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JUSTIFICACION TÉCNICA PARA REHABILITACIONES ESTRUCTURALES DE BASES RECICLADAS CON CEMENTO IN
SITU EN CARRETERAS PROVINCIALES
Jorge Antonio Moreno Moreno
Jefe de Obra. Jiménez y Carmona JICAR,S.A.
Ángel Sampedro Rodríguez
Director General de Sam_Ro Consultoría & Ingeniería
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Introducción Re h a b i l i t a c i ó n E s t r u c t u r a l
Re c i c l a d o / Re u t i l i z a c i ó n
“ C r i t e r i o s m e d i o a m b i e n t a l e s y o p t i m i z a c i ó n d e r e c u r s o s ”
ORDEN FOM/3459/2003
NORMA 6.3. ICTercero: Prescripción de obligatoriedad de estudiar
técnica y económicamente los materiales reciclados
de firmes y pavimentos. Por consideraciones
ambientales y de reutilización de los materiales
existentes en los firmes y pavimentos, en aquellas
actuaciones cuya superficie de rehabilitación sea
superior a setenta mil 70.000) m2, se deberá
considerar el empleo de las técnicas de reciclado,
con las limitaciones y prescripciones que figuran en
el anejo que acompaña a esta Orden.
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Proyecto. Solución propuestaR e h a b i l i t a c i ó n e s t r u c t u r a l , m e d i a n t e r e c i c l a d o i n s i t u c o n
c e m e n t o y c a p a d e r o d a d u r a a b a s e d e u n t r a t a m i e n t o
s u p e r f i c i a l d e r i e g o s c o n g r a v i l l a . F i r m e p o c o c o n v e n c i o n a l
p e r o d e g r a n r e n t a b i l i d a d e c o n ó m i c a .
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Antecedentes
…“técnica de resultados dudosos”
“ S e r e f i e r e n a p r o b l e m a s d e p u n z o n a m i e n t o d e l o s á r i d o s ”
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Fase 1: Conocimiento del terreno
Catas de reconocimiento del terreno
• Espesores
• Tipología de material ( % Asfáltico)
• Naturaleza de los áridos
Tramificación
• Clasificar tramos homogéneos
• Evitar zonas singulares
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Fase 2: Diseño
Tipo de cemento
• Cemento 32,5 N
• CEM III,IV/B y CEM V/B
Forma de empleo• Vía Seca
• Vía Húmeda • Vía Semi-Húmeda
Dosificación
• Contenido CEM ≥ 3% Peso seco muestra
• Resistencia Compresión 7 días Rc7d ≥ 2,5 MPa
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Fase 2: Dimensionamiento
Periodo de Proyecto
• Solución transitoria ≤ 15 años
Categoría del Tráfico
• T41/T42/T43/T44/T45
• 25-50 /12-24/6-11/2-5/0-1 (0-50 ) Vp/día
Espesor • Espesor que determine el cálculo solicitaciones / explanada
• Espesor recomendado por equipos de fresado y compactación
• REHABILITACIÓN ESTRUCTURAL NORMA 6.3 IC
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Justificación Técnica
Re h a b i l i t a c i ó n e s t r u c t u r a lN o r m a 6 . 3 . I C
R e h a b i l i t a c i ó n d e F i r m e s
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Justificación Técnica N o r m a 6 . 3 . I C
R e h a b i l i t a c i ó n d e F i r m e s
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Como se aborda el cálculo analítico
M AT E R I A L E S T R ATA D O S C O N C E M E N T O
M o d e l o d e Re s p u e s t a e s t r u c t u r a l
Pa r á m e t ro c r í t i c o d e d i m e n s i o n a m i e n t o
Máx.Tensión Horizontal de Tracción en fibra inferior
σr
)log*1(,
NbR LPf
r
S e n s i b i l i d a d d e r e s u l t a d o s L ey d e f a t i g a
b = 0 , 0 8
b = 0 , 0 6
b = 0 , 0 5 6 …
Rf , L P ??? N
¡ L E Y E S M U Y T E N D I DA S Y M U Y
S E N S I B L E S A L C A M B I O D E E S P E S O R !
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Laboratorio Vs Comportamiento Real
)log*1(,
NbR LPf
r
)log*1(,
NbR LPf
r
SF
L a s l ey e s d e f a t i g a d e l a b o r a t o r i o N O s o n a p l i c a b l e s a
p a v i m e n t o s e n s e r v i c i o , e s n e c e s a r i o a p l i c a r u n f a c t o r d e
c a l i b r a c i ó n e m p í r i c o . ( S h i f t F a c t o r )
¡ N O E X I S T E N E X P E R I E N C I A S !
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Parámetros de caracterización
• Re s i s t e n c i a a C o m p r e s i ó n :
2 , 5 M Pa a l o s 7 d í a s S u e l o C e m e n t o * P G - 4
• Re s i s t e n c i a a F l exo - T r a c c i ó n :
0 , 4 - 0 , 5 5 M Pa → S u e l o e s t a b i l i z a d o ( S - E S T 3 )
0 , 7 - 0 , 9 0 M Pa → S u e l o C e m e n t o ( S C )
1 , 3 - 1 , 6 0 M Pa → G r a va C e m e n t o ( G C )
• M ó d u l o
Re l a c i ó n A p rox i m a d a E = ( 1 . 1 0 0 - 1 . 2 5 0 ) x R c , L P
• C o e f i c i e n t e d e Po i s s o n : 0 , 2 5
+ i n f o e n :
h t t p : / / p a ve i n g . b l o g s p o t . c o m . e s /
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Planteamiento
• Pa r t i r d e e n s a yo d e R c , 7 d d e l e n s a y o d e l a b o r a t o r i o y
e s t i m a r u n a r e s i s t e n c i a f l exo t r a c c i ó n p o r c o r r e l a c i ó n .
* N O VA F I R .
D í a z M i n g u e l a17,020,0 7,, dcLPf RR
• C o n e s e d a t o , y f i j a n d o N , b i e n p o r s e r c o n o c i d a , o
b i e n p o r s e l a m á x i m a a d m i s i b l e p a r a e l t i p o d e
t r á f i c o , p o d r e m o s o b t e n e r l a t e n s i ó n l í m i t e d e r o t u r a .
* N O VA F I R .
D í a z M i n g u e l a)log*058,01(
,
NR LPf
máx
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Secciones Consideradas. Explanada
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Resultados I
M o d e l i z a n d o ú n i c a m e n t e l a c a p a d e r e c i c l a d o , s ó l o 2 d e
l a s 9 s e c c i o n e s c u m p l i r í a n l a c o n d i c i ó n e s t r i c t a d e l i m i t e
a f a t i g a .
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Espesores
Explanada 20 cm 25 cm 30 cm
E1 (100 Mpa) +55% +13% -14%
E2 (150 Mpa) +36% 0 -23%
E3 ( 200 Mpa) +22% -9% -30%
Resultados de análisis de sensibilidad tensional.
• 1 c a p a 5 c m M B C → - 2 3 / 2 8 %
• 1 c a p a 5 c m M A F → - 1 4 / 1 9 %
• 1 c a p a 2 c m M B C → - 1 1 - 1 4 %
ALIVIO TENSIONES
Supondremos para el TRG
un alivio de tensión de
entre un 8-12%
• D i s m i n u i r e l e s p e s o r 2 5 c m a 2 0 c m → + 3 6 %
• Au m e n t a r e l e s p e s o r 2 5 c m a 3 0 c m → - 2 3 %
• Pa s a r d e E 2 a E 1 → + 1 2 - 1 4 %
• Pa s a r d e E 2 a E 3 → - 9 - 1 0 %
• Re d u c i r E e n 1 0 0 0 M p a → - 1 7 %
• Au m e n t a r E e n 1 0 0 0 M p a → + 1 7 %
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Resultados II
E l r a n g o d e s e c c i o n e s s e a m p l i a s i i n c l u i m o s e l T RG
Son realmente desechables ?
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Conclusiones I• La Normativa existente de rehabilitación de firme (6.3.IC), se muestra
insuficiente, para justificar esta solución técnica en carreteras provicniales y
asumir su viabilidad.
• Cuando nos enfrentemos a reciclados in situ con cemento, para bajas
intensidades de tráfico, hay que procurar desestimar espesores de 20 cm, y
preferiblemente quedar siempre por encima de los 25 cm.
• En ausencia de auscultaciones de mayor detalle (deflexiones) , es
fundamental un análisis exhaustivo de los materiales “ya fresados” y su
cimiento, para poder caracterizar de una manera óptima el comportamiento
a futuro.
• El éxito o fracaso del nuevo firme, dependerá mucho más del cuidado en la
ejecución, que de los parámetros de diseño y dimensionamiento.
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Conclusiones II (Visión a futuro)• Para dimensionar estas actuaciones convendría buscar otros mecanismos de rotura,
distintos al de fatiga, pues la frecuencia de aplicación de carga no es tan continua.
Además estudios recientes, muestran más deterioros, que debieran estudiarse en
conjunto así como su evaluación de daño acumulado.
• De igual manera, sería prudente investigar la incidencia de la climatología ( sobre
todo de la explanada y su humedad) , unido a las épocas de mayor tráfico pesado,
dependientes de la funcionalidad de la vía (agricultura, ganadería, turismo de
montaña….)
• Los estudios especializados en este campo, deben ir encaminados a calibrar las leyes
de fatiga, en busca del Shift Factor que permita calibrar los modelos de
comportamiento al real de servicio.
• Es difícil generalizar cuando los materiales que reciclamos son heterogéneos, (a nivel
estatal) pero a nivel provincial se pueden establecer parámetros comunes al
comportamiento. Cada obra es única y ofrece una oportunidad única de estudio de
detalle, que sirvan para posteriores actuaciones.
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JUSTIFICACION TÉCNICA PARA REHABILITACIONES ESTRUCTURALES DE BASES RECICLADAS CON CEMENTO IN SITU EN CARRETERAS PROVINCIALES
Ángel Sampedro Rodríguez
Director General de Sam_Ro Consultoría & Ingeniería
Jorge Antonio Moreno Moreno
Jefe de Obra. Jiménez y Carmona JICAR,S.A.
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN