Debido a que en algunas zonas del país no hay disponibilidad de la materia prima básica (piedra bruta, piedra triturada y ripio) para las obras de pavimentación, se hace necesario transportar estos materiales desde grandes distancias hasta el lugar de emplazamiento de las obras. Este hecho tiene como consecuencia directa el incremento significativo de los costos finales de los proyectos ya sea que se contemplen la pavimentación tipo empedrado, enripiado o de concreto asfáltico. Un ejemplo real se da en la región Occidental (Chaco), donde las únicas canteras de piedra se encuentran en el extremo sur, en la zona de Villa Hayes. Para construir una base granular, por ejemplo en Mcal. Estigarribia, se necesita transportar la piedra triturada 500 km desde Villa Hayes; la incidencia en el costo del transporte es 500 km x 600 G./Ton Km=300.000 G./Ton, el precio comercial de la piedra triturada es 70.000 G./Ton. Considerando estos números, resulta fácil concluir que en el Chaco los costos de transporte tienen mayor peso que los costos de producción.
Mientras que en la Región Oriental, si bien es cierto hay más canteras de piedra y ripio, muchas veces las distancias superan los 20 km, por lo que el costo por tonelada transportada puede ser 20 km x 600 G./Ton Km=12.000 G./Ton. Este número puede representar un porcentaje importante del costo de producción.
Usando los estabilizadores químicos es posible reducir la incidencia del transporte porque la materia prima es el suelo que esta al pie de obra, y también el costo de producción porque solo se incorpora el producto estabilizado en el proceso constructivo.
El MOPC aprobó una lista de productos luego de la realización de pistas de pruebas en distintas zonas del país. Los estabilizadores que figuran en la lista aprobada y que son 10, pueden ser aplicados en los caminos del Paraguay, sugieren los responsables de la investigación que hoy nos ocupa. En este año 2015, el MOPC tiene previsto adicionar a esta lista más fabricantes de estabilizados químicos después de la realización de pistas de prueba y verificación de resultados.
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Opciones tecnológicas
Algunas de las opciones tecnológicas disponibles para aplicar en los proyectos de caminos rurales son las siguientes:
A. Pavimento tipo enripiado: Este trabajo consiste en la construcción de una capa compactada de 0,20 m de espesor, constituida por mezcla de suelo granular natural (ripio), colocada sobre la base de asiento terminado con ancho de 12 m. Materiales: El ripio deberá provenir de yacimientos naturales previamente aprobados por la fiscalización, debiendo ser el diámetro de los áridos menor a una pulgada (1”). El ripio a emplearse no contendrá ramas, troncos, raíces, fangos, césped, u otros materiales orgánicos. La granulometría del ripio o de la mezcla de ripio y suelo destinado a la formación del enripiado deberá adecuarse a las exigencias de granulometría y plasticidad. Deberá tener un índice de plasticidad entre 5 y 10%, un límite líquido menor a 35%.
Su ventaja es el bajo costo de construcción, dependiendo de la ubicación de los yacimientos, mientras su desventaja es que requieren mantenimiento permanente debido a la fácil disgregavilidad y el pavimento es medianamente rugoso.
B. Pavimento tipo empedrado: Consiste en la construcción de una base de piedra bruta colocada con un lecho de asiento, sobre una plataforma previamente preparada. Materiales: * Piedra: Debe ser sana, limpia, sin vestigios de descomposición El porcentaje de abrasión Los Ángeles, según el método de ensayo establecido en la Norma Paraguaya N° 17 042 80, debe ser igual o inferior al 40%.
La piedra para este trabajo tendrá una forma prismática o poliédrica, y no será menor que 0,15 x 0,15 m, ni mayor que 0,25 x 0,25 m.
La pérdida de peso por inmersión, según el método de ensayo establecido en la Norma Paraguaya N° 198, de durabilidad luego de 5 ciclos de inmersión y lavado con sulfato de sodio será igual o menor al 15%.
* Lecho de asiento: Estará compuesto de arena de granos limpios, resistentes y durables y deberá estar exenta de impurezas, materias orgánicas y arcillas. Puede utilizarse suelo del lugar, aprobado que cumpla con los siguientes requisitos: índice de plasticidad (IP): igual o mayor que 6, límite líquido (LL): igual o mayor a 25 y expansión igual o mayor a 0,5%.
La mayor ventaja consiste en la profusa utilización de mano de obra. Para la colocación, el equipo conformado por 1 oficial + 1 ayudante coloca 25 m”/día. En la Región Oriental se consideran 20 días hábiles para trabajar al mes.
Esta cantidad de personal, por otro lado, es muy difícil de administrar eficientemente.
Colocación de empedrado: Para la explotación de la cantera se hace uso de explosivos, una vez volada la piedra, se debe macear, para reducir el tamaño de la piedra volada. En una cantera convencional, explotada artesanalmente se produce una máxima de piedra bruta maceada = 2 camiones doble eje por día, lo que equivale a 25 m³.
Para completar 1 km se requieren 70 días y de este hecho deriva la gran desventaja de este tipo de pavimento que es la lentitud del proceso constructivo debido a que la explotación de la cantera y la colocación de las piedras es artesanal. Dependiendo de la habilidad del empedrador, la homogeneidad de la terminación también se ve afectada.
Como ventaja se menciona la contratación de mano de obra en la zona, en contrapartida, la lentitud en la ejecución del trabajo y falta de homogeneidad, además de un mayor costo de explotación que el enripiado, pavimento con mucha rugosidad que afecta la suspensión de los vehículos, representan sus desventajas.
Pavimento carpeta de concreto
asfáltico + base/sub-base granular
Se define como la construcción de una capa de base y sub-base constituida de piedra triturada graduada estabilizada granulométricamente. Los componentes de la mezcla constituyen: piedra triturada, finos de trituración y arena de yacimiento o de río, tal que mezclados dentro de la faja granulométrica que le dé la facilidad de compactación y con un grado mínimo de 98% de la energía de compactación del T-180 se obtenga un CBR (terraplén) mayor al 100%.
Para tránsito mayores a 1.000.000 de ejes equivalentes a lo largo de la vida útil de un camino, se adopta la carpeta de concreto asfáltico como capa de rodadura.
Materiales: * Agua: Destinada a la preparación de la base de piedra triturada deberá ser potable y libre de substancias nocivas. * Suelos: Los suelos a ser empleados en la ejecución de la capa de base estabilizada granulométricamente serán materiales seleccionados provenientes de arena de yacimiento o arena de río en un máximo de 15% en peso. * Agregados pétreos: Serán el producto de la trituración de rocas. Deberán presentar un mínimo del 75 % de sus partículas con dos o más caras de fracturas y el 25% restante por lo menos una. La parte fina de los agregados obtenidos por trituración, sobre la cual no puede efectuarse el ensayo de desgaste, se aceptará solo cuando la roca originaria llene las exigencias especificadas a ese respecto para los agregados gruesos. El desgaste de los agregados medido por el ensayo “Los Ángeles” será menor del 40%.
Entre sus ventajas, este sistema es de gran capacidad soporte y de larga vida útil si se hace control de cargas. Su desventaja es que el costo de explotación de la materia prima principal es más costoso que para otros pavimentos, ya que el costo de la piedra triturada resulta de la suma de los costos de obtención de piedra bruta más el costo de trituración.
Pavimento con tratamiento superficial tripe + base/sub-base químicamente estabilidad
La estabilización química de suelos es una tecnología que se basa en la aplicación de un producto químico, genéricamente denominado estabilizador químico, el cual se debe mezclar íntima y homogéneamente con el suelo a tratar y curar de acuerdo a las especificaciones técnicas propias del producto. En Estados Unidos hay experiencias exitosas de su aplicación; su proveedor es una empresa contratista del Ejército norteamericano cuando se presenta la necesidad de reconstruir zonas devastadas por conflictos bélicos como ocurrió en Irak.
La aplicación de un estabilizador químico tiene como objetivo principal transferir al suelo tratado, en un espesor definido, ciertas propiedades tendientes a mejorar sus propiedades de comportamiento ya sea en la etapa de construcción y/o de servicio. Para tránsito inferiores a 1.000.000 de ejes equivalentes a lo largo de la vida útil de un camino se puede adoptar tratamiento superficial triple o doble como capa de rodadura. Materiales: * Suelos: Los que serán empleados en la ejecución de la capa de base estabilizada químicamente deben cumplir los mismos requerimientos que cumplen los suelos usados para los terraplenes convencionales.
Como ventaja de este sistema de pavimento se señala que es capaz de soportar tráfico pesado, del tipo que transita por los caminos rurales. Además, la materia prima principal que es el suelo está disponible a lo largo de la obra y su costo de explotación es mucho menor que los empedrados y base granular estabilizada. Se agrega la rapidez de construcción, regular capacidad soporte, mayor vida útil y confort en tránsito bueno. La única desventaja encontrada es su costo mediano.
Análisis de costo
A los efectos de una comparación de costos de las diferentes tecnologías, los profesionales tomaron el computo de un proyecto real y lo dividieron por la longitud. Así obtuvieron una planilla de cómputo métrico que se puede ver en detalles en el cuadro de abajo.
Posteriormente se realizan los análisis de costos de todos los ítems que figuran en la planilla y finalmente se hacen las comparaciones de costos de las alternativas donde se pueden observar ahorros superiores a los US$ 4.000.000 en una longitud de 90 km. En una planilla resumen se presenta el precio final en dólares por km para las distintas alternativas. La alternativa Estabilizado Químico 1, considerada para tránsito de mayor porte, contempla la utilización de tratamiento superficial triple en calzada, doble en banquina y 2 capas de bases de 20 cm de espesor. La alternativa Estabilizado Químico 2 considerada para tránsito medio contempla la utilización de tratamiento superficial doble en calzada, simple en banquina y 2 capas de bases de 15 cm de espesor. Se concluye que la mejor estructura es el asfaltado, pero también es la más cara, el más barato es el empedrado pero es muy rugoso y su proceso constructivo es muy lento. El enripiado tiene un costo inicial muy bajo, pero se vuelve caro al agregarse los costos de mantenimiento.
Ahora faltaría que, tanto técnicos del MOPC como de las empresas vialeras, analicen y se expidan sobre esta propuesta de reducción de costo para estar en condiciones de avanzar, inclusive, bajo la modalidad de alianza público-privada (APP). Las vialeras pueden estar en condiciones de mejorar sus precios a la hora de presentarse en licitaciones internacionales y así evitar estallar en llantos cuando les ganan un competidor extranjero.
Ventajas del sistema
Como ventajas de este sistema de pavimento que utiliza estabilizadores químicos se señala que es capaz de soportar tráfico pesado, del tipo que transita por los caminos rurales. Además, la materia prima principal, que es el suelo, está disponible a lo largo de la obra y su costo de explotación es mucho menor.
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