El patrimonio viario está en peligro debido a las restrictivas políticas de inversión, fruto de la crisis económica y de los recortes habidos en conservación y mantenimiento de carreteras. Según el último estudio sobre necesidades de conservación publicado por la Asociación Española de la Carretera en julio de 2018, las carreteras de nuestro país se enfrentan a un DETERIORO SIN PRECEDENTES, la peor situación de toda la serie del estudio, que se inició en el año 1985. Según este estudio, las necesidades actuales de inversión en reposición y refuerzo de firmes se cifran en 7.054 millones de euros para el conjunto de las carreteras españolas. De ellos, la red del estado, precisa de 2.211 millones, y la red autonómica de 4.843 millones.
Las consecuencias de este deterioro son un empeoramiento de la comodidad de la circulación y de la seguridad vial, pérdida de competitividad interterritorial y con respecto a nuestros socios europeos, aumento exponencial de los costes de reparación, (cada euro no invertido a tiempo en refuerzo de firmes se transforma en 5 € a los tres años y en 25 € en el quinto), incremento de los costes de mantenimiento de los vehículos y aumento del consumo de combustible de los vehículos y de las emisiones contaminantes que éstos genera.
El PROYECTO REPARA 2.0, tiene como objetivo el desarrollo de nuevas tecnologías y metodologías que apoyen la gestión de infraestructuras y permitan rehabilitar y conservar cualquier tipología de carretera a un menor coste económico y medioambiental, mejorando su adaptación frente al cambio climático. Se planteó en un momento crítico a nivel nacional debido al mal estado en el que se encuentran las carreteras en España y en otros países de Europa y del resto del mundo.
En REPARA 2.0, se están desarrollando nuevas mezclas bituminosas recicladas a tasas de hasta el 100%, que sean más sostenibles y resilientes, de prestaciones mecánicas similares a las mezclas en caliente, aptas para vías de alta capacidad, obtenidas con bajo consumo de energía y baja generación de emisiones y fabricadas a temperatura ambiente, (tecnologías en frío), lo que constituye una novedad mundial.
Figura 1: Termografía de mezcla templada
REPARA 2.0 también se está estudiando la forma de conseguir fabricar nuevos pavimentos sonoreductores mediante el empleo, por primera vez a nivel internacional, de mezclas recicladas fabricadas a menos de 100ºC, (mezclas recicladas templadas), que, además de la reducción de ruido, no presenten los problemas de durabilidad asociados a este tipo de mezclas. En REPARA 2.0, se trata de conseguir que se haga el primer tramo de pruebas a nivel nacional, y uno de los primeros a nivel internacional, con mezclas con capacidad de autoregenerarse y estudiando nuevas soluciones que permitan conseguir carreteras más resilientes frente al cambio climático, como la basada en pavimentos que emplean mezclas asfálticas con un bajo nivel de retención de calor o mayor nivel de reflactancia solar o albedo, sin alterar las condiciones exigidas de seguridad para los usuarios, especialmente pensados para combatir el efecto isla de calor asociado al calentamiento global en ciudades.
En el marco del proyecto REPARA 2.0 se ha desplegado un tramo de ensayo con sensores embebidos que permiten una monitorización continua de las variables que pueden afectar a la degradación del firme. En paralelo, como no siempre se dispone de alimentación eléctrica y comunicaciones cableadas, se han desarrollado tecnologías para unos nuevos sensores autónomos e inalámbricos, capaces de recargarse inalámbricamente, y transmitir, en tiempo real el estado en que se encuentra el firme con el objeto de poder conocer cuál es el momento en que hay que hacer mantenimiento preventivo, mucho menos costoso que el curativo y, de esta forma apoyar a la gestión de la infraestructura y conseguir firmes mucho más duraderos.
Figura 3: Sensor inalámbrico desarrollado en REPARA 2.0
Asimismo, estos tramos de ensayo se están auscultando mediante un novedoso sistema de alto rendimiento para la determinación de huecos y la detección de defectos.
REPARA 2.0 ha desarrollado nuevos sistemas de pesaje dinámico, capaces de detectar con la precisión requerida las cargas que transportan los vehículos pesados, verdaderos causantes del deterioro de los firmes de carretera, lo que supone una auténtica revolución en el control de las cargas que se transportan por esta infraestructura lo que, necesariamente, repercutirá en una mejor y mayor conservación de nuestros pavimentos.
Figura 4: Instalación de sistema de pesaje dinámico instalado en REPARA 2.0.
Las nuevas tecnologías y materiales resultantes de este proyecto están siendo analizados y caracterizados desde el punto de vista de su comportamiento medioambiental, realizando los correspondientes análisis de ciclo de vida ACV para todos ellos. Como resultado de este trabajo se está elaborando una guía metodológica sectorial para el estudio del comportamiento medioambiental en proyectos de rehabilitación de carreteras. Como complemento al estudio de los impactos ambientales, se está realizando un análisis de costes o ACCV que de nuevo apoyará a la gestión de la infraestructura y a la toma de decisiones, proporcionando información sobre los costes asociados a distintas estrategias de rehabilitación y conservación de carreteras planteadas en el proyecto REPARA 2.0 en comparación con las tradicionales.
Para asegurar que las nuevas tecnologías desarrolladas en el proyecto lleguen a mercado lo antes posible, se ha desarrollado un software específico que permite diseñar los nuevos pavimentos del futuro con este tipo de tecnologías siguiendo tanto los modelos de cálculo tradicionales como los basados en los denominados métodos recursivos-incrementales que permiten predecir en el tiempo, de una forma más aproximada, cuáles son los mecanismos de deterioro que sufren los pavimentos. Los modelos de deterioro recursivos incrementales se alimentarán y podrán ajustarse a partir de los datos que suministren los sensores desarrollados en el marco del proyecto que transmitirán los mismos a un centro remoto de recogida de información en los que se aplicarán técnicas de Big Data.
Figura 5: Detalle del software de cálculo y dimensionamiento de firmes desarrollado en REPARA 2.0.
El proyecto Repara 2.0 se está realizando por un consorcio de siete empresas, 5 grandes empresas y 2 PYMEs. El coordinador del proyecto es Sacyr Construcción encargado de investigar nuevas mezclas sonoreductoras recicladas y fabricadas con tecnología de mezclas templadas, capaces de reducir el ruido que causa el tráfico en las grandes ciudades sin comprometer su durabilidad a largo plazo. También se encarga de estudiar mezclas recicladas in situ y en frío con emulsión y con altas prestaciones mecánicas y mezclas recicladas en planta fabricadas también en frío, pero con ligantes de base betún.
Figura 6: Fotografía y termografía del tramo de prueba de reciclado en frío extendido en REPARA 2.0.
Además de Sacyr, el proyecto cuenta con otras dos constructoras más: Acciona y CHM. La primera, se centra en el desarrollo de mezclas autoreparantes y mezclas en frío fabricadas con emulsión de prestaciones similares a las calientes y lidera el paquete de trabajo 2 sobre resiliencia frente al cambio climático. Por su parte CHM, colabora en el paquete de trabajo 2 y estudia las mezclas capaces de mitigar el efecto de isla de calor.
Figura 7: Muestras de mezclas reflectantes estudiadas en REPARA 2.0.
Repsol tiene un papel totalmente complementario con las anteriores mediante el desarrollo de betunes, ligantes y emulsiones específicas que permiten poder fabricar las mezclas anteriores.
La quinta empresa grande es Fractalia, que, como integradora de sistemas, centra sus esfuerzos en el desarrollo de sensórica para poder elaborar modelos predictivos con tecnologías BigData para la conservación de las carreteras a partir de datos recogidos de sensórica especializada; liderando el paquete de trabajo 3. Además, estudia nuevos sistemas de pesaje dinámico, capaces de determinar las cargas que transportan los camiones sin que éstos tengan que parar.
Las Pymes del proyecto son CEMOSA y Solid Forest.
Cemosa es otra empresa mediana, especializada en servicios de ingeniería y control de calidad en el ámbito de la construcción, líder de un paquete de trabajo 5, cuyo objetivo es el desarrollo de una normativa específica para cada tecnología de rehabilitación y un software para el dimensionamiento de firmes con las nuevas soluciones desarrolladas en REPARA
2.0. Cemosa también está desarrollando un nuevo equipo de alto rendimiento que dará información sobre el estado en que se encuentran las mezclas de los tramos de ensayo, mediante la determinación de su porcentaje de huecos.
https://nube.cemosa.es/index.php/s/6M6eHChB5UaenQ7
Finalmente, Solid Forest es una empresa pequeña que tiene un rol muy específico en el proyecto, liderando el paquete de trabajo 4, para el análisis de desempeño medioambiental de los proyectos de rehabilitación de carreteras.
Figura 8: Esquema del ciclo de vida de las carreteras.
Repara 2.0 ha sido el proyecto de I+D del ámbito de construcción de más presupuesto a nivel nacional, (7.056.545 €). en el que han colaborado grandes grupos empresariales españoles y PYMES, así como un total de 11 Organismos Púbicos de Investigación y Centros Tecnológicos y en varios de ellos el papel de los Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos ha sido muy relevante para que el proyecto Repara 2.0 esté siendo un éxito.
Los organismos de investigación que están participando en el proyecto son:
· El CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas)
· Universidad de Málaga (UMA)
· E.T.S. de I.C.C.P. de la Universidad de Granada (UGR)
· E.T.S. de I.C.C.P. de la Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM)
· E.T.S. de I.C.C.P. de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC)
· Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX)
· E.T.S. de I.C.C.P. de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).
· Centro Tecnológico del Metal de Murcia (CTM)
· Universidad de Alcalá de Henares (UAH)
· E.T.S. de I.C.C.P. de la Universidad de Cantabria (Unican)
· Fundación CARTIF
El CDTI, (Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial), dentro del programa CIEN 2015 financia el proyecto con una ayuda parcialmente reembolsable.
