PAVIMENTOS A LA ALTURA DEL CRECIMIENTO: ESTABILIZACIÓN DE BASES

Las carreteras son al país como el sistema circulatorio es al cuerpo humano. Esta afirmación ha sido utilizada en innumerables oportunidades con la intención de sensibilizar a los responsables de la vialidad sobre la importancia que ésta reviste para un país. Y si lo observamos de cerca, no está muy lejos de la realidad.

El aparato circulatorio o cardiovascular es, primordialmente, un sistema de transporte interno que utilizan los seres vivos para mover, dentro de su organismo, oxígeno y nutrientes a todas las partes del cuerpo de manera que éste pueda seguir funcionando y ayudarlo así a satisfacer las demandas de actividad, ejercicio y estrés.

Aunque nos encontramos muy lejos de alcanzar la versatilidad de este maravilloso sistema, debemos comprender que nuestros países, en cierta forma, también funcionan como sistemas orgánicos que demandan funciones similares y es nuestra responsabilidad aproximarnos lo más posible a ellas. Los destinos que la vialidad une, demandan entradas y salidas de bienes y servicios en cantidades cambiantes y requieren que la vialidad se adapte continuamente para que su desarrollo sea “saludable”. Al igual que el cuerpo humano, las zonas de un país donde la vialidad es deficiente, no se desarrollan. Podríamos decir: “se atrofian».

En este contexto, no es difícil entender que las demandas de tráfico en una zona minera no sean las mismas que en una zona de explotación agrícola o diferente a las zonas turísticas y a las proximidades de una ciudad. De igual manera, si pensamos en desarrollo, durante cuatrocientos años hemos sido testigos de un incremento sostenido del comercio y la industria con las consecuencias lógicas para la vialidad. Así que, el transporte en todas sus formas, exige cada vez más capacidad y más eficiencia, convirtiendo a la vialidad en el segundo pilar, en orden de importancia, para medir la competitividad y el desarrollo económico de una nación. Con estas premisas en mente, es razonable resaltar la responsabilidad que tenemos las personas que nos dedicamos al diseño y construcción de carreteras, de mantenernos inquietos en búsqueda de soluciones que permitan construir cada vez mejores carreteras y a la vez más económicas y durables.

En el otro extremo, encontramos al estado y al pragmatismo que impone la administración de recursos públicos. Éste pragmatismo, demanda que los órganos de gobierno se mantengan a la cabeza, en tecnología y conocimientos, para que puedan implementar materiales y soluciones que permitan conducir el desarrollo de los pavimentos a la velocidad que se requiere y evitar “atrofias”. Sin embargo, todos hemos experimentado la sensación de que la tenebrosa sombra de la corrupción inhibe la innovación. Para contrarrestar esa tendencia, es necesario desarrollar asociaciones en las que cohabiten, con el gobierno, organismos independientes que pertenezcan a las academias y a la empresa privada, para que regulen la introducción de las técnicas y de las tecnologías avalando el desarrollo bajo un aura de honestidad y progreso. Para hacer esto posible, es necesario que los espacios del gobierno se llenen con técnicos bien preparados y probos que toda sociedad posee y que se constituyan en la génesis del progreso vial bajo la premisa de que no debiera haber nadie más preocupado por el desarrollo tecnológico de este rubro que quién posee la responsabilidad de administrar y rendir cuentas a la sociedad.

En este contexto, las empresas privadas han tomado investigaciones desarrolladas en países del primer mundo y buscan incluirlas en nuestro mercado luchando contra la corriente adversa que se genera en estos ambientes de baja creatividad y cerrados a la innovación, sin embargo y muy a pesar de esta realidad, se hacen grandes esfuerzos y múltiples intentos que terminan en pequeños logros y discretos avances como lo que hemos experimentado en las bases estabilizadas con cemento.

El cemento, material estabilizador por excelencia, ha sido utilizado desde que se descubrió que, de lograr mantener unidas a las partículas del suelo ante las solicitaciones de carga y vibración que genera el tráfico, se podían diseñar geo-materiales que permitirían el confort y la seguridad mientras se reducían sensiblemente, los tiempos de viaje de los vehículos de carga. Desde ese momento, las bases estabilizadas con cemento se constituyeron en una solución para vías escalables que se adapta perfectamente a esta filosofía.

En paralelo, se han desarrollado sanas competencias entre la estabilización de suelos con materiales asfálticos y con materiales a base de cemento, trayendo como consecuencia investigaciones de primera línea y una gran cantidad de técnicas y tecnologías que buscan eliminar las limitaciones que ambos agentes poseen. Por el lado del asfalto, su mayor limitación radica en la poca capacidad que posee de estabilizar materiales finos y plásticos, además de lo susceptible que resulta al agua y a las temperaturas, mientras que, por el lado del cemento, la tendencia al agrietamiento es la limitación mayor.

En nuestro afán por demostrar las ventajas de las bases estructurales cementadas, Cementos Pacasmayo logró incluir ésta solución en un tramo de la Carretera Costanera de Piura. Aplicando mucha ingeniería e invirtiendo recursos, se logró reducir hasta en un 60% los costos de construcción de la base estructural sin tomar en cuenta ahorros adicionales que se derivarán de la durabilidad que la solución tendrá. El proceso se dividió en dos etapas:

EXPEDIENTE

El cálculo estructural se concentró en métodos modernos de cálculo estructural a través de simulaciones matemáticas. Para ello se utilizó un software libre diseñado en la Universidad del Cauca en Colombia. Este programa, llamado WinDPAV 2.5, está, a su vez, basado en el programa norteamericano ELSYM 5 de la FHWA que utiliza modelos matemáticos para simular el deterioro acumulado de un pavimento sobre una subrasante determinada. Tanto los materiales que componen al pavimento como la capacidad de soportar cargas de la fundación, son caracterizados con sus módulos de elasticidad estático y su espesor. Ante esa combinación, el programa predice la cantidad máxima de repeticiones de Ejes Equivalente que llevarían a la estructura a la falla. Esta cantidad de EE’s se compara con el tráfico esperado, determinado en conteos y proyecciones, de manera de saber si la estructura responderá positivamente ante las solicitaciones esperadas.

CONSTRUCCIÓN

Luego de hacer los cálculos para los doce tramos homogéneos que se detectaron en la obra, se prepararon en el laboratorio, mezclas de trabajo que cumplieran con los parámetros de diseño estructural de cada uno. Estos diseños de mezcla, se verificaron utilizando los módulos de elasticidad estáticos obtenidos en el laboratorio mientras que, en paralelo, se completaron ensayos adicionales para corroborar que estas mezclas cumplieran también, con la resistencia a la compresión No-Confinada mínima exigida por la norma, la cual fue superada ampliamente. Como se podrá notar, los diseños estructurales y de mezcla se realizaron con mayores exigencias de las requeridas, sin embargo, la introducción de estas nuevas tecnologías así lo impone.

Por otra parte, en el proceso constructivo de ésta obra, se utilizaron los dos métodos más recomendados para la construcción de bases estructurales estabilizadas con cemento. Estos fueron la mezcla en planta de suelos y el reciclado in-situ con equipo reciclador. La ventaja de éstos dos métodos radica en que garantizan la homogeneidad de la mezcla, elemento de vital importancia en la preparación industrial de suelos estabilizados. En ambos casos, los procedimientos fueron detalladamente calibrados. Vale la pena resaltar, que en el proceso de reciclado in-situ, el extendido del cemento se realizó con un moderno equipo esparcidor de aditivos sólidos a granel, único en el país y que Cementos Pacasmayo pone a la disponibilidad de sus clientes para hacer más eficiente y precisa la dosificación del cemento en campo.

Todo este proceso debió ser cuidadosamente monitoreado para garantizar la homogeneidad de soporte de la estructura. Para tal fin se diseñaron procesos y procedimientos de aseguramiento y control de calidad que acompañaron a la construcción en todo momento.

La construcción de pavimentos con bases estabilizadas con cemento involucra ventajas importantes. Por una parte, permite ahorros tanto en la etapa de construcción como en la de mantenimiento. Su estructura será más resistente a las condiciones medioambientales adversas, ofreciendo una mayor capacidad de recuperación ante eventos climatológicos extremos. Su rigidez estructural la hace menos vulnerable a las sobrecargas y por lo tanto, sus diseños consideran aceptar la mayor parte de las cargas, favoreciendo capas de rodadura más delgadas y sometidas exclusivamente a compresión alejando el perjudicial efecto de la fatiga sobre las capas de rodadura y prolongando la vida útil de la estructura.

Finalmente, cuando se analiza la vida útil del pavimento, la incertidumbre que involucra al tráfico se convierte en un factor decisivo. Las bases estabilizadas con cemento tienen un excelente comportamiento ante la fatiga y pueden soportar altas cargas, siendo esta consideración válida por largos períodos de vida, lo que permite que la vía se refuerce solo en las capas superiores disminuyendo costos de rehabilitación. Además, es de fácil mantenimiento, no se contamina fácilmente y se puede reciclar sin incurrir en costos adicionales.

La innovación debe ser una constante en la vida de un país. De esta manera, la empresa privada, comprometida con el desarrollo y la calidad de vida de su población, aporta soluciones valederas que marcan el camino hacia un futuro brillante para todos.