Cómo solucionar el problema de que "la humedad es la kriptonita de las carreteras"

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El problema

Las lluvias torrenciales pueden ser catastróficas para las carreteras. 

En representación de los 537 ayuntamientos de Australia, la presidenta de la Asociación Australiana de Gobiernos Locales (ALGA), Linda Scott, afirmó que reconstruir estas carreteras según los estándares actuales solo supondría un mayor coste para las comunidades australianas a largo plazo.

“En los últimos meses, miles de kilómetros de carreteras locales en Nueva Gales del Sur, Victoria, Australia Meridional y Queensland han sufrido graves daños ”Por las inundaciones, y en algunos casos han sido arrastradas por el agua”, dijo el concejal Scott.

“ALGA ha estimado el total costo La reparación y sustitución de estas carreteras está en las inmediaciones. de $3.8 mil millones, lo que equivale aproximadamente al presupuesto anual de ayuda exterior de Australia.

“Teniendo en cuenta los impactos continuos del cambio climático, no podemos simplemente reconstruir nuestra infraestructura local —incluidas carreteras, senderos peatonales y ciclovías— según los estándares actuales; necesitamos un cambio fundamental en la forma en que financiamos, construimos y mantenemos estos activos.”

El director ejecutivo de ARRB, Michael Caltabiano, afirmó que los extensos daños sufridos en gran parte del sistema vial en varios estados constituyen una importante llamada de atención y una oportunidad para evolucionar la forma en que se construyen y gestionan las carreteras de Australia, con el fin de lograr resultados más resilientes.

La humedad es la kriptonita de las carreteras e inevitablemente provoca baches.. Las inundaciones y las lluvias torrenciales de este año han causado daños catastróficos a gran escala en las redes de carreteras que conectan las comunidades y permiten el transporte de mercancías. Ahora es el momento de reevaluar qué innovaciones son posibles para evitar que se repita esta emergencia de infraestructura.,—dijo el señor Caltabiano.

Junta Australiana de Investigación Vial, “Construir mejores carreteras para prevenir otro desastre de $3.8 mil millones,” ARRB, Australia, 2022. 

Agua + grietas + tráfico = baches

El clima húmedo es el enemigo cuando se trata de baches, como lo demuestran los casi 43.000 baches (y la cifra sigue aumentando) que se repararon tras las inundaciones de octubre de 2022 en Victoria. 

Cuando el agua se filtra por las grietas de la superficie de la carretera, provoca que esta se debilite y se agriete. Este proceso se agrava por la presión de los vehículos que circulan sobre la carretera, lo que finalmente causa que trozos de asfalto se desprendan por completo, formando así un bache. 

Una vez formado el bache inicial, este puede aumentar fácilmente de tamaño y profundidad. El paso de vehículos sobre el bache erosiona progresivamente el asfalto, mientras que la lluvia o las inundaciones pueden arrastrar aún más la superficie de la carretera. En regiones frías, la congelación del agua en el asfalto —y su consiguiente expansión— puede provocar la formación de baches, al igual que el tráfico de vehículos pesados que circulan por carreteras no diseñadas para soportar su peso.

RACV, ¿Qué causa los baches?, Octubre de 2022

La solución

Renolith ofrece una solución inmediata al problema. Renolith 2.0 permite la construcción de carreteras económicas, duraderas y sostenibles. Estas carreteras no son propensas a agrietarse, baches ni surcos. La penetración del agua se reduce drásticamente. En definitiva, Renolith proporciona una protección total del pavimento contra la humedad.

¿Cómo funciona?

Renolith 2.0 es un sistema único mezcla de nanopolímeros Para ligantes cementicios, optimizados para mejorar la estabilización in situ del suelo y los procesos de reciclaje en frío. Se utilizan habitualmente en pavimentos (por ejemplo, carreteras, aceras, carriles bici, zonas pavimentadas, aparcamientos, etc.). Sin embargo, dado que proporciona una mejora tan significativa en los parámetros físicos y mecánicos (especialmente la resistencia al agrietamiento y a las heladas/humedad), es posible ampliar el ámbito de aplicación de los suelos reforzados con ligantes cementicios más allá de la construcción de carreteras, incluyendo la ingeniería hidráulica y las estructuras subterráneas.

La prueba

Renolith se ha utilizado en todo el mundo durante más de 25 años en todo tipo de suelos y en condiciones muy difíciles, desde los pantanos helados de Siberia hasta los trópicos monzónicos del sudeste asiático.

Su primer gran proyecto fue el Juegos Olímpicos de Sídney 2000, donde permitió la rápida construcción de pavimentos de bajo costo en suelos arcillosos difíciles. 25 años después, esos pavimentos aún perduran.

Existen docenas de estudios independientes posteriores que confirman la eficacia del aditivo Renolith para proteger los pavimentos contra el agua. He aquí algunos ejemplos:

Estudio #1: Evaluación de Renolith como estabilizador de subrasante

Singh y P. Garg, “Evaluación de Renolith como estabilizador de subrasante,”, 50.ª Conferencia Geotécnica de la India, Pune, India, 2015. 

En este informe, se elaboraron muestras de arena limosa estabilizada (SM) utilizando cemento 2%, 4%, 6%, 8% y 10% en peso de suelo, y Renolith 1%, 2%, 3%, 4% y 5% en peso de cemento. Se utilizó un período de curado de 14 días para determinar el índice de soporte de California (CBR), la prueba Proctor estándar (MDD y OMC) y los valores de permeabilidad.

En todas las mezclas (cemento 2% a 10%), el coeficiente de La permeabilidad se redujo en más de 100 veces. con la adición de 5% Renolith.

Permeabilidad de la arena limosa SM tratada con Renolith y cemento.

Permeabilidad de arena limosa (SM) tratada con Renolith y cemento.

Estudio #2: Efecto del estabilizador polimérico en las propiedades geotécnicas del suelo de algodón negro.

‘El suelo de ’algodón negro» es altamente cohesivo y contiene una enorme cantidad de montmorillonita (arcilla), lo que supone un reto para cualquier proyecto de construcción. La montmorillonita se expande considerablemente más que otras arcillas debido a la penetración del agua en los espacios moleculares interlaminares y la consiguiente adsorción. En este estudio, se trataron muestras de suelo de algodón negro con diferentes dosis de Renolith y cemento.

La adición del polímero [Renolith] provocó una modificación significativa en las propiedades de ingeniería. La adición del polímero mostró una mejora considerable en la resistencia, el CBR y las características de hinchamiento. 

Rajoria y S. Kaur, “Efecto del estabilizador polimérico en las propiedades geotécnicas del suelo de algodón negro," en 50ª Conferencia Geotécnica de la India, Pune, 2015.

Expansión libre diferencial (DFS) de suelo de algodón negro tratado con Renolith y cemento.

Hinchamiento libre diferencial (DFS) de suelo de algodón negro tratado con Renolith y cemento.

Estudio #3: La construcción de terraplenes sobre permafrost y en pantanos a partir de suelos reforzados de mayor resistencia.

Los resultados de las pruebas de control realizadas por MADI (STU) confirmaron los materiales de nuestra investigación. Durante la construcción del sitio piloto, la preparación de la mezcla de cemento y suelo se llevó a cabo utilizando una planta de mezcla de suelos Bertoli italiana, la mezcla se distribuyó con una pavimentadora de asfalto y la compactación se realizó con rodillos combinados. Se utilizó arena gruesa como material de partida. Con una dosificación de cemento de 10% en peso del suelo, el aditivo NTS [también conocido como Renolith] fue de 8 y 10% en peso del ligante.

Los resultados de las pruebas realizadas a muestras de 28 días de antigüedad son los siguientes: la resistencia a la compresión fue de 11 a 13 MPa, la resistencia a la tracción por flexión de 2,5 a 3 MPa, el coeficiente de resistencia a las heladas de al menos 0,85 y la saturación de agua no superior a 41 TP3T. La resistencia a la compresión de las muestras con adición de NTS (también conocido como Renolith) es 801 TP3T mayor que la de las muestras con cemento solo. Al mismo tiempo, el tiempo de curado se reduce casi a la mitad.

Una mejora significativa en los parámetros físicos y mecánicos, y especialmente en la resistencia a las heladas, ha permitido ampliar el ámbito de aplicación de los suelos reforzados no solo en la construcción de carreteras, sino también en la ingeniería hidráulica y en las estructuras de ingeniería subterránea.

Shuvaev, A. Smirnov y S. Kartavy, “La construcción de terraplenes de carreteras sobre permafrost y en pantanos a partir de suelos reforzados de mayor resistencia.,” Revista de Ingeniería Civil, vol. 6, núm. 10, pág. 10, 2020. 

Uso de suelo reforzado con cemento con aditivo Renolith

Uso de suelo reforzado con cemento con aditivo NTS [también conocido como Renolith]

Conclusión

Sin límites. Los pavimentos granulares no ligados son altamente porosos y dependen de sellos superficiales para evitar la entrada de humedad. grietas Las grietas en el sellado superficial permiten la entrada de humedad, lo que puede provocar baches. En caso de inundación o drenaje deficiente, incluso una barrera superficial sin grietas puede resultar ineficaz, ya que el agua puede filtrarse por el borde del pavimento.

Atado. Las capas de pavimento aglomerado con ligantes cementosos son menos permeables que los pavimentos no aglomerados, pero siguen siendo porosas y pueden dañarse por la entrada de humedad. Además, es difícil prevenir el agrietamiento, sobre todo con un mayor contenido de ligante.

La fisuración por retracción en materiales cementados suele ser inevitable. Las fisuras que se propagan hasta la superficie del pavimento facilitan la infiltración de humedad, lo que puede provocar la desunión de las capas dentro del pavimento y/o el debilitamiento de las capas granulares y la subrasante. La extensión y la gravedad de la fisuración dependen de factores como el tipo y la composición del ligante, el tipo de material, la humedad inicial y las condiciones de secado y curado.

Austroads AGPT02-17, Guía de tecnología de pavimentos, parte 2: Diseño estructural de pavimentos

Renolito. La permeabilidad de las capas de pavimento aglomerado puede reducirse en dos órdenes de magnitud con la adición del aditivo de nanopolímero Renolith 2.0 al aglutinante, creando esencialmente un pavimento impermeable de espesor completo. Esta característica, combinada con las propiedades físicas y mecánicas significativamente mejoradas del compuesto y la eliminación del agrietamiento por retracción, permite una utilidad mucho mayor de los materiales estabilizados, no solo en carreteras, sino también en aplicaciones hasta ahora inadecuadas, como la ingeniería hidráulica y las estructuras de ingeniería subterránea. De manera más actual, Renolith 2.0 ofrece un enfoque práctico y rentable para reconstruir la red de carreteras dañadas por las inundaciones en Australia con diseños más duraderos, resistentes a la humedad y al agrietamiento. El problema de los baches podría resolverse de forma permanente.

Llamada a la acción

Si la red vial de su localidad se ve afectada por inundaciones o baches, por favor, contacte con su ayuntamiento para que nos contacte. Podemos ayudarle.

Para obtener más información, visite https://renolith.com.au

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