Obras de tierra y terraplenes
Los escombros de mampostería pueden utilizarse en terraplenes y obras de tierra con las adecuadas condiciones de homogeneidad y limpieza, siendo muy recomendable eliminar el yeso por la posibilidad de causar reacciones expansivas. Esto implica notables costes, por lo que el objetivo es producir áridos que puedan ser utilizados en usos de mayor valorización, como capas de firme de modo que se puedan compensar en la medida de lo posible dichos costes. En el caso de áridos reciclados heterogéneos que no contengan sustancias peligrosas ni contaminantes inertes se podrían utilizarse en la construcción de rellenos y terraplenes, siendo interesante el aprovechamiento de la fracción 0/20 como material para la construcción de terraplenes.
En España las especificaciones técnicas que se refieren a la utilización de materiales en terraplenes y rellenos en carreteras se recogen en los artículos 330 del Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes (PG-3) (33).
Lo más destacado desde el punto de Vista del uso de los RCD en terraplenes esta dado por lo indicado en el párrafo siguiente, correspondiente al apartado 330.3 referido a materiales a emplear en terraplenes(33): “Además de los suelos naturales, se podrán utilizar en terraplenes los productos procedentes de procesos industriales o de manipulación humana, siempre que cumplan las especificaciones de este artículo y que sus características físico-químicas garanticen la estabilidad presente y futura del conjunto. En todo caso se estará en lo dispuesto en la legislación vigente en materia medioambiental, de seguridad y salud, y de almacenamiento y transporte de productos de construcción.”
Estos materiales presentan una mayor absorción de agua que los áridos naturales, cabe destacar que esta absorción es más lenta, lo que supone que, en muchos casos, con dotaciones similares de humedad haya diferencias en la trabajabilidad de estos suelos dependiendo si estos áridos se encuentran o no saturados. Por ello, se recomienda tanto para realizar los ensayos próctor como para su puesta en obra, asegurar que los áridos han completado su absorción, lo que se consigue con una humectación previa, sea en planta o en obra; de ser necesario, posteriormente en el proceso de extendido del suelo y previo a la compactación se añadirá el agua necesaria para conseguir la humedad óptima de compactación. (34,35,36)
En el País Vasco se ha hecho un tramos de prueba para comprobar, a escala real, algunas características del árido reciclado mixto relacionadas con su puesta en obra, y el riesgo asociado a su potencial lixiviación.
Un tramo experimental se diseñó para realizar un estudio controlado de la lixiviación del material. Se llevó a cabo en el barrio de la Orkonera (Ortuella - Bizkaia). Consiste en un tramo de 25 metros de longitud y una anchura mínima de 4,5 metros. El árido reciclado se dispuso en dos capas de 25 centímetros de espesor sobre una losa de hormigón, que se construyó con el objetivo de generar una superficie impermeable y con una cierta pendiente transversal, que condujese hacia un borde lateral el agua que se infiltrase a través de los 50 centímetros de árido reciclado. El tramo se compacto con compactador liso vibratorio de 12 toneladas. El control de la evolución de la densidad con la compactación se hizo con métodos nucleares no destructivos y, la densidad del material compactado se controló con el método de la arena. Los resultados muestran que el árido reciclado presenta un buen comportamiento a compactación, alcanzándose densidades en torno a la óptima con un número de pasadas habitual. La capacidad de soporte se estudió mediante ensayos de carga con placa y auscultaciones con deflectómetro de impacto. Los resultados muestran que el árido reciclado presenta una alta capacidad de soporte, asimilable a la de un árido de cantera del tramo de control.
En relación con los parámetros ambientales, la composición de los áridos y los resultados de la lixiviación muestran que parece haber una clara correlación entre el porcentaje de material cerámico en la composición del árido y su riesgo ambiental, aumentando los valores de inmisión (y superando los valores límite) en los áridos con alto porcentaje de cerámicos.
Aplicaciones de los RCD en rellenos tipo terraplén – Caracterización y comportamiento (31,32)
El PG-3 especifica que, además de suelos naturales, se podrán utilizar en la formación de terraplenes productos procedentes de la manipulación humana, tales como los residuos de construcción y demolición, siempre y cuando cumplan las especificaciones del citado Pliego de Prescripciones. El mismo establece los criterios generales y las características de los materiales a emplear en los rellenos tipo terraplén, así mismo hace una clasificación atendiendo a las propiedades de los suelos como material para rellenos. Según esta clasificación los materiales pueden ser seleccionados, adecuados, tolerables, marginales o inadecuados.
En los rellenos tipo terraplén se distinguirán cuatro zonas y los materiales se emplearán de manera específica en cada una de ellas, tal y como se muestra en la figura siguiente.
Figura 2: Materiales empleados en las distintas zonas del terraplén
En las tablas siguientes se presentan las características de comportamiento requeridas al material para su empleo en cada uno de los sectores del terraplén (332).
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EMPLEO EN CORONACIÓN |
||||
|
Tipo de suelo |
Marginal |
Tolerable |
Adecuado |
Seleccionado |
|
C.B.R. |
- |
- |
³5 |
³5 |
|
Densidad in situ |
- |
- |
³100% PM |
³100% PM |
|
Placa de carga Ev2 |
- |
- |
³60 MPa |
³100 MPa |
|
Relación de módulos K=Ev2/Ev1 |
- |
- |
£2,2 |
£2,2 |
|
No podrán utilizarse suelos expansivos (*) o colapsables (**): asiento superior al 1% de la altura inicial de la muestra cuando la presión de ensayo sea de 0,2MPa |
||||
(*) hinchamiento libre superior al 3%
(**) asiento superior al 1% de la altura inicial de la muestra cuando la presión de ensayo sea de 0,2MPa
Tabla 11: Características requeridas al material empleado en coronación
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EMPLEO EN CIMIENTO |
||||
|
Tipo de suelo |
Marginal |
Tolerable |
Adecuado |
Seleccionado |
|
C.B.R. |
- |
³3 |
³3 |
³3 |
|
Densidad in situ |
- |
³95% P.M: |
³95% P.M: |
³95% P.M: |
|
Placa de carga Ev2 |
- |
³30 MPa |
³30 MPa |
³50 MPa |
|
Relación de módulos K=Ev2/Ev1 |
- |
£2,2 |
£2,2 |
£2,2 |
|
La utilización de suelos expansivos (*) o colapsables (**) estará sujeta a un estudio especial |
||||
(*) hinchamiento libre superior al 3%
(**) asiento superior al 1% de la altura inicial de la muestra cuando la presión de ensayo sea de 0,2MPa
Tabla 12: Características requeridas al material empleado en cimiento
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EMPLEO EN NÚCLEO |
||||
|
Tipo de suelo |
Marginal |
Tolerable |
Adecuado |
Seleccionado |
|
C.B.R. |
<3 (***) |
³3 |
³3 |
³3 |
|
Densidad in situ |
- |
³95% P.M: |
³95% P.M: |
³95% P.M: |
|
Placa de carga Ev2 |
- |
³30 MPa |
³30 MPa |
³50 MPa |
|
Relación de módulos K=Ev2/Ev1 |
- |
£2,2 |
£2,2 |
£2,2 |
|
La utilización de suelos expansivos (*) o colapsables (**) estará sujeta a un estudio especial |
||||
(*) hinchamiento libre superior al 3%
(**) asiento superior al 1% de la altura inicial de la muestra cuando la presión de ensayo sea de 0,2MPa
(***) empleo sujeto a estudio y proyecto específicos
Tabla 13: Características requeridas al material empleado en el núcleo
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EMPLEO EN ESPALDONES |
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Los materiales deben satisfacer condiciones de impermeabilidad, resistencia, peso estabilizador y protección frente a la erosión |
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No podrán emplearse suelos expansivos (*) o colapsables (**) |
(*) hinchamiento libre superior al 3%
(**) asiento superior al 1% de la altura inicial de la muestra cuando la presión de ensayo sea de 0,2MPa
Tabla 14: Características requeridas al material empleado en espaldones
Caracterización geotécnica de áridos reciclados de RCD y empleo en terraplenes. (31,32)
De acuerdo a ensayos realizados a distintas muestras de áridos reciclados, se ha observado que, aunque los mismos cumplen con la mayoría de los parámetros exigidos en el PG-3 para su empleo como material de relleno en terraplenes, su contenido en yesos lo excluye o limita su uso. Es decir, cumplen con las características exigidas para ser clasificados como seleccionados o adecuados pero su contenido en yesos y sales solubles los convierte en tolerables, en el caso de los RCD limpios y en marginales, a los RCD mixtos.
Cuando el material es clasificado como marginal, se debe recurrir a las especificaciones de los apartados 330.4.4.3 y 330.4.4.4, del PG-3, que se resumen de manera esquemática en las siguientes tablas. En base a estos parámetros y los valores obtenidos en diferentes estudios, sólo pueden emplearse en el núcleo del relleno y con ciertas precauciones especiales.
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Contenido en yeso |
Utilización |
|---|---|
|
< 0,2% |
Cualquier zona del terraplén |
|
0,2% - 2% |
Núcleo del terraplén , sin precaución especial en coronación y espaldones |
|
2% - 5% |
Núcleo, con materiales especiales en coronación y espaldones |
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5% - 20% |
Núcleo, con medidas concretas para evitar la disolución |
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> 20% |
En ninguna zona del terraplén |
Tabla 15: “Especificaciones del Art. 330.4.4.3 – “Precauciones especiales con distintos tipos de suelos.” - Suelos con yesos” (33)
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Contenido en sales solubles |
Utilización |
|
< 0,2% |
Cualquier zona del terraplén |
|
0,2% - 1% |
Núcleo del terraplén , sin precaución especial en coronación y espaldones |
|
> 1% |
En ninguna zona del terraplén, requiere un estudio especial |
Tabla 16: “Especificaciones del Art. 330.4.4. 4 – “Precauciones especiales con distintos tipos de suelos.” - Suelos con otras sales solubles” (33)