Construcción Sustentable Ambiental de Puentes y Carreteras

8/18/2019 Construcción Sustentable Ambiental de Puentes y Carreteras

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Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Facultad de ingeniería

Colegio de ingeniería civil

Tarea 4: Ensayando

Taller: Desarrollo de Habilidades en el uso de la

Tecnología, la Información y la Comunicación

Integrantes:

Orlando Caleb Castillo Meléndez

María Guadalupe Juárez Martínez

José Norberto Villegas Hernández

Maestra: Yáñez Pérez Gabriela


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Resumen En el presente trabajo de investigación, se habla de la importancia de realizar

obras de construcción de puentes y carreteras sustentables, ambientalmente

hablando, implementando nuevas técnicas de construcción, acentuando losbeneficios de estas nuevas técnicas.

Introducción La importancia de las carreteras radica en que es la columna vertebral del

transporte, su construcción y mantenimiento se vuelven estratégicos. El invertir o

no invertir menos de lo necesario conduce a pérdidas de capital o bien a gastos

mayores en el futuro. Cada vez cobra mayor importancia y se manifiesta unamayor necesidad del cuidado del medio ambiente natural y construido. Existe una

contradicción evidente entre el desarrollo y el medio ambiente, pues para

desarrollarse generalmente hay que impactar varios o todos los factores que

conforman el medio ambiente (la atmósfera, el agua, los suelos, la vegetación, la

fauna, el paisaje, el hábitat y las costumbres de pobladores autóctonos de una

región o zona). Las construcciones civiles y entre éstas las vías de comunicación

terrestres (carreteras y puentes) son de los tipos de obras de ingeniería que se

acometen para desarrollar la infraestructura vial de los países, entre las que mayor

impacto originan al medio ambiente, sin embargo no puede renunciarse a su

ejecución, por lo que el objetivo radica en conocer las maneras de impactar en la

menor medida posible el mismo, haciendo las nuevas construcciones de manera

sustentable ambiental.


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Construcción sustentable ambiental en puentes ycarreteras

La sustentabilidad es un proceso socio-ecológico, esto es un sinónimo de

sostenible en el ámbito de la ecología. Se refiere a un equilibrio de los humanos

con los recursos de su entorno, permitiendo satisfacer las necesidades actuales

sin comprometer de cualquier manera las posibilidades del mismo progreso

económico y social de las futuras generaciones. Este proceso debe mantenerse

en el tiempo por sí mismo, sin ayuda exterior y sin que produzca la escasez de los

recursos existentes, respetando los ecosistemas naturales y la calidad del medio

ambiente.

En la ingeniería civil, nos encontramos con la necesidad de hacer crecer nuestra

infraestructura, tanto social como económicamente, sin embargo, nosencontramos con un dilema al tener la necesidad de realizar dichas obras de

infraestructura optimizando los recursos económicos, los cuales, en muchos casos

significa daño directo al medio ambiente.

Es entonces cuando nace el término “desarrollo sustentable” que se remonta a la

conferencia de las Naciones Unidas realizada en 1972 y definido oficialmente

hasta 1987 con motivo de la preparación para la Conferencia Mundial de las

Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo, realizada en Rio de Janeiro,

Brasil, como “desarrollo que satisface las necesidades actuales sin poner en

peligro la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias

necesidades” (A. Márquez, 2016)

Debido a los incrementos de temperatura, la desviación de las épocas del año, los

constantes fenómenos naturales, entre otros factores que han sido testigos claros

de la necesidad del cuidado del medio ambiente, en el desarrollo urbano han

surgido conceptos nuevos y una gran cantidad de estrategias con principios que

tienen en cuenta factores medioambientales y sociales como es la ingeniería en

las construcciones de infraestructura y la ingeniería en los sistemas de movilidad.

La construcción más recomendable para cualquier zona debe cumplir con los

principios ambientales, de modo que no dañen el medio ambiente, aprovechando

los recursos naturales y minimizando el impacto en ellos. Para alcanzar la


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sostenibilidad se tiene que considerar los espacios públicos, las zonas verdes, los

medios de transporte, el cuidado del agua, sus residuos, el diseño de edificios

amigables con el medio ambiente, y en sí, la planificación urbana.

En la construcción de carreteras y puentes, se pueden considerar las

ecotencologias como: materiales térmicos y aislantes, focos ahorradores de

energía, aprovechamiento de energía solar, microsistemas para tratamiento de

aguas grises, calentadores de agua y análisis de radiación térmica e indicadores

climatológicos.

Las características de la construcción sustentable tiene como principios: la

combinación de usos del suelo, el incentivar diseños de edificación compacta, el

ampliar la gama de oportunidades y alternativas de vivienda, el crear comunidades

peatonales, el desarrollar comunidades atractivas y distintivas que provoquen un

sentido de pertenencia, el preservar espacios abiertos, de belleza natural,

agrícolas y áreas ambientalmente críticas, el fortalecer y dirigir el desarrollo

urbano hacia comunidades existentes, el proveer una variedad de opciones de

transportación, las decisiones sobre desarrollo del suelo predecibles, justas y

benéficas en cuanto a costo y propiciar la colaboración de la comunidad y otros

grupos interesados en la toma de decisiones sobre el desarrollo del suelo. Por lo

anterior debemos implementar nuevas técnicas de construcción para hacer

puentes y carreteras, las cuales consisten en utilizar materiales que sean

amigables con el medio ambiente, debido a que existe un gran número de

construcción de este tipo de obras provocan un daño inminente a nuestro

ecosistema, puesto que los materiales tradicionalistas en el caso de la

construcción de una carretera bloquean la filtración del agua lo cual hace que el

suelo se erosione, la tala de árboles que tenemos que hacer para hacer un puente

o una carretera, provoca pérdida de vegetación como es obvio, y también pérdida

de fauna, entre otros muchos más daños, lo cual sumado a lo anterior trae como

consecuencia un cambio total del clima, sin duda es muy preocupante. Las nuevas

técnicas de construcción son muy favorecedoras para la población y para todos en

general, dado que contiene infinidad de beneficios, al implementar estos

materiales en la construcción, reduce gastos de la obra visto que son materiales


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de menor costo que los usados tradicionalmente lo cual mejora el presupuesto del

pueblo y como consecuencia mayor riqueza de la población, mejora la vida y los

beneficios para la salud como resultado mejora el hábitat, puesto que estos

materiales permiten el paso del agua lo cual representa que si contamos con

árboles estos florezcan y por lo tanto haya más fauna y vegetación, entre otros

más beneficios. La implementación de estas nuevas técnicas es una parte

fundamental que como futuros ingenieros debemos tenerlo muy presente, no me

refiero a que las conozcamos literalmente, sino que en un futuro las apliquemos,

para así mismo satisfacer nuestra necesidades sin poner en peligro la capacidad

de las futuras generaciones en satisfacer sus propias necesidades, las cuales

pueden ser nuestros propios descendientes, es cierto que por desgracia muchas

personas no cuentan con esta información y por consecuencia no saben que

existen estas técnicas de implementación, sin embargo existen personas que si

las conocen pero no las llevan a cabo por diferentes razones, muchas de ellas son

muy apegadas a sus métodos tradicionalistas y no se arriesgan a experimentar

con otros por el hecho de que no son muy utilizados o porque simplemente les

gusta estar en su ambiente de confort, pero cabe resaltar que si seguimos así

esperando a que alguien se arriesgue, la contaminación al medio ambiente

seguirá avanzando, lo cual como sabemos no es favorable que esto suceda, por

tal motivo es conveniente que llevamos a cabo estas nuevas técnicas, ya que

conocemos todos sus beneficios que esto contiene, por supuesto haciendo todas

las pruebas como las que se hacen con cualquier material que es utilizado para

realizar construcción de puentes y carreteras, para así evitar todo tipo de falla y

promover la utilización de estos materiales que sin duda en un tiempo no muy

lejano serán materiales muy conocidos y no como ahora que son materiales que a

ciertas personas les causan asombro, por supuesto me refiero a personas ajenas

a la construcción, lo anterior representa un compromiso más para nosotros el cual

es transmitir esta información, sobre todo los beneficios ya mencionados, para que

así mismo las personas se involucren en este tema y generen conciencia de la

importancia de estos materiales ya que al final los beneficiados son ellos mismos.


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Visto que, los puentes y carreteras son creados con diversas técnicas y

materiales dependiendo de la finalidad que tengan. La mayoría son construidos

con una capa de pavimento asfáltico en la capa exterior. El pavimento de una

carretera se deteriora por la acción de las cargas vehiculares y la exposición a la

intemperie, dos elementos que sumados al desgaste natural de los materiales,

provocando que la superficie de rodamiento presente un proceso de deterioro

progresivo, una disminución paulatina en los niveles de seguridad, que al

sobrepasar cierto límite hacen necesaria una operación de conservación.

Las alternativas tradicionales consisten en colocar una capa nueva sobre el

pavimento existente, o remover por completo la capa de firme superficial y colocar

una nueva. El primer método no es eficiente porque causa conflicto en los niveles

de proyecto, pues las elevaciones de obras de drenaje, guarniciones, etc., ya

están definidas en el lugar, sin dar menor importancia a la planicidad de la

superficie de rodamiento, que por causa de esta técnica de mantenimiento, queda

de forma irregular y distinta al diseño original, y pudiendo ocasionar accidentes

automovilísticos en algunas ocasiones. Por esto, es recomendable y necesario

realizar el levantamiento de una capa de espesor variable (Fresado) que respete

los niveles de las obras en el sitio. “La remoción de estos materiales permite a las

alternativas tradicionales de conservación de pavimentos “el reciclajes”, que no es

más que la reutilización del material, producto del fresado, en los trabajos de

conservación y rehabilitación de pavimentos” (Reyes, 2013).

Del segundo método resulta ineficiente desde el punto de vista económico,

ambiental y técnico, la construcción convencional de pavimentos. La creciente

sensibilización social sobre la necesidad de preservar el medio ambiente ha hecho

que la legislación sea hoy mucho más proteccionista que en el pasado. Esto

dificulta la obtención de materias primas adecuadas, aumentando su precio y el de

su transporte hasta la obra, ya que casi nunca se produce el material en donde se

necesita. De la misma forma, es creciente la dificultad para encontrar un tiradero

para los materiales desechados del pavimento. Estos problemas son más notorios

en ambientes urbanos.


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Las técnicas clásicas tienen importantes defectos. Un firme envejecido sin

problemas estructurales graves se compone de unas capas inferiores más o

menos sanas y de unas capas superficiales deterioradas. La colocación sin ningún

tratamiento de una capa nueva sobre el pavimento existente hace que en el nuevo

firme exista una capa de intermedia deteriorada que ha perdido sus cualidades

mecánicas y que constituye por lo tanto un elemento inútil y perturbador para su

buen funcionamiento.

El desecho de los materiales envejecidos del pavimento además puede provocar

problemas con la adquisición de material nuevo, resulta ineficiente desde el punto

de vista técnico, ya que pese a estar envejecidos, conservan buena parte de sus

cualidades iniciales. El fresado y reutilización del conglomerado asfáltico significa

un gran ahorro, ya que requiere solo de un 1% a un 3% de betún adicional,

mientras que un nuevo hormigón asfáltico llega a necesitar hasta un 6%. Este

aspecto, junto al bajo costo de transporte y la escasa energía necesaria para la

producción de un firme reciclado, hacen que el ahorro energético sea importante

respecto de la construcción convencional de pavimentos.

El sistema de gestión del firme debe controlar sus características durante toda su

vida útil. El reciclaje de pavimentos consiste en reutilización del asfalto que ya ha

estado en servicio y que ha perdido sus propiedades, a través de la obtención del

material por medio del levantamiento “Fresado”, mediante el uso de alguna

alternativa de rehabilitación, sistemas que gracias una gama de técnicas de

reciclado específicas para distintos propósitos y condiciones vuelven posible la

aplicación de material reciclado en el nuevo pavimento. De esta manera se podrá

decidir en cualquier momento la mejor opción de conservación para mantener el

nivel de servicio exigido por las necesidades del usuario. Estos sistemas

pretenden ser la herramienta ideal para encontrar el momento y el procedimiento

óptimo para realizar la conservación de modo que se obtenga el mejor resultado

posible al menor costo para la sociedad.

Mediante un proceso de selección ya establecido se reduce las opciones de

rehabilitación a solo aquellas compatibles con el presupuesto, la naturaleza del


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problema y el periodo de proyecto. Este proceso utiliza como base la respuesta al

siguiente cuestionamiento. ¿Qué ha fallado en la carretera?

Una vez establecida la opción y criterios de rehabilitación, este procedimiento

aplica 4 distintas técnicas de reciclado: Reciclado “in situ” en caliente, Reciclado

“in situ” en frio con cemento, Reciclado “in situ” en frío con emulsiones bituminosas

(RFSE) y Reciclado en planta. Este tipo de métodos se basan en la reutilización

de los materiales del firme defectuoso. Junto con estos materiales envejecidos, se

pueden añadir otros elementos (agentes rejuvenecedores, nueva mezcla

bituminosa, etc.) y se aplica la mezcla nueva y reciclada nueva. La aplicación en

específico de alguna de las diferentes técnicas de reciclaje que existen dependerá

de las condiciones de costo, experiencia, equipos disponibles, el tiempo disponible

y la utilidad final que tenga el firme.

El reciclaje en proyectos de ingeniería es una necesidad actualmente y

seguramente una responsabilidad ética. Este principio de la reutilización del

asfalto nos da como primer resultado la disminución de desechos en el ambiente,

el fomento e impulso a la creación de sistemas completos o máquinas que faciliten

el reciclado de susodicho material, además supone en primer lugar un

aprovechamiento de los recursos disponibles en la obra. Los materiales

envejecidos pueden ser reutilizados mediante una técnica adecuada de forma que

son nuevamente válidos para la construcción del firme. Con este tipo de mejoras

en las operaciones de conservación, se puede disminuir significativamente la

demanda de materiales, se elimina la necesidad de encontrar tiraderos próximos a

la obra, se mejoran los rendimientos de fabricación, facilita las actuaciones

relativas al cambio de la geometría de la carretera, mejora las condiciones de

adherencia superficial, permite la estabilización de las capas inferiores en caso de

problemáticas estructurales y el aprovechamiento de la capa de rodadura

envejecida, etc. Todas estas mejoras repercuten en importantes ahorros y en un

mayor respeto hacia el medio ambiente. Otra es la problemática de erosión en el

suelo a causa de las técnicas que utilizadas normalmente. Los materiales

comúnmente utilizados para la pavimentación no permiten la filtración de líquidos,

por su propiedad de alta resistencia a la compresión, siendo esta fundamental en


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las características con las que debe cumplir un pavimento de gran tráfico. Mas sin

embargo, vialidades de bajo tráfico, áreas de estacionamiento, senderos y

caminos para peatones y ciclistas no requieren las mismas características de

resistencia ofrecida por el material aplicado en su construcción.

Las nuevas técnicas de construcción que hemos citado a lo largo del ensayo son

las siguientes. Concreto permeable es un material de construcción novedoso que

ofrece múltiples ventajas medioambientales y económicas la principal virtud del

concreto es el manejo adecuado del agua de lluvia. En la mezcla convencional de

cementos se utilizan agregados gruesos y finos, como grava por ejemplo, para

mejorar su resistencia a la compresión y a la flexión. La diferencia que tiene la

mezcla de concreto permeable es la inexistencia de agregados finos, con la

finalidad de crear poros en el material que permitan el flujo de agua a través del

mismo. Si bien, al añadir agregado fino se incrementa la resistencia puede reducir

el contenido de vacíos y por lo tanto la permeabilidad del concreto, la cual es la

principal característica. Los beneficios de la aplicación de este tipo de material son

principalmente ecológicos. La elevada permeabilidad del concreto es una solución

al problema del escurrimiento superficial proveniente de las aguas pluviales.

Además cuando se usa en combinación con áreas verdes, la estructura porosa

permite el ingreso de oxígeno y agua, necesarios para el crecimiento de la

vegetación vecina. Además, se reduce el efecto de isla de calor, que es un

fenómeno relacionado a la construcción de estructuras que tienden a retener el

calor, gracias a su estructura de poros que permite la circulación del aire y por lo

tanto menor retención de calor. A los beneficios ambientales en la aplicación de

concreto permeable, se suman los beneficios estructurales del mismo. La textura

porosa del concreto proporciona la tracción suficiente para los vehículos y reduce

el hidroplaneo, aun con lluvia, permitiendo la seguridad de los usuarios. Es durable

y resistente al tiempo, con una vida útil entre 20 a 30 años con el mantenimiento

adecuado. Como sabemos el calentamiento global representa una problemática

vigente en nuestro día a día. La cantidad de gases efecto invernadero en la

atmósfera ha aumentado desde la revolución industrial y principalmente por el uso

de combustibles fósiles. El incremento en las cantidades de óxidos de nitrógeno y


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dióxido de carbono emitido a la atmósfera que, sumado a la deforestación, han

limitado la capacidad regenerativa de la atmósfera para eliminar el dióxido de

carbono, principal responsable del efecto invernadero. Geo sílex es un nuevo

cementante creado e impulsado por Geo sílex Trenza Metal S.L. Es capaz de

sustituir al cementante tradicional que se usa en la construcción, por un nuevo

material con las mismas características, que además actúa sobre la mayoría de

los gases contaminantes siendo agente directo de la descontaminación. Es un

material 100% reciclado, se fabrica a partir de residuos industriales inutilizados y

su costo energético y medioambiental está amortizado íntegramente. Al proceder

íntegramente de residuos, es el único reactivo existente de acción medioambiental

positiva debido a su gran capacidad de absorción del CO2 ambiental. Su

participación en cementos y hormigones reduce drásticamente la huella de

carbono de los materiales de construcción, y su flexibilidad de sustitución permite

su utilización en una gran gama de estructuras, volviéndose posible la aplicación

de estructuras de mayor sustentabilidad y con menor impacto ambiental. Aun así

hasta el momento el mejor Hormigón de fraguado ultrarrápido es el promptis, este

tipo de hormigón logra endurecer en tiempos records. El Promptis se vende en dos

categorías 12*12 y 4*4, la primera alcanza un fraguado en un lapso de 12 horas

mientras que la segunda lo alcanza en tan solo 4 horas alcanzando y logrando

buenos resultados.

Promptis es el material perfecto para la construcción o renovación de zonas que

necesiten una rápida puesta en servicio como carreteras, pistas de aeropuerto,

calles, zonas logísticas, así como el desencofrado en tiempos récord de pilares,

columnas o pavimentos, entre otros. Sin duda alguna utilizar estos nuevos

materiales de construcción en puentes y carreteras mejora la calidad de vida del

ser humano.


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Conclusión Las nuevas técnicas de construcción las cuales sabemos que son los materiales

sustituyentes a los materiales tradicionales, son el resultado a la problemática de

contaminación generada por el gran número de obras de construcción de puentes

y carreteras, sobre todo es la conciencia materializada con una visión futura de

sobrevivencia. La línea rectora de este ensayo se conjugo con la sustentabilidad

acompañada de impacto ambiental, es la articulación de estos dos elementos

donde se tiene una nueva conciencia para la implementación de nuevos

materiales vanguardista que mejoran la vida del hombre.

En una perspectiva técnica se puede decir que los concretos vanguardistas

anteriormente estudiados, son un sustituto del concreto tradicionalmente utilizado,

los cuales aportan infinidad de ventajas para la población presente y para

generaciones futuras, la desventaja es que falta mayor difusión sobre los

resultados de estos nuevos materiales ya que hasta el día de hoy la mayoría de

empresas y dependencias de gobierno al desconocer los beneficios tienen

desconfianza.

En el proceso de este ensayo se ha demostrado la factibilidad de utilizar los

nuevos materiales para el proceso constructivo de puentes y carreteras, ya que el

costo de este proceso es mucho menor a un proceso que se realiza con

materiales tradicionalistas, garantizan mayor utilidad, comprometen el cuidado del

medio ambiente y también respetan la vida de las generaciones futuras, lo que le

da un concepto sustentable. Sin embargo en la actualidad no se implementan

estas técnicas constructivas ecológicas debido a la falta de conciencia, así como

también existe una carencia en la ética profesional.

El motivo de aplicar técnicas vanguardistas y reutilización es implementando la

estrategia positiva ante una problemática ya que las consecuencias de la


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construcción es la explotación desmedida de recursos y la contaminación, ante

ello la solución es sustituir los materiales tradicionalistas por los materiales que

contienen mayores beneficios y la reutilización de pavimentos como fue planteado.

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http://dx.doi.org/10.1108/CI-Nov-2011-0054
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