República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular Para la Educación Universitaria Universidad José Antonio Páez Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil ANALISIS DEL USO DE PAVIMENTOS RECICLADOS Y SUS BENEFICIOS SOCIALES, ECONOMICOS Y AMBIENTALES. Grupo: #3 Autores: María León Waleska Nieves 1
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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular Para la Educación Universitaria
Universidad José Antonio Páez
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil
ANALISIS DEL USO DE PAVIMENTOS RECICLADOS Y SUS BENEFICIOS SOCIALES, ECONOMICOS Y AMBIENTALES.
Grupo: #3
Autores:
María León
Waleska Nieves
Victor Rojas
Willians Risso
Anderson Zerpa
Prof: Yajaira Reverón
Febrero, 2015
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Índice
Pág.
CAPITULO I: EL PROBLEMA…………………………………………………….3Planteamiento del Problema…………………………………………………........3Formulación del Problema….……………………………………………….……..4Objetivo General………………………………………………………………........4Objetivos Específicos…………………………………………………………........4Justificación de la Investigación……….………………………………………….5
CAPITULO II: MARCO TEORICO………………………………………….........6Antecedentes de la Investigación…………………………….………………….6Bases Teóricas………………………………………………….…………………..8Pavimentos…………………………………………….……………………….…...8Elementos Estructurales que Conforman un Pavimento……..…………….....8Tipos de Pavimentos……………….…………………………………………........9Fallas en los Pavimentos…………………………………………………….......10Asfalto………………………………………………………………………………12Pavimento Reciclado……………………….…………………………………......13Material Asfaltico Reciclable (RAP)……………………………….…………….13Tipos de Reciclaje de Pavimentos…………………………………….………...14Ventajas del Reciclado de Pavimentos……………………………….………...15Agentes Estabilizadores………………………………………………….……….16Comparación del Reciclaje en el Lugar vs. El Reciclaje en Planta……..……16Definición de Términos Básicos…………………………………………….…...17
CAPITULO III: MARCO METODOLOGICO……………………………………20Tipo de Investigación……………………………………………………………..20Diseño de la Investigación……………………………………………………….21Población y Muestra………………………………………………………………22Técnicas de Recolección de Información……………………………………...23Procedimiento de la Investigación………………………………………………24
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CAPITULO I
EL PROBLEMA
Planteamiento Del Problema
El asfalto o betún es un material viscoso pegajoso y de color negro
utilizado como aglomerante o pavimento en la construcción de carreteras y
como revestimiento impermeabilizante de muros y tejados. Se le encuentra
en estado natural y artificial; producto del refinado del petróleo. El asfalto
refinado para cumplir con las especificaciones para pavimentos se denomina
“Cemento Asfaltico”, el cual a temperaturas normales es semisólido y su
grado de solidez se mide con una prueba de penetración.
El pavimento de una carretera está sujeto a un deterioro y
envejecimiento progresivo debido a la acción del tráfico, de la meteorología y
de las propiedades propias del material. Desde hace pocos años se han
venido desarrollando nuevas tecnologías relacionadas con el reciclaje del
asfalto, particularmente en países europeos y en algunos estados de
Norteamérica se ha invertido tiempo y dinero en la creación de prototipos y
modelos de máquinas recicladoras.
Esto, a fin de disminuir los gastos monetarios y aprovechar al máximo el
uso de este material. Incluso, los expertos internacionales estiman un ahorro
del 60% en cuanto a gastos de asfalto, reutilizándose un estimando del 35%
del asfalto retirado en la elaboración de una nueva mezcla que sirva como
pavimento. Sin embargo, en Venezuela, se va visto poco interés por parte
de los gobiernos en la implementación de estas nuevas tecnologías. Cabe
destacar, que en países tropicales como el nuestro, el deterioro del asfalto es
mayor debido a sus condiciones climáticas.
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Cada año el mantenimiento y repavimentación de carreteras ocupa un
lugar significativo en el presupuesto anual del gobierno nacional, regional y
municipal; utilizando siempre asfalto nuevo y desechando el asfalto utilizado
anteriormente. Lo que sin lugar a dudas es un desperdicio de materia prima
que sigue sin ser tomado en consideración, recordando además, que el
asfalto es un derivado del petróleo y por ende es un recurso natural no
renovable.
Formulación Del Problema
¿Cuáles son las ventajas y desventajas, de la utilización del asfalto
reciclado como solución social, económica y ambiental en el país?
Objetivo General
Analizar la rentabilidad de la implementación del reciclaje de
pavimentos asfalticos
Objetivos Específicos
- Identificar las metodologías que existen para el reciclaje de los
pavimentos asfalticos.
- Determinar los beneficios medioambientales que trae consigo el
reciclaje de pavimentos.
- Determinar el impacto económico generado a partir del reciclaje de
asfalto.
- Adaptar el modelo y/o proceso de construcción o restauración del
asfalto en función del reciclaje del mismo.
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Justificación de la Investigación
En términos generales, el reciclaje del asfalto se desarrolla con la
finalidad de atender varias necesidades, en primera instancia, buscando un
ahorro significativo en cuanto a la inversión monetaria a largo plazo, ya que a
futuro se reducirían los costes en las obras de repavimentación. Sin embargo
la inversión inicial en cuanto a la obtención de maquinarias de reciclaje
asfaltico corresponde a una gran inversión por parte de los entes
gubernamentales, ya que se estaría adquiriendo una tecnología
completamente nueva que nunca ha sido aplicada en el país, lo que traería a
su vez una realidad de desarrollo y bienestar social.
Por otra parte busca apoyar y ayudar a la conservación del medio
ambiente, reduciendo en parte la utilización de materias primas,
disminuyendo la explotación de canteras para la extracción de agregados,
así como también disminuyendo el uso de productos bituminosos. Por último,
el reciclaje de asfalto en sitio, brinda un ahorro considerable en cuanto al
transporte, ya que se reduciría el uso de camiones involucrados en la obra
de restauración, así como también el tiempo involucrado en culminar dicha
repavimentación, lo que significa menos tiempo de paralización del tráfico.
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CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
Antecedentes de la Investigación
Carlos Pajuelo Cubillas (2014), Ingeniero Civil y Conferencista, en su
Congreso titulado: Reciclado de Pavimentos Sobre 4000 msnm, Habla sobre
los pavimentos, su composición, reciclado y tipos de reciclado, así como
también cuenta su experiencia en obras de repavimentación a 4000 msnm
en Perú, expone imágenes y fotografías de obras de repavimentación. En
otros trabajos similares del mismo autor, se toca directamente el tema de la
conservación del medio ambiente, así como también la preservación de
obras de ingeniería, no solo en la rama de las carreteras sino también en la
parte de obras estructurales.
Ricardo Miranda (2010), en su trabajo de grado presentado en la
Universidad Austral de Chile, el cual lleva por título: Deterioros en
Pavimentos Flexibles y Rígidos; hace una recopilación de información muy
interesante y completa ya que abarca todo sobre los pavimentos, elementos
que integran un pavimento, sus tipos, además hace una comparación entre
los pavimentos rígidos y flexibles, mostrando las ventajas y desventajas del
uso de cada uno de ellos. En el segundo capítulo de esta tesis, el autor se
centra únicamente en hablar sobre las fallas, tanto de los pavimentos
flexibles como de los rígidos, tratando este tema de manera extensa y
detallada, menciona fallas como grietas o fisuras en los bordes así como
también en el centro de la vía, además menciona otros tipos de deterioro
superficial como son los baches y otros tipos de fallas relacionadas al
desgaste y perdidas de áridos.
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Ricardo Robles (2009), En su trabajo de grado presentado en la
Universidad Austral de Chile, Titulado: Guía para Diseñar la Rehabilitación
de una Ruta Mediante el Uso de Asfalto Espumado; Reciclando El Pavimento
Asfaltico Existente. Busca explicar y dar a conocer los procesos de diseño en
la rehabilitación de asfalto, haciendo énfasis en la tecnología del asfalto
espumado, la cual es una excelente alternativa en la estabilización de las
capas estructurales de los pavimentos, esto debido a su buen
comportamiento, facilidad de construcción, entre otras ventajas. Además,
menciona de manera generalizada el reciclaje del asfalto en frio, el cual
también puede ser utilizado en conjunto con la tecnología del asfalto
espumado.
Vanessa Fernándes (2008), en su trabajo de grado presentado en la
Universidad Simón Bolívar (Venezuela), el cual se titula: Caracterización de
Asfalto Modificado con Caucho Molido Proveniente de Neumáticos Usados,
habla específicamente de la elaboración de una nueva mezcla de asfalto a
partir de cauchos en desuso, la cual busca brindar un mayor rendimiento en
cuanto a elasticidad y viscosidad, además de acortar tiempo en el mezclado
de la misma. Es importante destacar el valor medioambiental de este
proyecto, ya que busca fomentar la reutilización de un material que ya había
cumplido su vida útil para la cual fue diseñado en principio, siendo
desechado sin ser aprovechadas las propiedades adicionales que este
mismo podría aportar en la industria de la construcción vial.
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Bases Teóricas
Pavimentos
En ingeniería civil, el pavimento es la capa constituida por uno o más
materiales que se coloca sobre el terreno natural o nivelado, para aumentar
su resistencia y servir para la circulación de personas o vehículos. Entre los
materiales utilizados en la pavimentación urbana, industrial o vial están los
suelos con mayor capacidad de soporte, los materiales rocosos,
el hormigón y las mezclas asfálticas.
Elementos Estructurales que Conforman un Pavimento
Base: La base es la capa situada debajo de la carpeta (pavimento
flexible). Su función es eminentemente ser resistente, absorbiendo la mayor
parte de los esfuerzos verticales y su rigidez o su resistencia a la
deformación bajo las solicitaciones repetidas del tránsito suele corresponder
a la intensidad del tránsito pesado. Así, para tránsito medio y ligero se
emplean las tradicionales bases granulares, pero para tránsito pesado se
emplean ya materiales granulares tratados con un cementante.
Sub-Base: En los pavimentos flexibles, la sub-base es la capa situada
debajo de la base y sobre la capa sub-rasante, debe ser un elemento que
brinde un apoyo uniforme y permanente al pavimento. Cuando se trate de un
pavimento rígido, esta capa se ubica inmediatamente abajo de las losas de
hormigón, y puede ser no necesaria cuando la capa sub-rasante es de
elevada capacidad de soporte. Su función es proporcionar a la base un
cimiento uniforme y constituir una adecuada plataforma de trabajo para su
colocación y compactación. Debe ser un elemento permeable para que
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cumpla también una acción drenante, para lo cual es imprescindible que los
materiales usados carezcan de finos y en todo caso suele ser una capa de
transición necesaria.
Sub-rasante: Esta capa debe ser capaz de resistir los esfuerzos que le
son transmitidos por el pavimento. Interviene en el diseño del espesor de las
capas del pavimento e influye en el comportamiento del pavimento.
Proporciona en nivel necesario para la sub-rasante y protege al pavimento
conservando su integridad en todo momento, aún en condiciones severas de
humedad, proporcionando condiciones de apoyo uniformes y permanentes.
Tipos De Pavimentos
Pavimento Flexible: Según el ingeniero Oswaldo Centeno (2010), un
pavimento flexible es aquel que tiende a deformarse y recuperarse después
de sufrir deformación, transmitiendo la carga en forma lateral al suelo a
través de sus capas. Está compuesto por una delgada capa de mezclas
asfálticas, colocada sobre capas de base y sub-base, generalmente
granulares.
Pavimento Rígido: Por otra parte sostiene que un pavimento rígido, es
aquel formado por una losa de concreto Pórtland sobre una base, o
directamente sobre la sub-rasante. Transmite directamente los esfuerzos al
suelo en una forma minimizada, es auto-resistente, y la cantidad de concreto
debe ser controlada.
En función a lo señalado anteriormente, se puede diferenciar que en el
pavimento rígido, el concreto absorbe gran parte de los esfuerzos que las
ruedas de los vehículos ejercen sobre el pavimento, mientras que en el
pavimento flexible este esfuerzo es transmitido hacia las capas inferiores
(Base, Sub-base y Sub-rasante).
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Cabe destacar que, en Venezuela la mayor parte de los pavimentos son
flexibles estando estos constituidos en su forma más sencilla por la sub-
rasante, una capa sub-base, una capa base y una carpeta asfáltica de
rodamiento, pero también existen pavimentos rígidos, los cuales están
constituidos en su forma más sencilla; por una sub-rasante, una capa sub-
base, una capa base y una capa de concreto; este tipo de pavimento
actualmente es poco utilizado en nuestro país debido a su alto costo y a su
tedioso proceso constructivo, pero el mismo debe ser empleado en
carreteras en donde el tránsito vehicular sea elevado, en especial los
vehículos pesados, ya que este tipo de pavimento tiende a ser más duradero
en el tiempo que los pavimentos flexibles, y requieren de menos
mantenimiento.
Fallas en los Pavimentos
Las fallas en los pavimentos, se presentan en gran diversidad y por
diferentes causas, según el ingeniero Ricardo Miranda, estas varían según el
tipo de pavimento, ya sea flexible, rígido o un derivado de estos; sin embargo
existen otros factores que influyen en el desempeño de los pavimentos
ocasionando diferentes tipos de deterioro tales como:
Fisuras y Grietas por Fatigamiento: Son una serie de fisuras
interconectadas con patrones irregulares, generalmente ubicadas en zonas
donde hay repeticiones de carga. La fisuración tiende a iniciarse en el fondo
de las capas asfálticas, donde los esfuerzos de tracción son mayores bajo la
acción de cargas, en donde desarrollan un parecido con la piel de cocodrilo.
Este tipo de daño no es común en carpetas asfálticas colocadas sobre
pavimentos de hormigón.
Fisuras y Grietas en Bloque: En este tipo de falla la superficie del
asfalto es dividida en bloques de forma más o menos rectangular. Este
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deterioro difiere de la piel de cocodrilo en que este aparece en áreas
sometidas a carga, mientras que los bloques aparecen usualmente en áreas
no cargadas. Sin embargo, se pueden encontrar fisuras en bloque que han
evolucionado en piel de cocodrilo debido al tránsito.
Grietas de Borde: Son grietas con tendencia longitudinal a semicircular
ubicadas cerca del borde de la calzada, se presentan generalmente por la
ausencia de berma o por la diferencia de nivel de la berma y la calzada.
Generalmente se ubican dentro de una franja paralela al borde, con ancho
hasta 0,60 m2.
Fisuras y Grietas Longitudinales y Transversales: Corresponden a
discontinuidades en la carpeta asfáltica, en la misma dirección del tránsito o
transversales a él. Son indicio de la existencia de esfuerzos de tensión en
alguna de las capas de la estructura, las cuales han superado la resistencia
del material afectado. La localización de las fisuras dentro del carril puede
ser un buen indicativo de la causa que las generó, ya que aquellas que se
encuentran en zonas sujetas a carga pueden estar relacionadas con
problemas de fatiga de toda la estructura o de alguna de sus partes.
Fisuras y Grietas Reflejadas: Este tipo de daño ocurre cuando existe
una capa de pavimento asfáltico sobre placas de pavimento rígido; estas
fisuras aparecen por la proyección en superficie de las juntas en dichas
placas, en cuyo caso presentan un patrón regular, o también cuando hay
grietas en el pavimento rígido que se han reflejado hasta aparecer en la
superficie presentando un patrón irregular.
Parches Deteriorados: Los parches corresponden a áreas donde el
pavimento original fue removido y reemplazado por un material similar o
diferente, ya sea para reparar la estructura (a nivel del pavimento asfáltico o
hasta los granulares) o para permitir la instalación o reparación de alguna red
de servicios (agua, gas, etc.)
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Ahuellamiento: Es una depresión de la zona localizada sobre la
trayectoria de la llanta de los vehículos. Con frecuencia se encuentra
acompañado de una elevación de las áreas adyacentes de la zona deprimida
y de fisuración. Un Ahuellamiento significativo puede llevar a la falla
estructural del pavimento y posibilitar el hidroplaneo por almacenamiento de
agua.
Desgaste: Corresponde al deterioro del pavimento ocasionado
principalmente por la acción del tránsito, agentes abrasivos o erosivos. Se
presenta como pérdida del ligante y mortero. Suele encontrarse en las zonas
por donde transitan los vehículos. Este daño provoca aceleración del
deterioro del pavimento por acción del medio ambiente y del tránsito.
Perdida de Áridos: Conocida también como desintegración,
corresponde a la disgregación superficial de la capa de rodadura debido a
una pérdida gradual de agregados, haciendo la superficie más rugosa y
exponiendo de manera progresiva los materiales a la acción del tránsito y los
agentes climáticos. Este tipo de daño es común en tratamientos
superficiales, caso en el que pueden aparecer estrías en la dirección del
riego y debe ser reportado como surcos.
Ondulaciones: Es un daño caracterizado por la presencia de ondas en
la superficie del pavimento, generalmente perpendiculares a la dirección del
tránsito, con longitudes entre crestas usualmente menores a 1,0 m.
Asfalto
La American Society for Testing and Materials (ASTM) define al asfalto
como un material ligante de color marrón oscuro o negro, constituido,
principalmente, por betunes que pueden ser naturales u obtenidos por
refinación del petróleo. El asfalto se presenta en proporciones variables en la
mayoría de los petróleos crudos y varía ampliamente en consistencia, entre
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sólido y semisólido a temperaturas ambientes normales. Cuando se calienta
lo suficiente, el asfalto se ablanda y se vuelve líquido, lo cual le permite cubrir
las partículas de agregado durante la producción de mezcla en caliente.
El asfalto se puede clasificar de acuerdo a su origen: los que provienen
de derivados del petróleo y los de origen natural. Sin embargo, los asfaltos
más utilizados en el mundo hoy en día, son los derivados del petróleo, los
cuales se obtienen por medio del proceso de destilación industrial del crudo.
El cual consiste en extraer el petróleo de los pozos, y someterlo a un proceso
en el que se separan las fracciones livianas como la nafta y keroseno de la
base asfáltica mediante la vaporización, fraccionamiento y condensación de
las mismas, obteniendo como residuo al asfalto.
Pavimento Reciclado
Según el Ingeniero Carlos Pajuelo, un pavimento reciclado, es reutilizar
un pavimento en mal estado mediante un tratamiento adicionándole un
estabilizador, tales como: asfalto, emulsión asfáltica, cemento; quedando un
material que sirve como refuerzo o como parte de una calzada nueva. El
hecho de un pavimento este en mal estado, no significa que no sirva.
Mediante un tratamiento puede obtenerse uno de semejantes características
a las de un pavimento nuevo. Es contribuir al medio ambiente para disminuir
la explotación de canteras.
Material Asfaltico Reciclable (RAP)
Valdez, Martinez y Perez (2008), definen el material asfaltico reciclable
RAP, por sus siglas en inglés, como el pavimento asfaltico que ha cumplido
con su vida útil que ha sido fresado o extraído y posteriormente triturado y
sus propiedades dependen directamente de varios factores como: el tipo de
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mezcla asfáltica del que proviene, la metodología empleada para su
extracción, la capa del pavimento que se extrajo, así como también del
proyecto que proviene, lo que produce generalmente un heterogeneidad en
el material implicando algunas variaciones significativas en cuanto a la
calidad de los áridos, contenido y tipo de ligante adherido, lo cual puede
influir en la homogeneidad de la mezcla final que se desea fabricar, sobre
todo cuando el rap se emplea en altas tasas.
Tipos De Reciclaje de Pavimentos
Reciclaje Superficial: El reciclaje superficial es el retratamiento de la
superficie del pavimento en bajos espesores generalmente hasta los 2.5cm;
en caso de que los deterioros del pavimento no sean atribuibles a
deficiencias estructurales. Se incluye todo procedimiento en que la superficie
es fresada, cepillada, triturada y adicionada o no de un agente de reciclaje,
con o sin la incorporación de pequeños porcentajes de materiales vírgenes,
reacondicionada y recompactada. Este proceso puede adelantarse en
caliente o en frio. Si es en frio el agente de reciclaje puede aplicarse en
forma de emulsión.
Reciclaje en el Lugar (In Situ): Es conocido como reciclaje en frio,
consiste en rehabilitar el pavimento asfaltico hasta un profundidad mayor a
2.5cm; involucrando o no el material de la capa base. Para ello el espesor es
escarificado y el material trozado resultante es triturado hasta un tamaño
adecuado y después mezclado con un agente de reciclaje y eventualmente
con cierto porcentaje de agregado nuevo. Como lo dice su nombre el
proceso se realiza generalmente en frio y los aditivos más utilizados son
emulsiones asfálticas, cementos portland, cal y mezclas de cal.
Reciclaje en Planta: Es conocido como reciclaje en caliente,
básicamente es escarificar el espesor deseado del pavimento existente y
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transportar el material trozado a una planta en la que es triturado y
clasificado por su granulometría. También puede obtenerse del pavimento
por medio del fresado en frio. Luego se reconstruye en caliente la nueva
mezcla a reciclar y se agregan materiales nuevos que incluyen agentes de
reciclaje y agregados, así como asfalto nuevo. La nueva mezcla en caliente
se lleva al sitio de origen o al elegido para su colocación donde se compacta
con los métodos convencionales. En todos los casos la estructura resultante
del trabajo de reciclaje podrá emplearse como capa de rodadura o base. En
este último caso se deberá superponer una nueva capa superficial.
Ventajas del Reciclado de Pavimentos
1. Superficial:
Mejora la resistencia al deslizamiento.
Corrige las deficiencias de origen superficial.
Mejora el perfil geométrico de la calzada.
2. En el Lugar (In Situ):
Mejora la resistencia al deslizamiento.
Corrige las deficiencias de origen superficial y estructural.
Permite incrementar de forma limitada la resistencia estructural al pavimento.
Elimina temporalmente las fisuras reflejadas.
Permite corregir las características de las mezclas asfálticas superficiales con
deformaciones plásticas.
Mejora el perfil geométrico de la calzada.
3. En Planta:
Refuerza estructuralmente al pavimento de acuerdo con las necesidades del
proyecto.
Corrige las deficiencias de origen superficial y estructural.
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Produce mezclas asfálticas de mejor calidad.
Permite eliminar o corregir las capas intermedias de deficiente
comportamiento.
Elimina las fisuras reflejadas.
Mejora la resistencia al deslizamiento.
Corrige el perfil geométrico de la calzada.
Agentes Estabilizadores
Los agentes estabilizadores cementados, como lo son la cal, el
cemento y las mezclas de estos productos con cenizas volátiles, escoria de
alto horno y otros materiales aportan rigidez mientras que los agentes
asfálticos tienden a producir un material relativamente flexible. El material
cementado es propenso a la retracción, que se manifiesta en un
agrietamiento en la superficie del pavimento cuando se somete a cargas
repetidas, mientras que los materiales ligados con asfalto tienden a ser más
blandos, con mejores propiedades elásticas. Sin embargo, las cargas
repetitivas causan que el material sufra una falla por fatiga, o agrietamiento y
el tipo de agente ligante es uno de los mejores determinantes en el número
de repeticiones que una capa puede soportar antes de que se agriete.
(Wirtgen, 2004).
Comparación del Reciclaje en el Lugar vs. El Reciclaje en Planta
En el Lugar:
- Rapidez de ejecución.- Maquinas modernas permiten grandes avances. Más de 1000ml/Día.
- Proceso limpio y ecológico.
- Material sobrante se puede almacenar y reutilizar.
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- Ahorros en Transportes.
- Se Trabajan espesores de has 40cm.
- Se abre al tráfico de forma inmediata.
En Planta:
- El material debe ser transportado.
- Mejor producto final por adición de material nuevo.
- Almacenamiento del material de entrada en acopios.
- El material puede ser sometido a más ensayos.
- Se puede cambiar la proporción de los materiales.
- El material se puede almacenar y usarse cuando sea necesario.
Definición de Términos Básicos
Aditivos: Son componentes de naturaleza orgánica (resinas) o inorgánica,
cuya inclusión tiene como objeto modificar las propiedades físicas de los
materiales conglomerados en estado fresco. Se suelen presentar en forma
de polvo o de líquido, como emulsiones.
Aglomerante: Los aglomerantes son materiales capaces de unir fragmentos
de una o varias sustancias y dar cohesión al conjunto por métodos
exclusivamente físicos.
Agregado: También denominados áridos. Son una colección de partículas de
diversos tamaños que se pueden encontrar en la naturaleza, ya sea en forma
de finos, arenas y gravas o como resultado de la trituración de rocas.
Asfalto espumado: Cualquier asfalto caliente en contacto con el agua,
formará espuma y su volumen aumentará rápidamente. Para muchos, esta
situación no es deseada y en tales casos se utilizan agentes anti-
espumantes (siliconas).
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Betún: Es una clase de sustancia compuesta principalmente de
hidrocarburos de alto peso molecular, de color oscuro sólida, semisólida o
viscosa; natural o fabrica da, en la cual son típicos los asfaltos y alquitranes.
Escarificar: Remover el material con un rastrillo para que sirva de base a
una siguiente capa.
Firme: El firme, superficie de la carretera o pavimento es el material
superficial permanente que sostiene el tráfico peatonal y vehicular de una vía
o camino. En el pasado se usaban guijarros y adoquines, pero estos
quedaron reemplazados por asfalto y hormigón, que permiten un paso más
cómodo y una puesta más económica, dejando los adoquines para lugares
históricos.
Fresado De Pavimentos: Es una etapa fundamental en la rehabilitación de
pavimentos asfálticos deteriorados, tras el estudio previo del pavimento a
rehabilitar se definen los tramos a fresar. Mediante el fresado es posible
levantar las partes defectuosas del pavimento sin tocar las que estén en
buen estado.
Granulometría: Consiste en pasar la muestra de agregados por una serie de
tamices, cada uno de los cuales tienen aberturas de un tamaño específico.
Los tamices están denominados de acuerdo al tamaño de sus aberturas. Las
partículas gruesas quedan atrapadas en los tamices superiores; las
partículas de tamaño medio pasan a través de los tamices medianos, y las
partículas finas pasan a través de los tamices inferiores.
Hormigón: El hormigón o concreto es un material compuesto empleado en
construcción, formado esencialmente por un aglomerante al que se añade
partículas o fragmentos de un agregado, agua y aditivos específicos.
Mortero: Es un compuesto de conglomerantes inorgánicos, áridos y agua, y
posibles aditivos que sirven para pegar elementos de construcción tales
como ladrillos, piedras, bloques de hormigón, entre otros. Además, se usa
para rellenar los espacios que quedan entre los bloques y para el
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revestimiento de paredes. Los más comunes son los de cemento y están
compuestos por cemento, agregado fino y agua. Generalmente, se utilizan
para obras de albañilería, como material de agarre, revestimiento de
paredes.
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CAPITULO III
MARCO METODOLOGICO
Para Arias (1999, p.18), el marco metodológico es el “conjunto de
pasos, técnicas y procedimientos que se emplean para formular y resolver
problemas”, ya que en él se destacan todos los aspectos relativos a la
metodología empleada en la presente investigación como lo son el diseño y
el tipo de investigación, la población, muestra, así como los instrumentos de
recolección de datos, con el propósito de responder a las preguntas
planteadas en dicha investigación.
Tipo de Investigación
La presente investigación tiene como finalidad proponer mediante el
desarrollo de diferentes técnicas y estudios, una metodología técnica para la
aplicación del reciclaje en los procesos de asfaltado de carreteras. El
reciclaje, consistirá en el propio asfalto, y se pretende reutilizar. Para ello, se
pretende determinar y desarrollar la situación actual de los diferentes
procesos en obras para la ejecución de asfaltado de distintos niveles ya su
vez, evaluar los actuales costos de estos procesos en cuanto a mano de
obra, materia prima y maquinaria. De esa manera realizar una comparación
con métodos diversos de reciclaje, y evaluar el impacto económico de estos
en comparación con los métodos actuales que no utilizan el reciclado.
En función a lo anteriormente mencionado el estudio de tipo
descriptivo se adapta perfectamente al objetivo general de esta investigación,
ya que de acuerdo con Hernández, Fernández y Baptista (2010, p.117), “las
investigaciones descriptivas miden, evalúan o recolectan datos sobre
diversos, aspectos, dimensiones o componentes del fenómeno a investigar”,
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ya que su función principal es la de comprender situaciones y hechos
específicos que lleven a la búsqueda de propiedades, parámetros o cualquier
proceso sometido a un análisis.
Por otra parte, Van Dalen y Meyer (1996), afirman que la meta de las
investigaciones descriptivas no solo se limita a la recolección de datos, sino
también a la predicción e identificación de las relaciones existentes entre dos
o más variables, y que ella sirve de base de una hipótesis o teoría, ya que
exponen y resumen la información necesaria, para luego analizarla
minuciosamente, con el fin de obtener unos resultados que contribuyan al
conocimiento y a las investigaciones relacionadas con el objeto de estudio.
Conforme a la naturaleza del problema, esta investigación fue de tipo
descriptiva ya que para establecer una nueva metodología para los procesos
de asfaltado empleados en el reciclaje del mismo, primero se describen los
procesos actuales que n utilizan reciclado y se analizan sus diferentes
factores sobre la economía de estos procesos, ventajas y desventajas en
Venezuela, y a su vez, se describen los diferentes procesos actuales de
reciclado, ventajas y desventajas para poder hacer una comparación objetiva
que permita solidificar algún criterio para que se pueda implementar estos
procesos en Venezuela.
Diseño de la Investigación
Para Arias (1999), el diseño de la investigación es la estrategia que
adopta el investigador para responder al problema planteado. Debido a que
esta además de proporcionar las respuestas a las interrogantes y comprobar
la hipótesis de la investigación, también suministra las estrategias que el
investigados adopta la recolección de datos y específica los pasos que
deben seguirse para el control de las variables planteadas.
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Ahora bien, según los objetivos y el tipo de investigación que se
plantearon anteriormente, el diseño correspondiente al presente estudio es
de tipo no experimental, que como lo establecieron Palella y Martins (2005,
p.87), “es el que se realiza sin manipular en forma deliberada ninguna
variable. El investigador no sustituye intencionalmente las variables
independientes. Se observan los hechos tal y como se presentan en su
contexto real y en un tiempo determinado o no, para luego analizarlos. Por lo
tanto en este diseño no se construye una situación especifica si no que se
observa las que existen”.
De esta manera, la presente investigación se consideró de tipo no
experimental debido a que para respuesta al objetivo general se analizaron
características, técnicas y factores específicos influyentes en la variable de
estudio, sustentadas por una variedad de documentos históricos, bibliografía
consultada y las normas Covenin, Inveas e ISO 9000 sin la necesidad de
manipular la variable o de alguna actividad de experimentación.
Población y muestra
Balestrini (2001, P.137) Define la población como el “conjunto finito o
infinito de personas, casos o elementos, que presentan características
comunes”, ya que de la misma se extrae información necesaria para dar
respuesta a los objetivos de la investigación y por consiguiente respuesta al
problema planteado.
Por otra parte, Balestrini (2001, p.141), señala que “una muestra es
una parte representativa de una población cuyas características deben
producirse en ella, la más exactamente posible”, esta puede ser una unidad
de análisis, un grupo de personas, eventos, sucesos, comunidades, etc; que
deben delimitarse y sobre los cuales es posible generalizar los resultados.
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Por lo tanto, una unidad de análisis se refiere al que o quien va a ser objeto
especifico de interés en la investigación.
En referencia a lo antes expuesto, la unidad de análisis de la presente
investigación son los materiales y mezclas asfálticas empleadas en los
procesos de elaboración de obras civiles, así como también aquellas que son
reciclados, incluyendo todas sus operaciones como elaboración, inspección,
y colocación con base en los establecidos según la norma Covenin 2000-
1987 en cada una de sus actividades.
Técnicas de recolección de información.
Una vez seleccionado el diseño de investigación apropiada y la
muestra adecuada, de acuerdo con el problema de estudio de la siguiente
etapa consiste en recolectar los datos pertinentes sobre los atributos,
conceptos o variables de las unidades de análisis. Según Sabino (1996,
p.114), “un instrumento de recolección de datos es, en principio, cualquier
recurso de que se vale el investigador para acercarse a los fenómenos y
extraer de ellos información¨. De esta misma forma establece que según su
precedencia, los datos pueden dividirse en dos tipos, datos primarios y
secundarios, siendo los primeros aquellos que el investigador obtiene
directamente de la realidad, recolectándolos con sus propios instrumentos,
por otra parte, los secundarios son también registros escritos obtenidos de la
realidad, pero que han sido recolectados y muchas veces procesados por
otros investigadores.
Según lo antes mencionado, en esta investigación se recopilan datos
primarios, en donde la principal técnica de recolección fue la observación
documental, la cual es definida según Tamayo y Tamayo (2003) como la que
se realiza con base en la revisión de documentos, manuales, revistas,
periódicos, actas científicas, conclusiones de simposio, seminarios o
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cualquier tipo de publicación considerado como fuente de información, es
decir, se vale de fuentes escritas para la recolección de los datos.
Por otra parte, Balestrini (2001), planteo que la observación
documental comienza con la lectura general de textos, la búsqueda y
observación de hechos presentes en los materiales escritos consultados para
esta investigación.
La técnica anteriormente descrita es aplicable para los objetivos
propuestos en esta investigación, dado que para el desarrollo de los mismos,
se realizó la recopilación de distintas fuentes documentales, como la de
libros, revistas científicas, manuales, normas para la construcción
específicamente la norma Covenin 2000-1987 Parte I, la norma internacional
ISO 9000, entre otras fuentes bibliográficas, que sirvieron para sustentar los
argumentos y actividades necesarios para el correcto análisis entre los
distintos procesos de elaboración de carpetas asfálticas, se utilicen o no el
reciclado del asfalto como materia prima.
Procedimiento de la investigación
Fase I: Procesos del reciclaje de pavimentos asfalticos
En esta fase se buscó obtener información teórica acerca de los
pavimentos, sus tipos y las características de cada uno de ellos, su
composición y las diversas fallas que pudieran presentar, además se buscó
conocer los procesos a emplear y a considerar en el reciclaje de los
pavimentos tanto flexibles como rígidos, sin embargo la búsqueda se centró
en los pavimentos flexibles (asfalticos), dado que son los que predominan en
el país, debido a su bajo costo en comparación con los pavimentos rígidos o
de concreto. Por otra parte, se buscó también conocer la experiencia de
otros países en esta área, en especial países latinoamericanos que son los
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que comparten características geológicas y climáticas similares a nuestro
país, esto a manera de ver los beneficios y las fallas que pudieran tener la
ejecución de obras de este tipo en Venezuela.
La información obtenida, fue recolectada a través de textos y archivos
publicados en páginas web. De dicha información se extrajo como resultado
la identificación de un problema que afecta a nuestro país a lo largo y ancho,
que es el mantenimiento de las carreteras, el cual tiene diversas causas así
como también tiene muchas soluciones, solo hace falta un poco más de
enfoque gubernamental y social en la implementación de nuevas tecnologías
que ayuden y beneficien a la colectividad.
Fase II: Conocer los pro y los contra del uso de pavimento asfaltico reciclado
así como también comparar su rendimiento con otras variaciones o mezclas
de pavimentos reciclados
La finalidad de esta fase no fue otra que informarse acerca del
desempeño de los pavimentos asfalticos reciclados en otros países de la
región así como también de Europa, observándose las ventajas y
desventajas de la utilización de este material reciclado en diversos países,
que sin duda obtuvieron más resultados positivos en la implementación de
esta tecnología que resultados negativos. En algunos países se mostraron
fallas en el pavimento asfaltico reciclado, esto en gran parte a la calidad de la
mezcla, en la que diversos factores pudieron hacerla fallar, como por ejemplo
la calidad del agregado, mala calibración de los equipos usados o la falta de
algún aditivo durante su construcción. Sin embargo fueron más los beneficios
económicos y ambientales aportados a esos países, lo cual para estos
tiempos es muy importante debido a la crisis económica y ambiental que
existe en el mundo.
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El beneficio social también es importante, por ejemplo el reciclaje in
situ brinda mayor rapidez en la ejecución de la obra lo que trae como
consecuencia menos tiempo de paralización del tráfico y por consiguiente
menos generación de colas y molestias por parte de los usuarios de las vías
públicas. Por otra parte también se destaca en materia social el tema de los
recursos económicos ahorrados con el reciclaje de asfalto, los cuales
pudieran usarse en diversas obras que beneficien a la comunidad.