INNOVACION Y TECNOLOGIA

EN LA CONSERVACION DE

PAVIMENTOS FLEXIBLES

Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres

San Luis Potosí, Julio 2015

Luis G. Limón G.

SemMaterials México

Innovación

• Evolución: resolver de forma distinta las mismas

necesidades.

• Innovación: satisfacer las necesidades actuales y

futuras con mayor eficacia.

• I+D + I

• Investigación + Desarrollo + Innovación

Innovación

• Aplicar nuevas ideas, productos, conceptos, servicios y

prácticas a una determinada cuestión, actividad,

técnica o negocio, con la intención de ser útiles para el

incremento de la productividad.

• Cambio que introduce alguna novedad o varias en un

ámbito, un contexto, tecnología o producto.

• Una condición esencial de la innovación es su

aplicación exitosa.

Importancia de la Red Carretera

Carreteras 55%

Otros 45%

Transporte de Carga de bienes en el sistema carretero

Roads 96.9%

Other 3.1%

Transporte de personas en el sistema carretero

Asphaltic 97.8%

PCC 2.2%

Tipo de Pavimento

Concentración de tránsito en la red

primaria de carreteras

• Ejes Equivalentes (ESAL’S, Método AASHTO a 20 años)

0.0%

29.4%

48.3%

22.3% 0 1,000,000

1,000,000 10,000,000

10,000,000 30,000,000

30,000,000

Objetivos de la Conservación

• Una actuación de “conservación” debe de tener

dos objetivos fundamentales:

• Preservación de la Infraestructura

• Proveer la mejor condición de seguridad al

usuario (índice de fricción adecuado y una

superficie sin deterioros.

….. y al mismo tiempo, dos expectativas

deseables: la economía y el confort del usuario

(menor ruido, regularidad de rodamiento, bajar el

costo de operación al usuario, bienes, País).

En México se refiere al Programa de

“Conservación”... ¿Realmente solo se conserva?

• ¿Qué pasa cuando se ha llegado al fin de la vida

útil de proyecto? Se conserva o se debe invertir

en renovación de la infraestructura por el uso

futuro.

• El mejor ejemplo de ésta renovación por uso,

sería el ciclo de vida de un automóvil, una vez

que llega a su vida útil (4, 6, 8 años), hay que

invertir para tener un activo con prestaciones

adecuadas para el uso futuro.

¿Cómo innovar en un campo estéril con

restricciones económicas y un marco

regulador poco/nulo promotor?

• I+D+I ¿Quién

es/debe ser

responsable de

innovar en

conservación de las

carreteras?

Factores que impulsan la Innovación

• Macrotendencias

• Vocación (Academia)

• Interés económico (IP)

• Responsabilidad Social

• Posicionamiento (Político/IP).

• Optimización – Reingeniería.

• Menos recursos públicos

• Restricción de materiales

• Urbanización de las sociedades

Innovación por Macrotendencias

• Seguridad Vial

• Sustentabilidad

• Riesgo compartido/PPP

• Sistematización y monitoreo en tiempo

real/virtual

• Optimización de Recursos Materiales

(reducir – reutilizar - reciclar).

Áreas de Innovación en Conservación

• Administración y gestión

• Diseño

• Materiales

• Procedimientos Constructivos

Innovación en Administración y gestión

de la Conservación

• Contratación por estándares de servicio y

desempeño.

• Compra Pública Innovadora “Abiertas”.

• Auscultación continua e integrada.

• Llave en Mano sin financiamiento (diseño,

construcción/rehabilitación, mantenimiento

y operación).

• Valoración de consumo energético y no solo

de costos (Life Cycle Assessment vs only

cost).

Análisis de Consumo Energético

(en millones de BTU/Km) - Autopista Méx-Qro

Alternativas de Rehabilitación : Rígida Mixta Sustentable

Producto / Técnica de Pavimentación

Consumo

Energético

(MJ / ton)

30 cm de Concreto

Hidráulico + 20 cm

de Base estabilizada

40 cm Base

Estabilizada

c/cemento In-situ+

10 cm Carpeta c/Asf

Modificado + 3 cm

CASAA

25 cm Base

Estabilizada

c/Emulsión In-situ+

15 cm Carpeta c/Asf

Modificado y 30%

RAP + 3 cm CASAA

1.0 MM BTU =

1,160 MJ

Concreto Hidráulico sin pasajuntas 738 6,146 - -

Carpeta de Concreto Asfáltico 680 - 2,401 542

Carpeta de Concreto Asfáltico c/30% RAP 510 - - 2,077

Reciclado c/Emulsión In-situ 139 - - 881

Reciclado c/Cemento In-situ 323 1,559 3,119 -

Fresado de Concreto Asfáltico 12 65 65 65

Riego de Liga / Impregnación 3,490 63 126 126

Pasajuntas 25,100 454 909 909

Comsumo Total por sección de pavimento : 8,288 6,619 4,600

Factores de Consumo: Chappat & Bilal, 2003. Ahorro energético vs pavimento rígido : 20.1% 44.5%

Consumo Energético X Km de 14 mts de ancho (MM BTU)

Estudio desarrollado por COLAS (Chappat & Bital) reconocido por la International Road Federation)

Administración y gestión

• Diagnosticar la funcionalidad,

capacidad estructural y

condiciones de seguridad.

• Determinar planes de

mantenimiento y

preservación.

Alcance de la Evaluación de la Red Federal - 2014

Red Longitud (km)

Alcance del Estudio (km)

km-carril Superficie

Red de Cuota 7,336 25,367 25,367

Ejes Principales 9,729 13,797 13,797

Red Federal Libre 13,830 15,929 15,929

TOTAL 30,895 55,093 55,093

Administración de Pavimentos

Parámetros evaluados:

• IRI

• Profundidad de Rodera

• Macrotextura

• Coeficiente de Fricción

• Levantamiento de daños

Estado Actual – Red Federal

Innovación en Diseño

• Nuevos modelos de predicción de daño.

• Ensayes de caracterización de propiedades

mecánicas

• Diseños integrados

• Predicción acelerada del comportamiento

Proyectos

Integrales de

Pavimentos

Desempeño

Diseño de Mezclas

Diseño Estructural

Auscultación y diagnostico

• Heavy Vehicle

Simulator (HVS).

Innovación en criterios de Diseño de Mezclas

por desempeño y nivel de tránsito.

Nivel 1

Volumetría, susceptibilidad a la humedad y

PG

Nivel 2

Deformación Plástica

Nivel3

Módulos

Nivel 4

Fatiga

4PBT

> 30 E+06

ESAL’s

1-10 E+06

ESAL’s

< 1 E+06 ESAL’s

10-30 E+06

ESAL’s

Criterios de diseño por desempeño y tránsito

Control de

Calidad en

Campo Proyecto

Diseño

Certificación

Tramos de

Prueba

Monitoreo

Desempeño

Norma

Innovación en criterios de diseño • Métodos empírico-

mecanicistas

• Diseño por espectro de

cargas

• Calibración curvas de

deterioro

Innovación en Estructuras de Pavimentos

de larga Duración (PLD)

Durango -

Mazatlán

Iniciado: 2014

ESAL´s: 26x106

Piedras Negras

SLP

Querétaro

Ciudad Hidalgo

Salina Cruz

Cancún

Chilpancingo Oaxaca

Hermosillo Chihuahua

Durango La Paz Culiacán

Monterrey

Saltillo

Mexicali

Mérida

Campeche

Villa Hermosa

Tuxtla Gutiérrez

Chetumal

Tijuana

Nogales Ciudad Juárez

Nuevo Laredo

Matamoros

Mazatlán

Acapulco

Lázaro Cárdenas

Colima Manzanillo

Tampico

Tuxpan

Progreso

Veracruz

Torreón

Zacatecas

Ags

Cd.Victoria

Guadalajara

Tepic

Morelia Toluca D.F.

Cuernavaca Puebla

Jalapa

Dr. González

Concluido:

2011

ESAL´s: 67x106

Monterrey -

Reynosa

Concluido :

2012

ESAL´s: 51x106

METROBUS

Cd. México

Línea 5

Concluido :

2013

55 000 Pas x

Dia

México -

Puebla

Iniciado:2013

ESAL´s: 86x106

12 Carriles

Querétaro –

Irapuato

Iniciado: 2014

ESAL´s: 85x106

METROBUS

Cd. México

Línea 6

Iniciado: 2014

Proyectos de PLD en Mexico (5 años a la fecha)

MÉXICO - PUEBLA (PLD)

En Construcción Estructura de Pavimento

Ultra Thin

Bonded Layer

High Modulus

Layer

Rich Asphalt

Bottom Layer

Base

Subbase

Subgrade

PerRoad 3.5

PLD

100 mm

200 mm

Innovación en Materiales

• Emulsiones funcionalizadas.

• Aditivos para menor consumo energético

• Bio-rejuvenecedores y bio-betunes

• Nanotecnología

• Autohealing Materials

• Mastic-emulsión

• Fibras y polímeros polifuncionales

Innovaciones en capas de rodadura

Recubrimientos

Friccionantes

95

95.5

96

96.5

97

97.5

98

98.5

99

99.5

100

5 6 7 8 9 10

Niv

el

de R

uid

o d

B(A

)*

Vida útil (Años)

SMA

28

AÑOS RUIDO

RSS 6 ?

OGFC 7 96

CASAA 8 96.9

SMA 9 97.7

Mezcla

Densa ? 98.5

Pav. Concreto 99.5

CASAA

OGFC

Umbral de Ruido

Mezcla Densa

* Nivel de ruido medido en las llantas.

>800 mm < 800 mm

PRECIPITACIÓN

Herramienta de apoyo para la selección de tratamientos de

conservación (DGST-AMIVTAC)

INNOVACION Y TECNOLOGIA

EN LA CONSERVACION DE

PAVIMENTOS FLEXIBLES

Conclusiones

Desarrollar un marco de referencia promotor e

incluyente a los diferentes factores de la

Industria, con un objetivo en común y que se

asimilado y hospedado por TODAS las partes

que intervienen en el proceso de gestión,

supervisión y evaluación técnica (DGST, IMT,

DGCC, DGC, Iniciativa Privada, Academia). Por

lo que todas estas áreas deberán de conocer y

ser empáticas con la gran necesidad de

conservar y renovar la infraestructura con la que

cuenta el País.

Preservar es invertir en el futuro

• ¿Quién es/debe ser responsable de innovar en conservación de las carreteras?

• Gracias