La utilización de bloques de poliestireno expandido para la pavimentación y otras obras de ingeniería civil recibe varias denominaciones coloquiales. Entre otras, pavimentación sostenible, eco-pavimentos, green pavements y hasta firmes y pavimentos eco-friendly.
En el argot técnico se conocen como geofoam.
Muchas de sus denominaciones hacen referencia a la reducción de la huella de carbono en la construcción de carreteras.
Pero, como veremos, su uso tiene más beneficios. Entre otros, abarata costes, agiliza el proceso constructivo y solventa muchas dificultades en terrenos poco estables o con riesgo de asentamientos o movimientos de tierras.
Pavimentación verde: cómo se usa el geofoam
Con el término pavimentos verdes se alude a la utilización de bloques de poliestireno expandido de densidad y tamaño variables denominados geofoam en la pavimentación de obra civil. Su uso más frecuente es en carreteras.
Estos bloques de poliestireno para carreteras, puentes e infraestructuras portuarias permiten rellenar las desigualdades del terreno y absorber las cargas estructurales y mecánicas.
Están especialmente indicados en zonas susceptibles de sufrir movimientos de tierras, con consecuencias desastrosas para la población, la economía y el paisaje.
También aportan una solución resiliente en regiones sísmicas o afectadas por vibraciones persistentes, como sucede en los barrios próximos a una línea ferroviaria.
Los pavimentos verdes replican la función que durante siglos han tenido otros materiales tradicionales mucho más pesados. Su incorporación permite acortar tiempos de ejecución, abaratar costes en transporte, y reducir los riesgos laborales y el impacto medioambiental.
Normativa vigente para esta nueva pavimentación
Desde la Asociación Nacional de Poliestireno Expandido (ANAPE) recalcan que la utilización del EPS como relleno ligero para carreteras, ferrocarriles y otras aplicaciones de ingeniería civil no es nueva. Se lleva haciendo desde los años 70 en países como Noruega, Países Bajos o Japón.
Pese a la normalización del uso del geofoam, hasta 2009 no hubo una norma armonizada para todos los países de la Unión Europea. Hasta entonces, los ingenieros se regían por su experiencia y sentido común, amén de por algunas directrices nacionales.
En 2009 entra en vigor la norma armonizada UN-EN 14933 sobre el uso de EPS en productos para relleno y aislamiento en obra civil. El texto aporta la guía legal que da unidad al uso de bloques de poliestireno para construcción en todos los países de la Unión Europea.
Ventajas del EPS en ingeniería civil
El poliestireno expandido o EPS está formado en un 98% por aire encerrado en pequeñas celdas o perlas esféricas. Gracias a esta composición, su utilización en soluciones constructivas para obra civil presenta indudables ventajas frente a otros materiales.
Veamos algunas de ellas:
- Ligereza. Al solo tener un 2% de materia es extremadamente ligero, facilitando enormemente su manipulación y reduciendo los costes del transporte.
- Alta resistencia mecánica. La forma regular de las celdas hace posible que soporten grandes cargas mecánicas. Así se pueden abordar estructuras que demanden una alta resistencia vertical y horizontal. Un bloque con una densidad de 30 kg/m3 de densidad y un 10% de recalcado soporta cargas de hasta 25 toneladas por m2.
- Resistencia a la humedad. Este comportamiento mecánico no se ve alterado por la presencia de agua. Una cualidad muy apreciada para su uso portuario o en carreteras.
- Durabilidad. Las dos cualidades anteriores hacen posible que los bloques constructivos de EPS tengan una vida útil prolongada.
- Seguridad. El EPS permanece inalterable durante años, aun soportando la presión del tráfico rodado. Esto garantiza la seguridad de los conductores en las vías donde se usa.
- Versatilidad. La espuma de EPS puede moldearse con facilidad para conformar piezas con el tamaño y forma que requiera cada estructura.
- Resistencia térmica. Estar relleno de aire lo convierte en un excelente aislante. Aplicado a carreteras, evita la congelación del subsuelo protegiendo toda la estructura de los posibles daños que ocasionarían las heladas.
- No desprende residuos. No emite lixiviados lesivos para el terreno o a las aguas subterráneas, ni compuestos orgánicos volátiles (VOC). Ambas cualidades lo convierten en un enorme aliado de medioambiental.
- Facilidad de colocación. No requiere maquinaria específica. Al ser más ligero, también se minimizan los riesgos laborales de los operarios.
- Reciclado. La clave para que se convierta en una de las materias primas con más proyección de futuro: es monomaterial y 100% reciclable.
Países Bajos: Así se construyen las carreteras con EPS
Un ejemplo de aplicación geotécnica de estos bloques de EPS lo encontramos en algunas carreteras y autopistas construidas en los polders de Países Bajos.
Estos terrenos ganados al mar tienen un mayor riesgo de sufrir movimientos de tierras. Esta circunstancia condiciona la seguridad viaria y obliga a destinar importantes partidas de presupuesto para reparar grietas en el asfalto.
Para construir una carretera en estas condiciones primero se extrae la turba hasta una profundidad aproximada de 1,5 m. El hueco se rellena con bloques hasta una altura aproximada de 2 metros. A continuación, se aplica una capa de arena o grava.
Finalmente, la grava se cubre con una doble capa de asfalto.
Otras aplicaciones del EPS en la ingeniería civil
Cerca del 75% del geofoam en ingeniería civil terrestre se usa para construir carreteras, o ampliar carriles en las ya existentes.
Este material plástico sustituye a otros rellenos más pesados y elimina la necesidad de compactar el terreno. De esta forma reduce el riesgo de generar cargas excesivas sobre el propio terreno o de causar daños en estructuras colindantes.
Además de emplear el poliestireno expandido en carreteras, este producto tiene otras muchas aplicaciones:
- Aeropuertos. Idéntica funcionalidad a la del aplicar bloques de poliestireno en carreteras, pero en pistas de aterrizaje y despegue.
- Puentes. Concretamente, en el relleno de pilares. Permite asumir las sobrecargas del tráfico sin que el terreno se vea afectado.
- Estructuras de ferrocarril. Se aplica a la base sobre la que se asientan las vías y a los túneles. Muchas de las estructuras de las líneas de AVE en España se han construido con nuestros bloques.
- Cunetas. Estabiliza las desigualdades del terreno, protegiendo la estructura viaria principal.
- Taludes. Permite descargar las zonas más elevadas y mejorar la estabilidad del terreno.
- Barreras acústicas elevadas. Permite crear ‘muros de terreno’ que contengan el ruido y las vibraciones asociadas al tráfico rodado o al paso de los trenes por una vía ferroviaria.
- Puertos. Simplifican la instalación de pantalanes. Puedes encontrar bloques de EPS de Knauf Industries en los pantalanes de muchos de los grandes puertos españoles, como Málaga, Barcelona o Valencia.
- Diques. Acorta los ciclos de asentamiento y elevación del dique. En muchos casos elimina la necesidad de añadir cargas adicionales.
- Parques. Desarrollo de zonas de recreo en terrenos con niveles desiguales.
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Sostenibilidad y huella de carbono
La pavimentación de grandes infraestructuras civiles terrestres tiene un enorme impacto medioambiental.
En primer lugar, por las propias materias primas que se utilizan para fabricar asfalto. Muchas de ellas, como el betún, son derivados del petróleo. Otros materiales, como el polvo mineral o ciertos aditivos impactan también de forma negativa en el medio ambiente.
Pero ese que, además, estas materias hay que extraerlas y transportarlas, con el consiguiente gasto de energía y emisión de gases de efecto invernadero.
Ahora bien, la emisión de gases de efecto invernadero (GEI) de una vía terrestre no acaba el día de su inauguración y la apertura al tráfico.
Según un estudio de la Asociación Española de la Carretera (AEC) un asfalto en buen estado reduce un 3,5% las emisiones de CO2 de un coche . En el caso de los camiones, se pueden reducir hasta un 4%.
El coste medioambiental de construir carreteras se ha justificado durante años por la necesidad inexorable de articular el desarrollo territorial y evitar la España vaciada. Sin embargo, soluciones como el EPS pueden reducirlo.
De entrada, al ser más ligero, se reducen las emisiones de carbono ligadas al transporte. Este es uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), imprescindible para frenar el calentamiento global.
También se atenúa el deterioro ambiental que implica la extracción de materiales en un lugar para utilizarlos en otro. Además, se pueden fabricar con plástico reciclado, lo que resolvería parte del problema de gestión de residuos plásticos urbanos e industriales. Incluso fabricarlos con resinas plásticas procedentes de biomasa, como NEOPS®.
Por último y no menos importante, la reducción de ruido y vibraciones en el terreno atenúa el posible impacto en los ecosistemas atravesados por estas estructuras.
Preguntas Frecuentes de Pavimentos Verdes:
Con el término pavimentos verdes se alude a la utilización de bloques de poliestireno expandido de densidad y tamaño variables denominados geofoam en la pavimentación de obra civil. Su uso más frecuente es en carreteras.
Este material plástico sustituye a otros rellenos más pesados y elimina la necesidad de compactar el terreno. De esta forma reduce el riesgo de generar cargas excesivas sobre el propio terreno o de causar daños en estructuras colindantes.
