Reconstrucción exitosa de la autopista de Kola con Renolith.
Reconstrucción exitosa de la autopista Kola: diseño innovador de pavimento con Renolith Home Project La autopista R21 (designada M18 hasta 2018), o autopista Kola, es una importante autopista rusa que conecta San Petersburgo con Murmansk. San Petersburgo es la segunda ciudad más grande de Rusia. Murmansk es la ciudad más grande del mundo al norte del Círculo Polar Ártico. La autopista de 1592 km es parte de la ruta europea E105. Es la principal ruta de transporte por carretera en la República de Karelia y el óblast de Murmansk. La autopista Kola se construyó originalmente en 1986. Para 2006, el pavimento había alcanzado el final de su vida útil de diseño. Se requirió la reconstrucción en muchas secciones. Opciones de diseño Se consideraron dos opciones de diseño de pavimento flexible para las capas base; granular no ligado y ligado. Opción de diseño 1 – Granular no ligado La opción de diseño granular no ligado consistió en una base de piedra triturada (2 capas, total 23 cm) sobre una subbase de arena. La profundidad total fue de 59 cm a 79 cm para lograr la resistencia y el módulo resiliente requeridos según BCH 46-83. El costo indicativo fue de 3820 rublos/m2. Opción de diseño 2 – Ligado Las variantes de diseño ligado consistieron en una capa base/subbase de arena media ligada con cemento y mejorada con aditivo Renolith (también conocido como NTS o 'NanoTerraSoil'). Los espesores de las capas se calcularon para lograr la resistencia y el módulo resiliente requeridos según ODN 218.046-2002. Se diseñaron variaciones de la capa ligada, dependiendo de las condiciones de tráfico en cada sección. Los costos de la capa ligada se estimaron en 1229 rublos/m2 a 1955 rublos/m2, dependiendo del espesor y el grado de resistencia. * Especificación GOST 23558-94: Mezclas de piedra triturada, grava y arena, y suelos tratados con ligantes inorgánicos para la construcción de carreteras y pistas de aterrizaje 4.1.1 La resistencia del material tratado y del suelo reforzado a la edad de diseño se caracteriza por la marca. La relación entre el grado de resistencia y la resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción por flexión debe cumplir con los requisitos especificados [a continuación]. Se dispuso de varias opciones de capa de rodadura: Grava negra sobre emulsión de pizarra bituminosa reciclada con doble tratamiento superficial Tratamiento superficial triple Hormigón asfáltico denso Evaluación Se formó un grupo de trabajo que incluía a expertos eminentes para evaluar la tecnología. El grupo de trabajo examinó el pavimento de prueba construido en el campo de pruebas MADI, Moscú. https://renolith.com.au/madi-trials/ Decisión de diseño Se seleccionó la opción de diseño ligado (arena + cemento + Renolith) por varias razones: importantes ahorros en costos de construcción (~50% en total), costos de mantenimiento reducidos, mayor vida útil prevista del pavimento, alta resistencia a las heladas, debido a la absorción de agua extremadamente baja, capacidad para continuar la construcción a bajas temperaturas (tan bajas como -10 °C). Construcción La construcción de la base fue aprobada para proceder de acuerdo con la norma GOST 81329147-012-2008 Disposición de bases reforzadas con mezcla de cemento polimérico con aditivo polimérico ‘Nano Terra Soil’ [Renolith], que especificaba: Suelo apto para la producción de la mezcla de hormigón de cemento polimérico – apropiado GOST 8736, GOST 25100, GOST 23735. El suelo según GOST 23558 no debe contener más de 21 TP3T de humus, más de 101 TP3T de yeso, terrones de arcilla mayores de 5 mm más de 20 1 TP3T en peso. El cemento debe cumplir con los requisitos de GOST 10178, grados no inferiores a 300 para bases y 400 para recubrimientos, y pertenecer a los tipos PC 300, PC 400, PC 400-D0-N, PC 400-D20-N, PC 500-D0-N, PC 500-D20-N. El agua debe cumplir con los requisitos de GOST 23732. El contenido máximo de sal no debe ser superior a 10000 mg/l, incluidos los iones SO4 – 2700 mg/l y Cl – 3500 mg/l. Aditivo NTS (también conocido como Renolith) que cumple con los requisitos de la Norma Internacional GOST WTO 01393728-011-2008 – Aditivo de polímero Nano Terra Soil – Especificación. El aditivo se utiliza solo a temperaturas positivas. Para la producción de la mezcla de hormigón de cemento polimérico, se debe instalar una planta de mezclado automatizada Bertoli ECOTECH 150 de acción continua con mezclador forzado. La producción de los trabajos de colocación de la mezcla de hormigón de cemento polimérico puede comenzar después de que se establezcan temperaturas medias positivas constantes en el área de construcción, descongelación y secado de la capa de trabajo de la base de la carretera. El trabajo finaliza aproximadamente 18 días antes del establecimiento de temperaturas negativas constantes. En cualquier caso, antes de la congelación, el material reforzado debe alcanzar 70% de la resistencia de diseño. La construcción se llevó a cabo generalmente de acuerdo con GOST 81329147-012-2008, teniendo en cuenta lo siguiente: Se desarrolló y utilizó una variante de "doble concentrado" (contenido reducido de agua) del aditivo NTS/Renolith para reducir el impacto logístico (transporte). La fórmula de doble concentrado se comercializó posteriormente como "NTS-50", luego como "Renolith 2.0". En un momento durante la construcción se experimentó una congelación de -25 grados C. No se observaron daños en el pavimento recién colocado. En servicio A partir de 2023, la Autopista de Kola permanece en servicio y en general en buenas condiciones. Autopista de Kola R21/E105 – cerca de San Petersburgo – vista de calle de Google Maps Jul 2018 Autopista de Kola R21/E105 – 500 km al sur de Murmansk – vista de calle de Google Maps Jun 2013 Autopista de Kola R21/E105 – cerca de Murmansk – vista de calle de Google Maps Ago 2021 Conclusión Se seleccionó un diseño de pavimento flexible que incorpora una capa de base/subbase ligada y una capa de rodadura de asfalto delgada para la reconstrucción de la Autopista de Kola. Este enfoque redujo los costos de construcción y del ciclo de vida. La inclusión del aditivo NTS (también conocido como Renolith) fue esencial para lograr los criterios de resistencia a la tracción, módulo y resistencia a las heladas del diseño. La construcción fue exitosa, a pesar de las temperaturas extremadamente bajas. El pavimento permanece en servicio sin signos significativos de deterioro después de >14 años. Extractos de Pruebas, Normas y Certificados específicos de NTS/Renolith en Rusia (traducción al inglés) Norma internacional GOST WTO 01393728-011-2008 – Aditivo polimérico Nano Terra Soil – Especificación, 2008 Esta norma se aplica al polímero aditivo “Nano Terra Soil” – NTS [también conocido como Renolith] (en adelante, el aditivo), destinado a la estabilización (fortalecimiento) de suelos con cemento y agua, utilizado de acuerdo con las soluciones de diseño para la construcción, reconstrucción y reparación de: – carreteras y estructuras en ellas; – aeródromos; – áreas para diversos fines; – carreteras y sitios temporales durante las obras de construcción e instalación. Los requisitos de esta norma deben observarse en el desarrollo del diseño y la documentación tecnológica para la fabricación y el uso del aditivo. El aditivo se compone de polímeros: una mezcla de látex y celulosa disueltos en agua, y es un aditivo ambientalmente neutro y no tóxico para su uso en la
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