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Resumen ejecutivo
Infrastructure Victoria investigó los costos y beneficios económicos de invertir en la adaptación climática de la red vial. Ciertas medidas de adaptación, como la estabilización con betún espumado (FBS), aumentaron el costo de construcción, pero produjeron un retorno de la inversión positivo. La estabilización cementicia mejorada con Renolith es una medida de adaptación alternativa. Tanto Renolith como FBS inmunizan las carreteras contra la degradación inducida por el agua. Sin embargo, Renolith reduce el costo de construcción de carreteras. Con Renolith, la compensación habitual entre el costo de construcción y el costo del ciclo de vida no se aplica. En comparación con la construcción granular no ligada habitual (BAU), el retorno potencial de la inversión es infinito (es decir, menor costo de construcción). y menor coste del ciclo de vida).
Contexto
Presentación realizada por Engineers Australia en febrero de 2023 ante el Comité Permanente de Desarrollo Regional, Infraestructura y Transporte de la Cámara de Representantes: Diseño de una red vial rural, regional y remota resiliente y sostenible | Ingenieros de Australia recomendado:
…incluir materiales más resistentes al cambio climático y reciclados.
…mayor adopción de materiales con propiedades impermeabilizantes.
…incorporar los principios de sostenibilidad, resiliencia y economía circular en todas las etapas del ciclo de vida de los activos.
Más recientemente, una investigación de Infrastructure Victoria (Capear el temporal, 2024) encontró:
Debido a los efectos del cambio climático, las inundaciones en el área metropolitana de Melbourne y en la región de Victoria son cada vez más frecuentes, y las carreteras existentes en todo el estado no son lo suficientemente resistentes para soportar sus impactos.
Las inundaciones representan problemas importantes para la infraestructura vial, causando daños a diversos componentes de la carretera, incluyendo el pavimento y la superficie de la calzada, los terraplenes y muros de contención, las alcantarillas y los sistemas de drenaje transversales y longitudinales.
Infrastructure Victoria investigó los costos y beneficios económicos de invertir en la adaptación climática de la red vial. Se evaluaron ocho medidas de adaptación. Una de ellas se consideró en el informe técnico complementario. Adaptación de la infraestructura de Victoria al cambio climático – Fase 3: Análisis económico de la adaptación para carreteras fue el uso de estabilización con betún espumado (FBS).
Estabilización con betún espumado
La estabilización con betún espumado (FBS, por sus siglas en inglés) es una metodología de tratamiento de pavimentos que consiste en la estabilización in situ o en planta de los materiales del pavimento con betún y cal/cemento. Se utiliza para mejorar la resistencia de los materiales granulares manteniendo la flexibilidad del pavimento. El proceso consiste en generar betún espumado inyectando pequeñas cantidades de agua y aire en betún vial convencional a alta presión, lo que provoca que el betún se expanda hasta 20 veces su volumen inicial (Austroads, 2017). En estado espumado, el betún es altamente eficaz para recubrir las partículas más finas del material del pavimento, unir la mezcla y hacerla más resistente a los efectos de contracción/expansión.Los materiales y pavimentos FBS han sido objeto de múltiples proyectos de investigación nacionales durante más de 10 años para validar sus características de rendimiento y mejorar los métodos de diseño. Con el apoyo de Austroads, agencias viales y contratistas, esta investigación ha incluido ensayos de construcción a gran escala en importantes vías arteriales. El proceso de construcción FBS es 25% más rápido que la metodología tradicional de construcción de pavimentos y la subrasante permanece expuesta durante menos tiempo, lo que reduce el riesgo de construcción.
Es posible que el FBS no sea adecuado para reforzar todo tipo de materiales de pavimento existentes. Su idoneidad se determina principalmente midiendo las propiedades geotécnicas de los materiales de pavimento in situ. Por ejemplo, en el suroeste de Victoria, los pavimentos suelen ser de escoria y podrían no ser adecuados para el FBS.
El estudio concluyó que el sistema FBS incrementó el costo de construcción de carreteras, pero generó un retorno de la inversión positivo.
Estabilización
La estabilización por fricción-agitación (FBS) es una técnica de estabilización. Existen muchas. Cada una tiene sus ventajas en determinados escenarios. Austroads AGPT04D-19 estados:
El uso de tecnología de estabilización para estabilizar y reciclar materiales en la construcción y el mantenimiento de pavimentos es ampliamente aceptado como un método rentable para mejorar el rendimiento a largo plazo y reducir los costes totales del ciclo de vida de los pavimentos modernos con mucho tráfico.
Cemento estabilizado vs. Renolith vs. FBS
La estabilización cementicia es un método de construcción muy rápido y rentable, pero es susceptible a la fisuración por retracción, que puede ser un vector para la entrada de agua. Renolith es un nanopolímero que mejora la estabilización cementicia, aborda esta limitación y mejora el rendimiento del material. Reduce la permeabilidad y es altamente resistente a los efectos de contracción/expansión. Al igual que FBS, Renolith reduce considerablemente el potencial de daños causados por el agua.
La premisa del informe de Infrastructure Victoria es que se requiere inversión adicional para mejorar la resiliencia de las carreteras. Sin embargo, al cambiar a la estabilización cementicia mejorada con nanotecnología Renolith, se logró una mayor resiliencia y Costes de construcción reducidos se pueden lograr simultáneamente. Con Renolith, la compensación habitual entre el costo de construcción y el costo del ciclo de vida no se aplica. En comparación con la construcción granular no ligada habitual (BAU), el retorno potencial de la inversión es infinito (es decir, menor costo de construcción). y menor coste del ciclo de vida).
El siguiente gráfico ilustra el concepto.
La estabilización cementicia mejorada con Renolith es altamente sostenible. Se ha utilizado para formar capas base de pavimento de alto rendimiento a partir de una amplia gama de materiales, incluyendo arenas, arcillas, limos, gravas y roca triturada. Su eficacia ha sido demostrada en más de 70 millones de metros cuadrados de pavimento, incluyendo autopistas, carreteras y numerosos caminos pavimentados y sin pavimentar. Muchos de estos pavimentos se construyeron en entornos húmedos y adversos, como el círculo polar ártico, los pantanos de Siberia y el sudeste asiático monzónico.
A continuación se muestra un resumen de las características clave de cada técnica.
Conclusión
El cambio climático aumenta los riesgos para la red vial. Las carreteras son particularmente susceptibles a eventos climáticos extremos con lluvias. Ciertas medidas de adaptación, como la estabilización con betún espumado (FBS), pueden reducir los riesgos. La estabilización cementicia mejorada con Renolith es una medida de adaptación alternativa. Tanto Renolith como FBS inmunizan las carreteras contra la degradación inducida por el agua. Sin embargo, FBS aumenta los costos, mientras que Renolith en realidad reduce el costo de construcción de carreteras. Con Renolith, la compensación habitual entre costo de construcción y costo del ciclo de vida no se aplica. En comparación con la construcción granular no ligada habitual (BAU), el retorno potencial de la inversión es infinito (es decir, menor costo de construcción). y menor coste del ciclo de vida).
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