Estudios de caso

Caso de estudio de Renolith: Parque Nacional Kruger Ahorro en costos de construcción de viviendas de 40% logrado para carreteras del Parque Nacional Kruger Costo de construcción de carreteras convencional 100% Costo de construcción de carreteras utilizando estabilización cementicia mejorada con Renolith 60% Contexto Los parques nacionales de Sudáfrica (SANParks) conservan la rica diversidad de flora y fauna del país a través de un sistema de 21 parques nacionales, incluidos tres sitios del patrimonio mundial y el mundialmente famoso Parque Nacional Kruger (KNP). El Parque Nacional Kruger ofrece una experiencia de vida silvestre que se encuentra entre las mejores de África. Establecido en 1898 para proteger la vida silvestre del Lowveld sudafricano, este parque nacional no tiene rival en la diversidad de sus formas de vida y es un líder mundial en técnicas y políticas avanzadas de gestión ambiental. Kruger es el hogar de una impresionante cantidad de especies: 336 árboles, 49 peces, 34 anfibios, 114 reptiles, 507 aves y 147 mamíferos. La Ley Nacional de Gestión Ambiental de Áreas Protegidas exige a SANParks crear destinos para el turismo de naturaleza de manera que no sea perjudicial para el medio ambiente. SANParks emprendió un programa de comercialización para aumentar los fondos para la función principal de SANP: la conservación de la naturaleza. El principio es que los operadores privados construyan y gestionen instalaciones turísticas dentro de los parques nacionales, bajo condiciones estrictas y supervisadas. Entre otras cosas, la construcción y operación de carreteras requiere una cuidadosa consideración de los factores sociales, ambientales y financieros. Especificaciones para la fauna africana en el Parque Nacional Kruger: SANParks publicó un manual (Especificaciones para la construcción de carreteras en el Parque Nacional Kruger y áreas de concesión) que recopila un conjunto de directrices uniformes y funcionales para la construcción de nuevas carreteras y la mejora y el mantenimiento de las carreteras existentes dentro de los límites del Parque Nacional Kruger. A continuación se muestran extractos clave del manual. 12.10 El uso de agentes estabilizadores alternativos en la construcción de carreteras General La disminución de los suministros de fuentes naturales de material para la construcción de carreteras en el KNP se ve aún más limitada por el alto costo de explotación y rehabilitación de canteras y, en las circunstancias actuales, por varias consideraciones ambientales. Este hecho pone mayor énfasis en la necesidad de mejorar la utilización de materiales marginales, submarginales y problemáticos in situ mediante técnicas de estabilización. Algunas de las ventajas más importantes de la estabilización son: La resistencia del material aumenta; la durabilidad y la resistencia a los efectos del agua mejoran; los suelos húmedos se pueden secar; y la trabajabilidad de los materiales arcillosos se puede mejorar. Aunque el suelo es un recurso natural abundante, muchos tipos no se pueden utilizar para fines de construcción debido a la falta de una tecnología de estabilización adecuada y asequible. Hay muchos estabilizadores que se comercializan como sustitutos de los agentes estabilizadores convencionales, como el cemento, la cal, etc. Desde el punto de vista de la gestión de riesgos, existe reticencia por parte de los ingenieros a emplear estos llamados estabilizadores de reemplazo. La comercialización de estos productos se realiza de forma convencional por representantes de producto que pueden carecer de objetividad. A menudo se pasa por alto el papel de un ingeniero de materiales independiente que actúe como un "intermediario honesto". Punto clave #1: La estabilización puede tener ventajas ambientales, pero la elección de una tecnología de estabilización apropiada requiere experiencia y objetividad. 2.5 Los aditivos para cemento se utilizan principalmente para mejorar la resistencia y reducir la permeabilidad al agua de los productos de hormigón. Debido a los altos costos, muy pocos de estos aditivos se han utilizado con éxito en la estabilización de carreteras. El único producto que se ha utilizado con éxito dentro y fuera del sur de África es un aditivo líquido para hormigón no tóxico para su uso en la construcción de edificios y carreteras llamado Renolith. Permite hacer hormigón sin agregado grueso, en su lugar utilizando tierra como relleno. Renolith y el cemento Portland juntos unen e impermeabilizan las partículas de tierra para formar un polímero estable y duradero con una carga de compresión y flexibilidad mejoradas. Renolith puede aplicarse utilizando material in situ, como arena, arcilla, cualquier mezcla de arcilla/arena/limo, arena de mar, etc. Punto clave #2: Renolith y cemento se han utilizado con éxito para formar carreteras a partir de una variedad de materiales in situ, incluyendo arena, arcilla, cualquier mezcla de arcilla/arena/limo, arena de mar, etc. 2.6 Los aditivos de cemento suelen ser exitosos en la mayoría de las circunstancias, pero son muy caros. Renolith se ha aplicado con éxito en áreas donde no había material de construcción disponible, mediante la utilización del material in situ. En varios casos, se utilizó arena pura e incluso material arcilloso para construir capas base con éxito. Aunque el costo inicial del producto parece ser alto, se generaron ahorros de casi 40% en la construcción de capas de pavimento, porque no se importó ningún material de construcción de ninguna naturaleza. El contenido de cemento varía entre 2% y 8% por m2. Punto clave #3: Se lograron ahorros en costos de construcción de 40%. Conclusión La estabilización de materiales in situ puede proporcionar múltiples ventajas para la construcción y el mantenimiento de carreteras, especialmente en áreas ambientalmente sensibles como el Parque Nacional Kruger. La mayoría de las técnicas de estabilización solo son adecuadas en escenarios limitados. El renolito y el cemento se han utilizado con éxito para construir carreteras en el sur de África a partir de una variedad de materiales in situ, incluyendo arena, arcilla, cualquier mezcla de arcilla/arena/limo y arena marina. Se lograron ahorros en costos de construcción de casi 401 TP3T. Fauna africana en el Parque Nacional Kruger Compartir este artículo Más artículos Comprender la formación de surcos en pavimentos de carreteras Los desafíos ocultos del mantenimiento de caminos de transporte minero Comprender la estabilización cementicia Triple resultado Los peligros ocultos de los baches: por qué no debemos ignorarlos

La roca triturada se estabilizó con Renolith y cemento para formar la capa base de la carretera Rachadamnoen Klang. El proceso de construcción fue rápido, económico y con bajas emisiones de carbono. El pavimento se mantiene en muy buen estado después de más de 25 años, un resultado verdaderamente sostenible.

El suelo limoso-arenoso in situ se estabilizó con Renolith y cemento para formar la capa base del carril bici de la carretera Ekkamai-Ram Inthra. El proceso de construcción fue rápido, económico y con bajas emisiones de carbono. El carril bici se mantiene en buen estado después de más de 25 años. El proyecto es un ejemplo de la exitosa integración de consideraciones ambientales en el desarrollo de infraestructuras urbanas. Sirve de inspiración para que ciudades de todo el mundo prioricen alternativas de transporte ecológicas y creen un entorno urbano más verde y resiliente.

Ensayos MADI: Mejora de la estabilización del suelo con Renolith Inicio Fuente/Contexto El artículo contiene un resumen traducido aproximadamente y extractos del Informe Científico: V. Prikhodko y E. Kotlyarsk, “Construcción de una sección experimental de la cimentación a partir del suelo, reforzado con cemento Portland utilizando el aditivo Renolith en la base educativa y científica MADI (STU)”, Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación Rusa, Moscú, 2008 Idioma original – Alemán: Bau von einer Versuchsstrecke des Untergrundes aus dem mit Portlandzement verfestigten Boden, mit Einsatz von Renolith auf der Untersuchungsstation von MADI (STU) Inglés, traducido automáticamente por Google: Construction of a test section of the subsoil from the soil consolidated with Portland cement, using Renolith on the MADI Investigation Station (STU) Overview La investigación y el trabajo de construcción en capas de pavimento hechas de suelo consolidado con cemento Portland y aditivo Renolith se llevaron a cabo en Junio-julio de 2008 en el campo de pruebas del Instituto de Construcción Automotriz y Vial de Moscú (MADI) de la Universidad Técnica Estatal (STU). Los objetivos fueron: Aprobación de la tecnología de preparación de mezcla de suelo-cemento con el uso del aditivo Renolith en la planta de mezcla móvil “BERTOLI”; Determinación de las propiedades físico-mecánicas tecnológicas de la mezcla de suelo-cemento y suelo-cemento en capas constructivas de lechos de carreteras. Introducción Debido a que el transporte pesado en Rusia y en países vecinos continúa aumentando, es necesario adaptarse rápidamente al creciente volumen de tráfico y expandir la red vial. Este problema puede resolverse gracias a la nueva tecnología, que puede utilizar el suelo del sitio para la subestructura de la carretera y, por lo tanto, reducir en gran medida la dependencia de materiales extranjeros en la construcción de carreteras. El uso de suelo estabilizado con varios materiales aglutinantes es cada vez más utilizado en la construcción de carreteras. La consolidación (estabilización) de suelos locales permite una gama mucho mayor de materiales utilizables en la construcción de carreteras. El reciclaje y uso de suelo local significa reducir los materiales que se deben transportar (por ejemplo, grava, arena gruesa y de grano fino); Reducción de costes y gastos de transporte para la construcción de capas base en la construcción de carreteras. Los suelos existentes, con la adición de cemento y un aditivo especial (Renolith), pueden utilizarse para la construcción de la subestructura de la carretera y lograr las propiedades físico-mecánicas necesarias (resistencia a la presión y a la deformación, resistencia a las heladas). Se puede lograr una alta capacidad de carga de la subestructura de la carretera. La mayor ventaja de utilizar este ligante es que las mezclas pueden prepararse directamente en obra. Se requieren plantas de mezcla especiales, como fresadoras de carreteras y plantas de mezcla estacionarias. En general, estos métodos tienen aplicación en la eficacia técnico-económica en la construcción de carreteras. Sin embargo, los métodos tradicionales de construcción de estabilización tienen una serie de desventajas significativas: Uso restringido en la construcción de carreteras, ya que no todos los tipos de suelo pueden estabilizarse. El material disponible a menudo tiene un alto grado de inhomogeneidad y, por lo tanto, no es adecuado para la construcción tradicional de carreteras. Es muy difícil estabilizar suelos con alto contenido de agua y lograr la capacidad de carga requerida. El asfalto colocado sobre capas base tradicionales hechas con suelos estabilizados solo con cemento tiende a formar grietas transversales, lo que lleva a una rápida destrucción. Para mejorar las propiedades estructurales de los suelos solidificados con cemento, se utilizan varios aditivos aquí y en el extranjero. Los aditivos pueden hacer que los suelos y agregados sean hidrófobos y aumentar la resistencia a las heladas del material, o mejorar las interacciones físico-químicas con los finos del suelo para formar una estructura de material más densa y firme. El aditivo que se examinará, Renolith, puede permitir que suelos que de otro modo no serían adecuados se utilicen en bases de carreteras. Campo de prueba #1 El primer campo de prueba se construyó el 05 de junio de 2008. La composición de la mezcla de suelo solidificado fue: Arena 100% Cemento Portland 8% Aditivo Renolith – 10% de masa de cemento El suelo arenoso tenía un contenido de humedad de 10%. Se obtuvieron 500 m3 de arena de grano grueso de una cantera cerca de Moscú, densidad aparente 1,5 g/cm³. Almacenamiento de la arena en el campo de prueba MADI Cemento Portland marca 400 se hizo en Turquía y se entregó en sacos a granel. Debido a un almacenamiento y/o transporte inadecuados, el cemento perdió algo de efectividad. Además, se habían acumulado grumos, causando fallas parciales en el dispositivo de dosificación y afectando la homogeneidad de las mezclas. La preparación de la composición anterior se realizó utilizando una mezcladora marca Bertoli. Esta planta de mezcla tiene una producción de 100 m³/h. Planta de mezcla Bertoli La entrega de la mezcla al sitio de instalación no fue más de 200 metros. El transporte se realizó utilizando camiones Kamaz con una capacidad de carga de 15 toneladas. La aplicación se realizó con la pavimentadora marca Vogele con un espesor de capa de 18 cm instalado. Entrega de la mezcla de suelo de cemento por camión y su descarga en el búnker del brig. Aplicación de la sección de prueba en el pasillo de la brigada de bomberos del campo de prueba MADI El pavimento se compactó con un rodillo vibratorio de dos rodillos de 12 toneladas marca DU 82 a una velocidad de funcionamiento de 1,3 km/h. Se requirieron 5-6 pasadas en cada pista para lograr una compactación completa. Compactación de la mezcla con un rodillo grande Durante el proceso de trabajo, se utilizó el laboratorio especializado de MADI para determinar las propiedades de los ingredientes y la mezcla. Se fabricaron muestras de referencia a partir de 20 kg de arena, 5 kg de cemento Portland y 2 litros de aditivo Renolith. Durante el proceso de instalación, se verificó la densidad de la capa, el espesor de la capa y el ancho de la mezcla aplicada, así como el número de pasadas de rodillo. Se perforaron 9 series de muestras de núcleo (un total de 63 cilindros) después de 28 días de curado. Esquema de la pista de prueba en el campo de prueba de MADI con indicación de los lugares donde se tomaron las muestras de la mezcla de suelo de cemento (9 lugares) Las pruebas de laboratorio se llevaron a cabo de acuerdo con GOST 23558-94. Campo de prueba #2 El segundo campo de prueba se construyó el 15 de junio de 2008. La tecnología para la construcción de esta base de carretera, así como las máquinas, mecanismos y mezcla de suelo fueron los mismos que para el campo de prueba #1. Se tomaron muestras de núcleo de la base instalada después de 28 días de curado. El esquema de muestreo para las muestras de núcleo fue similar al del campo de prueba #1. Perforación de núcleo de muestra Muestra de núcleo perforado Muestras de control