El reciclado o recuperación es una técnica cuyo objetivo fundamental es transformar un pavimento degradado en una estructura homogénea y adaptada al tráfico que debe soportar.

Concretamente, consiste en reutilizar sus materiales para la construcción de una nueva capa mediante la disgregación de los mismos en una cierta profundidad, la adición de un conglomerante / aglomerante (cemento, emulsión, betún espumado ...), agua (para la hidratación, envuelta y compactación), eventualmente agregados (como correctores granulométricos o con otros fines) y algún aditivo, con una dosificación obtenida mediante ensayos.

La mezcla homogénea de estos materiales se extiende, compacta y cura adecuadamente, constituyendo una base o capa de mayor resistencia estructural de un nuevo pavimento.

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El costo de un reciclado puede variar de forma considerable de una obra a otra. Se exponen de forma sucinta los aspectos más importantes del reciclado in situ con cemento, sus posibilidades y algunos factores que pueden contribuir a su desarrollo, sobre todo en aquellos países en los que la experiencia es reducida.

El reciclado se puede efectuar en central o in situ. Este último procedimiento de mezcla es el más empleado actualmente, sobre todo en el caso de realizarse con cemento, solo o combinado con otros aglomerantes (emulsión bituminosa o betún espumado).

Desarrollo histórico
Un primer precedente del empleo de las técnicas de reciclado se dio después de la Segunda Guerra Mundial, cuando para reparar las carreteras secundarias afectadas por la misma se puso en práctica en el Reino Unido un procedimiento llamado «Retread Process» o proceso de recauchutado.
Consistía en escarificar el pavimento, añadir en caso necesario una pequeña cantidad de agregados y mezclar in situ el material escarificado con el aportado con ayuda de una motoniveladora o una grada de discos. A continuación se regaba con una emulsión bituminosa de bajo contenido de ligante, e inmediatamente se procedía al mezclado con gradas de discos. El primer día sólo se compactaba muy ligeramente el material mezclado, puesto que tenía mucha agua, y al día siguiente se terminaba la compactación. Se trataba de un procedimiento muy simple pero que, ejecutado correctamente, proporcionaba unos resultados aceptables.
Posteriormente la técnica siguió utilizándose de forma no muy generalizada, puesto que los equipos de los que se disponía no podían garantizar una mezcla adecuada con el cemento ni tampoco una compactación eficaz en espesores superiores a 15 cm, cifra que hoy en día se considera como el límite inferior para poder obtener una capa reciclada con una correcta capacidad de soporte.
No fue hasta mediados de los años 80 cuando el reciclado in situ con adición de cemento para el acondicionamiento de carreteras se desarrolló con un éxito notable, debido principalmente a tres factores:

1. Un mejor conocimiento de las características mecánicas de los materiales tratados con cemento y del comportamiento de los pavimentos semirrígidos
2. Empleo de nuevos equipos de mayor potencia, rendimiento y profundidad de trabajo, que proporcionan una mayor calidad del producto final y por otra parte se traducen en una reducción de costos
3. La creciente conciencia ecológica, que ha impulsado esta técnica por los beneficios medioambientales que aporta ante el agotamiento de los yacimientos de agregados existentes y la dificultad de abrir nuevas explotaciones.

En la actualidad el reciclado con cemento es una técnica muy utilizada en un gran número de países repartidos por todo el mundo. Australia, Estados Unidos, Francia, Sudáfrica y España son algunos de los líderes de la misma. Sus aplicaciones no se limitan a pavimentos de carreteras, habiéndose ya utilizado, por ejemplo, en las pistas algunos aeropuertos.

Como resultado de esta amplia experiencia, el reciclado con cemento, empleado en un principio únicamente en vías de baja intensidad de tráfico, se aplica ya en carreteras con un importante volumen de vehículos pesados. Un ejemplo destacado lo constituye una obra con una longitud total de 30 km en una carretera de la red estatal de España, en la que la intensidad media diaria de vehículos pesados en cada sentido varía entre 800 y 1200, según los tramos. El reciclado del pavimento existente, en una profundidad entre 25 y 30 cm, se llevó a cabo en 1995. Con solamente 10 cm de mezcla bituminosa (5 cm hasta 1998) su comportamiento puede considerarse excelente.

También como consecuencia de este desarrollo, varias administraciones han publicado o tienen muy avanzada la elaboración de prescripciones y guías técnicas para el proyecto o ejecución de reciclados con cemento. Al temprano ejemplo de Japón (1988) hay que añadir, entre otros, los de España, Ale–mania, Francia, Inglaterra, la región valona de Bélgica o el estado de Nueva Gales del Sur (Australia).
Asimismo, para difundir las técnicas de reciclado el Comité Técnico Internacional de Pavimentos de la AIPCR (Asociación Mundial de Carreteras) está redactando distintas guías sobre las mismas, una de las cuales estará dedicada al reciclado con cemento.

Tipos de reciclado
Los distintos tipos se pueden distinguir por el lugar donde se lleva a cabo la mezcla y su temperatura, las características del material a reciclar y el tipo de ligante.

a) Por el lugar donde se lleva a cabo la mezcla

1. In situ
2. En planta

b) Por la temperatura de la mezcla

1. En frío
2. En caliente
   

c) Por las características del material a reciclar

1. Una capa relativamente homogénea
2. Dos o más capas de diferentes materiales
   

d) Por el tipo de ligante

1. Cemento
2. Cal y cemento
3. Emulsión bituminosa
4. Betún espumado
5. Cemento y emulsión

Ventajas y limitaciones de las técnicas de reciclado
Se analizan a continuación algunas ventajas e inconvenientes de la técnica del reciclado frente a la convencional del refuerzo en rehabilitaciones de pavimentos.

El reciclado in situ de un pavimento, tanto con emulsión como con cemento, presenta en general las siguientes ventajas:

• Aprovechamiento de los materiales envejecidos, contaminados o de características inadecuadas del pavimento existente.
• Homogeneización resistente y geométrica del pavimento.
• Eliminación o reducción de los vertederos y disminución de la extracción de áridos de canteras o yacimientos.
• Posibilidad de rehabilitar carriles individuales, aspecto muy importante en calzadas de sentido único y dos o más carriles.
• Disminución de molestias por el tráfico de obra y menores posibilidades de causar deterioros a la red de carreteras secundarias adyacente.
• Menores costos de rehabilitación del pavimento en antiguas carreteras agotadas
• Permite mantener la rasante inicial.
• Puede realizarse simultáneamente la ejecución de un ensanche, lo que es de gran interés en los casos frecuentes en los que se combina la rehabilitación del pavimento existente con el ensanche del mismo.

En resumen, el reciclado es un método de construcción respetuoso con el medio ambiente y al mismo tiempo económico, al reutilizar todos los materiales y reducir los costos del transporte.

El reciclado de un pavimento puede presentar algunos inconvenientes o limitaciones como son:

• Mayor heterogeneidad respecto a una mezcla nueva
• Ejecución por bandas, con la posible aparición de grietas longitudinales si no se adoptan las precauciones pertinentes para garantizar una adecuada unión entre los materiales de bandas adyacentes
• Operación algo más lenta que la del simple refuerzo con capas de mezclas bituminosas, cuando no es necesario el fresado previo de las existentes.

Sin embargo en general, el reciclado con cemento presenta una mayor economía , permite construir más adecuadamente los ensanches y, por el menor incremento del espesor del pavimento, plantea unos problemas mucho menores de recrecimiento de arcenes y accesos, elevación de barreras, etc.

Materiales
La aportación de materiales nuevos suele limitarse al cemento y al agua de mezclado. En algunos casos es preciso incorporar también agregados, bien como corrector granulométrico o bien con otros objetivos.
En lo que se refiere a los cementos, los más adecuados son los que poseen las siguientes características:

• Un contenido elevado de adiciones activas
• Una resistencia media-baja
• Un desarrollo lento de resistencias a edades tempranas

La primera de ellas se traduce en un plazo de manejabilidad más elevado que en el caso de emplearse cementos sin adiciones; mientras que las otras dos dan lugar a un esquema de fisuración más favorable.

Estudios previos
Antes de efectuar un reciclado es preciso realizar una serie de estudios previos con objeto de:

• Verificar la factibilidad del reciclado
• Definir el tipo de reciclado
• Determinar las características del material reciclado mediante ensayos de laboratorio y obtener la fórmula de trabajo.

La factibilidad de un reciclado debe ser establecida mediante el conocimiento de la estructura del pavimento y de las características de los materiales que lo componen. Para ello se procederá al reconocimiento de la carretera, a la caracterización de los materiales de pavimento y a la obtención de los datos de tráfico y clima.
Además del pavimento en sí, hay que recoger datos sobre otros elementos que también pueden influir en el proyecto y ejecución del reciclado como:

• Drenaje
• Tráfico de proyecto
• Ensanches y arcenes
• Servicios existentes
• Toma de muestras representativas
• Caracterización de los materiales del pavimento

Una vez completada esta etapa, se tienen ya los datos suficientes para poder juzgar si se puede realizar o no un reciclado y, en caso afirmativo, definir con precisión este último.

Control de calidad
Como en cualquier tipo de obra, el control de calidad es imprescindible para garantizar la obtención de un resultado satisfactorio. Este control se desarrolla en dos etapas: una para controlar la ejecución de las obras mientras éstas se llevan a cabo, y otra para comprobar que el resultado final cumple con todas las exigencias.
En el caso de obras importantes, es necesario realizar previamente un tramo de prueba a fin de ajustar los parámetros de funcionamiento de los equipos de reciclado (sobre todo la velocidad de avance) y las condiciones de compactación (características de los compactadores y número de pasadas).

Costos de ejecución
En el caso del reciclado con cemento de un pavimento, su costo de ejecución depende fundamentalmente de los siguientes factores:

a. Volumen de material a reciclar, y en particular
b. El espesor a reciclar (a mayor espesor, menor rendimiento y por tanto mayor costo)
c. La superficie total (cuanto menor es la misma, más repercusión tienen algunos costos independientes del trabajo a realizar, como los de traslado de la maquinaria)
d. La forma de la superficie (los anchos proporcionales al de trabajo de la maquinaria reducen el número de operaciones, mientras que las formas irregulares, por ejemplo por la presencia de estacionamientos, disminuyen considerablemente el rendimiento)

A la vista de todos estos factores es fácil deducir que el costo de un reciclado puede variar de forma muy considerable de una obra a otra, en función sobre todo del volumen de material a reciclar y de las necesidades de cemento.

Comparación económica de la solución de reciclado con otras alternativas de rehabilitación
Es difícil responder de forma general a la cuestión de la economía que puede suponer la opción de un reciclado con cemento frente a otras alternativas de rehabilitación, porque deben considerarse las distintas circunstancias en cada país de coste de ligantes bituminosos, conglomerantes hidráulicos, materiales granulares, mano de obra, características de tráfico (que pueden dar lugar a distintas soluciones de pavimento.

Consumo de cemento en las obras de reciclado
El consumo de cemento depende de la dosificación y espesor reciclado, pudiendo estar comprendido ente 16,3 kg/m2 (4% de cemento y reciclado de 20 cm) a 30,6 (5% de cemento y 30 cm de espesor). Tomando un valor medio de 23,5 kg/m2, los consumos de cemento en España se pueden estimar como se indica en la siguiente tabla.

Una de las claves del desarrollo de esta técnica radica en la aparición en los últimos años de potentes equipos de reciclado que permiten reciclar con garantía hasta 35 cm de pavimento existente. Con ello los resultados son mucho más fiables que en las primeras experiencias, en las que se empleaba maquinaria agrícola.
En consecuencia, la longitud de km reciclada con cemento depende fundamentalmente del número de recicladoras existente (22 a finales de 2002 en España) y de la utilización que se dé a las mismas, pues pueden emplearse también para.

• Estabilización de explanadas con cemento y/o cal
• Reciclado de pavimentos con emulsión o betún espumado
• Reciclado de pavimentos con emulsión (o betún espumado) más cemento

En el caso de obras de reciclado con cemento, una cifra media de rendimiento puede ser 4000 m2/día, es decir, unos 500 - 600 m de calzada por día de trabajo. Por tanto, aún suponiendo que un equipo de reciclado trabajase efectivamente 200 días/año, de los cuales un 50% se dedicasen a reciclado con cemento, la longitud de pavimento tratada sería del orden de 50 km/año por equipo.

Por tanto, para que el porcentaje de carreteras reciclado con cemento llegase a ser significativa, sería necesario contar con un número importante de equipos, y con un porcentaje amplio de su tiempo dedicado al reciclado.

Conclusión
El reciclado in situ de pavimentos empleando cemento como agente estabilizador ha ganado una rápida aceptación a partir de los años 90 en muchos países repartidos por todo el mundo.
Varias razones de tipo técnico, económico y ecológico justifican este desarrollo. Probablemente una de las más importantes haya sido los avances experimentados por las recicladoras, junto con los equipos de distribución del conglomerante y los compactadores.

Ello permite tratar con garantías espesores de pavimento de hasta 35 cm, superando así una de los principales inconvenientes con los que se tropezó esta técnica en sus inicios: la falta de maquinaria para reciclar y compactar satisfactoriamente más de 15 cm del pavimento existente.

Paralelamente se ha ido profundizando en el conocimiento de los materiales reciclados, en los estudios para la determinación de su fórmula de trabajo, en los métodos de proyecto y en sus prescripciones técnicas.
Todo ello, junto con los buenos resultados obtenidos en la mayoría de las realizaciones, ha contribuido a despejar los recelos de muchas administraciones, que dudaban en la aplicación del reciclado in situ por considerarla una técnica poco fiable, aún reconociendo los ahorros de costos que era posible conseguir con la misma frente a las alternativas de refuerzo o reconstrucción.

No hay que olvidar, sin embargo, que una de las razones de esta economía de ejecución radica en la rapidez del proceso, por lo que es necesario que éste sea llevado a cabo por empresas con maquinaria adecuada y con personal suficientemente experimentado, tanto en su manejo como en la toma de decisiones si se observa que los resultados no son correctos.
A este respecto, puede destacarse que es cada vez mayor el número de contratistas cumpliendo con estos requisitos.
Dado que el número de kilómetros de carreteras precisando una rehabilitación estructural es cada vez mayor, el futuro de la técnica de reciclado in situ con cemento se presenta muy prometedor.

Más sobre el tema
Por razones de espacio en la revista se hizo una edición de la ponencia Recuperación de Pavimentos con Cemento, pero la misma puede ser
consultada en su totalidad en www.imcyc.com

La ponencia consta de los siguientes capítulos:

1. Introducción.
2. Desarrollo histórico.
3. Tipos de reciclado.
4. Propiedades de los materiales reciclados con cemento.
5. Materiales.
6. Estudios previos.
7. Estudio de la fórmula de trabajo.
8. Dimensionamiento de la rehabilitación de un pavimento existente mediante reciclado in situ con cemento.
9. Ejecución de las obras.
10. Control de calidad.
11. Costos de ejecución.
12. Comparación económica de la solución de reciclado con otras
alternativas de rehabilitación.
13. La experiencia española en reciclados in situ con cemento.
14. Consumo de cemento en las obras de reciclado.
15. Conclusión.

BIBLIOGRAFÍA
Roads and Traffic Authority. Guide to in-situ deep-lift recycling of granular pavements. New South Wales (Australia), 1994.

Pavement Recycling Guidelines for State and Local Governments. Publication No. FHWA-SA-98-042, Federal Highway Administration, Washington DC (USA), 1997

Lefort, M. Le point sur le retraitement en place à froid des anciennes chaussées. Bulletin des laboratoires des Ponts et Chaussées, nº 212, París (Francia), noviembre - diciembre 1997

Ponencias del IV Congreso Nacional de Pavimentos, Segovia (España), 2 al 5 de junio de 1998. Asociación Española de la Carretera., Madrid (España), 1998

Jofre, C., Kraemer, C. y Díaz Minguela, J. Manual de pavimentos reciclados in situ con cemento. Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones, Madrid (España), 1999

Milton, L. J. y Earland, M. Design guide and Specifications for structural maintenance of highway pavements by cold in-situ recycling. TRL Report 386, Transport Research Laboratory, Crowthorne (Inglaterra), 2000

Kraemer, C., y Jofre, C. Reciclado in situ de pavimentos con cemento. 2º Congreso Interamericano de Pavimentos de Concreto, Cartagena de Indias (Colombia), 10 al 12 de mayo de 2000

Ponencias del 1er Simposio Internacional sobre Estabilización de Explanadas y Reciclado In Situ de Pavimentos con Cemento, Salamanca (España), 1 al 4 de octubre de 2001. Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones - Asociación Española de la Carretera., Madrid (España), 2001.