El Reciclado en Caliente In Situ (HIR) rehabita pavimentos asfálticos en el sitio mediante calentamiento, escarificado y remezclado de la superficie existente (añadiendo a veces rejuvenecedor y mezcla virgen), para luego recompactar — todo en un tren continuo. El HIR aborda deterioros superficiales (desprendimiento de áridos, fisuración, ahuellamiento) sin la profundidad de fresado y reposición del CIR. Cubre los métodos de HIR (reciclado superficial; remezclado; repavimentación) y la inspección de superficies tratadas con HIR.
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El Reciclado en Caliente In Situ (HIR) es definido por la Administración Federal de Carreteras (FHWA) como “un proceso en caliente en el cual el material de pavimento asfáltico existente se recicla in situ. Típicamente, el pavimento se procesa a una profundidad de 20 a 40 mm (¾ a 1½ pulg). El pavimento asfáltico deteriorado se calienta y el material ablandado se escarifica y mezcla con agregado virgen y/o agente reciclante y/o mezcla asfáltica virgen.” El HIR es una operación totalmente integrada y continua de una sola pasada que calienta, escarifica, procesa, mezcla, repavimenta y compacta la superficie del pavimento existente sin retirar material de la carretera. El proceso reutiliza el 100 por ciento del material superficial existente en el sitio, eliminando la necesidad de transportar el material fresado o importar agregados vírgenes para la capa reciclada.
La Asociación de Reciclado y Recuperación de Asfalto (ARRA) clasifica el HIR como uno de los tres métodos de reciclado in situ junto con el Reciclado en Frío In Situ (CIR) y la Recuperación a Profundidad Completa (FDR). El HIR se distingue de estos métodos por la aplicación de calor para ablandar la superficie del pavimento existente, permitiendo el escarificado sin fresado, y por su capacidad de producir una carpeta de rodadura final que puede servir como superficie de rodamiento sin requerir una sobrecapa separada. La profundidad de tratamiento para HIR está limitada a los 19 a 50 mm superiores del pavimento — sustancialmente más superficial que el CIR (50 a 125 mm) o el FDR (150 a 300 mm). Esta limitación de profundidad significa que el HIR es una técnica de rehabilitación superficial que aborda deterioros a nivel de superficie pero no puede corregir deficiencias estructurales en las capas subyacentes del pavimento.
El HIR ofrece importantes beneficios económicos y ambientales en comparación con la reconstrucción convencional por fresado y reposición. Proyectos documentados han demostrado ahorros de costos del 20 al 50 por ciento frente a los métodos convencionales. El proyecto de la Carretera 3 de Alberta reportó costos de HIR de $2.00/m² en comparación con $3.21/m² para la sobrecapa convencional de HMA, un ahorro del 38 por ciento que se tradujo en $14,600 por kilómetro de dos carriles frente a $41,400. El proyecto HIR del Aeropuerto Internacional de Kelowna logró un ahorro aún más dramático de aproximadamente el 50 por ciento — $2.31 millones para la rehabilitación completa de la pista con HIR frente a una oferta inicial de $6.26 millones para fresado y reposición convencional. Más allá de los ahorros directos de costos, el HIR elimina el tráfico de camiones para el transporte de materiales, reduce el consumo de combustible al eliminar el secado de agregados y el calentamiento de producción de HMA, disminuye las emisiones de gases de efecto invernadero, preserva la geometría de la carretera y mantiene los gálibos de puentes y las alturas de bordillos — atributos que lo hacen particularmente atractivo para corredores urbanos restringidos, puentes con capacidad estructural limitada para camiones pesados y áreas ambientalmente sensibles.
La Asociación de Reciclado y Recuperación de Asfalto (ARRA) reconoce tres procesos distintos de HIR: Reciclado Superficial (calentamiento-escarificado), Remezclado y Repavimentación. Cada método es adecuado para condiciones específicas del pavimento, tipos de deterioro y requisitos de rendimiento. La selección entre estos métodos depende de la granulometría del agregado del pavimento existente, las propiedades del ligante, la profundidad del deterioro, la carga de tráfico y las características superficiales deseadas del pavimento rehabilitado.
La siguiente tabla resume los parámetros clave que distinguen los tres métodos HIR:
| Parámetro | Reciclado Superficial | Remezclado | Repavimentación |
|---|---|---|---|
| Profundidad Típica | 19–38 mm (¾–1½ pulg) | 25–75 mm (1–3 pulg) | 25–50 mm (1–2 pulg) HIR + sobrecapa |
| Material Virgen Añadido | Solo rejuvenecedor | Rejuvenecedor + agregado virgen o HMA (hasta 30 %) | Rejuvenecedor + sobrecapa delgada de HMA (típicamente 19–38 mm) |
| Función de la Capa | Carpeta de rodadura final | Carpeta de rodadura o base para sobrecapa | Carpeta de rodadura compuesta |
| Configuración de Extendedora | Extendedora simple | Extendedora simple | Extendedora doble (extendedora HIR + extendedora de sobrecapa) |
| Mejor Para | Carreteras de bajo tráfico con granulometría de agregado adecuada | Carreteras que necesitan modificación de granulometría/ligante | Carreteras de mayor tráfico que necesitan durabilidad mejorada |
El reciclado superficial, también conocido como calentamiento-escarificado, es el método HIR más antiguo y más utilizado. El proceso comienza calentando la superficie del pavimento mediante calentadores radiantes u hornos de aire caliente montados en unidades precalentadoras autopropulsadas. El calor ablanda la superficie asfáltica existente hasta una profundidad de 19 a 38 mm (¾ a 1½ pulgadas), haciendo que el material sea maleable para el procesamiento mecánico sin necesidad de fresado. Típicamente, dos o más unidades precalentadoras operan en secuencia para elevar gradualmente la temperatura de la superficie del pavimento a aproximadamente 120–150 °C (250–300 °F) en la profundidad de tratamiento. El calentamiento gradual es esencial para evitar quemar el ligante asfáltico, lo que causaría emisión excesiva de humo, generación de gases y daño permanente a las propiedades ingenieriles del ligante.
Una vez que el pavimento se ha calentado al perfil de temperatura objetivo, una unidad escarificadora sigue inmediatamente detrás del último precalentador. El escarificador utiliza un conjunto de púas con punta de carburo o un cabezal fresador rotatorio que penetra la superficie ablandada hasta la profundidad especificada, rompiendo el material del pavimento en partículas manejables sin triturar el agregado. El material escarificado, ahora una mezcla de ligante asfáltico envejecido y agregado existente, se amontona o se deja en una capa suelta detrás del escarificador. Luego se rocía un agente rejuvenecedor sobre el material escarificado a una tasa precisamente controlada determinada por el diseño de mezcla. El rejuvenecedor es típicamente un producto a base de aceite ligero o emulsión formulado para restaurar las propiedades químicas y físicas del ligante asfáltico envejecido.
El material tratado se nivela mediante un conjunto de sinfín y extendedora que da forma a la capa reciclada según la sección transversal y el perfil especificados. La compactación inicial es proporcionada por el mecanismo de apisonado de la extendedora, seguida de la compactación final mediante rodillos convencionales — típicamente un rodillo vibratorio de tambor de acero seguido de un rodillo de neumáticos. La capa compactada sirve como carpeta de rodadura final y generalmente puede abrirse al tráfico una vez que la temperatura del pavimento desciende por debajo de 66 °C (150 °F).
El reciclado superficial es más adecuado para pavimentos donde la granulometría y calidad del agregado existente son adecuadas pero el ligante ha envejecido y deteriorado hasta el punto de que se han desarrollado deterioros superficiales. Los pavimentos candidatos típicos presentan desprendimiento de áridos, fisuración térmica leve a moderada y agregado pulido pero tienen bases y subrasantes estructuralmente sólidas. El método puede corregir irregularidades superficiales menores (ahuellamiento de hasta aproximadamente 25 mm) y restaurar la textura superficial y la fricción.
La limitación principal del reciclado superficial es que no se añade nuevo agregado o ligante más allá del agente rejuvenecedor. Si el pavimento existente tiene una granulometría demasiado fina, contenido de ligante insuficiente o degradación visible del agregado, el reciclado superficial puede no producir una carpeta de rodadura duradera. En tales casos, los métodos de remezclado o repavimentación son más apropiados porque permiten la adición de materiales vírgenes para modificar las propiedades de la mezcla reciclada. El reciclado superficial también es limitado en su capacidad para corregir ahuellamiento profundo (mayor de 25–30 mm) o restaurar la pendiente transversal cuando el perfil existente ha sido significativamente distorsionado por la deformación del pavimento.
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El remezclado extiende el concepto de reciclado superficial incorporando materiales vírgenes — incluyendo nuevo agregado, ligante asfáltico y/o mezcla asfáltica en caliente — en la mezcla reciclada. Esta capacidad permite al ingeniero modificar la granulometría, el contenido de ligante y las propiedades del ligante de la capa reciclada para alcanzar objetivos específicos de diseño de mezcla, en lugar de simplemente aceptar las propiedades del pavimento existente.
En el proceso de remezclado, el pavimento existente se calienta y escarifica como en el reciclado superficial. Sin embargo, en lugar de añadir solo rejuvenecedor, el material escarificado se transfiere a un mezclador de tipo pugmill donde se combina con cantidades medidas de materiales vírgenes. El agregado virgen típicamente se precalienta para asegurar que no enfríe la mezcla reciclada por debajo de la temperatura de colocación requerida. La proporción de material virgen en la mezcla total puede variar del 10 al 30 por ciento en peso, con el porcentaje exacto determinado por el diseño de mezcla basado en las propiedades del pavimento existente y las propiedades objetivo de la mezcla reciclada.
El proceso de remezclado puede realizarse en una sola etapa (una pasada de calentamiento y mezclado) hasta profundidades de 50 mm, o en múltiples etapas para mayores profundidades. En el remezclado de múltiples etapas, la pasada inicial precalienta y escarifica el pavimento hasta la profundidad especificada, y una segunda pasada con otra unidad calentadora-mezcladora procesa el material hasta la profundidad final, que puede extenderse hasta aproximadamente 75 mm (3 pulgadas). El enfoque de múltiples etapas se utiliza cuando la profundidad de tratamiento requerida excede lo que puede calentarse y procesarse efectivamente en una sola pasada.
El remezclado está indicado cuando el pavimento existente presenta cualquiera de las siguientes condiciones que impiden que el reciclado superficial produzca una carpeta de rodadura adecuada:
Deficiencias granulométricas: La granulometría del agregado existente puede ser demasiado fina (contenido excesivo de arena y finos) para proporcionar resistencia adecuada al ahuellamiento para la carga de tráfico esperada. La adición de un agregado virgen grueso corrige la granulometría y establece un esqueleto de agregado más resistente al ahuellamiento. Por el contrario, si la mezcla existente tiene exceso de agregado grueso y finos insuficientes, la adición de un agregado virgen fino o arena de mezcla mejora la trabajabilidad y compactación.
Bajo contenido de ligante: El pavimento existente puede tener un contenido insuficiente de ligante debido a la construcción original, pérdida oxidativa con el tiempo o migración del ligante hacia la capa base. La adición de ligante asfáltico virgen o HMA restaura el contenido total de ligante al nivel óptimo para la mezcla reciclada.
Contenido excesivo de ligante: Cuando el pavimento existente tiene un contenido muy alto de ligante — como pavimentos que han sufrido exudación o sangrado — la adición de agregado virgen diluye el porcentaje total de ligante, reduciendo la relación ligante-agregado a un nivel aceptable.
Altos vacíos de aire: Si el pavimento existente tiene altos vacíos de aire in situ (superiores al 8–10 por ciento), la mezcla reciclada también puede presentar altos vacíos de aire después de la compactación, lo que lleva a oxidación acelerada y daño por humedad. La adición de arena de mezcla o agregado virgen fino llena el espacio vacío y reduce el contenido de vacíos de aire de la mezcla compactada.
Potencial de ahuellamiento: Para pavimentos que soportarán volúmenes de tráfico mayores o cargas más pesadas que el diseño original, la adición de un agregado virgen más grueso con mejor contacto piedra-piedra mejora la resistencia al ahuellamiento. El proyecto de la Carretera 3:16 de Alberta añadió 10 por ciento de arena de mezcla y un rejuvenecedor Cyclogen L al 0.3 por ciento en peso para lograr una penetración de ligante recuperado de 93 dmm, transformando un pavimento frágil y fisurado en una carpeta de rodadura flexible y resistente al ahuellamiento.
El remezclado produce una capa reciclada que puede servir como carpeta de rodadura final (para niveles de tráfico bajos a moderados) o como base para una sobrecapa posterior de HMA (para niveles de tráfico más altos). Cuando se planifica una sobrecapa, la capa remezclada proporciona una base uniforme y estructuralmente sólida que distribuye las cargas y previene la reflexión de fisuras existentes a través de la nueva sobrecapa.
La repavimentación es el método HIR más sofisticado, que combina los beneficios del reciclado in situ con la adición de una nueva sobrecapa de HMA — todo en una sola pasada continua. El proceso implica calentar y escarificar la superficie existente como en el reciclado superficial o remezclado, colocar el material reciclado como capa inferior, y colocar simultáneamente una nueva sobrecapa de HMA como capa superior. Ambas capas se compactan juntas, creando una sección estructural monolítica con una interfaz termounida que elimina el potencial de delaminación entre capas.
El método de repavimentación requiere una pavimentadora especializada equipada con dos unidades extendedoras. La primera extendedora coloca y da forma al material HIR reciclado. Inmediatamente detrás de la primera extendedora, la segunda extendedora coloca la nueva sobrecapa de HMA directamente sobre la capa HIR no compactada. Las dos capas se compactan juntas mediante el tren de rodillos, logrando una sección de pavimento unificada donde la interfaz entre la capa HIR y la sobrecapa está efectivamente “termounida” — el calor de la sobrecapa recién colocada y la capa HIR subyacente fusiona las dos capas en un único espesor de pavimento monolítico.
El espesor combinado de la capa HIR y la sobrecapa en la repavimentación totaliza típicamente 50 a 75 mm, con la capa reciclada contribuyendo de 25 a 50 mm y la sobrecapa contribuyendo de 19 a 38 mm. La mezcla de la sobrecapa puede diseñarse con características de rendimiento específicas — ligante modificado con polímeros para mayor resistencia al ahuellamiento, masilla asfáltica de piedra (SMA) para durabilidad superficial y fricción superiores, o capa de fricción de gradación abierta (OGFC) para drenaje — que complementan las propiedades de la capa HIR reciclada.
La compactación simultánea de ambas capas en la repavimentación produce varias ventajas estructurales que no son alcanzables cuando se coloca una sobrecapa sobre una capa HIR compactada por separado:
Unión entre capas mejorada: La capa HIR está a su temperatura de colocación o cerca de ella cuando se coloca la sobrecapa, y ambas capas se enfrían juntas durante la compactación. Esto crea una unión térmica en la interfaz que es sustancialmente más fuerte que la unión mecánica lograda por un riego de adherencia aplicado a una superficie HIR fría y curada. Investigaciones del Departamento de Transporte de Florida (FDOT) han demostrado que las uniones termounidas en repavimentación alcanzan resistencias de unión comparables o superiores a las de secciones monolíticas de HMA.
Vacíos de aire reducidos en la interfaz: En la construcción convencional de sobrecapas, la interfaz entre el pavimento existente y la sobrecapa típicamente exhibe mayores vacíos de aire que el interior de cualquiera de las capas, creando una vía preferencial para la infiltración de agua y el daño acelerado por humedad. En la repavimentación, la compactación simultánea de ambas capas elimina esta concentración de vacíos de aire en la interfaz, produciendo un gradiente de densidad más uniforme a través del espesor total del pavimento.
Eliminación del retardo de fisuración por reflexión: Cuando se coloca una sobrecapa sobre una capa HIR curada, la sobrecapa debe diseñarse para resistir la reflexión de cualquier fisura que pueda desarrollarse en la capa HIR. En la repavimentación, ambas capas se compactan mientras el material HIR permanece caliente y trabajable, permitiendo que la sobrecapa se una íntimamente con el material HIR y eliminando la interfaz distintiva que impulsa la fisuración por reflexión.
Control de perfil mejorado: La configuración de doble extendedora permite el control independiente del perfil de la capa HIR y el perfil de la sobrecapa, permitiendo la corrección precisa de la pendiente transversal, el bombeo y la pendiente longitudinal durante el proceso de reciclado.
El tren de equipos HIR es una secuencia autónoma y coordinada de máquinas especializadas que operan como una línea de producción continua. El tren avanza a una velocidad típica de 2.4 a 8.0 metros por minuto (8 a 26 pies por minuto) , procesando el pavimento en una sola pasada. La eficiencia y calidad del proceso HIR dependen críticamente de la configuración, calibración y operación adecuadas de cada componente del tren.
El tren HIR típicamente incluye un mínimo de dos unidades precalentadoras que operan delante del escarificador. Estas unidades son autopropulsadas, alimentadas con propano o diésel, y están equipadas con calentadores radiantes infrarrojos u hornos de aire caliente. La elección entre calentamiento radiante y por aire caliente depende de la marca específica del equipo, las condiciones del proyecto y las regulaciones ambientales.
Los calentadores radiantes operan a aproximadamente 2000 °F (1093 °C) y transfieren calor a la superficie del pavimento mediante radiación infrarroja. Los paneles radiantes distribuyen energía calorífica a una tasa que supera las 80,000 BTU por pie cuadrado. La alta temperatura superficial ablanda rápidamente la capa superior del pavimento, pero el calor debe controlarse para evitar quemar el ligante y producir humo excesivo. Los calentadores radiantes modernos están cerrados y ventilados para contener el calor y reducir la pérdida de calor a la atmósfera.
Los hornos de aire caliente operan a aproximadamente 1100 °F (593 °C) y utilizan aire caliente forzado para transferir calor al pavimento. La temperatura operativa más baja de los sistemas de aire caliente reduce el riesgo de quemar el ligante y se prefiere en áreas ambientalmente sensibles o donde las emisiones de humo están reguladas. Los sistemas de aire caliente requieren mayores caudales de aire y tiempos de calentamiento más largos que los sistemas radiantes para alcanzar la misma temperatura del pavimento en profundidad.
Las unidades precalentadoras deben ser capaces de calentar el ancho completo del carril — típicamente hasta 4.3 metros (14 pies) — y deben mantener un calentamiento consistente en todo el ancho para asegurar un ablandamiento uniforme del pavimento. Los tanques de propano para los calentadores deben estar certificados según FMCSA Sección 178.345, con una capacidad máxima de 1000 galones. Cada unidad debe estar equipada con un sistema integrado de rociado de agua (tanques de mínimo 500 galones) para extinción de incendios y un sistema de parada de seguridad remota inalámbrica.
Detrás de los precalentadores, la unidad calentadora-escarificadora realiza el procesamiento mecánico del pavimento ablandado. La unidad es autopropulsada y está equipada con un conjunto de púas de carburo con resorte (típicamente 9 dientes por pie de ancho) o un cabezal fresador rotatorio. Las púas penetran el pavimento calentado hasta la profundidad especificada — típicamente 19 a 38 mm (¾ a 1½ pulgadas) — y rompen el material sin triturar las partículas de agregado. El espaciado de las púas es típicamente de 1.0 pulgada o menos, y la profundidad es ajustable para acomodar variaciones en el espesor del pavimento y el perfil de la superficie.
El material escarificado se procesa dentro de la máquina para reducir el tamaño máximo de partícula a la granulometría especificada. En configuraciones de remezclado, el material escarificado se transfiere a un mezclador tipo pugmill a bordo donde se combina con cantidades medidas de rejuvenecedor y materiales vírgenes. El tiempo de mezclado en el pugmill se controla para lograr un recubrimiento uniforme de todas las partículas de agregado sin excesiva descomposición.
El sistema de rociado de rejuvenecedor está integrado en la unidad de procesamiento, con boquillas de rociado posicionadas para aplicar el agente rejuvenecedor al material escarificado a la tasa especificada por el diseño de mezcla. Las boquillas se seleccionan según la tasa de aplicación requerida y la velocidad de avance, y el sistema está equipado con un caudalímetro autocalibrable que proporciona una precisión de ±5 por ciento de la tasa de diseño de mezcla. La tasa de alimentación del rejuvenecedor está interbloqueada positivamente con la velocidad de avance de la máquina — si la máquina reduce la velocidad o se detiene, la alimentación de rejuvenecedor se ajusta automáticamente para mantener la tasa de aplicación correcta por unidad de área.
Los componentes finales del tren HIR son la unidad extendedora y los rodillos compactadores. La extendedora es una extendedora vibratoria calefaccionada con sinfín y controles electrónicos de pendiente y nivel. Recibe el material HIR procesado de la unidad mezcladora o directamente del escarificador (en reciclado superficial), lo extiende al ancho y espesor especificados, y proporciona compactación inicial — alcanzando típicamente aproximadamente el 75 al 82 por ciento de la densidad máxima teórica. La extendedora está equipada con una rotura central para control ajustable del bombeo y rotura lateral para control de pendiente.
La compactación se realiza utilizando rodillos convencionales de HMA que siguen inmediatamente detrás de la extendedora. La secuencia estándar de rodillado incluye:
El patrón de compactación (número de pasadas, velocidad del rodillo, amplitud y frecuencia) se establece durante una sección de prueba de franja de control construida al inicio del proyecto. La franja de control, típicamente de 150 a 300 metros (500 a 1000 pies) de longitud, se utiliza para verificar que la secuencia de rodillado alcance la densidad especificada, y el procedimiento de compactación se documenta para su uso durante la producción.
El éxito del HIR depende críticamente de una selección adecuada del proyecto. Según el Centro Nacional de Tecnología del Asfalto (NCAT) y la Revisión Bibliográfica del Departamento de Transporte de Florida (FDOT) sobre reciclado en caliente in situ, “el éxito del proceso HIPR depende extremadamente de las condiciones existentes del pavimento a reciclar.” La selección adecuada del candidato es el factor más importante que determina si el HIR ofrecerá la vida útil esperada.
El HIR es apropiado para pavimentos donde el deterioro es superficial y la estructura subyacente permanece sólida. El pavimento candidato debe cumplir los siguientes criterios:
Según la Publicación FHWA 98042 (Capítulo 3, Tabla 3-1) y múltiples especificaciones de DOT estatales, los siguientes deterioros del pavimento son adecuados para corrección mediante HIR:
| Tipo de Deterioro | Idoneidad | Mecanismo de Corrección del HIR |
|---|---|---|
| Desprendimiento de áridos / Meteorización | Excelente | El remezclado y rejuvenecimiento del ligante restaura la cohesión superficial |
| Fisuración por contracción / Térmica | Excelente | Las fisuras son interrumpidas y rellenadas por el material reciclado |
| Fisuración por fatiga (Piel de cocodrilo) | Limitada (si <40 % del área) | La superficie fisurada se remezcla en una capa uniforme |
| Ahuellamiento (< 50 mm) | Excelente | Los surcos se rellenan y se restablece el bombeo |
| Corrugación / Desplazamiento | Excelente | Las irregularidades superficiales se nivelan |
| Exudación / Sangrado | Excelente | El exceso de ligante se diluye o corrige con agregado añadido |
| Agregado pulido | Excelente | Se restaura la nueva textura superficial y fricción |
| Tipo de Deterioro | Razón de No Idoneidad |
|---|---|
| Fallo estructural | El HIR es solo superficial — no añade capacidad estructural |
| Fallo de base / subrasante | El HIR no puede corregir problemas estructurales profundos |
| Delaminación dentro de los 50 mm superiores | Las capas delaminadas pueden no unirse durante el reciclado |
| Pavimentos con tejido geotextil | El tejido se envuelve alrededor del cabezal fresador y se rasga |
| Múltiples sellos superficiales | Los sellos causan humo excesivo, calentamiento desigual |
| Agregado de escoria de acero | Mala transferencia de calor, generación excesiva de humo |
| Superficies modificadas con caucho | El caucho se pega a los neumáticos del equipo, mal procesamiento |
| Numerosos parches de baches | Materiales inconsistentes impiden el procesamiento uniforme |
El HIR es más efectivo cuando se aplica a pavimentos en el rango de PCI de 40 a 60 — suficientemente deteriorados para justificar la intervención pero no tan degradados que la estructura del pavimento se haya visto comprometida. Por debajo de PCI 40, la extensión del deterioro estructural típicamente requiere un tratamiento más profundo (CIR o FDR) o reconstrucción. Por encima de PCI 65, los tratamientos de mantenimiento preventivo (sellos de lechada, microaglomerados) son generalmente más rentables que el HIR.
El ligante asfáltico en un pavimento envejecido ha experimentado endurecimiento oxidativo — una transformación química en la cual la fracción de aceites aromáticos ligeros (maltenos) se convierte en moléculas de asfaltenos más pesadas mediante reacción con el oxígeno atmosférico. Este proceso aumenta la viscosidad del ligante, reduce su penetración (dureza) y disminuye sus propiedades adhesivas. El ligante envejecido se vuelve frágil y pierde su capacidad de acomodar la contracción térmica y la flexión inducida por el tráfico sin fisurarse. La película de ligante en las superficies del agregado se vuelve delgada y discontinua, lo que lleva a la pérdida de agregado (desprendimiento de áridos) en la superficie del pavimento.
Los rejuvenecedores son agentes químicos especialmente formulados diseñados para revertir, en un grado significativo, los efectos del envejecimiento oxidativo restaurando la fracción de maltenos del ligante. El rejuvenecedor penetra la superficie del pavimento, se difunde en la película de ligante envejecido y restablece el equilibrio químico entre maltenos y asfaltenos. El resultado es un ligante con menor viscosidad, mayor penetración, mejor adherencia y mayor flexibilidad — esencialmente restaurando las propiedades ingenieriles del ligante original.
Los rejuvenecedores se clasifican según ASTM D4552 — Clasificación Estándar para Agentes de Reciclado en Caliente — en seis grados basados en la viscosidad a 60 °C: RA1 (viscosidad más baja), RA5, RA25, RA75, RA250 y RA500 (viscosidad más alta). La selección del grado depende de la viscosidad objetivo y la penetración del ligante reciclado, determinada mediante diseño de mezcla en laboratorio. El grado más comúnmente especificado para HIR es RA25 o su contraparte emulsionada ERA25, con las siguientes propiedades:
| Ensayo | Método | Requisito RA25 / ERA25 |
|---|---|---|
| Viscosidad @ 60 °C (140 °F) | T201 | 901–4500 cSt |
| Punto de inflamación (mínimo) | T48 | 215 °F (102 °C) |
| Relación de viscosidad RTFO (máx.) | T240 | 3 |
| Cambio de peso (máx. ±%) | — | 4 |
| Viscosidad Saybolt Furol @ 25 °C | — | 15–85 s |
| Estabilidad al almacenamiento, 24 h (máx. %) | T59 | 1.0 |
| Residuo de evaporación (mín. %) | — | 65.0 |
La tasa de aplicación del rejuvenecedor se determina mediante un proceso formal de diseño de mezcla que caracteriza las propiedades del ligante existente y establece la tasa requerida para alcanzar las propiedades objetivo del ligante reciclado. El proceso sigue estos pasos:
Paso 1 — Extracción y recuperación del ligante: Se toman muestras de testigos del pavimento existente en ubicaciones representativas. El ligante asfáltico se extrae del RAP mediante un proceso de extracción con solvente (según AASHTO T164 o ASTM D2172), y el ligante se recupera mediante el método Abson (AASHTO T170) o el método de evaporador rotatorio (ASTM D5404/D5404M).
Paso 2 — Caracterización del ligante: El ligante recuperado se ensaya para penetración a 25 °C (AASHTO T49) y viscosidad absoluta a 60 °C (AASHTO T202). Estos ensayos cuantifican el grado de envejecimiento — un ligante envejecido típico en un proyecto HIR candidato puede tener una penetración de 20–40 dmm y una viscosidad de 20,000–100,000 poises, en comparación con una penetración típica de ligante virgen de 60–100 dmm.
Paso 3 — Diseño de mezcla: Siguiendo ASTM D4887 (Práctica Estándar para la Preparación de Mezclas de Viscosidad para el Reciclado en Caliente de Mezclas Asfálticas), se utiliza un gráfico de mezcla de viscosidad (nomograma) para determinar el porcentaje de rejuvenecedor requerido para alcanzar la viscosidad/penetración objetivo del ligante reciclado. El gráfico representa las viscosidades del ligante envejecido y el rejuvenecedor en una escala log-log, y la viscosidad de la mezcla se lee de la línea que conecta los dos puntos en el porcentaje de rejuvenecedor deseado. La penetración objetivo del ligante reciclado está típicamente en el rango de 40–90 dmm, determinada por el clima del proyecto y los requisitos de tráfico.
Paso 4 — Verificación en campo: Durante la producción de HIR, la tasa de aplicación del rejuvenecedor se monitorea y verifica continuamente. El criterio de aceptación especificado en las especificaciones HIR estándar (AASHTO/Transportation.org y Highway Rehab) requiere que la penetración recuperada del ligante reciclado alcance al menos un aumento del 30 por ciento sobre la penetración promedio de los testigos del pavimento existente. Este requisito asegura que se está aplicando suficiente rejuvenecedor para modificar significativamente las propiedades del ligante envejecido.
Las tasas de aplicación de rejuvenecedor de proyectos HIR documentados proporcionan un rango de referencia práctico:
| Proyecto | Tipo de Rejuvenecedor | Tasa de Aplicación |
|---|---|---|
| Condado de Orange, FL (1995) | Agente reciclante emulsionado | Acorde a la velocidad de avance, aplicado mediante copas giratorias |
| Edmonton, Canadá (1993) | Cyclogen L | 0.15–0.2 % en peso de la mezcla total |
| Carretera 3:16 de Alberta | Cyclogen L | 0.3 % en peso + 10 % de arena de mezcla |
| Proyecto MSDOT I-55 | Rejuvenecedor | 0.13 gal/yd² (0.59 L/m²) |
| Florida SR 471 | Rejuvenecedor | 0.13 gal/yd² (promedio) |
| Aeropuerto de Kelowna (2012) | Agente reciclante | ~0.5 L/m² (asignación en efectivo $175K) |
La tasa de aplicación debe ajustarse durante la producción basándose en la observación visual de la mezcla reciclada — si la capa parece seca (recubrimiento de ligante insuficiente), la tasa se aumenta; si aparece exudación o sangrado (exceso de ligante), la tasa se reduce. La adición de arena de mezcla en el remezclado sirve el doble propósito de mejorar la granulometría y absorber el exceso de ligante si la tasa de rejuvenecedor está cerca del límite superior del rango de diseño.
El sistema de alimentación del rejuvenecedor en el tren HIR debe estar controlado automáticamente basándose en tres parámetros: (1) velocidad de avance de la máquina, (2) ancho del área de tratamiento y (3) profundidad de reciclado. La tasa de alimentación es calculada por el sistema de control de la máquina utilizando estas entradas y monitoreada por un caudalímetro en línea autocalibrable. El sistema debe mantener la tasa de aplicación especificada dentro de ±5 por ciento del valor de diseño de mezcla. Cualquier desviación fuera de esta tolerancia activa una alarma, y la producción se detiene hasta que el sistema sea recalibrado.
El tanque de rejuvenecedor típicamente se calienta para mantener el producto a su temperatura de aplicación especificada — típicamente 160–170 °F (71–77 °C) para productos de grado RA25 — asegurando una viscosidad y características de flujo consistentes durante todo el día de producción.
El fresado y reposición convencional implica fresar en frío el pavimento existente hasta una profundidad especificada, retirar el material fresado del sitio y colocar nuevo HMA en una o más capas. El fresado y reposición es el método de rehabilitación de referencia con el que se compara el HIR.
| Parámetro | HIR | Fresado y Reposición |
|---|---|---|
| Reutilización de Material | 100 % del material existente reutilizado in situ | Material fresado retirado; material virgen importado |
| Transporte | Mínimo (solo rejuvenecedor) | Significativo (RAP fresado fuera, HMA virgen dentro) |
| Tráfico de Camiones | Insignificante | 200–400 camiones por milla-carril típico |
| Consumo de Energía | 15,000–20,000 Btu/yd²-pulg | 30,000–50,000 Btu/yd²-pulg (calentamiento + transporte) |
| Ahorro de Costos vs. F&R | 20–50 % | Referencia |
| Profundidad de Tratamiento | 19–50 mm | 50–150 mm (profundidad de fresado + espesor de sobrecapa) |
| Mejora Estructural | Limitada (solo superficial) | Puede añadir sección estructural significativa |
| Mantenimiento de Altura/Nivel | Mantenido (sin aumento de altura) | La altura aumenta según el espesor de la sobrecapa |
| Elevación de Hombros | No requerida | Requerida para igualar la nueva altura del pavimento |
| Interrupción del Tráfico | Menor (trabajo en un carril, sin camiones de acarreo) | Mayor (tráfico de camiones de acarreo, zonas de trabajo más largas) |
| Tasa de Producción | 0.6–1.7 millas-carril/día | Comparable o superior |
Los ahorros de costos del HIR se deben principalmente a la eliminación del transporte de materiales y la reducción en el consumo de material virgen. El proyecto de la Carretera 3 de Alberta comparó HIR a $2.00/m² ($23.97/Mg) frente a la sobrecapa convencional de HMA a $3.21/m² ($25.67/Mg). El costo por kilómetro de dos carriles fue de $14,600 para HIR frente a $41,400 para sobrecapa convencional — un ahorro del 65 por ciento que reflejó tanto el menor costo unitario como la eliminación de la elevación de hombros requerida para la sobrecapa.
El Reciclado en Frío In Situ (CIR) es el método de reciclado in situ más directamente comparable al HIR. Ambos métodos reutilizan los materiales de pavimento existentes en el sitio, pero difieren fundamentalmente en temperatura, profundidad de tratamiento, función de la capa y aplicación.
| Parámetro | HIR | CIR |
|---|---|---|
| Temperatura | Calentado a 120–150 °C (250–300 °F) | Ambiente (sin aplicación de calor) |
| Profundidad de Tratamiento | 19–50 mm (¾–2 pulg) | 75–125 mm (3–5 pulg) |
| Agente Reciclante | Agente rejuvenecedor (restaura el ligante envejecido) | Asfalto emulsionado o asfalto espumado + aditivos |
| Función de la Capa | Carpeta de rodadura (superficie final) | Capa base estabilizada |
| Carpeta Superficial Requerida | Típicamente no (HIR es la superficie final) | Sí (sobrecapa de HMA, sello de lechada o microaglomerado) |
| Contribución Estructural | Limitada (solo superficial) | Significativa (capa base estructural) |
| Consumo de Combustible | Alto (se requiere calentamiento) | Bajo (sin calentamiento) |
| Emisiones de GEI | Moderadas | Bajas (hasta 90 % de reducción vs. reconstrucción) |
| Tasa de Producción | 0.6–1.7 millas-carril/día | 0.5–1.5 millas-carril/día |
| Mejor Para | Deterioro superficial, ligante envejecido, ahuellamiento <50 mm | Deterioro estructural, fisuración moderada a profunda |
| Idoneidad de Tráfico | Bajo a moderado | Bajo a alto (con sobrecapa adecuada) |
La diferencia fundamental es que el HIR produce la carpeta de rodadura final mientras que el CIR produce una capa base que requiere una sobrecapa superficial. Esta distinción impulsa la comparación de costos: el costo total del HIR incluye solo la operación de reciclado, mientras que el costo del CIR incluye tanto la operación de reciclado como la sobrecapa. Para pavimentos donde la condición estructural permite un tratamiento solo superficial, el HIR es típicamente la opción de menor costo. Para pavimentos que requieren un tratamiento más profundo para abordar problemas estructurales, el CIR combinado con una sobrecapa proporciona una rehabilitación más integral.
La inspección de aseguramiento de calidad de la construcción con HIR requiere conocimientos especializados del proceso de reciclado en caliente. El inspector debe verificar que el tren de equipos opere correctamente, que las temperaturas del material se mantengan dentro de la especificación, que la tasa de aplicación del rejuvenecedor sea precisa y que el pavimento terminado cumpla con los requisitos de densidad, regularidad superficial y apariencia.
Antes de que comience la producción de HIR, el inspector verifica:
Durante la producción de HIR, el inspector monitorea continuamente:
Después de la colocación y enfriamiento del HIR, el inspector verifica:
| Modo de Falla | Causa | Acción Correctiva |
|---|---|---|
| Exudación / Sangrado | Exceso de rejuvenecedor o contenido de ligante | Reducir tasa de rejuvenecedor; añadir arena de mezcla o agregado virgen más seco |
| Mezcla Seca / Desprendimiento | Ligante insuficiente; agregado no recubierto | Aumentar tasa de rejuvenecedor; añadir ligante virgen en remezclado |
| Vacíos de Aire Bajos | Exceso de finos; agregado grueso insuficiente | Añadir arena de mezcla o agregado virgen más grueso |
| Delaminación | Profundidad de calentamiento inadecuada; junta fría | Asegurar precalentamiento adecuado; aplicar riego de adherencia en juntas frías |
| Textura No Uniforme | Segregación de temperatura; variación granulométrica | Verificar calentamiento uniforme; ajustar tiempo de mezclado |
| Desprendimiento de Áridos Superficial | Rejuvenecimiento inadecuado del ligante | Aumentar tasa de rejuvenecedor; verificar recuperación de penetración |
La aplicación aeroportuaria de HIR más extensamente documentada es el proyecto de rehabilitación de la pista del Aeropuerto Internacional de Kelowna (YLW) completado en 2012. Kelowna es el aeropuerto de una sola pista más transitado de Canadá, sirviendo aproximadamente a 1.4 millones de pasajeros anualmente con un Código PCN de 54/F/C/W/T según la clasificación de la OACI. El pavimento de la pista había desarrollado deterioros superficiales — desprendimiento de áridos, fisuración térmica y ahuellamiento menor — que requerían rehabilitación, pero la estructura subyacente del pavimento permanecía estructuralmente sólida.
El aeropuerto evaluó tres opciones: (1) fresado y reposición convencional con un costo estimado de $6,256,695, (2) reciclado en frío in situ con sobrecapa de HMA, y (3) reciclado en caliente in situ con 30 por ciento de HMA añadido (remezclado) con un costo estimado de $2,312,100. La opción HIR fue seleccionada basándose en sus aproximadamente 50 por ciento de ahorro de costos y la capacidad de completar el trabajo dentro de la ventana de cierre de pista disponible.
Las especificaciones del proyecto HIR requerían:
El proyecto se completó durante el verano de 2012 y ha sido monitoreado para rendimiento desde su finalización. A los 17 años, proyectos HIR similares en aeropuertos canadienses — incluyendo la Calle de Rodaje A del Aeropuerto de Penticton — fueron reportados en buen estado, demostrando la durabilidad a largo plazo del HIR correctamente diseñado y construido en pavimentos aeroportuarios.
Según la Circular Consultiva FAA AC 150/5370-10H vigente (Especificaciones Estándar para la Construcción de Aeropuertos), los materiales reciclados, incluido el Pavimento Asfáltico Recuperado (RAP), no están permitidos en mezclas superficiales — típicamente los 50–75 mm (2–3 pulgadas) superiores — para pavimentos aeroportuarios financiados por la FAA, excepto para hombros. Esta restricción se aplica al HIR porque la capa reciclada constituye la carpeta superficial. La FAA permite hasta un 30 por ciento de RAP en otras mezclas (cursos ligantes y bases), pero la restricción de la carpeta superficial efectivamente prohíbe el uso de HIR como carpeta de rodadura final en pavimentos aeroportuarios financiados por la FAA.
Esta limitación regulatoria no se aplica a aeropuertos no sujetos a la jurisdicción de la FAA — como aeropuertos canadienses gobernados por Transport Canada, o aeropuertos operados privadamente — ni a pavimentos aeroportuarios que se utilizan como capa base debajo de una carpeta superficial de HMA virgen. En esta última aplicación, el HIR puede usarse para rehabilitar la estructura del pavimento, y se coloca una sobrecapa de HMA virgen que cumple con las especificaciones de la FAA (Ítem P-401) sobre la capa HIR.
El Programa de Investigación Cooperativa Aeroportuaria (ACRP) ha reconocido la necesidad de una guía integral sobre reciclado in situ para pavimentos aeroportuarios. La Declaración de Problema ACRP 21-506 (Expansión del reciclado en frío in situ para pavimentos flexibles aeroportuarios) fue presentada para desarrollar herramientas de decisión, especificaciones de materiales, métodos de diseño estructural y procesos de QA para CIR y FDR en rehabilitación de pavimentos aeroportuarios. Se espera que la posición de la FAA sobre el HIR y otros métodos de reciclado in situ evolucione a medida que los datos de investigación de proyectos demostrativos estén disponibles y aumenten las presiones de sostenibilidad.
Más allá de Kelowna, el HIR se ha aplicado a pavimentos aeroportuarios en varios contextos internacionales. Aeropuertos en Columbia Británica y Alberta, Canadá han utilizado HIR para la rehabilitación de pistas, calles de rodaje y plataformas durante más de 20 años. La práctica canadiense típicamente utiliza el método de remezclado con 20–30 por ciento de HMA añadido para asegurar que la capa reciclada tenga durabilidad adecuada para las cargas de aeronaves. El HMA añadido proporciona ligante y agregado frescos que compensan las propiedades envejecidas del material del pavimento existente.
Aeropuertos europeos, incluyendo algunos en Alemania e Italia, han experimentado con métodos de reciclado in situ para pavimentos del lado aire, aunque el HIR es menos común que el CIR para aplicaciones aeroportuarias europeas. El enfoque europeo típicamente favorece métodos de reciclado más profundos que proporcionan mayor contribución estructural.
La aplicación de HIR a pavimentos aeroportuarios introduce consideraciones más allá de las de aplicaciones en carreteras:
Demandas estructurales: Las cargas de ruedas de aeronaves son sustancialmente más altas que las cargas de camiones en carreteras. El neumático del tren de aterrizaje principal de un Boeing 777-300ER ejerce una carga que supera las 25 toneladas con una presión de neumático superior a 1.4 MPa (200 psi). La capa HIR debe proporcionar resistencia al corte adecuada bajo estas cargas, lo que requiere un cuidadoso diseño de mezcla — típicamente utilizando el método de remezclado con agregado grueso añadido y ligante modificado con polímeros para lograr la resistencia al ahuellamiento requerida.
Resistencia a combustibles y químicos: Los pavimentos aeroportuarios, particularmente las áreas de plataforma, están expuestos a combustible de aviación (keroseno), fluidos hidráulicos (ésteres de fosfato) y productos químicos de deshielo (glicoles, acetatos). El ligante rejuvenecido en una capa HIR puede ser más susceptible al ataque químico que un ligante HMA convencional a menos que el HMA añadido incorpore ligante modificado con polímeros con resistencia al combustible. Las especificaciones de mezcla resistente al combustible FAA P-404 deben considerarse para aplicaciones en plataformas.
Prevención de FOD: La superficie HIR debe ser altamente resistente al desprendimiento de áridos para prevenir Objetos Extraños en la Pista (FOD) que podrían dañar motores de aviones. La densidad de compactación adecuada (98 por ciento de densidad Marshall como mínimo) y el rejuvenecimiento suficiente del ligante son esenciales para asegurar la retención del agregado bajo las fuerzas de cizallamiento de los neumáticos de aeronaves.
Restricciones operativas: Los cierres de aeropuertos para la construcción con HIR son críticos en cuanto al tiempo. La tasa de producción del tren HIR debe coincidir con la ventana de cierre disponible — el Aeropuerto de Kelowna requirió finalización dentro de una sola temporada de construcción. Pueden ser necesarios rejuvenecedores de curado rápido y procedimientos de compactación acelerados para cumplir con los cronogramas de reapertura ajustados.
Características de fricción: La superficie HIR debe proporcionar fricción adecuada para el frenado de aeronaves, cumpliendo con los valores mínimos de fricción de la OACI. La macrotextura superficial debe verificarse después de la compactación, y se deben tomar medidas correctivas (ranurado, tratamiento superficial) si los niveles de fricción son inadecuados.
El Reciclado en Caliente In Situ es un método de rehabilitación de pavimentos probado, rentable y sostenible que reutiliza el 100 por ciento del material superficial existente en el sitio mediante un proceso continuo con calor. Cuando se diseña adecuadamente mediante procedimientos formales de diseño de mezcla (ASTM D4552, ASTM D4887), se construye utilizando el método apropiado (reciclado superficial, remezclado o repavimentación) con equipos precisamente calibrados y aplicación exacta del rejuvenecedor, y con riguroso control de calidad e inspección, el HIR ofrece vidas útiles de 8–15 años con ahorros de costos del 20–50 por ciento en comparación con la reconstrucción convencional por fresado y reposición. El creciente interés en el HIR para pavimentos aeroportuarios, demostrado por proyectos exitosos en aeropuertos canadienses y respaldado por investigaciones en curso a través del ACRP, posiciona al HIR como una estrategia de rehabilitación cada vez más importante para la gestión de infraestructura sostenible en el siglo XXI.
Durante la producción de HIR, el inspector monitorea continuamente:
Después de la colocación y enfriamiento del HIR, el inspector verifica:
| Modo de Falla | Causa | Acción Correctiva |
|---|---|---|
| Exudación / Sangrado | Exceso de rejuvenecedor o contenido de ligante | Reducir tasa de rejuvenecedor; añadir arena de mezcla o agregado virgen más seco |
| Mezcla Seca / Desprendimiento | Ligante insuficiente; agregado no recubierto | Aumentar tasa de rejuvenecedor; añadir ligante virgen en remezclado |
| Vacíos de Aire Bajos | Exceso de finos; agregado grueso insuficiente | Añadir arena de mezcla o agregado virgen más grueso |
| Delaminación | Profundidad de calentamiento inadecuada; junta fría | Asegurar precalentamiento adecuado; aplicar riego de adherencia en juntas frías |
| Textura No Uniforme | Segregación de temperatura; variación granulométrica | Verificar calentamiento uniforme; ajustar tiempo de mezclado |
| Desprendimiento de Áridos Superficial | Rejuvenecimiento inadecuado del ligante | Aumentar tasa de rejuvenecedor; verificar recuperación de penetración |
La aplicación aeroportuaria de HIR más extensamente documentada es el proyecto de rehabilitación de la pista del Aeropuerto Internacional de Kelowna (YLW) completado en 2012. Kelowna es el aeropuerto de una sola pista más transitado de Canadá, sirviendo aproximadamente a 1.4 millones de pasajeros anualmente con un Código PCN de 54/F/C/W/T según la clasificación de la OACI. El pavimento de la pista había desarrollado deterioros superficiales — desprendimiento de áridos, fisuración térmica y ahuellamiento menor — que requerían rehabilitación, pero la estructura subyacente del pavimento permanecía estructuralmente sólida.
El aeropuerto evaluó tres opciones: (1) fresado y reposición convencional con un costo estimado de $6,256,695, (2) reciclado en frío in situ con sobrecapa de HMA, y (3) reciclado en caliente in situ con 30 por ciento de HMA añadido (remezclado) con un costo estimado de $2,312,100. La opción HIR fue seleccionada basándose en sus aproximadamente 50 por ciento de ahorro de costos y la capacidad de completar el trabajo dentro de la ventana de cierre de pista disponible.
Las especificaciones del proyecto HIR requerían:
El proyecto se completó durante el verano de 2012 y ha sido monitoreado para rendimiento desde su finalización. A los 17 años, proyectos HIR similares en aeropuertos canadienses — incluyendo la Calle de Rodaje A del Aeropuerto de Penticton — fueron reportados en buen estado, demostrando la durabilidad a largo plazo del HIR correctamente diseñado y construido en pavimentos aeroportuarios.
Según la Circular Consultiva FAA AC 150/5370-10H vigente (Especificaciones Estándar para la Construcción de Aeropuertos), los materiales reciclados, incluido el Pavimento Asfáltico Recuperado (RAP), no están permitidos en mezclas superficiales — típicamente los 50–75 mm (2–3 pulgadas) superiores — para pavimentos aeroportuarios financiados por la FAA, excepto para hombros. Esta restricción se aplica al HIR porque la capa reciclada constituye la carpeta superficial. La FAA permite hasta un 30 por ciento de RAP en otras mezclas (cursos ligantes y bases), pero la restricción de la carpeta superficial efectivamente prohíbe el uso de HIR como carpeta de rodadura final en pavimentos aeroportuarios financiados por la FAA.
Esta limitación regulatoria no se aplica a aeropuertos no sujetos a la jurisdicción de la FAA — como aeropuertos canadienses gobernados por Transport Canada, o aeropuertos operados privadamente — ni a pavimentos aeroportuarios que se utilizan como capa base debajo de una carpeta superficial de HMA virgen. En esta última aplicación, el HIR puede usarse para rehabilitar la estructura del pavimento, y se coloca una sobrecapa de HMA virgen que cumple con las especificaciones de la FAA (Ítem P-401) sobre la capa HIR.
El Programa de Investigación Cooperativa Aeroportuaria (ACRP) ha reconocido la necesidad de una guía integral sobre reciclado in situ para pavimentos aeroportuarios. La Declaración de Problema ACRP 21-506 (Expansión del reciclado en frío in situ para pavimentos flexibles aeroportuarios) fue presentada para desarrollar herramientas de decisión, especificaciones de materiales, métodos de diseño estructural y procesos de QA para CIR y FDR en rehabilitación de pavimentos aeroportuarios. Se espera que la posición de la FAA sobre el HIR y otros métodos de reciclado in situ evolucione a medida que los datos de investigación de proyectos demostrativos estén disponibles y aumenten las presiones de sostenibilidad.
Más allá de Kelowna, el HIR se ha aplicado a pavimentos aeroportuarios en varios contextos internacionales. Aeropuertos en Columbia Británica y Alberta, Canadá han utilizado HIR para la rehabilitación de pistas, calles de rodaje y plataformas durante más de 20 años. La práctica canadiense típicamente utiliza el método de remezclado con 20–30 por ciento de HMA añadido para asegurar que la capa reciclada tenga durabilidad adecuada para las cargas de aeronaves. El HMA añadido proporciona ligante y agregado frescos que compensan las propiedades envejecidas del material del pavimento existente.
Aeropuertos europeos, incluyendo algunos en Alemania e Italia, han experimentado con métodos de reciclado in situ para pavimentos del lado aire, aunque el HIR es menos común que el CIR para aplicaciones aeroportuarias europeas. El enfoque europeo típicamente favorece métodos de reciclado más profundos que proporcionan mayor contribución estructural.
La aplicación de HIR a pavimentos aeroportuarios introduce consideraciones más allá de las de aplicaciones en carreteras:
Demandas estructurales: Las cargas de ruedas de aeronaves son sustancialmente más altas que las cargas de camiones en carreteras. El neumático del tren de aterrizaje principal de un Boeing 777-300ER ejerce una carga que supera las 25 toneladas con una presión de neumático superior a 1.4 MPa (200 psi). La capa HIR debe proporcionar resistencia al corte adecuada bajo estas cargas, lo que requiere un cuidadoso diseño de mezcla — típicamente utilizando el método de remezclado con agregado grueso añadido y ligante modificado con polímeros para lograr la resistencia al ahuellamiento requerida.
Resistencia a combustibles y químicos: Los pavimentos aeroportuarios, particularmente las áreas de plataforma, están expuestos a combustible de aviación (keroseno), fluidos hidráulicos (ésteres de fosfato) y productos químicos de deshielo (glicoles, acetatos). El ligante rejuvenecido en una capa HIR puede ser más susceptible al ataque químico que un ligante HMA convencional a menos que el HMA añadido incorpore ligante modificado con polímeros con resistencia al combustible. Las especificaciones de mezcla resistente al combustible FAA P-404 deben considerarse para aplicaciones en plataformas.
Prevención de FOD: La superficie HIR debe ser altamente resistente al desprendimiento de áridos para prevenir Objetos Extraños (FOD) que podrían dañar motores de aviones. La densidad de compactación adecuada (98 por ciento de densidad Marshall como mínimo) y el rejuvenecimiento suficiente del ligante son esenciales para asegurar la retención del agregado bajo las fuerzas de cizallamiento de los neumáticos de aeronaves.
Restricciones operativas: Los cierres de aeropuertos para la construcción con HIR son críticos en cuanto al tiempo. La tasa de producción del tren HIR debe coincidir con la ventana de cierre disponible — el Aeropuerto de Kelowna requirió finalización dentro de una sola temporada de construcción. Pueden ser necesarios rejuvenecedores de curado rápido y procedimientos de compactación acelerados para cumplir con los cronogramas de reapertura ajustados.
Características de fricción: La superficie HIR debe proporcionar fricción adecuada para el frenado de aeronaves, cumpliendo con los valores mínimos de fricción de la OACI. La macrotextura superficial debe verificarse después de la compactación, y se deben tomar medidas correctivas (ranurado, tratamiento superficial) si los niveles de fricción son inadecuados.
El Reciclado en Caliente In Situ es un método de rehabilitación de pavimentos probado, rentable y sostenible que reutiliza el 100 por ciento del material superficial existente en el sitio mediante un proceso continuo con calor. Cuando se diseña adecuadamente mediante procedimientos formales de diseño de mezcla (ASTM D4552, ASTM D4887), se construye utilizando el método apropiado (reciclado superficial, remezclado o repavimentación) con equipos precisamente calibrados y aplicación exacta del rejuvenecedor, y con riguroso control de calidad e inspección, el HIR ofrece vidas útiles de 8–15 años con ahorros de costos del 20–50 por ciento en comparación con la reconstrucción convencional por fresado y reposición. El creciente interés en el HIR para pavimentos aeroportuarios, demostrado por proyectos exitosos en aeropuertos canadienses y respaldado por investigaciones en curso a través del ACRP, posiciona al HIR como una estrategia de rehabilitación cada vez más importante para la gestión de infraestructura sostenible en el siglo XXI.
Reduzca costos e impacto ambiental de la rehabilitación de pavimentos. Nuestros expertos pueden ayudarle a evaluar la viabilidad del HIR, seleccionar el método adecuado, especificar la construcción e inspeccionar superficies rehabilitadas con HIR para garantizar un rendimiento a largo plazo.
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