Maquinaria

Maquinaria de estabilización de presupuesto Inicio Resumen ejecutivo Existe una necesidad global urgente de mejorar la resiliencia y la sostenibilidad de las redes viales. El reciclaje y la estabilización de pavimentos con ligantes bajos en carbono es inherentemente un método de construcción vial altamente sostenible. Sin embargo, parte de la maquinaria requerida es especializada y generalmente requiere una gran inversión de capital. Esto puede ser una barrera para su adopción. Es posible sustituir la maquinaria óptima con alternativas de bajo presupuesto. Este enfoque puede no ajustarse a las mejores prácticas, pero es viable en la mayoría de los casos. La combinación de maquinaria de bajo presupuesto y la nanotecnología Renolith 2.0 libera el potencial para un sistema de construcción de pavimentos de bajo costo, rápidamente escalable y altamente sostenible. Dicho sistema sería adecuado para su adopción en numerosos mercados, como países en desarrollo y comunidades remotas. Introducción La estabilización es la mejora de un suelo o material de pavimento generalmente mediante la adición de un ligante. Las técnicas de estabilización in situ han sido utilizadas durante mucho tiempo por ingenieros en Australia y muchos lugares alrededor del mundo para la construcción y rehabilitación de pavimentos (generalmente carreteras). Históricamente, estas técnicas han sido elegidas por los administradores de pavimentos debido a sus importantes ventajas de costos. Los beneficios económicos y de sostenibilidad del reciclaje y estabilización in situ son convincentes. Sin embargo, los métodos de construcción de pavimentos más costosos y ambientalmente destructivos siguen siendo comunes. El reciclaje/estabilización de pavimentos con ligantes cementicios y el aditivo Renolith 2.0 permite un método de bajo costo y bajo carbono para construir pavimentos resilientes. Hay varios métodos de mejores prácticas disponibles, como los publicados por AustStab, Austroads y las autoridades viales estatales. La maquinaria requerida para el reciclaje y estabilización de pavimentos según las mejores prácticas es especializada y generalmente requiere una gran inversión de capital. Esto puede ser una barrera para la adopción, particularmente en los países en desarrollo. Este artículo explora la necesidad y la oportunidad de la construcción de pavimentos utilizando equipos de bajo costo. La necesidad La red vial mundial es grande y está en crecimiento. Una proporción significativa de las carreteras del mundo no son aptas para su propósito, están en malas condiciones y se degradan rápidamente. Esto es insostenible. Figura 1: El sistema mundial de construcción de carreteras es insostenible. El Proyecto de Inventario Global de Carreteras (GRIP) recopiló, armonizó e integró cerca de 60 conjuntos de datos geoespaciales sobre infraestructura vial en un conjunto de datos vial global, que abarca 222 países y más de 21 millones de km de carreteras. De estas carreteras, solo 35% están pavimentadas y 50% tienen accesibilidad durante todo el año. La mayoría del resto se beneficiaría de un enfoque de construcción/rehabilitación de carreteras simple, de bajo costo y con bajo capital. Objetivo Este artículo describe el potencial de sustituir la planta óptima con alternativas de bajo presupuesto. Este enfoque, junto con la nanotecnología Renolith, podría permitir la rápida adopción de prácticas de construcción de carreteras más sostenibles en mercados con servicios insuficientes, como los países en desarrollo. Mejores prácticas La Especificación Técnica del Departamento de Transporte y Carreteras Principales del Gobierno de Queensland, MRTS07B Pavimento estabilizado in situ con cemento o mezclas cementicias es un ejemplo de una especificación de estabilización moderna, integral y de mejores prácticas. La planta especificada se enumera en la tabla a continuación. Tabla 1: MRTS07B – Requisitos mínimos y número de plantas particulares El costo de capital para esta planta mínima especificada normalmente superaría los USD $1million. Tal inversión solo es viable para grandes organizaciones y contratistas especializados en estabilización. Estabilización – Factores críticos de éxito El reciclaje y la estabilización de pavimentos son muy efectivos cuando se hacen bien, pero pueden fallar dramáticamente si se hacen mal. En consecuencia, para mitigar los riesgos, los métodos de mejores prácticas imponen controles sobre: Composición del suelo/agregado Tipo, cantidad y calidad del ligante Métodos de mezcla Contenido de agua Secuencia y cronograma de construcción Métodos y rendimiento de compactación Control de calidad del proceso A menudo, el aspecto más desafiante es optimizar la cantidad de ligante. Muy poco ligante dará como resultado una ganancia inadecuada en el rendimiento del material; demasiado puede resultar en agrietamiento por retracción inaceptable. En Australia, las capas base estabilizadas a menudo se diseñan para ser "ligeramente ligadas" (28d UCS 1-2MPa) para mitigar los efectos del agrietamiento por retracción. El aditivo Renolith 2.0 permite capas fuertemente ligadas con bajo riesgo de agrietamiento por retracción. Esto facilita significativamente el proceso de construcción: se pueden utilizar pavimentos más delgados, que se pueden mezclar y compactar con maquinaria más ligera. El límite superior en la cantidad de ligante se relaja, lo que permite una mayor flexibilidad en el diseño de la mezcla y el control de calidad de la construcción. El aditivo Renolith 2.0 también lubrica la mezcla, reduciendo el esfuerzo de compactación requerido. Por lo tanto, se puede utilizar una planta de compactación más ligera. Los estabilizadores económicos pueden ser autopropulsados o remolcados por tractor, ligeros o pesados, de marcas premium o económicas. Existe una gran diferencia en los costos de capital. Figura 2: Estabilizadores premium vs. económicos. Un simple accesorio estabilizador para tractor con toma de fuerza (PTO) y ajuste hidráulico de altura mediante enganche de 3 puntos se puede adquirir por menos de USD $2000. Dicha máquina no cumpliría con la especificación MRTS07B y tiene una tasa de producción baja en comparación con un estabilizador pesado. No obstante, es probable que sea adecuada para la construcción simple de carreteras. El ritmo de trabajo debería limitarse para garantizar una mezcla completa. A menudo, las etapas de mezcla son el factor limitante en la tasa de producción de pavimento, por lo que la operación simultánea de dos o más tractores con accesorios estabilizadores puede ser óptima. También hay accesorios para tractores comerciales estándar (COTS) disponibles para toda la demás maquinaria necesaria para construir un pavimento estabilizado. Esto reduce considerablemente el desembolso de capital requerido. Se pueden comprar, arrendar o alquilar tractores adecuados (nominalmente 150 HP+ con TDF) según sea necesario para el proyecto. Figura 3: Remolque esparcidor de cemento Varios fabricantes producen esparcidores automáticos de ligante cementicio remolcados por tractor. El precio de lista típico en Alibaba.com es USD $10,000-$15,000 (capacidad de 8 m3). Figura 4: Carro de agua Muchos fabricantes producen carros de agua. El precio de lista típico en Alibaba.com es USD $5,000-$8,000 (capacidad de ~5 T). Los carros adecuados requerirían modificación con un sistema de barra de pulverización o barra de goteo con control preciso de flujo y dispersión. Figura 5: Accesorio de tractor de rodillo de acero vibratorio Los rodillos de tambor liso vibratorios no son una planta de estabilización especializada y tienden a estar fácilmente disponibles. Si no, un accesorio de tractor de rodillo de acero vibratorio puede ser una opción. El precio de lista típico en Alibaba.com para un rodillo autopropulsado vibratorio económico de 8T o un accesorio de tractor equivalente es de USD $10,000. Para un pavimento de carretera típico de 200 mm, un rodillo de patas de cabra no es esencial. Para carreteras sin pavimentar, la compactación con rodillo de patas de cabra no es deseable porque las hendiduras a menudo no se eliminan por completo con el recorte. Un rodillo de patas de cabra podría requerirse solo para un pavimento profundo de materiales arcillosos pesados. Los rodillos neumáticos de múltiples neumáticos pueden ser útiles para