amaac boletin 16

No. 16 / 2012

transformación en movimiento... vive el asfalto!

El avance hacia el nuevo concepto de carreteras

Asfalto y Petróleo ¿Cómo vamos?

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Índice



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La práctica probada en términos del rendimiento, durabilidad y versatilidad de mezclas asfálticas en caliente sirven para confirmar de forma contundente la posición de este material como una solución más que viable a la hora de buscar el desarrollo sostenible de las infraestructuras de transporte. El asfalto en caliente cuenta con un largo historial de producir pavimentos muy duraderos. A fin de cuentas, la construcción de pavimentos lisos, duraderos, poco ruidosos y que precisen poco mantenimiento representa un papel muy importante en la provisión del desarrollo real y sostenible.

La conexión cognitiva entre las mezclas en caliente, el medio ambiente y la sostenibilidad tiende a realzar cuestiones relacionadas con la temperatura, tales como las emisiones de CO2 y el uso de energía. La producción y el tendido del asfalto en caliente requieren normalmente que los materiales se calienten a temperaturas entre 135 C̊ y 180 C̊.

El cambio climático es solo uno de los elementos del reto del desarrollo sostenible. Si se toma en cuenta la necesidad de desarrollar y mantener la infraestructura de transporte, el asfalto en caliente ofrece una importante solución medio ambiental responsable.

Beneficios de las mezclas en caliente en la Infraestructura carretera.

Durabilidad. El concepto de los pavimentos de larga duración o de “vida” perpetua” está bien establecido. Las mezclas asfálticas en caliente pueden diseñarse y construirse para proveer pavimentos con una mínima expectativa de vida útil de 30 años. La construcción de una infraestructura que dure mucho tiempo y que requiera una mínima intervención en términos de mantenimiento tiene un gran impacto en los costos medioambientales del usuario. Unos tiempos de construcción más rápidos y menos obras en la carretera reducen los embotellamientos de forma importante, con la consiguiente reducción en el consumo de combustible, emisiones de gases de escape y horas de viaje.

Reciclaje. El asfalto moderno es 100% reciclable y la práctica de reciclar el asfalto es bien

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Durabilidad: El concepto de los pavimentos de larga duración o de “vida” perpetua”

está bien establecido.

conocida y está bien establecida. El desarrollo de materiales y la introducción de especificaciones basadas en el rendimiento durante la última década han facilitado la reutilización de materiales de superficie de primera calidad en asfalto reciclado en caliente para capas de superficie; esto representa un paso importante, ya que anteriormente dichos materiales eran destinados a capas inferiores o niveles de rendimiento inferiores.

La industria europea del asfalto produce alrededor de 350 millones de toneladas de mezclas en caliente cada año. El uso de reciclados (o RAP, Reclaimed Asphalt Planings) ha sido una práctica muy común durante los últimos 25 años. El transporte es el mayor consumidor de energía a la hora de construir y mantener la infraestructura de pavimentos.

Contribución estructural. Los progresos tecnológicos significan que la gama de mezclas en caliente ya pueden ofrecer mucho más en términos de un espectro

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equilibrado de rendimiento. Dicha gama de materiales permite ahora diseñar pavimentos flexibles que son duraderos, pero que cuentan con unos espesores de construcción reducidos que tienen una capacidad estructural equivalente y las expectativas de vida de los pavimentos más espesos.

Los ligantes más duros y una mejor flexibilidad pueden dar como resultado materiales más rígidos.

Los ligantes modificados con polímeros mejoran los atributos de rendimiento del asfalto en caliente añadiendo aun más versatilidad al mismo tiempo que alargan los periodos de aplicación, categorías de transito y condiciones medioambientales.

Satisfacción de las necesidades. La versatilidad, además de la robustez y durabilidad del asfalto en caliente permite seleccionar materiales según sus necesidades.

Los materiales porosos y de textura negativa reducen la contaminación acústica y ofrecen superficies mas lisas de circulación, reduciendo la resistencia a la rodadura, el uso del combustible y las emisiones de gases de escape.

Los ligantes de mezcla en caliente de primera calidad permiten el uso de capas superficiales más finas, reduciendo el uso de materiales, tiempo de construcción y demoras para los usuarios.

La textura de la superficie puede diseñarse para producir una mayor resistencia a los derrapes con agregados que tiene valores más bajos de pulido.

Adaptabilidad. El uso del asfalto en caliente en la ingeniería vial está bien establecido. El desarrollo de mezclas templadas (WMA, Warm Mix Asphalt) consiste en una tecnología basada en los principios fundamentales del asfalto en caliente y permite un diseño de material, producción y construcción usando el equipo convencional de mezcla en caliente. Uno de los beneficios es que se pueden reducir las temperaturas de producción en un 20%; y los estudios demuestran que cada 5 C̊ de reducción en las temperaturas de producción de las mezclas puede equivaler al 2% de reducción en el consumo de combustible.

Recientemente, se ha empleado el asfalto en caliente en la construcción de pavimentos porosos que, en conjunción con los sistemas de drenaje, facilitan la eliminación gestionada del agua superficial, reduciendo así el impacto de las inundaciones y ayudando a proteger la calidad del agua contra la contaminación y a crear un entorno más natural para la fauna.

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Acciones que garantizan la calidad de las mezclas asfálticas, ante la gran inversión que se ha tenido y se tendrá para la construcción y conservación de carreteras se requiere garantizar la calidad de los materiales y del proceso constructivo a emplear, lo que ha llevado al desarrollo de tecnología e investigaciones prácticas para cumplir tal fin.

A raíz de la presentación del protocolo AMAAC en 2008, se conto con el apoyo de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, universidades e iniciativa privada. En 2010 se logran varios tramos de prueba para implementar dicho protocolo. Con las experiencias obtenidas de estos tramos de prueba, se vio la necesidad imperante de impulsar la mejora de los procesos de diseño, construcción y control de calidad de la obra. Uno de los puntos claves fueron los laboratorios de control de calidad, ya que se encontraron diferencias en la forma en que se realizaban las pruebas de los diversos materiales involucrados.

Así, AMAAC y el IMT, propusieron hacer una evaluación a los diversos laboratorios del país interesados en proyectos relacionados con las mezclas asfálticas y los pavimentos en carreteras. Se hizo la primera convocatoria a principios del 2010 para obtener el reconocimiento de laboratorios de mezclas de alto desempeño. En 2012 por tercer año consecutivo se está realizando este programa, donde han intervenido 53 laboratorios.

Los objetivos buscados son asegurar que los laboratorios que participen dentro del proceso de control de calidad, tengan la capacidad técnica para que los resultados de los ensayos necesarios garanticen la calidad de la mezcla asfáltica, certificando la confiabilidad a través de ensayos de aptitud el desempeño de los laboratorios de ensayo de mezclas asfálticas; y detectar tendencias que permitan tomar acciones correctivas que faciliten una mejora continua, así como revisar las prácticas a nivel nacional de cada uno de los ensayos relacionados con las mezclas asfálticas en caliente de alto desempeño.

Este proceso de reconocimiento de resultados se considera válido por dos años, habiendo cumplido con los requisitos de equipo adecuado, personal capacitado y resultados dentro de un rango aceptable. Requiriéndose hacer convocatorias anuales para dar continuidad al aseguramiento de la calidad de los laboratorios participantes.

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Las determinaciones en el laboratorio están sometidas a múltiples fuentes de error, que pueden evitarse o no y en su conjunto determinan la calidad del análisis. Para controlar estos errores, el laboratorio debe establecer su sistema de calidad sobre la base de las buenas prácticas de laboratorio y los procedimientos de control interno, lo cual debe reforzarse con un control externo que se manifiesta en la participación en estudios interlaboratorios.

Los estudios interlaboratorios se realizan con el interés de evaluar un método analítico, y definen los parámetros de precisión, exactitud, límite de detección y porcentaje de recuperación entre otros, también sirven para medir la aptitud de diferentes laboratorios por la comparación de sus resultados.

Existen diferentes formas de organizar un estudio interlaboratorio, la más común es aquélla donde se designa un centro coordinador que diseña, organiza y dirige el estudio en sus diferentes etapas, desde la preparación de la muestra hasta la evaluación y la retroalimentación de los resultados.

Se entiende por Comparaciones Interlaboratorio a “la organización, ejecución y evaluación de ensayos sobre los mismos o similares elementos de ensayo por dos a más laboratorios de acuerdo con condiciones predeterminadas”.

Los tipos de comparaciones interlaboratorio dependen de los objetivos para los cuales son requeridos.

En este proceso se elaboran listas de verificación de los métodos de prueba con la normativa actual (ASTM; AASHTO; SCT y Recomendaciones AMAAC, según aplique). Se realizan muestreos y selección de los ítems de ensayo por cada categoría. Se hacen paquetes para la evaluación de agregados pétreos, asfaltos y mezclas asfálticas. Las características que se evalúan son las siguiente

• Agregados: Muestreo, cuarteo y reducción de muestras, granulometría, densidad y absorción en la fracción fina y gruesa, desgaste de los ángeles, ensayo microdeval, intemperismo acelerado, forma de la partícula, caras fracturadas, ensayo de adherencia, angularidad de la fracción fina, determinación del azul de metileno y equivalente de arena.

• Asfaltos: Muestreo, densidad específica, punto de inflamación, ensayo de viscosidad rotacional, ensayo reológico de corte dinámico, ensayo de envejecimiento con el horno rotatorio de la película delgada (RTFO), envejecimiento con la olla de presión (PAV), ensayo de viga de flexión (BBR) y clasificación del grado PG.

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• Mezclas asfálticas: Muestreo, densidad específica teórica máxima, densidad específica compacta, compactación de mezclas asfálticas, ensayo de susceptibilidad a la humedad (TSR), ensayo de susceptibilidad a la deformación permanente con la pista española, rueda de Hamburgo y el analizador de pavimentos asfálticos.

Se evalúan los resultados presentados entre los diferentes laboratorios revisando la dispersión entre ellos y seleccionando una herramienta estadística para determinar los resultados confiables, los cuestionables y los que salen del rango de aceptación.

Con los resultados obtenidos se da a los laboratorios una serie de observaciones que sirvan de base para continuar o mejorar sus prácticas internas, contribuyendo a su vez con recomendaciones adicionales para mejorar las condiciones generales de ensayo.

Con estas acciones se pretende establecer un mecanismo para asegurar la capacidad técnica de los laboratorios participantes en el control de calidad de las mezclas asfálticas en el país, del personal y del equipo utilizado, como es la validación de procedimientos de prueba utilizados en la normativa vigente y la creación de reconocimiento a laboratorios y laboratoristas en el área de asfaltos, agregados y mezclas asfálticas IMT-AMAAC.

Por ser las mezclas asfálticas el principal material que se emplea en la construcción de carreteras, el IMT y la AMAAC desarrolla cursos de certificación de técnicos en diseño de mezclas asfálticas de alto desempeño.

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Comportamiento de la mezcla mexicana(octubre2011-octubre2012)

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Precios asfalto AC-20 octubre2011-octubre2012

(FUENTE:PEMEX)


Asfalto

Mezcla mexicana

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