Estabilización de caminos: Refuerzo ecológico

By Luciana Guimaraes18 May 2022

Son muchos los desafíos que se enfrentan para estabilizar los suelos a la hora de la construcción de una carretera. Por ejemplo, se cita el alto costo de utilizar materiales granulares de alta calidad.

Pero una nueva tecnología segura, probada en más de 10.000 proyectos en todo el mundo, llegó a Brasil trayendo un nuevo nivel en términos de estabilización de suelos.

La nueva tecnología permitiría pavimentar mejores caminos con menos recursos y tiempo. (Foto: Neoloy Geocells) La nueva tecnología permitiría pavimentar mejores caminos con menos recursos y tiempo. (Foto: Neoloy Geocells)

El núcleo de la novedad sería la posibilidad de pavimentar mejores caminos con menos recursos y tiempo. Se trata de una nueva forma de mejorar la capacidad de carga del suelo utilizando suelo local. La denominada geocelda actúa como moldeador del hormigón durante la ejecución del revestimiento, y como mecanismo de anclaje de los bloques de hormigón individuales contenidos en su estructura a largo plazo. Su función principal es formar un complejo de gran rigidez y resistencia a la tracción.

¿De qué se trata?

PRS Geo-Technologies es una empresa global de ingeniería geotécnica que, según definen, ayuda a construir un futuro en el que todos los rincones del mundo sean accesibles. Combina tecnología avanzada con experiencia en ingeniería comprobada, con el objetivo de implementar una solución completa que se pueda aplicar para soportar cargas, protección de taludes, retención de tierra y vertederos.

La tecnología central es un sistema de confinamiento celular fuerte y duradero para la estabilización del suelo llamado Neoloy Geocells. Con las soluciones de geoceldas de Neoloy es posible construir mejores caminos en cualquier tipo de suelo, incluso en los proyectos más desafiantes, y al mismo tiempo, ahorrar al menos el 50% de los costos y tiempo requerido para una iniciativa.

Las geoceldas fueron desarrolladas a fines de la década de 1970 por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE.UU. para aterrizar equipos pesados ​​en las playas de arena de Vietnam.

El sistema también permite una reducción global de CO2 de forma altamente eficiente y económica. (Foto: Neoloy Geocells) El sistema también permite una reducción global de CO2 de forma altamente eficiente y económica. (Foto: Neoloy Geocells)

Las primeras geoceldas estaban hechas de cartón, tela, aluminio y, a veces, de plástico. Desde entonces, con estudios aplicados, han surgido tecnologías avanzadas de polímeros. PRS ha emprendido un amplio programa de I+D con expertos e instituciones en geotecnología para desarrollar una aleación de polímero innovadora o una aleación de polímero novedosa (NPA), hoy conocida como Neoloy.

Conocidas como “tough cells”, las geoceldas Neoloy brindan propiedades de ingeniería superiores, como alta rigidez elástica, resistencia a la deformación plástica (fluencia) y alta resistencia a la tracción, lo que las hace adecuadas para soportar cargas, uso intenso y durante un largo período de uso.

En un momento en el que su sostenibilidad es tan importante, Neoloy se ha convertido en una de las tecnologías más prometedoras del siglo XXI para la reducción global de CO2 de forma altamente eficiente y económica, demostrando que el uso de tecnología aplicada permite cambiar el paradigma constructivo, llevándolo a uno más eficiente desde todos los puntos de vista.

Composición

La solución se basa en el uso de terrenos marginales y materiales reciclados y utiliza menos asfalto, menos agregados y utilizaráterrenos disponibles localmente para relleno estructural, es decir, altamente sostenible.

Con proyectos implementados en 80 países alrededor del mundo, también se destaca que el producto tiene mayor eficacia y seguridad en el tratamiento de suelos desfavorecidos, y puedefortalecer y estabilizar mejor varios cimientos pobres.

Un sistema de estabilización mecánica tridimensional es una estructura en forma de panal creada por la interacción 3D del suelo, las paredes celulares y la geometría. El sistema de confinamiento celular Tough-Cells mantiene la compactación del suelo, lo que aumenta la resistencia estructural de la capa de relleno y el pavimento.

La zona 3D de confinamiento de la celda reduce el movimiento lateral de las partículas del suelo. (Foto: Neoloy Geocells) La zona 3D de confinamiento de la celda reduce el movimiento lateral de las partículas del suelo. (Foto: Neoloy Geocells)

Los principales mecanismos de refuerzo de Neoloy son el confinamiento de celdas laterales y verticales, el efecto viga y la distribución mejorada de cargas. Cuando el suelo confinado dentro del Neoloy se somete a carga, esto provoca tensiones laterales en las paredes de las celdas. La zona 3D de confinamiento de la celda reduce el movimiento lateral de las partículas del suelo, mientras que la carga vertical en el relleno contenido da como resultado un alto estrés lateral y resistencia en la interfaz entre la celda y el suelo.

El colchón de alta resistencia creado por Neoloy Tough Cells actúa como una viga flexible, lo que reduce la tensión y el asentamiento. Además, el confinamiento de celdas aumenta los valores del módulo elástico de los materiales de relleno granulares, particularmente los rellenos marginales, como los suelos granulares finos y los materiales reciclados.

Casos de éxito

En Estados Unidos, un caso exitoso vino de la región noreste del país. “Las celdas Neoloy fueron seleccionadas debido a su muy alta resistencia a la tracción y resistencia a largo plazo a la deformación plástica y elástica bajo fuertes cargas dinámicas. PRS Neoloy Tough-Cells ha demostrado ser eficaz para reducir la degradación mostrando una reducción en el ciclo de mantenimiento de superficie del orden de siete veces”, afirma el Prof. Alan Zarembski, director del programa de ingeniería y seguridad ferroviaria de la Universidad de Delaware.

En México, gracias a esta tecnología, se construyó un aeropuerto sobre un pantano. Mario Evaristo, director ejecutivo de la mexicana Ancora Ingeniería, comenta que “antes de la implementación de PRS-Neoloy Tough-Cells, la plataforma del aeropuerto tenía asentamientos mensuales de 1-2 cm. Hoy, después de cuatro años desde que implementamos la solución PRS, nuestras medidas recientes muestran un asentamiento de cero”.

En tanto, en Canadá, el ingeniero de Stratum Logics, Sanat Pokharel confirma que “hemos estado usando Neoloy Tough-Cells durante más de 15 años en nuestras soluciones de diseño debido a sus parámetros de ingeniería superiores. Desde una perspectiva de ingeniería civil profesional, recomiendo enfáticamente usar Neoloy Tough-Cells para proyectos de mejoramiento de suelos y refuerzo vial”.

Algunas ventajas de la tecnología

Costos

  • 10%-50% de reducción de costos de construcción
  • 20%-50% de reducción de tiempo
  • Reducción del mantenimiento hasta un 85%

Actuación

  • Mayor resistencia estructural
  • Aumento de la vida del proyecto
  • Reducción del espesor del pavimento

Medio ambiente

  • Uso de material local como relleno
  • Reducción de emisiones de CO2 durante la construcción – hasta un 40%

PRS afirma que continúa avanzando en el desarrollo de las propiedades de ingeniería de Neoloy Tough Cells, siendo así reconocido por normas y directrices nacionales e internacionales como las directrices holandesas SBRCURnet (CROW), y el último de ISO y ASTM las que cubren aplicaciones de geoceldas, mecanismos de soporte y principios de diseño; y enfatizan la importancia de los atributos del material de las geoceldas y su influencia en los factores de refuerzo a largo plazo.

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