¿Economía en pavimentos?… El reciclado de firmes puede ser la respuesta

El término Reciclar nos ha sido vendido como la Panacea para la economía y para una actitud “Verde” hacia un mundo sustentable. ¿Es realmente el reciclado de firmes esa solución?

El reciclado de firmes consiste en volver a utilizar los materiales que se encuentran en el pavimento, no solo los que pertenecen a las capas que están en contacto con los vehículos, sino también aquellas que están presentes en capas subyacentes, que soportan y ayudan a disipar las cargas que el tráfico le transmite al suelo. En este sentido debemos considerar el rosario completo de opciones que se nos presentan y las causas que nos han conducido a pensar en aplicar esa medida sobre otras opciones de mantenimiento.

¿Por qué Reciclar?

Los motivos que pueden conducirnos a pensar en el reciclado de firmes como una opción, varían según las circunstancias con las que nos enfrentamos. Si bien es cierto que para poder pensar en un reciclado de firmes, el deterioro de la vía debe ser manifiesto. Este deterioro puede tener orígenes diversos, que siempre gravitan sobre el tipo e intensidad del reciclado a utilizar. Desde cambios en la intensidad del tráfico por motivos no predecibles hasta fallas por consideraciones deficientes de variaciones de humedad en las capas subyacentes. Desde sobrecargas por efectos de tráfico a controles de calidad deficientes, son algunos de los espectros de motivos que conducen indefectiblemente al deterioro de la estructura de un pavimento. Analicemos algunos de ellos y sus implicaciones económicas y técnicas.

El reciclado de firmes

El pavimento es quizá la única estructura que nuestra ingeniería “diseña para fallar”, solo que esa falla debe suceder de manera predecible y así poder ser monitoreada a través de su tiempo de vida útil. Esto quiere decir que desde que la vía se pone en funcionamiento, se inicia un proceso de deterioro progresivo que viene dado por la circulación de los vehículos sobre esa estructura. Esto encierra el concepto de “daño” introducido por la AASHO en su experimento de Ilinois que es el resultado de la circulación de un Eje Equivalente (EE o ESAL) una sola oportunidad.

El reciclado de firmes generalmente viene asociado al deterioro o daño acumulado y sufrido por la estructura en la vida consumida de la vía y de ser esta la causa, de la decisión de reciclar puede ser la correcta, si consideramos algunos de los factores involucrados. Si lo que se desea es renovar la estructura del pavimento, el reciclado de firmes involucra ahorros significativos: así, debemos considerar los costos de demolición de las capas de pavimento fatigadas, los costos de los acarreos de bote de esos materiales demolidos y la energía que ese transporte involucra. Adicionalmente, se debe considerar la operación completa para la disposición final de estos materiales, en concordancia con las leyes ambientales y la utilización de materiales de similares características para construir capas nuevas, sin dejar de un lado los gastos de energía asociados a la preparación de la nueva mezcla y la utilización de materias primas no renovables como en el caso de los betunes o asfaltos.

En estos casos, el reciclado de firmes se puede plantear incorporando la totalidad del espesor de las capas asfálticas con toda o parte de las bases granulares a una nueva capa donde todos estos materiales se trituran y se mezclan produciendo un nuevo material y una nueva capa con características superiores a la que tenían antes del reciclado. Las bases granulares fatigadas pueden ver aumentado significativamente su Número Estructural cuando se les incorporan partículas trituradas de las capas cementadas superficiales produciendo una “Base Reciclada” de excelente calidad y que aporta un número estructural importante para el cálculo total del nuevo pavimento, permitiéndonos disminuir los espesores de las capas cementadas y generando un nuevo ahorro marginal en la disminución final de la cantidad de hormigón asfáltico a colocar sobre la nueva vía.

Estabilización como parte del reciclado de firmes

Los costos de esta solución también se pueden mejorar. En algunos casos, si incrementamos el número estructural de la Base Reciclada podemos disminuir el espesor de la capa asfáltica, no sin antes hacer un análisis profundo de sensibilidad económica. Las estabilizaciones de mezclas recicladas son técnicas muy valiosas para mejorar algunas características del pavimento. La estabilización de las capas de un firme no es más que la incorporación de nuevos elementos a los agregados para incrementar o incorporar nuevas características deseables en la nueva mezcla.

Las estabilizaciones más comunes son: estabilizaciones con emulsiones asfálticas, estabilizaciones con cemento portland, estabilizaciones con cal, la incorporación de materiales de desecho como el caucho de neumáticos molidos, vidrio molido, escoria de acería… etc. También se pueden utilizar aditivos químicos como agentes estabilizantes, para eso se deben estudiar los productos comerciales que ofrecen estas bondades, sin embargo, no olviden de utilizar aquellos agentes que posean suficiente bagaje técnico con pruebas y mediciones concluyentes. Recuerden que la mayoría de ellos son costosos y pueden dar soluciones ventajosas, pero de no alcanzar los valores que promueven, los costos de una prueba fallida pueden ser realmente escandalosos.

En esta entrega se ha hecho énfasis en las generalidades del reciclado de firmes. En entregas posteriores iremos abordando algunos detalles particulares que nos conducen a la utilización de ciertas soluciones compatibles.   

Conclusiones

Todas las soluciones de Reciclado de Firmes deben pasar por etapas bien definidas:

• Evaluación de las condiciones del firme, incluyendo el aporte y la responsabilidad de cada una de las capas. Esta etapa es muy importante y a la vez poco valorada ya que, generalmente, nuestras vías carreteras no son monitoreadas adecuadamente. Un correcto programa de Gerencia de Pavimentos junto con una historia adecuada de la vía que contenga, adicional al diseño, la evaluación inicial de las condiciones de la vía y un correcto registro de los mantenimientos a que ha sido sometida, son de mucha utilidad a la hora de tomar decisiones costo-eficientes.

• Actuar sobre el pavimento adecuado en el momento adecuado es básico. Con esta sencilla consideración se pueden afectar los costos hasta en un 500% según las estadísticas llevadas por la Administración Federal de Carreteras (FHWA) del Departamento de Transporte (DOT) de los Estados Unidos de Norte América.

• Diseño de soluciones de reciclado de firmes pasa por definir espesores ante los nuevos retos de tráfico bajo las condiciones climatológicas a las que se verán sometidas las Unidades de Diseño que resultaren de esta etapa. Este diseño no solo se debe circunscribir al diseño estructural de los espesores del pavimento, sino que deben involucrar el diseño de las materiales y de las combinaciones de éstos que se decidan incorporar.

• Opciones diversas de reciclado, pasan por tener información científicamente soportada de agentes estabilizadores y luego pasarlos por el filtro de un correcto diseño de materiales que nos permita comparar los efectos que éstos agentes nos ofrecen ante las estabilizaciones con el uso de materiales convencionales y hasta de reciclado.

• Establecer claramente y sin exagerar en los detalles. El QA/QC (Quality Assurance and Quality Control) permite que lo que una vez fue una red compleja de opciones se pueda convertir en una solución. El QA/QC es básico y muy importante para una correcta implementación del reciclado de firmes.
• Convertir todo este trabajo en un proyecto bien orquestado.

El reciclado de firmes, como la mayoría de las técnicas utilizadas en diseño, no es una ciencia exacta. La experiencia y los conocimientos del especialista tienen un papel preponderante en los resultados. Muchos autores señalan, con una gran dosis de verdad, que el diseño es más arte que ciencia, pues el Ingeniero va dándole forma al diseño y en ese camino se va conformando un resultado que debe identificar al diseñador.

Por esto se puede afirmar que también los artistas del diseño en ingeniería, contamos con nuestra paleta que en vez de colores nos ofrece diversas opciones de durabilidad, comportamientos y costos que influyen decisivamente sobre nuestra obra. Una obra plasmada sobre el lienzo del mundo para mejorar la calidad de vida de nuestros congéneres en una rama definitivamente constructiva de la raza humana.

Nunca debemos olvidar que mientras más ingeniería tenga un proyecto, más economía habrá. En términos de tiempo y de dinero.

Autor: Carlos Ovidio, profesor del Máster en Diseño, Construcción y Mantenimiento de Carreteras