Mezclas Bituminosas en Caliente

  • View
    24

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

elaboracion de mezclas bituminosas

Text of Mezclas Bituminosas en Caliente

  • Autor: Francisco Jos Lucas Ochoa

    www.eadic.com

    FIRMES BITUMINOSOS: CONCEPCIN, FABRICACIN Y PUESTA EN OBRA

    Tema 8. Mezclas Especiales

  • 2

    FIRMES BITUMINOSOS: CONCEPCIN, FABRICACIN Y PUESTA EN OBRA

    UNIDAD II. Mezclas Bituminosas en caliente. Tema 8. Mezclas Especiales.

    FIRMES BITUMINOSOS: CONCEPCIN, FABRICACIN Y PUESTA EN OBRA

    Unidad II. Mezclas Bituminosas en Caliente.

    TEMA 8. MEZCLAS ESPECIALES

    INDICE:

    1. INTRODUCCIN 3 2. MEZCLAS ADAPTADAS AL CAMBIO CLIMTICO: MEZCLAS TEMPLADAS Y MEZCLAS SEMICALIENTES 6

    2.1 SISTEMAS PARA CONSEGUIR REDUCIR LA TEMPERATURA DE FABRICACIN Y PUESTA EN OBRA DE LAS MEZCLAS ASFLTICAS 5 2.2 OBJETIVOS6 2.3 DESCRIPCIN DE LAS MEZCLAS SEMICALIENTES 7 2.4 DESCRIPCIN DE LAS MEZCLAS TEMPLADAS13

    3. MEZCLAS ESPECIALES ANTIFISURAS. MEZCLAS SMA19 3.1 MEZCLAS SMA (STONE MASTIC ASPHALT) 21 3.2 PROYECTO R.E.R 22 3.3 ENSAYOS DE RESISTENCIA A LA FISURACIN 29 3.4 ENSAYO R.E.R22 3.5 OTRAS MEZCLAS RESISTENTES A LA FISURACION. LA ARENA BETN32

    4. MEZCLAS DE ALTO MDULO33 5. MEZCLAS PIGMENTABLES36

    5.1 ALMACENAMIENTO DEL LIGANTE36 5.2 FABRICACIN DE LA MUESTRA37 5.3 PUESTA EN OBRA DE LA MEZCLA 37 5.4 CUIDADOS DE LIMPIEZA 38 5.5 GAMA DE CALIDADES 38 5.6 APLICACIONES DE LAS MEZCLAS PIGMENTABLES 39

    6. MEZCLAS EN CALIENTE CON ADICIN DE CAUCHO40

  • 3

    FIRMES BITUMINOSOS: CONCEPCIN, FABRICACIN Y PUESTA EN OBRA

    UNIDAD II. Mezclas Bituminosas en caliente. Tema 8. Mezclas Especiales.

    A lo largo del presente mdulo, hemos podido ver la tipologa de mezclas bituminosas calientes ms comunes de uso en Espaa en carreteras. As, este grupo las componen las mezclas de granulometra continua fabricadas con betunes de penetracin convencionales. Tambin por su ya extendido uso desde hace ms de una dcada, y paralelamente al desarrollo de los betunes modificados estables al almacenamiento, podra considerarse comn el empleo de mezclas drenantes y mezclas discontinuas, en su empleo en capas de rodadura, cuya misin fundamental radica en la mejora de la funcionalidad de esta capa que est en contacto directo con el trfico rodado.

    En este tema, abordaremos aquellas mezclas, que ya sea por sus caractersticas, o por su tipologa, o por su funcionalidad, o por los componentes que las integran, especialmente el ligante empleado, pueden ser consideradas como especiales.

    Estas mezclas, no necesariamente tienen que estar normalizadas en los pliegos oficiales de las administraciones de carreteras, pero no por ello hay que obviar su existencia, y mucho menos, su funcionalidad. La mayora de las mismas, estn sometidas a largos perodos de prueba, en las que se analiza tanto su comportamiento, como su puesta en obra y as como la idoneidad para las que fueron diseadas. Responden bsicamente a importantes avances en I+D, tanto en el campo de los ligantes bituminosos como en el propio campo de las mezclas bituminosas.

    Ya nos acercamos a estas mezclas en el Tema 4, de la Unidad 1, sobre Ligantes especiales de ltima generacin. En este tema desarrollaremos las mezclas bituminosas en caliente a las que dan lugar ms especficamente, e incorporemos alguna ms derivadas de composiciones granulomtricas de mezcla menos convencionales y de uso no tan extendido, diseadas para cumplir objetivos especficos, ms all de la funcin esencial de cualquier mezcla bituminosa en pavimentos de carreteras, como es la de servir de estructura al propio firme de la estructura de la carretera

    1. INTRODUCCIN

  • 4

    FIRMES BITUMINOSOS: CONCEPCIN, FABRICACIN Y PUESTA EN OBRA

    UNIDAD II. Mezclas Bituminosas en caliente. Tema 8. Mezclas Especiales.

    La problemtica planteada a nivel mundial sobre el Cambio Climtico, las emisiones de CO2, las energas alternativas ante la posible disminucin de las reservas de las energas fsiles han hecho que desde los diferentes actores relacionados con la construccin y conservacin de carreteras se estn tomando medidas para que esta industria sea lo menos perjudicial con el Medio Ambiente, conllevando al mismo tiempo una reduccin en el consumo energtico. Esta concienciacin ha llevado a los fabricantes de mezclas asflticas, a las Administraciones de Carreteras y a las empresas fabricantes de ligantes hidrocarbonados a recomendar y poner a punto una serie de productos y tcnicas de fabricacin con las que podamos trabajar las mezclas asflticas a unas temperaturas, ms bajas que las convencionales, impensables hace unos aos. Veremos a lo largo del artculo en qu consiste esta tcnica y los diferentes aditivos que podemos utilizar para conseguir poder trabajar a 20C-30C por debajo de las mezclas convencionales Cada vez son ms las implicaciones de las empresas en todos los temas relacionados con el Ahorro Energtico, Disminucin de Emisiones, Salud Laboral, etc., de tal forma que en cualquier tipo de industria se mira con lupa cualquier producto o tcnica capaz de "atacar" al Medio Ambiente y la Seguridad de las personas.

    Ante esta situacin ha surgido en la tecnologa de las mezclas asflticas un amplio abanico de posibilidades para poder fabricarlas en unas condiciones ms favorables en cuanto a reduccin de consumo energtico y emisiones de

    2. MEZCLAS ADAPTADAS AL CAMBIO CLIMTICO: MEZCLAS

    TEMPLADAS Y MEZCLAS SEMICALIENTES

    SABAS

    QUE ...

    Pocas veces una tcnica relacionada con las mezclas asflticas ha despertado tanto inters en los ltimos aos como las Mezclas a Bajas Temperaturas y la principal razn es la concienciacin que se est experimentando para el cumplimiento con el Protocolo de Kyoto en cuanto a reduccin de emisiones en todas las industrias.

  • 5

    FIRMES BITUMINOSOS: CONCEPCIN, FABRICACIN Y PUESTA EN OBRA

    UNIDAD II. Mezclas Bituminosas en caliente. Tema 8. Mezclas Especiales.

    gases de efecto invernadero. Nos referimos a la aparicin de betunes aditivados que nos permiten reducir la temperatura habitual hasta en 40 C

    Veremos de qu ahorro energtico estamos hablando segn tipos de aditivos, cuales son las que reducen ms las emisiones de gases que contribuyen al efecto invernadero o aquellas que reducen los riesgos laborales. Estamos en un proceso que no tiene vuelta atrs pero que tendremos que valorar detenidamente en cada caso no slo desde le punto de vista econmico sino tambin desde el punto de vista ambiental. Sern las diferentes Administraciones de Carreteras quienes debern impulsar estas tcnicas con proyectos nuevos que permiten su uso.

    2.1. SISTEMAS PARA CONSEGUIR REDUCIR LA TEMPERATURA DE FABRICACIN Y PUESTA EN OBRA DE LAS MEZCLAS ASFLTICAS.

    Esta disminucin del consumo energtico y de emisiones puede conseguirse por diferentes vas:

    Aditivacin del betn.

    Espumacin del betn.

    Incorporacin de materiales especficos en el proceso de mezclado.

    Modificando las tcnicas de fabricacin de las mezcla.

    PARA

    REFLEXIONAR

    La gran inquietud e inters que ha despertado la reduccin de la temperatura de fabricacin de las mezclas asflticas, con el consiguiente ahorro energtico y la disminucin de emisiones de gases con influencia negativa en el denominado "efecto invernadero", ha dado lugar a una serie de productos, tcnicas de fabricacin nuevas e incluso recuperacin de otras antiguas, como las mezclas asflticas con emulsin bituminosa, que por su carcter ecoeficaz pueden, en un futuro no lejano, recuperar parte de su protagonismo para ciertas carreteras

  • 6

    FIRMES BITUMINOSOS: CONCEPCIN, FABRICACIN Y PUESTA EN OBRA

    UNIDAD II. Mezclas Bituminosas en caliente. Tema 8. Mezclas Especiales.

    Mezclas con emulsin bituminosa en plantas en caliente. Mezclas templadas.

    Mezclas en fro.

    Reciclado de pavimentos

    Como puede apreciarse las mezclas con las que podemos disminuir el consumo energtico y la tasa de emisiones son las denominadas:

    Mezclas Semicalientes (100C < TC < 140C) Mezclas Templadas (60C < TC < 100C) Mezclas en Fro (TC: Temperatura ambiente)

    2.2. OBJETIVOS

    Los objetivos que conseguiremos fabricando con este tipo de mezclas son: a) MEDIOAMBIENTALES:

    Ahorro energtico. Disminucin de las emisiones de gases.

    b) DE SEGURIDAD: Mejores condiciones de trabajo, seguridad y salud laboral. Ausencia/disminucin de partculas en suspensin.

    c) DE CALIDAD: Mezclas ms uniformes (menor segregacin). Mejor trabajabilidad (juntas, compactacin...).

  • 7

    FIRMES BITUMINOSOS: CONCEPCIN, FABRICACIN Y PUESTA EN OBRA

    UNIDAD II. Mezclas Bituminosas en caliente. Tema 8. Mezclas Especiales.

    Menor envejecimiento de los ligantes. d) ECONMICOS:

    Menor gasto en conservacin de las instalaciones. Ampliacin de la temporada/jornada de aplicacin. Almacenamiento en silos por mayor periodo de tiempo

    2.3. DESCRIPCIN DE LAS MEZCLAS SEMICALIENTES a) Mezclas Semicalientes mediante Aditivacin del betn (Secas, sin incorporacin de agua al sistema) Quizs una de las maneras ms fciles de trabajar para el fabricante de mezclas asflticas sea la de disponer de un betn, ya preparado, con el que poder fabricar este tipo de mezclas sin necesidad de actuar sobre la planta, salvo en lo relativo a disminuir la temperatura de los ridos entre 20C y 50C.

    Contamos con diferentes tipos de aditivos, algunos sujetos a patentes, que actan sobre la viscosidad del betn o bien en la interfase betn/ridos como

    Aditivos qumicos

    Ceras Dentro de los aditivos qumicos encontramos productos que con pequeas proporciones, 0,2 % - 0,3 % s/b, y sin modificar la viscosidad del betn ni sus caractersticas empricas y reolgicas actan en la interfase betn/ridos aumentado la fluidez de la mezcla. En general la incorporacin en el betn de estos productos es fcil, logrndose con una pequea agi