Poliestireno expandido aplicado como sustituto de relleno en la construcción de carreteras.

POLESTIRENO EXPANDIDO APLICADO COMO SUSTITUTO DE RELLENO EN LA CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS

El uso de EPS en forma de bloques no es reciente, países como Noruega, Estados Unidos, Japón, Malasia y Alemania, entre otros, se han utilizado con éxito en muchas aplicaciones geotécnicas. La primera aplicación de bloques geotécnicos EPS se produjo en Noruega en el año 1972 a través de la construcción de terraplenes para carreteras construidas sobre suelos altamente compresibles. Más tarde, será utilizado por más países para este campo de la geotecnia como se muestra en la siguiente tabla.

País	Inicio del uso del Geofoam
Noruega	1972
Estados Unidos	1988
Japón	1985
Malasia	1989
Alemania	1994

Debido al uso creciente de poliestireno expandido en aplicaciones geotécnicas, el número de investigaciones sobre sus propiedades y comportamiento también ha aumentado. Estas investigaciones han incluido pruebas para la determinación de propiedades mecánicas en condiciones de laboratorio y el desarrollo de modelos de comportamiento.

Gordon R.Keller  encontró que con el uso del poliestireno expandido obtuvo ahorros de costos significativos y mejoras en el diseño y, finalmente, en el rendimiento de las vías con el uso creciente de geosintéticos en drenajes subterráneos, refuerzo de subrasante, estructuras de retención reforzadas con geosintéticos y un mejor control de la erosión.

Y.Z. Beju a y J.N. Mandal b pusieron a prueba las propiedades del poliestireno expandido absorción de agua, la prueba de resistencia a la compresión, la prueba de resistencia a la flexión y la prueba triaxial.

JUSTIFICACIÓN

Para construir una carretera en un terreno de baja resistencia, debe tenerse en cuenta el hecho de que toda la carga deforma las capas de suelo blando. De acuerdo con el grosor de estas capas suaves, el proceso de deformación puede prolongarse durante años. La baja resistencia a la cizalladura de este tipo de suelo también implica la necesidad de evitar posibles cargas concentradas, de lo contrario, estas capas pueden moverse lateralmente. Para construir una estructura que sufra un hundimiento mínimo en un terreno en malas condiciones, es necesario que prácticamente no se aplique ninguna carga adicional, es decir, que el peso del material utilizado para rellenar sea extremadamente reducido para equilibrar cargas de relleno, reemplazando el material de relleno muy pesado por EPS Geofoam asegurando que el peso de la estructura del pavimento es solo que actúa sobre el terreno blando.

Debido a su baja densidad (peso ligero), EPS Geofoam no genera mayores esfuerzos y debido a su baja relación de Poisson (0.08 a 0.17 en zona elástica), el empuje es prácticamente inexistente, lo que permite menos exigencia y por lo tanto diseños estructurales más económicos. Actúa disminuyendo las cargas finales en estructuras enterradas, obteniendo ahorros directos de materiales, permitiendo estructuras menos exigentes o modificaciones especiales en la estructura. El EPS se pandeará disipando la fuerza del suelo, hasta que sea soportado por la estructura misma.

En las construcciones de carreteras en zonas de laderas, la aplicación del método constructivo “Geofoam” presenta muchas ventajas a nivel de construcción que permite el trabajo de extensión de carreteras existentes en zonas habitadas, causando daños mínimos por asentamientos en edificios existentes, con factores de seguridad obtenidos superiores en los rellenos livianos.

 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

Uno de los problemas más comunes que existen en la mayoría de las vías de tránsito para vehículos particulares, son “los baches” los cuales son formados a partir de una deformación en las capas del suelo debajo del cemento asfáltico, en éste caso el relleno que se utiliza. Otro punto importante a tratar es el impacto ambiental que se ocasiona al extraer “relleno” para la pavimentación de vías, ya que muchas veces o en su mayoría es extraído de la explotación de cerros que están fuera de los límites de la ciudad, los cuales albergan flora y fauna que en algunos casos son endémicos del estado y/o municipio.

Esto sin mencionar que se tiene un alto costo en la extracción del denominado relleno.