta la fecha de este reporte, es decir, por debajo de 2.5 m/km en la mayor parte de la longitud de tramo en estudio. Lo anterior se explica debido al bajo espesor del tratamiento (menor a 25 mm), que no logra corregir fallas de mayor magnitud. Deficiencias de este tipo en el pavi mento deberían corregirse mediante una técnica de mayor alcance.
Figura 6. Profundidad de rodera, segmento 1.
ASFÁLTICA 71 55
Levantamiento de deterioros: segmento 1 En la Figura 8 se muestran los resultados del inventario de deterioros del pavimento. Se puede apreciar la degradación del pavimento con y sin MCI-F. El daño por agrietamiento (lon gitudinal, transversal y por fatiga) incrementó por las condiciones de servicio del pavimento, sin embargo, el MCI-F permitió mitigar la reflexión de grietas. No se presentó un aumento significativo en el agrietamiento de la superficie con MCI-F fue más bajo en comparación con la superficie sin MCI-F; el desprendimiento de material fue casi nulo durante los dos años de servicio del MCI-F. El agrietamiento por fatiga es menor en el carril de alta velocidad, sin MCI-F, debido a la condición inicial del pavimento; el daño por fatiga estaba presente en el carril de baja velocidad, y es en este último carril donde el MCI-F redujo la velocidad del daño. Figura 7. Coeficiente de fricción, segmento 1.
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En la Figura 7 se registran los datos del coeficiente de fricción realizado en distintos tiempos y estaciones del año a partir de la aplicación del MCI-F. Más de un año después de la construc ción (1.5 millones de ejes equivalentes), se realizó el primer monitoreo con equipo Mu-Meter. Los resultados mostraron que la resistencia al deslizamiento era adecuada según los umbra les de aceptación de la norma N·CSV·CAR·1·03·007/17 de la SCT. En marzo de 2021, (después de 1.7 millones de ejes equivalentes), se observó el abatimiento de los valores numéricos, pasando de una condición de bueno a aceptable. Una tercera medición se realizó en agosto de 2021 (después de 2.1 millones de ejes equivalentes), en la que pudo observarse cómo los valores se determinaron, en una magnitud similar a la segunda evaluación, dentro de una condición aceptable. Se observó un ligero repunte en los datos; el momento estacional del año en que se efectuaron las mediciones con Mu-Meter pudo ser un factor que influyera en los resultados finales (primavera-verano). Este fenómeno se atribuyó a las condiciones de clima seco y acumulación de polvo en la superficie durante la medición de primavera. En la medi ción del mes de agosto, la temporada de lluvias pudo generar una limpieza de la superficie y reducción de la temperatura de medición. En la Publicación técnica no. 315 del Instituto Mexi cano del Transporte, se describe este fenómeno para entender las diferencias de resultados en el coeficiente de fricción por variación estacional del año.
Coeficiente de fricción: segmento 1
Figura 9. a) Macrotextura, carril ascendente; b) Macrotextura, carril descendente. IRI: segmento 2 En las Figuras 10a y 10b se muestran los datos de IRI a lo largo de los dos carriles. En este caso, la clasificación del pavimento es de aceptable a no satisfactorio, debido a las condicio nes de regularidad inicial del pavimento. Con la aplicación del MCI-F no fue posible mejorar la condición del perfil geométrico. Profundidad de rodera: segmento 2 En las Figura 11a y Figura 11b se muestran los resultados de PR. La condición del pavimento, en la mayoría de la longitud del tramo, es buena, con valores de PR menores a 12 mm. Con la aplicación del MCI-F, el mejoramiento fue marginal. Se necesitan evaluaciones en dife rentes periodos de tiempo para validar un posible efecto en el desarrollo de este indicador del pavimento.
Figura 8. Levantamiento de deterioros, segmento 1. Macrotextura: segmento 2
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En las Figuras 9a y 9b se observa que la macrotextura fue incrementado de valores iniciales de 0.93 a 1.48 mm, y de 1.09 a 1.62 mm en promedio, después de la aplicación del MCI-F, en los carriles ascendente y descendente, respectivamente. Las zonas con condición regular de macrotextura fueron mejoradas y llevadas a la condición de buena, al igual que en el resto de la longitud del tramo. El riego de protección sobre la capa de gravilla no produjo efectos negativos en los resultados finales de macrotextura.
Figura 11. a) Profundidad de rodera, carril ascendente; b) Profundidad de rodera, carril descendente.
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Figura 12. a) Coeficiente de fricción, carril ascendente; b) Coeficiente de fricción, carril descendente.
En la Figura 13 se puede observar cómo, previo a la aplicación del sistema, el agrietamiento longitudinal y transversal en el pavimento se redujo a niveles despreciables después de un mes de la construcción del MCI-F. Los resultados preliminares son favorables y con similitud a los hallazgos del segmento 1.
Coeficiente de fricción: segmento 2
En las Figura 12a y Figura 12b se observan los datos de coeficiente de fricción recolectados con equipo Mu-Meter. Previo a la aplicación del MCI-F, en este segmento existía un tratamiento de riego de sello en la superficie. Se realizaron dos mediciones de coeficiente de fricción antes y después del MCI-F. Los valores muestran que mejoró o se mantuvo la resistencia al desliza miento dentro de las categorías aceptable o bueno, según la normativa de SCT.
Levantamiento de deterioros: segmento 2
Figura 10. a) IRI, carril ascendente; b) IRI carril, descendente.
CONCLUSIONES
De los dos tramos de prueba y las evaluaciones realizadas, hasta la fecha de esta publicación, se obtuvieron las siguientes conclusiones:
Figura 13. Levantamiento de deterioros, segmento 2.
El sistema MCI-F, en los dos tramos de prueba, logró los objetivos de mejorar la macrotextura, coeficiente de fricción, sellar las grietas y disminuir su propagación.
•
El MCI-F permitió incrementar la textura superficial (macro textura) hasta en 50% con respecto a la condición original del pavimento.
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•
Con la aplicación del MCI-F se logró abatir el agrietamiento longitudinal y transversal, extendiendo la vida útil y la condi ción del pavimento.
El MCI-F representa una opción atractiva en comparación con sistemas tradicionales de fresado y reposición de car peta asfáltica, debido a su efectividad para mejorar los indi cadores de desempeño del pavimento.
La resistencia a la fricción mejoró con la construcción del MCI-F.
• Los alcances del MCI-F se encuentran condicionados a fallas de tipo estructural o deficiencias en el perfil del camino.
La evaluación permanente del pavimento con MCI-F y zonas aledañas sin MCI-F producirá información relevante acerca de la durabilidad y beneficios a mediano y largo plazo del sistema en estudio.
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El MCI-F ha demostrado ser una alternativa viable en el sis tema de mantenimiento de pavimentos asfálticos para este tipo de proyectos estudiados.
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AGRADECIMIENTOS
Se continuará monitoreando el comporta miento de estos tramos de prueba y otros similares de MCI-F en distintas regiones del país, con la finalidad de conocer su dura bilidad como una herramienta de solución en pavimentos asfálticos. La campaña de auscultación de pavimentos se mantendrá en ejecución durante la vida útil del MCI-F.
[7] https://savemyroad.com
[3] Strategic Highway Research Program. Transportation Research Board (2011). Pavement Preservation Strate gies and Techniques for High Traffic Volume Roadways
[8] Shafer, Jason and Gift, Amy (1998). Initial report. Product development 96-004 scrub-seal . Missouri department of transportation research, development, and technology division.
[2] Portions Nyein Nyein Thant1, Soe Soe War (2019). Study on Distress Patterns, Causes and Maintenance of Flexi ble Pavement for Selected. International Journal of Trend in Scientific Research and Development (IJTSRD), Volume 3 Issue 5, ISSN: 2456-6470
[1] Federal Highway Administration (2014). Distress identification manual for the long-term pavement performance program. Publication No. FHWAHRT-13-092.
REFERENCIAS
TRABAJOS FUTUROS
Los autores de este artículo agradecen a la Secretaría de Infraestructura, Comunicacio nes y Transporte (SICT) de Puebla y Tlaxcala, por los permisos otorgados para llevar a cabo las mediciones de indicadores de des empeño y la publicación de estos resultados en el presente documento técnico. El presente artículo es continuación de la publicación denominada Generalidades del sistema de macrocalafateo de grietas y sellado de la superficie (MCI-F) que fue presentado en la revista Asfáltica No. 66 (abril-junio 2021). En este documento se muestran datos actualizados del monitoreo de indicadores de desempeño al sistema MCI-F.
[4] Neero Gumsar, Sorum, Thangmuansang Guite, Nungle ppam Martina (2013). Pavement Distress: A Case Study National Conference on Recent Advances in Civil Engi neering. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology.
[5] Vargas, Adriana (2019). Pavement Preservation Group Study Summary of Findings. National Center for Asphalt Technology (NCAT).
[6] https://roadresource.org/tretment_resources/scrub_seal
La implementación de los proyectos bajo esquemas de asocia ción público-privada son de suma importancia, ya que constante mente gestionan las variables del pavimento que nos ayudan a conocer las características tanto superficiales como de los mate riales que conforman su estructura. Gracias a esto, se pueden determinar las mejores alternativas de conservación de acuerdo con los estándares de desempeño del proyecto.
Omar RicardoSerranoTorres Velázquez
José Manuel Osio Méndez Marcos Ariel Villanueva Guzmán
Noé Hernández Fernández
Carlos Salazar García
Ricardo Solorio Murillo
José Roberto Medina Campillo
ASFÁLTICA 71 63 COMITÉ DE GESTIÓN Y EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS PROPUESTA DE EVALUACIÓN ESTRUCTURAL EN PAVIMENTOS FLEXIBLES CON MÉTODOS EMPÍRICO-MECANICISTAS Luis Daniel Arciga Ramírez VISE, León, México, larciga@vise.com.mx Jorge Alarcón Ibarra Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia, México, jorge.alarcon.ibarra@hotmail.com Carlos Adolfo Coria Gutierrez ERGON, Puebla, México, carlos.coria@ergon.com INTRODUCCIÓN Las vías terrestres son las más importantes, ya que generan desa rrollo social y un fuerte crecimiento económico para el país. Por eso, es fundamental ofrecer seguridad, confort y un bajo costo de operación a los usuarios y, por lo tanto, se debe mantener la red carretera en buenas condiciones. Para esto, es necesario disponer de equipos que den una respuesta del pavimento más rápida y efi caz, pues el comportamiento de la estructura del pavimento debe acercarse a la realidad, y también es indispensable tener la capaci dad de realizar la conservación que se requiera. De igual manera, cabe mencionar que las vías terrestres es una de las ramas de la ingeniería en cuya conservación más dinero se invierte, y por esa razón, se debe llevar una constante revisión durante la vida útil del pavimento, para que éste sea de bajo costo. De lo contrario, si el pavimento está deteriorado o ha llegado al final de su vida útil, será necesaria una intervención mayor para la rehabilitación de dicha carretera.
Francisco Cesáreo Mendoza León Benito García Jiménez
Roberto Hernández Domínguez
Luis Daniel Arciga Ramírez Carlos Adolfo Coria Gutiérrez José Luis Gutiérrez Baca
Diana Berenice López Valdés
La evaluación estructural de pavimentos consiste en revisar o auscultar la capacidad resis tente del pavimento para saber en qué condiciones se encuentra y determinar si requiere algún tipo de intervención para que su estructura tenga un buen comportamiento y resista las cargas vehiculares para las que fue diseñada. Para llevar a cabo el proceso de obtención de la respuesta del pavimento (deflexiones) se puede utilizar el HWD (Heavy Weight Deflectome ter), que genera mediante impacto una carga sobre la superficie del pavimento que simula las cargas vehiculares a las que éste se somete al ser puesto en operación, y su sistema de medición es una serie de geófonos que permiten obtener los valores de la deflexión.
Existen metodologías que ayudan a procesar los datos que se obtienen de la medición con el deflectómetro de impacto para que sea más fácil representar la respuesta sobre el pavimento. Entre estas metodologías están las mecanicistas, que consisten en obtener una respuesta física de la superficie del pavimento, como las deflexiones o deformaciones, para determinar cómo se comportan los materiales que conforman su estructura; y también están las empíricas, que se basan en la experiencia de campo y vinculan variables de diseño e indicadores de comportamiento como el tráfico, materiales, configuración de las capas y condiciones ambientales.
OBJETIVO Llevar a cabo la revisión estructural de pavimentos flexibles de varios tramos carreteros del país utilizando cuencas de deflexión obtenidas con el deflectómetro de impacto, así como proponer una metodología de análisis y revisión mediante conceptos de tipo empíricomecanicistas, tales como retrocálculo, módulos de superficie, vidas remanentes, índices estructurales, áreas normalizadas, etc. A partir de esto es posible saber si las estructuras de pavimento se encuentran en buenas o malas condiciones, para posteriormente determinar si requieren algún tipo de intervención para cumplir con el diseño que permita soportar las cargas vehiculares.
METODOLOGÍA Evaluación estructural de pavimentos La evaluación estructural en carreteras es una forma de revisar o auscultar el pavimento existente para determinar su capacidad estructural, y asimismo, saber si es necesaria alguna intervención en su estructura para restaurar su condición y programar las intervenciones de un modo más racional y económico. Los resultados que se obtienen de este tipo de análisis y que nos ayudan a la gestión o administración de los pavimentos, pueden ser la evaluación de la condición de soporte, de los
JULIO-SEPTIEMBRE 202264
Anteriormente, para obtener el estado del pavimento se requería de la extracción de núcleos o procesos destructivos, lo que alteraba la estructura de éste, sin embargo, con el paso de los años y la evolución de la tecnología, se fueron implementando equipos de impacto o pruebas no destructivas (Non-Destructuve Test, NDT) para obtener un resultado más real de los parámetros característicos del pavimento, sin alterar su configuración y disminuyendo el tiempo y costo para su evaluación.
Para este trabajo se utilizó el deflectómetro de impacto Heavy Weight Deflectometer (HWD) del tipo de masa en caída libre con un sistema de guía en donde la onda generada por el impacto es transmitida al pavimento, lo que genera la curva de deflexiones.
ASFÁLTICA 71 65
Equipos para la evaluación estructural de pavimentos Para llevar a cabo la medición de las deflexiones de un pavimento existen diversos equipos, cuyo procedimiento general es el de aplicar una carga sobre el mismo, midiendo la deformación en la superficie en diversos puntos ubicados a distintas distancias de la carga. Dentro de la clasificación se encuentran los equipos está ticos o de movimiento lento, los equipos de carga vibratoria y los equipos de impacto.
Esta duración del impulso de fuerza habrá de permanecer entre 20 y 60 minutos o un tiempo de incremento de la carga de 0 a 30 minutos, y el impulso de carga puede variar desde 20 hasta 320 kN. En este proyecto se aplicaron las de 40 kN, ya que equivale a un eje equivalente.
Figura 1. Cuenca de deflexiones.
La placa de carga en la parte inferior del sistema debe ser capaz de distribuir uniformemente la carga sobre la superficie del pavi mento, y el diámetro de la placa comúnmente es de 300 y 450 mm para mediciones en carreteras y aeropuertos respectivamente. Se cuenta con geófonos que miden el desplazamiento vertical
módulos elásticos de las capas, propiedades de fatiga y deforma ción; la realización de predicciones realistas de la vida remanente de los pavimentos, diseño de mantenimiento, rehabilitación y con servación, así como el monitoreo de cambios de las propiedades de las capas con el tiempo. Estos datos ayudan a obtener parámetros característicos de la estructura.
Cuando se aplica una carga en la superfi cie no sólo se desplaza el punto bajo ella, produciendo una deflexión máxima, sino también una zona alrededor del eje de apli cación de carga, que se denomina cuenco de deflexión. [4]
La deflexión guarda una correlación con la capacidad estructural de un pavimento, de manera que si la deflexión es alta, la capacidad estructural del pavimento es débil o deficiente, y si la deflexión es baja, quiere decir que el pavimento tiene buena capacidad estructural.
Análisis de las deflexiones obtenidas Para relacionar la información obtenida por el Heavy Weight Deflectometer (HWD) y obtener la capacidad estructural del pavi mento, es necesario procesar esta informa ción mediante metodologías empíricas. La mayoría de los procedimientos de diseño utilizados son empíricos, en donde el crite rio de falla se basa en un set determinado de condiciones, por ejemplo, tráfico, materia les, configuración de las capas y condiciones ambientales. Los otros tipos de método son los mecanicistas, que se basan en relacio nes físicas para determinar la reacción de las estructuras cargadas. En la práctica, no existen métodos estrictamente mecanicis tas, pues generalmente se combinan con la experiencia empírica. Éstos combinan ambos elementos se denominan empíricomecanicistas. La componente mecanicista está dada por la respuesta estructural del pavimento, como en el caso de tensiones, deformaciones y deflexiones dentro de las capas, y se determinan mediante el uso de
Con una dirección hacia un análisis y diseño mecanicista de los pavimentos, basado en los principios fundamentales de la física, el uso de la información de deflexión ha empezado a ser más sofisticado. En la actualidad, las mediciones de deflexiones tienen diversos usos, como la identificación de las secciones de los pavimentos que son estructuralmente uniformes, la identifica ción de las zonas débiles y deterioradas, el cálculo de la capacidad estructural, diseño de recarpeteos o de rehabilitación, restriccio nes de carga (estacionales y permanentes), procedimientos para permitir sobrecarga, aplicación en la gestión de pavimentos y la evaluación de anomalías. [6]
JULIO-SEPTIEMBRE 202266 máximo producido por la carga y la distribu ción típica. La que se utiliza en este proyecto es de: 0, 200, 300, 450, 600, 900 y 1200 mm de distancia respecto a la placa de aplicación de carga. Deflexiones La deflexión es un desplazamiento verti cal que experimenta el pavimento al paso de una carga vehicular sobre la superfi cie, y este parámetro se obtiene normal mente mediante métodos no destructivos.
Una manera teórica de obtener las deflexiones en sistemas estructurales de pavimentos es a través de programas de res puesta estructural multicapa utilizados en el medio. Entre los más conocidos tenemos el WESLEA (WES), KENPAVE (Universidad de Kentucky), BISAR (Shell), EVERSTRESS (DOT Washington), DAMA (Instituto del Asfalto), WinJULEA (MEPDEG), 3D-MOVE Analysis (Universidad de Nevada, EE. UU.), me-PADS (Sudáfrica), WINDEPAV (Universi dad del Cauca, Colombia), ALIZÉ III (LCPC de Francia), AMADEUS (RRC, Bélgica), GAMES (Japón), Cedem-KENPAV (Escuela Colom biana de Ingeniería), CIRCLY (Mincad, Austra lia), ICAFIR (España), entre muchos otros. [7]
•
La máxima deflexión que ocurre bajo el punto de impacto (D0).
Corrección de deflexiones por temperatura Para llevar a cabo este ajuste se utilizaron las fórmulas descritas en la publicación FHWA-RD-98-085 de la Federal Higway Administration, y corresponden a las correcciones propuestas por BELLS. Cabe subrayar que el módulo de la carpeta asfáltica varía con la temperatura, por lo que es necesario convertir los módulos calculados a una temperatura de referencia.
• Área normalizada del cuenco de deflexiones, que representa la mitad de una sección de la cuenca de deflexiones, y se divide entre la máxima deflexión (D0), ver fórmulas (2) y (3)
����������������
modelos matemáticos; la parte empírica se utiliza para relacionar estas respuestas con el comportamiento del pavimento in situ.
ASFÁLTICA 71 67
������������������������ ����������������� ���������������� �
•
•
El factor de forma que refleja la rigidez relativa de las capas superiores del pavimento, ver ecuación (4)
Tratamientos preliminares Inicialmente, los datos de las deflexiones obtenidas se normalizan por carga, teniendo en cuenta el valor de la carga con que fueron generados y considerando que la reacción al aplicarla no siempre es constante. Esta corrección se realiza proporcionalmente, es decir, aplicando la ecuación: =
El módulo de rigidez dinámica que manifiesta la rigidez del pavimento proporciona información sobre la resistencia integral del pavimento y nos ayuda a efectuar la zonifi cación de tramos, ver ecuación (7) (1)
Donde di es la deflexión del sensor i corregida a la carga Pr, dio es la deflexión del sensor i, medida en campo con la carga de aplicación, Po y Pr es la carga a la cual se normalizarán las mediciones.
Metodologías empírico-mecanicistas
• La relación de deflexión QR que depende de las deflexiones que miden a 305 mm o 500 mm de distancia bajo el punto de impacto y de la deflexión medida bajo dicho punto, ver ecuación (6)
•
Metodología del Ing. Manuel Zárate Aquino Esta metodología nos permite obtener una respuesta de la estructura del pavimento y su apoyo (subrasante), así como determinar si se encuentran en buenas o malas condiciones.
El índice de curvatura superficial que refleja la rigidez relativa de las capas superiores del pavimento, ver ecuación (5)
Para ello, se requiere calcular los siguientes parámetros:
[1]
(5)(3)(2)(4)(6)(7)
Indicador Rango o valor típico Área normalizada 600 - 800 mm Deflexión máxima 75 - 300 micras (3 - 12 x 10 - 3 pulg)
Factor de forma 0.0 - 0.50 Índice de curvatura superficial 0 - 150 Relación de deflexión 0.70 - 1.00 Módulo de rigidez dinámica > 200 000 kg/cm2
Una vez obtenidos los valores para los indicadores anteriores, la metodología propone ciertos valores frontera para diferenciar pavimentos en buen y mal estado, ver Tabla 3. Al graficar dichos parámetros podemos obtener los resultados para determinar si la estructura y la subrasante son resistentes o débiles, ver Tabla 4 Tabla 1. Valores típicos y rangos deseables de los indicadores de la metodología.
JULIO-SEPTIEMBRE 202268 ��������(����������������) = 6 �1 + 2 ��������1 ��������0 + 2 ��������2 ��������0 + ��������3 ��������0 � ��������(����������������) = 150 �1 + 2 ��������1 ��������0 + 2 ��������2 ��������0 + ��������3 ��������0 � Donde A es el área normalizada, D0 la deflexión bajo la carga en micras, D1 la deflexión a 305 mm de distancia, D2 la deflexión a 610 mm de distancia y D3 la deflexión a 914 mm de distancia de la carga aplicada en micras. ���������������� = ��������1 ��������3 ��������1 Donde F2 es el factor de forma, adimensional, D1 y D3 ya han sido definidos anteriormente. ������������������������ = ��������0 ��������1 Donde SCI es el índice de curvatura superficial, D0 y D1 ya han sido definidos anteriormente. ���������������� = ���������������� ��������0 Donde Q es la relación de deflexión adimensional, Dr es la deflexión a 305 mm o 500 mm y D0 es la deflexión bajo el punto de impacto. ������������������������ = �������� ��������0 Donde MRD es el módulo de rigidez dinámica, kg/cm2, L la fuerza dinámica en kg y D0 es la deflexión máxima.
Calificación
Metodología del Dr. Raúl Vicente Orozco
I
Solución por considerar 10 Excelente 0 a 0.05 Tratamiento superficial 9 Muy buena 0.05 a 0.1 8 Buena 0.1 a 0.2 Reforzamiento con carpeta 7 Regular 0.2 a 0.3 6 Mala 0.3 a 0.4 Recuperación in situ 5 Pésima > 0.4 (9)(8)
ASFÁLTICA 71 69 Tabla 2. Definición de condición estructural del pavimento por cuadrantes. Área normalizada vs deflexión máxima
6 Tabla 3.
Cuadrante
•
Índice
Cuadrante Estructura y subrasante resistente II Estructura resistente y subrasante débil III Estructura débil y subrasante resistente IV Estructura y subrasante débil
����������������
La metodología del Dr. Raúl Vicente Orozco propone encontrar el índice estructural del pavi mento y mediante este parámetro dar una calificación estructural para determinar qué tipo de intervenciones se le dará. Para esto, la metodología propone el cálculo de: El área de la cuenca de deflexiones, ver ecuación (8) El índice estructural, ver ecuación (9) Área
��������1 ���������������� ∗ 100
Cuadrante
Esta calificación depende del índice estructural y va de un rango de 5 a 10. Según la califica ción obtenida, se puede expresar en qué condiciones se encuentra el pavimento y establece soluciones por considerar, véase Tabla Soluciones por considerar según la metodología del Dr. Raúl Vicente Orozco. (Ce)estructural estructural(Ie)
Donde A es el área de la cuenca de deflexiones, di es la deflexión medida en el sensor i, di+1 es la deflexión medida en el sensor i+1 y Si+1 es la distancia entre el sensor y el i+1 = Donde Ie es el índice estructural, D1 es la deflexión medida bajo el punto de aplicación de la carga, Pi es la distancia entre el eje vertical bajo la carga (S1) y el punto de inflexión en la curva ajustada de la cuenca de deflexiones en mm.
= � (���������������� + ���������������� +1 ) ∗ ���������������� +1 2
Cuadrante
•
Ver Figura 3
Figura 2. Respuestas mecánicas obtenidas en el cálculo directo y en el cálculo inverso (retrocálculo).
[5] ℎ�������� = �������� ∙ ℎ2 ����������������������������������������� ���������������������������������������������������������������� ���������������������������������������� ����������������������������������������������������������������
JULIO-SEPTIEMBRE 202270 Retrocálculo
El cálculo inverso o retrocálculo consiste en partir de las respuestas del pavimento (para este caso especial, el cuenco de deflexiones), que junto con los espesores de las capas del mismo, nos dan los módulos elásticos mediante la secuencia de cálculo numérica de Ode mark-Boussinesq para estructuras equivalentes, que incorpora soluciones para materiales con propiedades no lineales (comúnmente exhibidos en subrasantes compuestas de mate riales cohesivos).
Figura 3. Teoría de espesores equivalentes de Odemark utilizadas en el análisis de retrocálculo.
El procedimiento para determinar el módulo de elasticidad en los materiales de pavimen tación utilizando las deflexiones de superficie, y derivado de su comportamiento elástico, es conocido como retrocálculo o cálculo inverso. En simples palabras, el retrocálculo es el proceso de convertir las deflexiones medidas en un pavimento a módulos elásticos de capas en el lugar.
La teoría de la elasticidad ha sido el método más utilizado para determinar las respuestas de las capas que constituyen la estructura de un pavimento, por ejemplo, esfuerzos críticos, deformaciones o deflexiones causadas por las cargas del tráfico en combinación con los efec tos del medioambiente.
La técnica de retrocálculo es una solución inversa del problema del cálculo de las deflexio nes de superficie en una estructura de pavimento para la cual la carga, las propiedades elás ticas de los materiales y el espesor de las capas se conocen. Ver Figura 2
El retrocálculo se realiza de forma iterativa tal y como se describe a continuación:
ASFÁLTICA 71 71
Ver ecuación (10). ������������������������ (%) = 100 � 1 ���������������� � ������������������������� ������������������������ ������������������������ ���������2 �������� =1
Donde RMS (Root Mean Square es la media cuadrática, nd el número de mediciones sobre la cuenca de deflexiones, dci la deflexión calculada y dmi la deflexión medida.
Para llevar a cabo el análisis del retrocálculo, se requieren los espesores de las capas del pavimento de la carretera analizada. Estos espesores pueden obtenerse mediante pozos a cielo abierto o con equipos más sofisticados como el Ground Penetrating Radar (GPR) a distancias predeterminadas (a cada 50 o 500 m) dependiendo de la importancia del proyecto.
b. Con estos módulos se calculan las deflexiones mediante un programa de cálculo estructural. c. Se comparan las deflexiones calculadas con las medidas y si son suficientemente pare cidas se aceptan como válidos esos módulos.
a. Se parte de una estimación inicial de los módulos elásticos de las capas.
d. En caso de que el ajuste no sea satisfactorio, se reajustan los módulos y se repite el Existenproceso.diversos programas con los cuales se puede realizar el proceso de retrocálculo o cálculo inverso, y en esta investigación se utilizó el ELMOD6 (Evaluation of Layer Moduli and Overall Design), que sigue el análisis mencionado anteriormente, y de manera paralela, el FHWA recomienda valores máximos y mínimos de módulos retrocalculados para distintos materiales y condiciones particulares de las carpetas asfálticas. Ver Tabla 4. Tabla 4. Módulos elásticos retrocalculados recomendados por FHWA.
El principio de la técnica de retrocálculo es que un conjunto inicial de valores característicos del módulo de elasticidad de las capas se ajusta continuamente hasta la cuenca de deflexión estimada, para que se aproxime lo suficiente a la cuenca de deflexión medida. Para ello, se requiere determinar la media cuadrática que relaciona las deflexiones mencionadas con ante rioridad.
[3] Material Valor mínimo Valor máximo MPa kg/cm2 MPa kg/cm2 Carpeta asfáltica/base tratada con asfalto 700 7 138 25 000 254 929 Grava sin triturar 50 510 750 7 648 Grava triturada 75 765 1 000 10 197 Piedra triturada 100 1 020 1 500 15 296 Arena 40 408 500 5 099 Mezclas de suelo (predomina suelo fino) 50 510 700 7 138 (10)
Dicha vida remanente debe cumplir con ciertos indicadores de deterioro: la fatiga en las capas estabilizadas por asfalto y la defor mación permanente en las capas no ligadas o granulares. Estos indicadores se obtienen cuantitativamente a través de modelos de deterioro por fatiga y por deformación permanente, mismos que forman parte de las metodologías de diseño de pavimentos empírico-mecanicistas.
El programa ELMOD utiliza distintos y muy variados modelos de deterioro, provenientes de agencias y labora torios de transporte alrededor del mundo. Los más recomendados, y por lo tanto, los empleados en este informe, son los modelos de deterioro del Instituto del Asfalto (Asphalt Institute).
La vida remanente es el periodo de años que le queda a la estruc tura de pavimento para satisfacer el nivel del tránsito vehicular para el que fue diseñado inicialmente, después de haber sido expuesto a cierto nivel de tránsito y a condiciones meteorológicas como la temperatura y la humedad.
JULIO-SEPTIEMBRE 202272 Material Valor mínimo Valor máximo MPa kg/cm2 MPa kg/cm2 Mezclas de suelo (predomina suelo grueso) 60 612 800 8 158 Base hidráulica 35 357 450 4 589 Mezcla asfáltica en caliente 700 7 138 25 000 254 929 Mezcla asfáltica rica en asfalto (arena-asfalto) 700 7 138 25 000 254 929 Base estabilizada con cemento 2 000 20 394 20 000 203 943 Base estabilizada con cemento (alto porcentaje de cemento) 4 500 45 887 45 000 458 872 Suelo-cemento 1 000 10 197 7 000 71 380 Caliza 150 1 530 1 500 15 296 Carpeta asfáltica en buen estado (sin agrietamientos) 10 000 101 972 70 000 713 801 Tabla 4. Continuación...
Con los módulos retrocalculados se obtienen respuestas críticas en el pavimento, como es la deformación a tensión debajo de las capas estabilizadas, que está asociada a la fatiga o “agrietamiento piel de cocodrilo”, y la deformación a compresión arriba de la capa subrasante, asociada al fenómeno de deformación permanente o rodera plástica en la superficie del pavimento. Una vez que se cuenta con estas respuestas, se introducen a los modelos de deterioro anteriormente señalados, con lo cual se obtienen las
Vida remanente
La metodología empleada en proyectos carreteros para delimi tar los tramos homogéneos es la propuesta por la guía de diseño de pavimentos AASHTO 93 en su apéndice J, donde describe el “Método de Diferencias Acumuladas”. Este método es una herra mienta que permite delimitar estadísticamente tramos homogé neos utilizando mediciones de respuesta del pavimento, como las deflexiones, la serviciabilidad, la fricción, el tránsito, el IRI, el número estructural SN, entre los más empleados. Figura 4. Delimitación de tramos homogéneos. [4]
Cuando se desea llevar a cabo un programa de conservación y reconstrucción de pavimentos en corredores carreteros, es necesario tener plenamente identificados los tramos o segmen tos donde se van a llevar a cabo dichas acciones. Dado que existen marcados cambios en cuanto a geometría, tránsito y características de materiales a lo largo de un tramo carretero, es necesario realizar una homogenización de los mismos. Un tramo homogéneo es un segmento de carretera que tiene características semejantes en cuanto a tipo de pavimento, deterioros, deflexiones, topografía, tránsito, etc.
Donde ni es el número de aplicaciones de carga para el eje considerado en el periodo de vida útil esperada, Ni el número de aplicaciones de carga para que resistan los materiales a la falla y n, que es el número total de tipo de ejes considerados Tramos homogéneos
ASFÁLTICA 71 73 repeticiones máximas a la falla que son capaces de resistir estos materiales (capas asfálticas y materiales granulares). Estas repeticiones se comparan mediante daño acumulado (ley de Miner) con las repeticiones de tránsito esperadas. El recíproco de este valor obtenido nos da la vida remanente de la estructura del pavimento. Ver ecuación (11). � � ���������������� ���������������� � = 1 �������� �������� =1
(11)
km inicial km final Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4 Cuerpo A 0+400 21+800 1148 2324 585| 154 27 21+800 38+601 696 1372 163 92 1 38+601 70+602 754 1767 215 98 1 70+602 81+000 776 2017 176 65 0 81+000 85+800 943 2620 313 105 110 85+800 102+600 604 1551 162 71 0 Cuerpo B 0+600 21+399 779 1777 408 140 11 21+399 39+800 616 1650 192 68 3 39+800 71+000 791 1809 242 104 3 71+000 103+000 744 1723 179 70 0
Una vez obtenida la información en campo del tramo en estudio, se ejecuta la normalización por carga, la corrección por temperatura de las deflexiones evaluadas por el deflectómetro de impacto (HWD), y se lleva a cabo el análisis mediante las metodologías antes descritas; asimismo, se obtiene la respuesta de la estructura del pavimento y su apoyo (subrasante) con retrocálculo; como también se obtiene un índice estructural para saber qué tipo de intervención se propondrá en dicho pavimento, y por último, se delimitan los tramos donde se hará la conservación.
JULIO-SEPTIEMBRE 202274
Todos estos parámetros ayudan a determinar las intervenciones adecuadas para el tramo, ya que dan a conocer los módulos de elasticidad relacionados con la calidad de las capas que conforman el pavimento, y, asimismo, podemos deducir que tenemos un deterioro en capa.
Es importante considerar que las soluciones que se planteen para cada tramo delimitado no deben ser divergentes entre cada uno de ellos, y tampoco es conveniente que se apliquen a longitudes de carretera muy pequeñas. Se recomienda que se utilice un criterio para definir una longitud mínima en la delimitación de tramos homogéneos del orden de 5 km, longitud que se estima de tamaño adecuado para definir soluciones específicas de conservación. [2]
Tabla 5. Resultados de análisis de las deflexiones medidas en campo (tramos homogéneos, retrocálculo y vida remanente). Tramos homogéneos Módulos de elasticidad, MPa Vida remanente,año
De acuerdo con el análisis en la Tabla 5, podemos observar los resultados del tramo, en donde en este primer análisis se inicia con la delimitación de los tramos homogéneos (con la metodología del Ing. Manuel Zarate Aquino, la estratigrafía de campo y el TDPA), y los módu los de elasticidad y vida remanente que el programa ELMOD6 arroja del retrocálculo. De igual manera, el programa ELMOD6 nos propone un espesor requerido para que la estructura del pavimento soporte las cargas vehiculares.
RESULTADOS Y ANÁLISIS
CONCLUSIONES Mediante las metodologías empírico-mecanicistas se pueden determinar varios factores de la estructura del pavimento y obte
ASFÁLTICA 71 75 Para el complemento de la información de la Tabla 5, se acota aún más el análisis de los tramos en donde la vida remanente es baja o nula, para poder determinar el índice estructural por medio de la metodología del Dr. Raúl Vicente Orozco, y obtener la intervención adecuada. La metodología indica un reforzamiento con carpeta debido a los índices estructurales que están entre el rango bueno y regular. Tabla 6. Resultados de la metodología del Dr. Raúl Vicente Orozco. Tramos homogéneos Módulos de elasticidad, MPa remanenteVidapromedio,años promedio,Espesormm Dr. Raúl Vicente Orozco km inicial km final Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4 Cuerpo A 21+800 38+601 696 1372 163 92 1 297 Reforzamiento con carpeta 38+601 70+602 754 1767 215 98 1 222 Reforzamiento con carpeta 70+602 81+000 776 2017 176 65 0 258 Reforzamiento con carpeta 85+800 102+600 604 1551 162 71 0 282 Reforzamiento con carpeta Cuerpo B 0+600 21+399 779 1777 408 140 11 141 Reforzamiento con carpeta 21+399 39+800 616 1650 192 68 3 276 Reforzamiento con carpeta 39+800 71+000 791 1809 242 104 3 205 Reforzamiento con carpeta 71+000 103+000 744 1723 179 70 0 318 Reforzamiento con carpeta Estos resultados indican las intervenciones que hay que rea lizar a la estructura del pavimento de una forma rápida y eficaz, con metodologías empírico-mecanicistas. Aunado a esto, debe mos obtener más parámetros característicos (como los deterioros superficiales, el índice de rugosidad internacional, profundidad de roderas, coeficiente de fricción, macrotextura, visitas en campo, etc.) para conocer la intervención de conservación o de rehabili tación adecuada y, de esta manera, tener un detalle más riguroso de cómo se comporta el tramo carretero a lo largo de la vida del proyecto. De igual manera, se necesita el criterio ingenieril para obtener los mejores resultados a la hora de tomar las decisiones de los trabajos a ejecutar.
RECOMENDACIONES
La importancia de aplicar las metodologías empírico-mecani cistas en la auscultación o evaluación de carreteras se debe a que se puede obtener una respuesta del pavimento de una manera simple, sin alterar la configuración de la estructura. Por lo tanto, es importante implementar estos equipos en pavimentos, ya que mediante los procesos destructivos se lleva más tiempo y costo en extraer núcleos in situ. Cabe resaltar que, con la utilización de estos equipos, aún pueden existir errores es necesario comparar los resultados con los del laboratorio. Esta tecnología permite evaluar cada una de nuestras redes carreteras de forma rápida, y si se logra implementar en gran masa, se podría analizar la red carretera existente en nuestro país y tener una base de datos para llevar a cabo el mantenimiento requerido sin llegar a un deterioro mayor del que ya existe, e ir evaluando constantemente cada una de ellas para mantenerlas en buen estado y trabajen adecuadamente de la manera en que fueron construidas.
Estos trabajos han tenido gran auge en los APP, ya que ayudan a determinar de una forma rápida y no destructiva el estado de la estructura del pavimento, y nos proporcionan un conocimiento mayor de cómo se comporta el pavimento en toda la vida del proyecto. Por ese motivo, es de suma importancia estar constante mente conociendo o haciendo las auscultaciones del pavimento, de acuerdo con los estándares de desempeño que el proyecto requiere.
JULIO-SEPTIEMBRE 202276 ner las intervenciones requeridas para el soporte de las cargas vehiculares; sin embargo, es de suma importancia tomar en cuenta más variables, como el criterio ingenieril y las ausculta ciones del pavimento (deterioros superficiales, índice de rugosi dad internacional, profundidad de roderas, coeficiente de fricción, macrotextura, etc.) o una gestión del pavimento de una manera adecuada para poder correlacionar toda esta información y encon trar una solución perfecta.
Es necesaria la evaluación de las deflexiones que se obtienen mediante el deflectómetro de impacto para llevar a cabo el análisis mediante las metodologías empíricas con las respectivas correc ciones de temperatura y por carga. Dichas correcciones se pueden llevar a cabo mediante el programa ELMOD6 y exportarse para la realización del análisis por cada una de las metodologías. Cabe resaltar que dichas deflexiones medidas pueden variar por varios
ASFÁLTICA 71 77 factores como la temperatura en las capas asfálticas, el proceso de construcción, los materiales y existencia de humedad en las capas granulares.Elretrocálculo o cálculo inverso es un proceso en el cual se deter minan los módulos elásticos de las diferentes capas existentes en la estructura del pavimento para obtener una respuesta física de cómo se comportan los materiales que la constituyen. Debido a que las combinaciones de los módulos de referencia o iniciales existen tes son demasiados, puede haber varios módulos elásticos retro calculados para una sola estructura del pavimento. Por lo tanto, es de suma importancia encontrar la mínima variación entre cada una de las iteraciones que se realicen en el programa ELMOD6.
La estimación de la vida remanente y los espesores requeridos se realizan una vez que se hayan fijado los módulos iniciales para cada uno de los tramos, y así se sabe si las estructuras cumplen con los años de proyecto establecidos; si no es así, se determinan los espesores requeridos. Dichos valores pueden llegar a ser muy grandes, por lo tanto, el valor que corresponde se puede llegar a efectuar a lo largo de las rehabilitaciones que corresponden a los años de proyecto definidos en cada caso.
BIBLIOGRAFÍA Coria, C. (2014). Análisis de daño por deformación permanente en pavimentos flexibles mediante metodología empírico mecanicista (MEM) utilizando modelos de deterioro para capas no estabilizadas. México, D.F.: Tercer Coloquio de Jóvenes Geotecnistas, Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica SMIG, UNAM. DGST. (2014). Guía de procedimientos y técnicas para la conservación de carreteras en México. CDMX. FHWA. (2002). Introduction to Mechanistic-Empirical Design of New and Rehabilited Pave ments. (NHI Course No. 131064). Higuera, C. (2007). Mecánica de pavimentos. Principios básicos. (U. P. (UPTC), Ed.) Boyacá, Colombia. IMT. (2015). Taller de evaluación de características superficiales y estructurales de pavimen tos. Curso de Actualización Postprofesional. Querétaro, México. Orozco, R. (2005). Evaluación de pavimentos flexibles con métodos no destructivos. México, D.F.: Tesis Doctoral. Solminihac, H. (2005). Gestión de Infraestructura Vial. Colombia: Alfaomega.
Se recomienda correr el programa ELMOD6 con diferentes módu los de referencia para comparar la variación que existe entre una y otra, y obtener la mínima variación para que represente de una manera más precisa lo que existe en campo.
Los seres humanos también construimos nuestra marca perso nal, intencionalmente o no. Nuestro círculo social, familiar y laboral tiene una percepción sobre nosotros, por lo tanto, podemos decir que la imagen que una persona se genera siempre está determi nada o construida con base en su identidad.
Vivimos en el juego de los sentidos sin darnos cuenta. Revivimos sensaciones, emociones y recuerdos que, en muchos casos, se han construido para que nuestra mente los relacione con algunas marcas con las que vivimos desde que nacimos, así como con otras que vamos conociendo a lo largo de nuestras vidas. Está demostrado que la emoción que te provoca una marca deter mina la decisión de compra. Estas decisiones son 90% emociona les y 10% racionales, pero lo más interesante es que dicha emoción no discrimina industria ni género, por eso es tan importante saber y tener claro qué estamos comunicando como empresa, y sobre todo, qué se dice de nuestra marca y cómo es percibida.
Conceptos únicos, disrupciones, diferenciales y ventajas com petitivas, son algunas de las palabras que constantemente escu chamos cuando trabajamos en cualquier área de mercadotecnia de una empresa, pero más allá de enfatizarlas, buscamos que los clientes nos vean como su mejor opción —con aspectos extra que van más allá de ofrecer productos y servicios de excelencia—,
¿HAS RELACIONADO UNA CANCIÓN, UNA TIPOGRAFÍA, UN SÍMBOLO, UN OLOR, UN COLOR O UN RECUERDO CON UNA MARCA?
ASFÁLTICA 71 79 APORTACIONES DE LA A LA CONSTRUYENDOMERCA:UNA COMUNICACIÓN REAL ENTRE EMPRESAS Y CLIENTES MGIT Diana Gallardo Oliva dgallardo@vise.com.mx
El 72% afirma que satisfacer las expectativas de los clientes es más difícil que hace un año, ya que los hábitos, gustos y, sobre todo, las necesidades, han cambiado [3]
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Seamos creativos y hagamos las cosas de manera diferente, sobre todo en la atención al cliente, en la forma de presentar nuestros productos y en cómo nos comunicamos al interior, por mencionar algunos aspectos.
DE LA A A LOS NÚMEROS:
Recordemos que las marcas más valoradas y recordadas son aquellas que atrapan de inmediato, aquellas que se atreven al cam bio, que inevitablemente implica riesgos, pero que deben enten derse como riesgos necesarios, y que eventualmente permitirán una interacción positiva entre el cliente y la marca.
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• México fue el mayor inversionista en publicidad digital durante 2021 en Latinoamérica. Este 2022, la publicidad tradicional crecerá un 4.6% [1].
El 70% de las empresas B2B (en inglés business-to-business) de Latinoamérica están llevando a cabo algún tipo de proceso de digitalización en temas de mercadotecnia.
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JULIO-SEPTIEMBRE 202280 y así, crear relaciones genuinas con ellos, procurar siempre su bienestar y tranquilidad. ¿CÓMO SE CONSTRUYE UNA CULTURA CREATIVA EN LOS MERCADOS INDUSTRIALES?
Dejando de lado la idea de que la mercadotecnia sólo se usa para mercados masivos, es necesario darnos cuenta de que tenemos un tesoro en las manos que nos permite desde analizar nuestra posición en la industria hasta poner atención en los pequeños detalles; potenciar nuestros servicios y productos, así como apren der a observar a nuestro mercado, y ofrecer a clientes y prospectos mejores ofertas con un mayor valor.
El 95% de las empresas concuerda con que este segmento debe enfocarse, principalmente, en mejorar la experiencia del consumidor [2]
UN FUTURO NO ESCRITO Los mercados industriales están generando mayor interés por crear y desarrollar estrategias que los acerquen a otros mercados actuales y en tendencia, así como a los nuevos perfiles de clientes,
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FUENTES: [1] Corona, L. (2021). “México será en 2021 el país que destina más presupuesto digital al canal móvil después de China, según eMarketer”. Consultado en mayo de 2022. yor%2520inversionista,presupuesto%2520total%2520en%2520publicidad%2520digitalvil-emarketer/#:~:text=M%25C3%25A9xico%2520ser%25C3%25A1%2520el%2520mabusinessinsider.mx/mexico-sera-2021-pais-destina-mas-presupuesto-digital-canal-mohttps://
La clave está en confiar en los nuevos métodos y procesos. La con fianza es la clave para atreverse a hacer cosas distintas, que hablen de nuestra empresa de manera positiva y hablen bien de la marca.
Mercadotecnia siempre y en todas partes
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[2] Espinoza, MT. (2022). “Marketing B2B: qué es y qué estrategias lideran en 2022”. Consul tado en mayo de 2022. rar%2520la%2520experiencia%2520del%2520consumidortegias-lideran-en-2022/#:~:text=De%2520acuerdo%2520a%2520Hub%2520Spot,mejohttps://www.merca20.com/marketing-b2b-que-es-y-que-estra
PERDER EL MIEDO
por lo que es inevitable utilizar herramientas que nos pongan en el centro de la atención de nuestro mercado meta. Cada día se valora más la importancia de contar con buenos y efectivos planes de mercadotecnia, mismos que permiten alcanzar objetivos.
Hay que perder el miedo a ser creativos y escuchar a nuestro mer cado, porque tiene mucho que decir. Haz sentir a tu mercado lo importante que es para ti. Si hoy te preguntaran ¿qué es lo que más valora tu cliente de tu marca? ¿Cuál sería la respuesta?
[3] The Food Tech. (2021). “Neuromarketing podría predecir las decisiones de compra del consumidor”. Consultado en mayo de 2022. marketing-podria-predecir-las-decisiones-de-compra-del-consumidor/1https://thefoodtech.com/marketing/neuro
— THE STUTSMAN FAMILY, STUTSMAN INC No importa a qué rama de la construcción se dedique, CONEXPO-CON/AGG le brindará nuevas ideas, nuevos contactos y nuevas oportunidades para hacer crecer su negocio y su posición en el sector. No es solo la feria de construcción más grande de América del Norte, es llevar la construcción al siguiente nivel. LLEVANDO LA CONSTRUCCIÓN AL SIGUIENTENIVEL. OBTENGA MÁS INFORMACIÓN EN CONEXPOCONAGG.COMDEL14AL18DEMARZO DE 2023 LAS VEGAS / NEVADA
1.800 expositores Britton Lawson, participante en 2020, Veit and Company, Inc. 130.000 asistentes 150 sesiones educativas
Te invitamos a integrarte como miembro activo de la AMAAC y participar en alguno de nuestros comités técnicos. Forma parte del conocimiento y experiencia de los diferentes comités de la AMAAC en temas relacionados con el ciclo del asfalto en la infraestructura del transporte. Las aportaciones de sus asociados son el motor para la difusión del conocimiento. ¿Quieres ser asociado? vinculación@amaac.org.mx ¿Eres asociado y te gustaría integrarte a algún comité técnico? ctecnica@amaac.org.mx
