“ INDUSTRIA DEL HORMIGÓN; AVANZANDO HACIA LA SUSTENTABILIDAD EN LA INFRAESTRUCTURA VIAL.”

2. “INDUSTRIA DEL HORMIGÓN; AVANZANDO HACIA LA SUSTENTABILIDAD EN LA INFRAESTRUCTURA VIAL.” Mauricio Salgado Torres Jefe de Pavimentación Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile - ICH Noviembre , 2013

3. “INDUSTRIA DEL HORMIGÓN; AVANZANDO HACIA LA SUSTENTABILIDAD EN LA INFRAESTRUCTURA VIAL.” Porque es fundamental el adoptar prácticas sustentables en el diseño, construcción y mantenimiento de la infraestructura pública, cual es La tendencia mundial y cual es la postura del ICH frente a este tema.

4. Sustainability Opportunities with Pavements Oportunidades Sustentables con Pavimentos

5. Todas las estrategias de sustentabilidad comúnmente adoptadas son importantes y deben ser aceptadas! • La industria de pavimento de hormigón se ha comprometido con los enfoques sustentables en la construcción de carreteras ... Sin embargo, es útil saber dónde podemos ser más impactante • La revisión exhaustiva de recientes estudios de Análisis de ciclo de vida (LCA) nos están dando pistas sobre dónde está el mayor impacto... ACPA, American Concrete PavementAssociation

6. Pavimentos Sustentables • Lograr las metas de ingeniería para el que fueron construidas. • Preservar y restaurar los ecosistemas circundantes. • Utilizar los recursos (incluyendo dinero) eficientemente. • Satisfacer las necesidades humanas básicas como la salud, la seguridad, la equidad, el empleo, la comodidad y la felicidad Los criterios de decisión modernos están por encima de una simple ponderación de su costo inicial

7. Qué esperamos de un “Buen” pavimento? • Seguro (Safety) • Durable (Durable) • Con altos de los estándares de calidad (Highqualitystandards) • Confortable (Comfortable) • Económico(Economic) • Requiera de Mínimo Mantenimiento (Requiresminimalmaintenance) …Pero sobre todo hoy en día queremos que la infraestructura ante todo sea sustentable.

8. Realidad: … Se opta simplemente por lo más barato!!!, … ó simplemente no se valoraron los atributos de un «Buen Pavimento» en la decisión Y se espera que milagrosamente el pavimento construido cumpla con todas las expectativas!!!

9. Pavimentos Sustentables Las tendencias mundiales están principalmente dirigidas promover e incentivar el uso de tecnologías que hagan los PAVIMENTOS SUSTENTABLES. Por lo tanto, las tendencias están dirigidas tener una CONCIENCIA de uso eficiente de los recursos físicos y monetarios en el LARGO PLAZO.

10. (Social) El Progeso NO es antónimo a la Sustentabilidad El verdadero desafío es precisamente lograr un mayor crecimiento con armonía, equilibrio y desarrollo del medioambiente y la sociedad (Soportable) (Equitativo) (Ambiental) (Económico) (Viable) Management Sustainable - Gestión Sustentable

11. Management Sustainable - Gestión Sustentable Lograr las metas y objetivos deseados utilizando los recursos disponibles con eficiencia y eficacia, de manera compatible con los principios de sustentabilidad.

12. Trade-Offs Rara vez se una alternativa pavimento cumplir con todos los objetivos de sostenibilidad • Algunas características admiten un objetivo de sostenibilidad, pero se oponen a otra • Considere posibles compensaciones mediante un análisis de costo / beneficio • Evaluar las prioridades y valores de la organización o proyecto • Establecer las medidas de desempeño • Costo, magnitud y duración de impacto, y el riesgo • Evaluación del ciclo de vida Analizar las opciones disponibles en el contexto de la sostenibilidad para hacer la mejor elección

13. Evaluación del ciclo de vida (LCA, LifeCycleAssessment) Extracción y producción de materiales Transporte Localización de equipos en el sitio Demoras de tráfico Materiales • Resistencia al rodado • Carbonatación • Iluminación • Albedo Construcción Uso Mantenimiento & Rehabilitación Final de la Vida

14. Evaluación del ciclo de vida (LCA, LifeCycleAssessment) LaFase de uso, incluye todo lo que ocurre mientras que el pavimento se encuentra en servicio y son atribuibles directamente a las propiedades  y características del mismo.  Algunos de los componentes que son más relevantes desde la perspectiva de LCA  son: • Resistencia a la rodadura; • Albedo; • Iluminación de la demanda; • Desgaste de los neumáticos. La Fase de uso quizás sea la más impactante sin embargo es a su vez la más incierta 

15. Evaluación del ciclo de vida (LCA, LifeCycleAssessment) La Fase de uso quizás sea la más impactante sin embargo es a su vez la más incierta 

16. Evaluación del ciclo de vida (LCA, LifeCycleAssessment) Fuente: Santero, N et al. Methods, Impacts, and Opportunities in the Concrete Pavement Life Cycle

17. Evaluación del ciclo de vida (LCA, LifeCycleAssessment) Ecoprofileof different life cycle stages of a typical road Centre d’Energetique de l’Ecole des Mines de Paris

18. Evaluación del ciclo de vida (LCA, LifeCycleAssessment) “ECOPROFILE” FASE DE USO Extracción, Producción, Construcción Fin vida útil Si hacemos un mejoramiento en energíacontenida o huella de energía de un 30%… podemos estar perdiendo grandes oportunidades al centrarse exclusivamente en los aspectos de producción y construcción (menos de 5% de la huella)

19. Evaluación del ciclo de vida (LCA, LifeCycleAssessment) “ECOPROFILE” FASE DE USO Extracción, Producción, Construcción Fin vida útil Si se encuentra el camino para reducir cerca del 5% de dicha energía en la fase de uso…

21. Greenhouse Gas (GHG) Emissions by Sector in U.S.

22. Emisiones GHG • La contribución de en lasemisiones GHG de la construcción de pavimentosesrelativamentepequeña. • Caracteristicas del pavimentoinciden en la eficiencia en uso de combustibles de los usuarios • Otrosimpactosambientales y sociales son mássignificativos

23. Albedo El uso de materiales de construcción brillantes y claros con un albedo alto reduciría la temperatura de la superficie, así como las temperaturas del aire máxima. El uso de materiales de construcción con un albedo alto, haría que las temperaturas en las zonas urbanas fueran más bajas y ayudaría a reducir la energía de enfriamiento.

24. Isla Calor (Heat Island) Las simulaciones y los resultados medidos y muestran que la temperatura sentida en el ámbito de una calle se puede reducir notable debido a la utilización de hormigón brillante como material de construcción.

25. Global Cooling • Ciudades 1% de la superficie terrestre del planeta • 60% de las ciudades son techos y pavimentos • Los techos frescos y pavimentos (hormigón) pueden aumentar el albedo urbano por 0,1 • Si se aplica en 100 ciudades más grandes en el mundo, esto se puede compensar 44GT de CO2 emitido (1,1 billones a $ 25/ton) - Propuesta de ONU.

26. Resplandor en el pavimento «shinning light onpavement» La superficie del pavimento de hormigón es naturalmente más brillante y reflectante que otras. Por lo tanto, requiere menos energía para iluminar zonas comparables. Contar con superficies más claras proporciona mejores condiciones de seguridad a los usuarios y una mayor eficiencia energética en términos de iluminación

27. La reflectividad superficial - Iluminación • Mejora la visibilidad nocturna • Mejora de la seguridad de peatones y vehículos • Reduce la Iluminación y energía requerida: • Reducción de hasta el 33% • Impacto presupuestario enorme!

28. Pavimentos Fotocatalíticos“Photocatalytic road-concrete” • Una mezcla o revestimientos de TiO2 en los pavimentos de hormigón puede generar una purificación del aire.  • El efecto fotocatalítico de la pavimentación reduce en gran medida los niveles de contaminantes atmosféricos, tales como NOx, SOx, NH3, CO, tolueno, etc. Fuente: S. Riffel HeidelbergCement AG, Development & ApplicationsLeimen, Germany

29. Ahorro energético y de combustible al circular sobre una superficie rígida La superficie rígida sufre una deflexión insignificante.  ... Lo que significa que no hay desperdicio de energía ni de desperdicio de combustible al circular los vehículos Fuente: http://www.pavements4life.com

30. economía de combustible: Rigidez • En USA el consumo de combustible de camiones ~ 39 mil millones de galones por año Con tan sólo una mejora del 3% en más o menos 70% de la red el ahorro ascendería a aproximadamente 820 millones de galones de diesel / año • Fuente: US DOT data

31. economía de combustible: Rigidez 60 millas de  carretera larga arterial; 20.000 vpd; 15% de los camiones; 5.5mpg, vida de diseño30yr  Un promedio de 150.000 toneladas de CO2. Más de tres veces más CO2 que emiten durante la fabricación del cemento! CO2 asociadas con pavimento de hormigón se compensa durante los primeros años • Fuente: US DOT data

32. Oportunidades Antes de la Construcción • Fase de Diseño • Diseños que maximicen la longevidad • Diseños que minimicen el uso de material virgen & energía • Longevidad • Menor Frecuencia de Rehabilitaciones y Reconstrucciones

33. Oportunidades Antes de la Construcción • Diseño de Pavimentos • AASHTO Mechanical-Empirical Pavement Design Guide • Optimizarespesores • Reducirsobredimensionamientos • Aumentar la confiabilidad Meta: Diseño de pavimentos de largavida con altacertidumbre y confiabilidad

34. Reducción de CO2 • Menos operaciones de construcción intensiva de combustibles implican un enorme ahorro económico y de emisiones de CO2. • Uso de subproductos industriales (cenizas volantes y el cemento de escoria) mejora la durabilidad del pavimento, ahorra dinero, reduce su huella de CO2, reduce el coste, conserva los recursos naturales.

35. Oportunidades alrededor de la Construcción • Reducir al mínimo el uso de combustible y las emisiones durante la construcción • Minimizar las demoras al tráfico • Proteger los recursos hídricos • Reducir el uso de materiales vírgenes • Mejorar la calidad superficial inicial • Aumentar la vida útil a través de la construcción de calidad • El equilibrio entre el ruido y la fricción

36. Oportunidades alrededor de la Construcción • Mejorar la eficiencia energética • Mejoramiento de la rugosidad • Mejoramiento de la textura • Reducción del ruido

37. Oportunidades Antes de la Construcción Selección de Materiales y diseño de Mezclas • Agregados • Adiciones • Material reciclado • Cemento • Con adiciones (cenizasvolantes y/o puzonalas. • Cementos fotocataliticos

38. Menor demanda en los recursos no renovables • Los pavimento de hormigón tienen una menor demanda en los recursos no renovables. • La resistencia y la rigidez del hormigón se traduce en menos y más delgadas capas de los materiales necesarios sub-base, y una menor necesidad de recursos materiales.

39. Oportunidades Durante la Construcción • Localización de materialesdisponibles • Plantasmoviles • Construcciónpor el sistema “Two lift” • Materiales reciclados en la mezcla de hormigón • Reciclado in-situ

40. economía de combustible: Rugosidad • Pavimentos con buen IRI permiten ser más eficientes en el consumo de combustibles. Por lo tanto: • Se debe especificar y construir pavimentos con un buen IRI inicial FHWA reportó ahorros del 4,5% en el consumo de combustible (en camiones) cuando el IRI paso de 2,4 m/km a 1,2 m/km

41. Importancia de la textura del pavimento • Texturas optimizadas de la superficie se puede lograr en pavimentos de hormigón nuevos y existentes que se traducen en pavimentos de larga duración, seguros, suaves y silenciosos.

42. PavimentosSilenciosos“Less noise on the pavement” Textura (emisión de ruido) Porosidad (absorción de ruido)

43. Oportunidades Durante la Construcción • Mejoramiento de sistemas de dosificación de mezclas • Ensayos No- destructivos • Madurez (facilitar la rapidaapertura al tránsito) • Registro del IRI en tiempo real • Innovaciones en equipos • Pavimentadoras de ancho variable • Sistemas de Inserción de barras • Pavimentadoras sin cable guia (stringless paving)

44. Oportunidades Durante la Construcción • ConstrucciónAcelerada y reducción del congestionamiento • Pavimentación con “Fast Track” • Modelos de comportamiento del hormigón a edadestempranas) I-25 Colorado [Colorado DOT]

45. Oportunidades Durante la Construcción • Sistemas de constratación Flexibles • Incentivos • Arriendo de pista • Mezclasinnovadoras • EquiposInnovadores I-25 Colorado [Colorado DOT]

46. Oportunidades despuésde la Construcción • Conservación de pavimentos • Objectivo: extender la vidautil del pavimento • Minimizarlasinterrupciones del tránsito y maximizar la eficiencia • Extracciónsustentable de materiales • Sin adición de material virgen • Minimizar la huella de Carbono

47. Oportunidades despuésde la Construcción • Recapados de Hormigón • Eficiencia de recursos • Eliminación de desperdicios • Rapidez de construcción • Ampliación de la vida útil

48. Oportunidades despuésde la Construcción Estrategias de conservación de pavimentos • Incorporación de la técnica de Diamondgrinding

49. “Collaboration among stakeholders is the key to quick adoption of sustainable approaches to concrete pavements” Peter Stephanos, FHWA "La colaboración entre actores interesados es la clave para la rápida adopción de enfoques sostenibles para pavimentos de hormigón"