Sostenibilidad-aspectos-claves-en-las-alternativas-de-renovacioIün-del-balasto-ferroviario

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SOSTENIBILIDAD: ASPECTOS CLAVES EN LAS ALTERNATIVAS DE 
RENOVACIÓN DEL BALASTO FERROVIARIO 
 
José Julio Cerro Rodríguez 
inv_jcerro@eafit.edu.co 
Ingeniero Ambiental y Sanitario, Joven investigador 
Universidad EAFIT, Medellín, Colombia 
 
Leonel Francisco Castañeda Heredia 
lcasta@eafit.edu.co 
Doctor en ciencias técnicas, Docente de escuela de Ingeniería 
Universidad EAFIT, Medellín, Colombia 
 
Silvana Montoya Noguera 
smontoyan@eafit.edu.co 
Doctora en Ingeniería sísmica geotécnica, Docente de escuela de Ingeniería 
Universidad EAFIT, Medellín, Colombia 
 
Resumen 
El propósito de este proyecto es analizar las implicaciones a la sostenibilidad del proceso de 
renovación del balasto ferroviario, con el fin de detallar los aspectos claves de las 
alternativas de la intervención asociados al desarrollo sostenible. La utilización de balasto 
como soporte de la vía férrea tiene varios beneficios. Por ejemplo, su costo económico 
frente a otras alternativas. Sin embargo, presenta algunas limitaciones e inconvenientes, 
principalmente asociados al frecuente mantenimiento. La degradación del balasto puede ser 
generada por factores como la explotación de la vía, fracturamiento de las partículas, 
presencia de finos, causas climatológicas, caída de materiales desde los vagones o 
vegetación. Estos factores producen desgaste, ensuciamiento del balasto y disminución de 
la capacidad de drenaje. Por lo tanto, se requieren intervenciones de mantenimiento, las 
cuales conducen a un consumo significativo de materiales naturales y energía. Estas 
intervenciones causan interrupciones frecuentes al tráfico y se hace más problemático 
cuando los agregados, con características apropiadas para utilizarse como balasto no están 
disponibles en la cercanía de la construcción o sitio de intervención, siendo esto bastante 
común debido a las normativas ambientales estrictas. Para analizar los aspectos claves, se 
agrupó las alternativas de renovación del balasto revisadas en tres grupos principales 
caracterizados por el modo en el que reforzaban el lecho, extensión de la vida útil y 
reciclaje del balasto. Las alternativas fueron examinadas inicialmente mediante el análisis 
DOFA (Debilidades, oportunidades, fortalezas y amenazas) para conocer los aspectos 
 
 
 
 
 
claves de sostenibilidad en cada una de ellas. Posteriormente, se calculó el costo de 
implementación a cada solución y su impacto sobre la vida útil en 1km de 
 
vía férrea a renovar. Al final, se comparó el costo de la ejecución frente a los aspectos 
claves y se determinaron nueve aspectos claves de sostenibilidad a partir de las alternativas 
consultadas para tener en cuenta antes de adelantar un proceso de renovación de balasto. 
Palabras clave: 
Renovación de balasto, mantenimiento ferroviario, desarrollo sostenible, análisis DOFA. 
1. INTRODUCCIÓN 
Debido a la creciente conciencia ambiental de la sociedad y los cada vez más conocidos 
impactos de las actividades antrópicas sobre el entorno es imperativo replantear los 
modelos de producción y estilos de vida actuales de modo que sean más enfocados hacia la 
sostenibilidad. En este orden de ideas la ONU presentó en 2015 la agenda 2030 en la que se 
contemplaron 17 objetivos de desarrollo sostenible (ODS) que orientan hacia el desarrollo 
económico, la prosperidad social y aprovechamiento sostenible de los recursos naturales 
[1].Con el fin de alcanzar dichos objetivos, se ha revisado la manera en la que se ejecutan 
las actividades antrópicas para reconocer aspectos claves a potencializar y replantearlos con 
orientación hacia los ODS. 
Uno de los sectores que tiene grandes implicaciones en las dimensiones del desarrollo 
sostenible es el transporte y este a su vez es transversal a lo planteado en la agenda 2030 al 
guardar relación con mínimo siete ODS, específicamente los objetivos 3,7,9,11,12,13 y 17; 
por lo que es clave la gestión de la movilidad para el cumplimiento de la agenda [2]. El 
transporte tiene un fuerte impacto en el ambiente, se conoce que el 23% de las emisiones 
mundiales de gases de efecto invernadero (GEI) son relacionadas a la energía consumida 
por los sistemas de movilidad [3]. 
Sin embargo, existen sistemas de transporte que por su diseño y operación tienen aspectos 
afines a la sostenibilidad y con el fin de avanzar en ese sentido se han considerado aquellos 
más sostenibles. Entre el conjunto de sistemas de transporte en el sistema ferroviario se 
identifican principios de sostenibilidad que incluso al integrarse con otros tiene gran 
influencia en la reducción de los impactos ambientales. Es sabido que las operaciones 
intermodales de sistemas carretera-ferrocarril pueden ser hasta un 77,4% menos 
contaminantes que las operaciones únicamente con transporte por carretera en lo que 
respecta al CO2, CO, NOx, CH4, hidrocarburos y partículas [4]. En las últimas décadas, el 
tren se ha evaluado como alternativa sostenible de transporte por lo que es importante 
fortalecerlo. De acuerdo con datos del Banco Mundial se conoce que para el 2017 las vías 
férreas tenían una longitud en todo el mundo de 1’051.768 km aproximadamente, siendo la 
infraestructura más utilizada para el transporte en los 1,4 millones de km de vías que 
existen [5] [6] y [7]. En Colombia el sistema ferroviario también tiene gran 
 
 
 
 
 
representación al estar vinculado al desarrollo del país. Actualmente existen 4 redes férreas 
(Atlántico, Lenguazaque, Pacífico y la Tebaida) cuya extensión es de 3.316 km, con 299 k 
[8]. En el 
 
contexto urbano el transporte ferroviario tiene, representación en la zona metropolitana del 
Valle de Aburrá, en el que la vía férrea posee una extensión de aproximadamente 66.1 km 
[9]. Siendo la modalidad de vía sobre balasto la más popular en las vías anteriormente 
mencionadas. Se conoce como balasto el estrato de grava, o roca fragmentada a material 
granular de tamaño entre los tamices de 31,5mm y 50mm, que se tiende sobre la 
explanación de los ferrocarriles para sujetar los durmientes, permitir el drenaje y distribuir 
los esfuerzos verticales y laterales debido al paso del tren [10]. La Figura 1 muestra el 
balasto como componente de la infraestructura ferroviaria. 
Las ventajas de la tipología de vía con balasto son múltiples, entre las que cabe citar la 
economía de construcción, la posibilidad de corregir la geometría de la vía a lo largo de su 
vida útil mediante operaciones de bateo, la rapidez en las operaciones de construcción, 
nivelación y reparación. El balasto es además un material que confiere a la vía flexibilidad, 
amortiguamiento y atenuación de ruido y vibraciones [11]. 
Sin embargo, la vía sobre balasto cuenta con desventajas que pueden, de forma muy 
esquemática y simplificada, resumirse en la necesidad de operaciones de mantenimiento de 
la geometría de la vía relativamente frecuentes y una vida útil relativamente corta del 
balasto (entre 15 y 30 años). La tendencia a la mejora de materiales, con aplicación de la 
ingeniería y de la ciencia de materiales, ha llegado a los componentes de la infraestructura 
ferroviaria de forma descendente (carriles, sujeciones, traviesas). En el conjunto de vía, se 
destacan: la mejora introducida con el paso de las traviesas de madera hacia las de 
hormigón armado, el paso de las fijaciones rígidas hacia las elásticas, la utilización de 
suelas bajo traviesas para mejorar el apoyo de estas y la soldadura de los carriles para evitar 
la discontinuidad de la superficie de rodadura entre otras. Sin embargo, a pesar de todas las 
mejoras introducidas, el balasto es el elemento de vía sobre el cual no se ha innovado y 
presenta inconvenientes que necesitan soluciones reales en el corto plazo. 
La necesidad de prolongar la vida útil de la capa de balasto, juntamente con la demanda 
ambiental de reducir la utilizaciónde las materias primas, obligan a buscar soluciones 
 
Figura SEQ Figura \* ARABIC 1: El balasto como componente de la infraestructura 
ferroviaria 
 
 
 
 
 
inmediatas a los problemas relacionados con el deterioro del conjunto de balasto. Ya que el 
sistema ferroviario tiene un alto nivel de demanda de balasto y su vida útil como aspectos a 
fortalecer, se han adelantado investigaciones para abordar la problemática de la 
degradación del balasto encontrándose soluciones basadas en el diseño de la vía y su 
mantenimiento [12]. 
 
Entre las tecnologías para desacelerar el deterioro del balasto a partir del diseño de la vía se 
considera el uso de elementos elásticos, desarrollo de elementos elásticos alternativos, uso 
de geotextiles y de capas bituminosas. En el caso de las alternativas de mantenimiento se ha 
contemplado el uso de maquinaria para apisonar o introducir piedras en el conjunto 
(Tamping & Stoneblowing), enlazamiento de las partículas del lecho utilizando resinas, 
estabilizado del lecho con asfalto y otras tecnologías de estabilización que están bajo 
desarrollo. Sin embargo, las anteriores soluciones no han considerado el impacto integral de 
implementación en las dimensiones de sostenibilidad, por lo anterior, es necesario estudiar 
los aspectos que tienen relación con el desarrollo sostenible y sus implicaciones. 
En esta investigación se analizan soluciones producto de una revisión bibliográfica en la 
que se identifican tres grupos de alternativas cuyo modo de acción sobre el deterioro del 
balasto varía sobre como interactúan con el lecho. Las soluciones del primer grupo se 
centran en el reúso y reciclaje de balasto, el segundo en el refuerzo del lecho y el tercero en 
la sustitución del balasto por nuevos materiales. La Figura 2 esquematiza las alternativas 
cuyos aspectos claves se analizaron en el estudio. 
1.1. Alternativa de reúso del balasto 
El reúso del balasto es común en países de la Unión Europea, Reino Unido y América del 
Norte. Ya que el ferrocarril tiene gran representación en la movilidad de estos países, 
 
Figura SEQ Figura \* ARABIC 2: Alternativas de renovación analizadas 
 
 
 
 
 
realizar la renovación del lecho de balasto es una tarea que exige que se haga con gran 
rendimiento debido a la longitud de la vía férrea y su continua explotación. Para la labor del 
reúso se utilizan máquinas llamadas desguarnecedoras que se transportan en la vía a 
renovar. Estas extraen el balasto y a través de una evaluación de las características del árido 
lo reincorporan al lecho o lo desechan en tolvas de recolección. Se conoce que dependiendo 
de la tecnología de la máquina se pueden lograr niveles de reúso del 60% [13]y como valor 
agregado, también restituyen la pendiente de la vía férrea para garantizar un mejor drenaje. 
El proceso de desguarnecido es en sí toda la renovación, por lo que lo atractivo es que con 
el uso de la maquinaria se reúsa el balasto idóneo para ser parte del lecho. Existen entre las 
diferentes maquinarias modelos que manejan la generación de polvo, incorporación de 
geotextiles y tratamiento de los residuos del proceso. Anteriormente las máquinas 
desguarnecedoras disponían el detrito alrededor de la vía, lo cual causaba un fuerte impacto 
ambiental y dificultaba el drenaje de la vía férrea al constituir el balasto sucio una barrera 
para el flujo de las aguas meteóricas. La renovación del balasto usando maquinaria es una 
opción costo efectiva en vías de grandes longitudes, en el caso de ferrocarriles 
metropolitanos la ventana de mantenimiento junto con la longitud de la vía determina si es 
una opción factible o no. 
1.2. Alternativas de refuerzo del lecho 
1.2.1. Uso de polímeros 
● Xitrack 
Es una tecnología que emplea una forma de geocompuesto de poliuretano llamado 
Xitrack®, suministrado en el Reino Unido. La resina usada es una mezcla de isocianato y 
poliol, los cuales se mezclan in situ en la presencia de un catalizador y es inyectado dentro 
de la capa de balasto. El rango de las propiedades del polímetro tales como rigidez, dureza, 
viscosidad y resistencia a la tracción pueden ser controlados a través de las propiedades del 
polímero. El polímero empieza el curado en aproximadamente 10 segundos, alcanzando el 
90% de su resistencia óptima dentro de una hora. El Xitrack permite crear una red 
tridimensional de refuerzo de poliuretano, ocupando solo el 30% del espacio vacío 
aproximadamente, lo cual evita problemas de drenaje. El empleo de Xitrack puede reducir 
el asentamiento alrededor de un 95-98% después de 500.000 ciclos. Lo anterior se relaciona 
al endurecimiento de la banqueta de un 55 a 65% [12] 
● Elastotrack® 
El Elastotrackr es una alternativa a la aplicación de poliuretano sobre balasto la ha 
desarrollado la empresa BASF mediante un producto llamado “Elastotrack®”. La idea de 
este producto está basada en recubrir cada una de las partículas del balasto en poliuretano y 
luego formar la capa de balasto con las partículas ya recubiertas. 
Luego de pasados 14 días, al alcanzar el curado, la capa de balasto con poliuretano adquiere 
resistencias a cortante del orden de 1,5 veces de las que tiene el balasto tradicional, 
adquiriendo ángulos de fricción internos y cohesiones mayores que el balasto sin tratar. 
 
 
 
 
 
1.2.2. Uso de geotextiles 
La geomalla comúnmente está hecha de polímeros con reducida flexibilidad y capacidad de 
deformación con el fin de proveer refuerzo al balasto a través del efecto de entrelazado. 
Esto permite aumentar gradualmente la resistencia al esfuerzo cortante de la capa desde la 
superficie de la banqueta (donde no hay sensibilidad) a una zona cuya profundidad depende 
de las características del balasto y la geomalla (donde se maximiza el efecto del 
enclavamiento). Con el fin de extender este efecto más de una geomalla puede ser instalado 
dentro de la capa de balasto obteniendo una alta reducción en asentamientos de la vía. El 
efecto positivo de la geomalla depende de un rango de factores tales como la restricción 
axial, geometría de la geomalla, resistencia a la tracción, rigidez entre otros. La geomalla 
debe estar ubicada 65 mm ya que se conoce que la posición óptima es esta sobre la interfaz 
entre el balasto y las subcapas, con el propósito de permitir que las partículas de balasto 
penetren la geomalla [14]. 
1.3. Reemplazo total del balasto 
1.3.1. Neobalasto 
El Neobalasto surge como una solución de balasto de alto rendimiento, duradera y 
respetuosa con el medio ambiente diseñada para superar dos de los inconvenientes más 
importantes de las vías ferroviarias: la degradación de las vías y el ruido y las vibraciones. 
Los beneficios de Neobalasto han sido probados en una extensa campaña de laboratorio que 
involucra pruebas tanto reducidas como a gran escala mostrado una resistencia a la abrasión 
diez veces mayor que los agregados de balasto de granito utilizados para las líneas férreas. 
El mejor desempeño contra la intemperie y la mayor capacidad para mitigar las vibraciones 
son otros beneficios demostrados en la primera etapa del proyecto. [15] 
1.3.2. Balasto artificial 
Para esta solución hay que fabricar previamente bloques de hormigón, semejantes a los que 
se fabrican para las escolleras de los puertos, sin embargo, las características mecánicas 
requeridas son distintas ya que que en el balasto artificial debe cumplir una serie de 
prescripciones geométricas y geotécnicas más exigentes durante el servicio y por tanto debe 
alcanzar unos valores elevados de resistencia para que el proceso de trituración no mengüe 
demasiado las características mecánicas del hormigón [11]. 
Para producir balasto existen dos modos de producción de balasto artificial. En el primero 
se emplean bloques de hormigón para balasto que deben seguir el proceso que 
tradicionalmente hacen las rocas empleadas en la obtención del balasto y en el segundo se 
fabricanpreviamente bloques de hormigón, semejantes a los que se fabrican para las 
escolleras de los puertos, sin embargo, las características mecánicas requeridas serán 
distintas ya que en el caso de las escolleras el factor más relevante es el peso específico del 
hormigón, mientras que en el balasto artificial debe cumplir una serie de prescripciones 
geométricas y geotécnicas más exigentes durante el servicio y por tanto debe alcanzar unos 
valores elevados de resistencia para que el proceso de trituración no mengüe demasiado las 
características mecánicas del hormigón. 
 
 
 
 
 
2. METODOLOGÍA 
2.1.1. Consulta de las alternativas y casos de éxito 
La consulta de las alternativas de renovación del balasto se realizó a través de una revisión 
bibliográfica en herramientas de búsqueda mencionadas en la Tabla 1. Las palabras claves 
para búsqueda de resultados fueron: ballasted tracks, railway maintenance technologies, 
railway renewal process, ballast renewal alternatives & sustainability in railway 
transportation. Las alternativas consideradas a identificar los aspectos de sostenibilidad son 
las propuestas por Avelino Seoane [11]. Las cuales son las mencionadas en la Figura 2. 
Posteriormente se filtraron los resultados por aquellos relacionados únicamente a la 
renovación del balasto ferroviario, alternativas de renovación y sostenibilidad en vías 
férreas. 
2.1.2. Análisis de las características de las alternativas 
Para el análisis de las características de las alternativas se consultó el proceso de 
implementación y el modo en el que actuaba sobre el lecho de balasto. De esto se 
obtuvieron los tres grupos en los que se analizaron las alternativas 
2.1.3. Análisis DOFA 
El análisis DOFA (debilidades, oportunidades, fortalezas y amenazas) se realizó como se 
explica en la sección Strategic Management, de la Wiley Encyclopedia of Management 
[16]. El modelo se aplicó tal y como la lo esquematiza. 
Tabla 1: Modelo de matriz SWOT (DOFA) 
 Alternativas 
Aspectos DOFA 
Fortalezas 
Debilidades 
Oportunidades 
Amenazas 
Modificado a partir de Wiley Encyclopedia of Management [16] 
2.1.4. Costos de 1km de implementación 
Para los costos de implementación de las alternativas se consideró una vía doble cuyas 
dimensiones se consignan en la tabla 2. 
El esquema de la vía analizada se presenta en la Figura 3. 
Tabla 2: Medidas de la sección transversal 
para el análisis 
Datos Dimensiones 
Ancho de la vía 1.435 mm 
Tipo de vía Vía doble 
Hombro de balasto 0,4 m 
Figura SEQ Figura \* ARABIC 3: 
Dimensiones de la vía a analizar 
 
 
 
 
 
Profundidad mínima del 
balasto 
0,30 m 
Talud 1:1,5 
Pendiente de la subbase 5% 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para el cálculo del costo de la implementación de las alternativas se tuvo en cuenta lo que 
dice la tabla 3. 
Tabla 3: Valores para el cálculo de los costos 
Alternativa Datos para el cálculo 
Xitrack® 
Área de aplicación de la 
superficie del lecho balasto 
6,5x1000m 
Elastotrack® 
Volumen de ElastoTrack® 
a aplicar 
0.2x6,5*1000m 
Geomalla 
Área de aplicación del 
lecho balasto 
7,4mx1000m 
Neobalasto 
Volumen de la sección 
7.270m
3
 
Balasto artificial 
3. RESULTADOS 
3.1. Análisis DOFA 
 La información respecto a las alternativas Xitrack ®, Elastotrack®, Neobalasto y balasto 
artificial consignada en la Tabla 4 se basa en investigación realizada en el estudio de 
Ferrovial Agroman S.A sobre nuevos materiales y procesos de fabricación para mejorar la 
logística y la instalación en vías férreas [17]. Esta información junto con la revisada por 
Marinella Giunta fueron los insumos principales para la determinación de las debilidades, 
oportunidades, fortalezas y amenazas de las alternativas consultadas. 
 
 
 
 
 
Tabla 4: Matriz DOFA de las alternativas de renovación del balasto 
 Alternativas 
 Reúso Refuerzo del lecho Reemplazo total 
 Renovación 
con maquinaria 
Polímeros 
Geotextiles Neobalasto Balasto artificial 
Reemplazo 
total Xitrack® Elastotrack® 
F
o
r
t
a
l
e
z
a
s 
-Grandes 
rendimientos 
en renovación 
-Recuperación 
y reciclaje de 
balasto 
-Menor 
adquisición de 
materia prima 
 
-Solución 
costo-efectiva 
en 
ubicaciones 
críticas de la 
vía 
-Mayor 
protección 
contra el 
desgaste y la 
abrasión 
-Menor 
dificultad para 
establecer la 
mezcla balasto-
poliuretano 
-Reducción 
del espesor de 
la banqueta de 
balasto 
- Reducción 
del 
asentamiento 
del balasto en 
30% 
-Mayor 
confinamiento 
de las 
partículas (1,1 
– 2,6 veces) 
-Larga 
esperanza de 
vida 
-Idéntica 
permeabilidad 
que el balasto 
convencional 
-Menor 
extracción de 
balasto 
-Idéntico 
proceso de 
instalación 
que el 
concreto 
tradicional 
-Mayor 
control de 
ruido y 
vibraciones 
-Solución eco 
amigable 
-Compatible 
con balasto 
prefabricado 
y reciclado 
-Excelente 
comportamiento 
mecánico 
- Compatible con 
la maquinaria de 
mantenimiento 
actual 
-Vía 
totalmente 
renovada 
-
Procedimiento 
bastante 
conocido 
D
e
b
i
l
i
d
a
d
e
s 
-Maquinaria 
costosa 
-
Requerimientos 
logísticos 
elevados 
-
Permeabilidad 
reducida, 
proceso de 
apisonamiento 
difícil e 
impedimento 
del reciclaje 
del balasto 
-No 
compatible 
con 
maquinaria 
-Solución 
costosa y debe 
ser aplicada 
cuidadosamente. 
-Toxicidad para 
la salud 
-Incompatible 
con la 
maquinaria 
actual 
-Material 
durable y no 
biodegradable 
-Cuidadosa 
disposición 
del material 
-Solución 
costosa que 
debe aplicarse 
con un 
análisis costo 
efectivo 
cuidadoso 
 
-Problemas con 
el tamaño de la 
partícula por 
excesiva 
homogeneización 
-Menor 
resistencia al 
desgaste 
-Alto 
consumo de 
materiales 
naturales 
-Poca o 
ninguna 
innovación 
 
 
 
 
 
actual 
-Problemas 
por toxicidad 
de los 
compuestos 
A
m
e
n
a
z
a
s 
-Posibles 
clientes buscan 
opciones más 
económicas 
-Posibles 
clientes 
prefieren 
opciones más 
sostenibles en 
el ciclo de 
vida del 
producto 
-Las 
experiencias 
existentes no 
muestran logros 
satisfactorios 
-Costos 
elevados en 
unos países 
-Mayor 
cantidad de 
materiales 
nuevos y 
procesos de 
manufactura 
-Alta 
dependencia 
del precio del 
petróleo 
-Carencia 
normativa 
respecto a su 
uso 
-Tendencia 
creciente al 
modo “vía en 
placa” 
-Sin datos sobre 
su 
comportamiento 
en el futuro 
-No hay 
referencias a su 
comportamiento 
en términos de 
ruido y 
vibraciones 
-Cadena de 
valor poco 
sostenible 
O
p
o
r
t
u
n
i
d
a
d
e
s 
-Renovación 
con resultados 
probados 
-Casos de éxito 
reconocidos en 
diferentes 
contextos 
-Reducción 
del ruido 
-Reducción de 
ruido y 
vibraciones 
Disminución 
del costo 
Material 
importado 
resulta ser 
más 
económico 
-Respuesta a 
la evolución 
del balasto 
-Permite el 
uso de 
agregados de 
baja calidad 
-Se puede 
producir en 
cualquier 
cantera del 
mundo 
-Se pueden evitar 
las canteras 
-Compatible con 
la maquinaria de 
mantenimiento 
actual 
-Vía 
disponible 
para décadas 
de 
explotación 
Como resultado del análisis DOFA se identifican aspectos de sostenibilidad los cuales 
pueden constituir los criterios de un estudio preliminar de determinación de alternativas 
para renovar el balasto. Los aspectos asociados a las alternativas se listan a continuación 
- Reincorporación y reciclaje de balasto 
- Costo de ciclo de vida de la infraestructura a renovar 
- Nivel u orden de inversión 
- Consumo de recursos naturales 
 
 
 
 
 
- Sustancias tóxicas
 
 
 
 
 
- Marco legal y técnico de la alternativa 
- Condiciones inseguras/seguridad laboral 
- Nivel de formación 
A lo anterior también se le añade el aspecto de emisión de gases de efecto invernadero 
debido a que se ha identificado un escenario en el cual las intervenciones en lavía férrea 
podrían ser realizadas por terceros o subcontradas, siendo clave conocer el impacto 
asociado a cada alternativa en dichos términos. 
3.1.1. Costos de 1km de implementación 
Con el fin de comparar las alternativas desde una perspectiva económica y siguiendo los 
supuestos del literal 3.1.1, se procedió a analizar el costo de inversión inicial de 1 km de 
vía férrea a renovar, todo esto descrito en la tabla 5. 
Tabla 5: Costo de implementar 1km de vía de cada alternativa 
Alternativa Costo (USD) Fuente 
Reúso 
Renovación con 
maquinaria 
81.140
 
[17] 
Refuerzo del 
lecho 
Polímeros 
Xitrack® 117.665 [18] 
Elastotrackr® 117.832 [19] p.59 
Geomalla 125.939 [20] 
Renovación 
total 
Neobalasto 226.106 
Elaboración 
propia 
Balasto 
artificial 
Bloques 764.937 [21] 
p.99, p.100 Probeta 2.504.065 
Renovación total 90.138 [11]p.20 
Los resultados de los costos asociados a las alternativas (en euros), orientan hacia la 
consideración de la innovación en vías ferroviarias. En el caso de renovación maquinaria la 
intervención es la más económica de todas, sin embargo, al considerarse esta alternativa 
para intervenir la vía perpetuaría el modelo actual y los patrones de consumo asociados, por 
lo que las futuras intervenciones demandarían cada vez más recursos. Si bien es cierto que 
utilizando maquinas desguarnecedoras se obtiene reciclaje de balasto es necesario 
contemplar escenarios en los que la vida útil de la vía se vea influenciada por propiedades 
no consideradas por la máquina para determinar su idoneidad. 
La renovación total exige el reemplazo de todo el balasto y perpetúa el patrón de consumo 
de balasto para vías ferroviarias que actualmente es el más popular. A pesar de que difiere 
de aproximadamente de 6.000€ de la alternativa de reúso requiere de grandes cantidades de 
balasto y sustituirlo totalmente exige responsabilizarse por los residuos, que usualmente 
son de grandes volúmenes y dependiendo de las características de la roca y su potencial 
contaminación requerirán un manejo especial, aumentando esto el costo de la renovación. 
En el sentido de entradas y salida de recursos, esta alternativa es desbalanceada. 
 
 
 
 
 
Las alternativas Xitrack® y Elastotrackr® cuyos costos no difieren tanto resultan atractivos 
para casos de intervención en los que la vía es muy mantenida, para atender grandes 
extensiones son una opción costosa. Debido al modo en el que interactúan con el lecho, 
actualmente imposibilitan la posterior recuperación del balasto y en el futuro exigiría 
balasto nuevo además de generar un residuo de especial manejo. 
El costo de la aplicación de geomalla difiere en costos de la renovación con reciclaje de 
balasto y la renovación total en la incorporación del geotextil. En el caso del Neobalasto el 
incremento del costo se relaciona a la aplicación de un recubrimiento avanzado con 
propiedades aglutinantes proveniente de neumáticos de vehículos en desuso, implicando 
esto un procesamiento anterior. Aunque debido a la capa de aglutinante es posible utilizar 
materiales no provenientes de la misma roca madre (aspecto clave en la selección del 
balasto) y diversifica la utilización lo cual puede impactar en el costo de la vía férrea de 
implementarse esta solución a gran escala. Lo anterior también afecta al costo del balasto 
artificial el cual incluso cuando se incorporan residuos de demolición y construcción para 
su fabricación sigue siendo la opción más costosa al encontrarse en desarrollo. 
4. DISCUSIÓN 
4.1.1. Dimensión social 
En la Tabla 6 se consignan los aspectos de sostenibilidad en los que asociados a la 
dimensión social de las alternativas anteriormente identificados en el literal 3.1. 
Tabla 6: Alternativas de renovación y aspectos claves de sostenibilidad asociados a la 
dimensión social 
Aspecto social Alternativa relacionada 
Marco legal y técnico sobre 
implementación de las alternativas 
Xitrack® y Elastotrackr® 
 
Incertidumbre sobre condiciones seguras 
para su aplicación 
Nivel de formación y mano de obra para su 
instalación 
Las alternativas de renovación tienen implicaciones sociales en tres aspectos 
principalmente. El primero de ellos es referente al marco legal y técnico que regule su uso. 
Se hace necesario que el lugar en el que se vaya a aplicar se conozca la naturaleza y el 
impacto de estas tecnologías, así como la sinergia entre problemas existentes en el contexto 
con dichos impactos con la aplicación de alguna de ellas. El marco normativo para la 
aplicación de las alternativas es débil o inexistentes en algunos casos, lo cual limita la 
aplicación y utilización. 
En los países en vía de desarrollo las alternativas como el Xitrack® y ElastoTrack® no se 
cuenta con un marco técnico-normativo para su aplicación, lo cual puede limitar su uso. Se 
hace necesario que para su utilización se establezca un marco bajo el cual se puedan 
aplicar. Aunque en el Reino Unido y países de la Unión Europea se han difundido las 
 
 
 
 
 
soluciones mencionadas aún se evalúan sus efectos en diferentes esferas de la sostenibilidad 
por lo que la incertidumbre acerca de los riesgos laborales por la utilización de estos 
productos aún es muy alta, girando lo anterior en torno a que elementos que componen 
estas mezclas como el poliuretano que es potencialmente nocivo en caso de inhalación y 
debe ser manejado en condiciones controladas, limitando su utilización en casos. 
Las alternativas como el Xitrack® y el ElastoTrack® al requerir de especial manejo, a su 
vez requieren de personal especializado en su aplicación. 
Respecto a alternativas para renovación como la geomalla, balasto artificial y Neobalasto; 
su proceso de aplicación al ser semejante a la del balasto tradicional no representan 
novedades en este ámbito. En el caso del Neobalasto, al ser necesaria la implementación de 
plantas para fabricarlo conduciría al consumo de caucho reciclado por predilección y menor 
impacto ambiental o de asfalto. Lo anterior requiere de una articulación fuerte para que se 
de en el caso de caucho reciclado por parte de la industria productora. 
4.1.2. Dimensión económica 
Los aspectos económicos claves en la sostenibilidad del proceso de renovación del balasto 
se listan en la Tabla 7. 
Tabla 7: Alternativas de renovación y aspectos claves de sostenibilidad asociados a la 
dimensión económica 
Aspecto económico Alternativa relacionada 
Reincorporación y reciclaje del balasto Reúso 
 
Costo de ciclo de vida de la infraestructura 
renovada 
Xitrack® y ElastoTrack® 
 
Nivel u orden de inversión Todas 
Desde una perspectiva netamente económica la alternativa de renovación de balasto cuyos 
aspectos de sostenibilidad son importantes es la de la renovación con maquinaria, esta tiene 
diferentes ventajas que no solo repercuten en el costo sino en la sostenibilidad en general al 
permitir el reúso del balasto. No obstante, las máquinas desguarnecedoras tienen como 
criterio para reincorporación del árido la granulometría y no la resistencia y demás 
propiedades en el momento del reúso por lo que este cambio incide en la frecuencia de 
mantenimiento al incluir material que por su tamaño y forma sea aceptable pero los demás 
requerimientos físico-mecánicos no se hayan analizado. 
La implementación de Xitrack® para la renovación de balasto ferroviario es la cuarta más 
económica. Debido a su incidencia en el ciclo de vía de la vía esta solución es atractiva. 
Uno de sus casos de éxito fue su aplicación en Bletchley South sobre la vía de West Coast 
Main Line, en el cual los primeros 10 años no hubo necesidad de mantenimiento, la vía 
transporta 75 millones de pasajeros [18]. 
 
 
 
 
 
El Elastotrackr es la quinta opción en términos puramente económicos. Se conoce a través 
de la evaluación del ciclo de vida (20 años de horizonte) de una vía en la que se aplicado el 
producto tiene un ahorro de hasta €44,381.02 [19]En el caso de la renovación total se conoce que la vía tendría de 25 a 30 años de servicio 
por lo que se tendría una línea férrea de explotación convencional, sin embargo, esta 
solución requiere de nuevo balasto y no implementa mejoras tecnológicas por lo que la 
renovación será imperativa al culminar la vida útil del árido [22]. 
Tabla 8: Proporción de inversión de alternativas en comparación a la renovación total 
Reúso 
Renovación con 
maquinaria 
Proporción de costos 
comparados con la 
renovación total 
tradicional 
Refuerzo del lecho 
Polímeros 
Xitrack 1,3 
Elastotrackr 1,3 
Geomalla 1,4 
Renovación total 
Neobalasto 2,5 
Balasto artificial 
Bloques 8,5 
Probeta 27,5 
El impacto económico del Neobalasto radica en que el mantenimiento y costos de mano de 
obra se reducen. Esto se debe a que el Neobalasto tiene una mayor durabilidad que el 
balasto convencional por lo que se prolonga la vida útil de la vía y se reduce la frecuencia 
de las intervenciones de manteniendo y renovación de vía. 
Para valorar el costo de la inversión a la hora de crear una infraestructura ferroviaria se 
debe considerar los costos de mantenimiento. La vía construida sobre balasto artificial 
tendría una reducción en costos de mantenimiento del 40%. Sin embargo, al considerar 1 
km de vía y en comparación con la remoción total, se necesitaría una inversión 8,49 veces 
mayor [21]. 
En el caso de las demás alternativas, para implementarlas en comparación de la renovación 
total se necesitarían inversiones del orden descrito en la Tabla 8. 
4.1.3. Dimensión ambiental 
Los aspectos económicos claves en la sostenibilidad del proceso de renovación del balasto 
se listan en la Tabla 9. 
 
 
 
 
 
Tabla 9: Alternativas de renovación y aspectos claves de sostenibilidad asociados a la 
dimensión ambiental 
Aspecto ambiental Alternativa relacionada 
Consumo de recursos naturales Reúso 
 
Sustancias tóxicas asociadas Xitrack® y ElastoTrack® 
 
Emisiones de GEI relacionadas Todas 
La renovación con máquinas desguarnecedoras, además de reciclar balasto en un orden del 
40-60%, disminuye el impacto del consumo de materias primas. Esta opción tiene marcadas 
ventajas frente a las otras pues las vías como tal son el medio para el tránsito de la 
maquinaria y estas incluyen tecnologías para la suspensión del polvo usando rociadores de 
agua lo que minimiza la disminución de la calidad del aire. El rendimiento es 
considerablemente atractivo (800 metros lineales en una hora). 
Los productos Xitrack® y Elastotrack® se asocian a contaminantes persistentes en el 
medio por lo que las políticas ambientales de los sistemas ferroviarios en los que se 
implementarán serán los criterios definitivos para su aplicación. 
El refuerzo con geomalla se posiciona como opción equilibrada entre los ejes de 
sostenibilidad de todas las alternativas consideradas. Lo anterior debido a que con esta se 
alcanzan dos objetivos fundamentales en la renovación, la extensión de la vida útil de la vía 
férrea y reducción de uso de materiales. De acuerdo con las declaraciones de Petraiev, [23] 
el uso de geomalla influye en la vida útil de la línea a razón del confinamiento (de 1,1 – 2,6 
veces). 
El Elastotrack® al potenciar la resistencia química del balasto influye en su durabilidad, 
además de acuerdo con lo declarado por BASF, está compuesto en un 50% de materiales 
reciclados. Estos aún generan reticencia respecto a su utilización. Si bien ambos prolongan 
la vida útil de la vía férrea tanto el manejo del lecho rociado-inyectado, así como su 
dispersión generan preocupación. En lugares en donde haya fuentes hídricas superficiales, 
es especial el manejo de los productos mencionados por el potencial contaminante.Entre todas las alternativas, el Neobalasto presenta múltiples ventajas respecto a la 
sostenibilidad. COMSA, en un estudio declara que aspectos como el ruido, el costo y las 
emisiones de carbono lo hacen una alternativa atractiva. La utilización del Neobalasto 
conduce a una vía con niveles reducidos de ruido, mantenimiento, emisiones de producción 
y uso de materiales. 
El análisis indicó que el Neobalasto es más flexible que el balasto tradicional y por lo tanto 
reduce el ruido (vibraciones en el aire) y en el suelo. La reducción de las vibraciones es 
especialmente relevante. 
 
 
 
 
 
Respecto a las emisiones de GEI (gases de efecto invernadero), estas se ven influenciadas 
debido a que los niveles de fabricación y la extracción de materiales son menores, a razón 
de la mayor vida útil de la vía y menor necesidad de extraer agregados naturales de las 
canteras. El Neobalasto es compatible con agregados reciclados. Las emisiones debidas al 
mantenimiento se reducen debido a la disminución en la frecuencia de las operaciones de 
mantenimiento y apisonamiento. 
4.1.4. Síntesis de los aspectos claves de sostenibilidad en las alternativas 
Los aspectos claves de sostenibilidad se asocian a las alternativas según lo indicado en la 
tabla 11. Por lo que se conoce que para adelantar un proceso de renovación de balasto es 
necesario considerar no solo la factibilidad técnico-económica sino mínimo los aspectos de 
la tabla 11, en la que el símbolo “X” representa la información imprescindible del aspecto 
en determinada alternativa y cuán apremiante es considerarla antes de iniciar la renovación 
con cada solución. 
Tabla 11: Aspectos de sostenibilidad importantes para adelantar un proceso de renovación 
de balasto 
Dimensi
ón de 
sostenib
ilidad 
Aspect
os 
Reúso 
Refuerzo del lecho 
Polímeros 
Geom
alla 
Renovación total 
Renov
ación 
con 
maquin
aria 
Xitrack
® 
Elastotrackr
® 
Neobal
asto 
Bala
sto 
artif
icial 
Renov
ación 
total 
Social 
Marco 
legal y 
técnico 
 X X X 
Condici
ones 
insegur
as 
 X X X 
Nivel 
de 
formaci
ón 
 X X X X 
Econ
ómico 
Recicla
je de 
balasto 
X X 
Costo 
de ciclo 
de vida 
X X X X X X X 
Nivel u 
orden 
X X X X X X X 
 
 
 
 
 
de 
inversió
n 
Ambi
ental 
Consu
mo de 
recurso
s 
X X X X X X X 
Sustanc
ias 
tóxicas 
 X X X X 
Emisio
nes de 
GEI 
relacion
adas 
X X X X X X X 
Las alternativas de renovación como el Xitrack®, Elastotrackr® y Neobalasto tienen 
relacionados ocho aspectos de sostenibilidad, lo que implica que mínimo deben aportar 
información completa cuyos resultados permitan inferir que son opciones 
técnico/económicas y sostenibles para adelantar intervenciones. En el caso de las dos 
primeras el hecho de que la recuperación del balasto para otros usos requiera de procesos 
especiales implica costos para manejar ese residuo, por lo que una vez aplicado el producto 
o se gestiona muy bien el residuo (solución que implica más costos a largo plazo) o se 
dispone en rellenos sanitarios (solución no muy compatible con el concepto de 
sostenibilidad). El Neobalasto si bien incorpora elementos reciclados y permite uso de 
diversas rocas, que usualmente no cumplen con las propiedades para ser usadas como 
balasto, implica importantes inversiones si se desea intervenir la vía ya que no es 
ampliamente utilizado. La agencia que intervendría la vía debe asumir el costo de la planta 
para su procesamiento. 
La renovación del balasto aplicando geotextiles tiene relacionada suficiente información 
como para aplicarlo. Sin embargo, se requiere profundizar más en términos económicos y 
técnicos para su aplicación en el contexto de países en vía de desarrollo. 
5. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS 
Un proceso de renovación en el cual se contemplan las alternativas revisadas tiene como 
mínimo nueve aspectos de sostenibilidad (identificados del análisis DOFA) los cuales se 
deben tener en cuenta en el análisis preliminar antes de iniciar la planificación de la 
intervención. De las alternativas los aspectos de sostenibilidad condiciones de seguridad y 
marco técnico/legal de aplicación se identificaron como limitantes para soluciones 
innovadoras como Xitrack® y Elastotrackr®. En las alternativas de reemplazo total y reúso 
el consumo de recursos naturales y el nivel u orden de inversión son aspectos determinantes 
de su aplicación. 
 
 
 
 
 
Como alternativa con aspectos claves de sostenibilidad asociados de los que más se tiene 
información se encontró el uso de geotextiles. Sin embargo, para determinar si es 
técnico/económica y sostenible se debe profundizar en el impacto favorable sobre el costo 
de ciclo de vida de la infraestructura ferroviaria y a lo largo de su cadena de valor. 
En aras de identificar y estimar los impactos de la implementación de las alternativas de 
renovación sobre las dimensiones de sostenibilidad es necesario profundizar en las 
actividades que componen, el talento humano y otros recursos asociados a cada uno de 
ellos obteniendo una perspectiva holística de cada solución revisada. 
6. CONTRIBUCIÓN DE LOS AUTORES 
Jose Cerro, Leonel Castañeda y Silvana Montoya concibieron la idea, elaboraron el 
borrador del manuscrito y revisaron la versión final. Jose Cerro realizó la búsqueda 
bibliográfica de las alternativas de mantenimiento y renovación del balasto ferroviario, el 
costo estimado para la implementación en 1Km de vía y la identificación de aspectos claves 
de sostenibilidad. Leonel Castañeda identificó el análisis DOFA como método para la 
revisión preliminar de las alternativas y Silvana Montoya colaboró en el análisis del costo 
de las alternativas y los aspectos de sostenibilidad relacionados a ellas. 
7. REFERENCIAS 
 
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1] 
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