Reciclado de pavimentos de hormigón

En la demolición de los firmes de hormigón deben extraerse separadamente los materiales procedentes de las distintas capas y tomar precauciones para eliminar aquellos materiales que no sean aprovechables para nuevos firmes de hormigón.

Por otra parte, con objeto de aplicar la técnica más adecuada de demolición y reciclaje, es aconsejable llevar a cabo estudios previos de los materiales que se van a demoler, mediante:

-          Recopilación de información técnica existente: año de construcción, sección de firme, cargas de tráfico soportadas (especialmente de vehículos pesados), operaciones de mantenimiento llevadas a cabo, etc.

-          Inspección visual para evaluar posibles anomalías existentes en las capas del firme.

-          Recopilación de información sobre la cantidad y calidad del material que se va a reciclar mediante la extracción de testigos y la realización de ensayos in situ y en laboratorio.

Con la demolición del pavimento se trata fundamentalmente de reducir el material a un tamaño que haga fácil su manejo y transporte hasta una planta de machaqueo, en el caso de optar por el reciclaje en planta, y separar en la medida de lo posible los elementos metálicos que contenga, además de las impurezas de cualquier tipo.

Existen en la actualidad diferentes equipos que se pueden utilizar en la demolición de pavimentos de hormigón. Su selección depende de las circunstancias de cada obra: tipo de hormigón, su resistencia e integridad, la utilización que se vaya a dar al material demolido, la necesidad de no dañar la capa de base, etc. Los equipos más habituales son los martillos hidráulicos, los fracturadores de impacto y las mandíbulas hidráulicas; en los últimos años se han desarrollado nuevos equipos, como los fracturadores de chorro de agua a alta presión y los     de resonancia.

Los martillos hidráulicos montados en retroexcavadoras, a pesar de su bajo rendimiento, en torno a los 50 m²/h, se han utilizado habitualmente en la demolición de pavimentos de hormigón, fundamentalmente cuando las losas tienen un espesor importante como sucede en los aeropuertos.

Los fragmentadores de impacto rompen el pavimento al dejar caer sobre las mismas guillotinas o mazas metálicas. En el rendimiento de estos equipos influyen una serie de factores, como el espesor de las losas, la resistencia del hormigón, la cantidad y distribución del acero y la capacidad de soporte de la base de apoyo del pavimento.

En cada obra habrá que ajustar el número de pasadas del fragmentador, su velocidad de avance y la altura de caída de las masas. La energía de impacto debe también controlarse para minimizar el daño de las capas subyacentes y las obras de drenaje. El espaciamiento habitual de los impactos es de 60 cm en losas de hormigón en masa, reduciéndose a unos 15 cm en las losas armadas, para poder retirar las armaduras haciendo posible su carga con pala. En losas de hormigón en masa de 20 cm de espesor se obtienen rendimientos del orden de 150 m²/h.

Las mandíbulas hidráulicas, montadas sobre equipos tractores, son capaces de ejercer una fuerza en su cierre sobre el material aprisionado, que procede de la demolición primaria, reduciendo sensiblemente su tamaño y facilitando, en su caso, la separación de armaduras antes del procesamiento en plantas de machaqueo.

Los fracturadores de chorro de agua a alta presión, con rendimientos de aproximadamente 10 m²/h, están indicados cuando se trata de eliminar un cierto espesor de las losas afectadas por deterioros superficiales, en pavimentos sobre tableros de puentes y en hormigón armado, rompiendo el hormigón que rodea a las armaduras, sin dañarlas. Con estos equipos se consigue un coeficiente de reducción muy alto, y no afecta a la integridad de las capas subyacentes de la zona tratada.

Los fracturadores por resonancia permiten la trituración de losas de hormigón armado de hasta 30 cm de espesor en trozos no superiores a 25 mm, con rendimientos de 400 a 500 m²/h, así como la completa separación de la armadura y el hormigón.

Para el reciclaje en planta, una vez fracturado el pavimento de hormigón, es necesario retirarlo, generalmente por medio de rippers, separar los elementos metálicos, en su caso, y cargar el material para transportarlo a las plantas de machaqueo. Generalmente, la separación de las armaduras de los pavimentos de hormigón armado se realiza “in situ”, mientras que la de los pasadores y barras de atado se suele hacer en las plantas. La carga del material conviene hacerla con palas de neumáticos, que afectan menos a las bases de apoyo.

Equipos avanzados de microfractura por resonancia permiten la rotura eficiente y controlada del pavimento de hormigón. Mediante técnicas de fragmentación por “rubblizing” y refuerzo del pavimento de hormigón con mezclas bituminosas es posible reutilizar in situ el 100 % del pavimento de hormigón transformando éste en una capa granular de alta resistencia. En el apartado 10.4.2. de la Norma 6.3 IC: Rehabilitación de firmes del Ministerio de Fomento, se prevé la rehabilitación estructural de un firme que tenga pavimento de hormigón mediante rotura controlada, asentamiento del firme existente y recrecimiento con mezcla bituminosa.

La técnica consiste en aplicar sobre el pavimento de hormigón un martillo demoledor que aplica una carga dinámica concentrada, de baja amplitud y alta frecuencia. El agrietamiento por resonancia se propaga hacia abajo en ángulos de aproximadamente 45° hasta la base de la losa, sin afectar a las capas subyacentes del pavimento en espesores variables de entre 150 y 550 mm. La porción superior del pavimento afectado (aproximadamente el primer cuarto de su espesor) queda fracturada en tamaños inferiores. A continuación, se lleva a cabo un planchado con un compactador de rodillos para eliminar posibles partículas sueltas en la superficie, pero sin llegar a compactar la capa de material triturado. Se obtiene un material conformado por trozos angulares y entrelazados con una alta trabazón, similar en capacidad estructural a una base granular con alto módulo. El proceso constructivo es rápido y permite alcanzar rendimientos de entre 5000 y 7000 m² por jornada, en función de la planificación de la obra, que son muy superiores al método convencional de demolición mediante martillo neumático; y no genera daños en estructuras bajo el pavimento o el entorno.

Fotografía 2. Microfractura por resonancia (Rubblizing) [Fuente: RMI]