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RECICLADO EN PLANTA EN CALIENTE DE MEZCLAS BITUMINOSAS
Doctor Flix Prez Jimnez Catedrtico de Caminos
Universitat Politcnica de Catalunya
1. INTRODUCCIN
El reciclado de pavimentos asflticos en planta en caliente es el proceso mediante el
cual, los materiales de capas bituminosas de firmes deteriorados son retirados mediante el
fresado o demolicin, y son transportados a una central de fabricacin donde son
procesados hasta cumplir con ciertas condiciones de tamao, humedad etc. y, en caliente,
son mezclados con rido virgen, betn nuevo y/o agentes rejuvenecedores en las
proporciones adecuadas, para producir mezclas bituminosas que cumplan con los
requerimientos de calidad, resistencia y durabilidad para el tipo de capa en que sern
utilizados.
La reutilizacin de estos materiales, permite reducir la cantidad de betn y ridos
empleados en su fabricacin, as como disminuir los vertidos de materiales de desecho, lo
que representa grandes ventajas ecolgicas y econmicas, que hacen que la tcnica del
reciclado se haya convertido en una alternativa de gran inters, cada vez ms utilizada, no
slo en la conservacin y rehabilitacin de los firmes de carreteras, sino tambin en su
construccin.
El material recuperado de pavimentos asflticos envejecidos, o material bituminoso a
reciclar (MBR), es uno de los elementos ms importantes a tener en cuenta durante el
proceso de reciclado de pavimentos ya que tiene una gran influencia sobre las
caractersticas del producto final.
Las propiedades del MBR dependen en gran medida de las caractersticas de los
materiales que lo componen y del tipo de mezcla asfltica del que proviene. Los acopios de
este material no siempre provienen de una misma obra y podemos encontrar variaciones
significativas en cuanto a calidad de ridos y contenido y tipo de ligante. Si se presentan
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problemas de heterogeneidad del material, ser necesario hacer mezclados sucesivos hasta
lograr contar con acopios homogneos.
En la mayora de los pases donde se practica el reciclado en planta con regularidad,
se procura que el tamao mximo de las partculas de MBR sea de 20 mm para lograr
mezclas ms homogneas, aunque en algunos casos se pueden aceptar tamaos de hasta
38 mm. Si no se cumple con los tamaos de partculas especificados, se deber hacer un
machaqueo en planta hasta lograr los tamaos requeridos.
Para obtener una granulometra uniforme y representativa del rido extrado, es
necesario que el muestreo se realice con sumo cuidado y que el nmero de ensayos sea
adecuado. Es muy importante que cada acopio sea caracterizado individualmente y si es
necesario que se realicen frmulas de trabajo diferentes para cada uno.
La variabilidad en la granulometra del MBR puede significar un problema para el
diseo de las mezclas, principalmente la cantidad de finos (partculas menores a 0.075 mm)
y su efecto en la dispersin del nuevo ligante, por ello es conveniente poner especial
cuidado en esta fraccin.
El material fresado absorbe gran cantidad de agua si se expone a la lluvia, llegando en
algunos casos, a valores de 7 u 8% de humedad, por lo que se recomienda reducir al
mnimo los periodos de almacenamiento si no se cuenta con instalaciones cubiertas para
colocarlo.
El contenido de ligante en el MBR es un dato fundamental, ya que ser uno de los
factores que definir la proporcin de ligante de aportacin y/o rejuvenecedores necesarios
para que la mezcla reciclada se comporte adecuadamente.
El contenido de betn en el MBR suele oscilar entre el 3 y el 7% sobre mezcla y, en
general, es ms duro que los ligantes nuevos. El grado de endurecimiento del ligante
depende de varios factores, entre los que se encuentran las propiedades intrnsecas del
betn, la temperatura y tiempo de mezclado, el grado de compactacin de la mezcla, el
contenido de huecos en mezcla y el tiempo en servicio del pavimento.
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Las penetraciones obtenidas para el ligante recuperado del MBR suelen ser bajas, del
orden de 10 a 80 mm/10 a 25 C, los puntos de reblandecimiento altos, mayores de 65
70C, e ndices de penetracin cercanos a cero o ligeramente positivos. En la Tabla 1 se
resumen algunas de las caractersticas fsicas ms importantes que el MBR suele presentar.
Propiedades del MBR Rango de valores tpico
Densidad 1.940 - 2.300 g/cm3
Contenido de humedad Normal: hasta un 5% Mximo: 7 - 8 %
Contenido de Betn Normal: 4.5 - 6 % Mximo: 3 - 7 % Penetracin del betn 10.10-1 - 80.10-1 mm a 25 C
ndice de penetracin Cercano a cero
Punto de reblandecimiento > 65 - 70 C
Viscosidad absoluta del betn 4000 - 25000 poises a 60 C
Tabla 1. Propiedades ms usuales del MBR
En la Tabla 2 se presentan los diferentes ensayos que se deben aplicar para la
caracterizacin del material fresado de pavimentos asflticos.
Ensayos para caracterizar el material fresado
Ensayos para caracterizar los ridos del material fresado
Ensayos para caracterizar el ligante del material fresado
Anlisis granulomtrico aparente del material
disgregado (UNE-EN 933-1)
ndice de lajas (UNE-EN 933-3)
Recuperacin del ligante de las mezclas bituminosas para su
caracterizacin (NLT-353)
Contenido de humedad (NLT-359)
Partculas trituradas (UNE-EN 933-5)
Penetracin del material bituminoso recuperado
(NLT-124) Contenido de ligante en las
mezclas bituminosas (NLT-164)
Resistencia a la fragmentacin (coeficiente de desgaste
Los ngeles) (UNE-EN 1097-2)
Punto de reblandecimiento del material bituminoso
(NLT-125)
Anlisis granulomtrico de los ridos recuperados de las
mezclas bituminosas (UNE-EN 933-2)
Equivalente de arena (UNE-EN 933-8)
ndice de penetracin (NLT-181)
Tabla 2. Ensayos para la caracterizacin del material fresado y sus componentes
No todo el MBR es adecuado para el reciclaje o para todas sus aplicaciones. Los
pavimentos que contienen caucho no son adecuados para el reciclado a altas temperaturas.
La calidad original de los ridos (por ejemplo partculas redondeadas), o su calidad despus
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de estar en servicio (partculas pulimentadas), pueden limitar su uso en capas de rodadura,
pero podran ser empleadas para capas inferiores.
En la gran mayora de los casos, el reciclado se realiza con una parte de material
reciclado y el resto para llegar al 100% se compone de rido virgen de aportacin.
Los ridos de aportacin en las mezclas recicladas deben, en primer lugar, corregir la
granulometra del MBR hasta lograr encajar en el huso especificado para mezclas
convencionales del mismo tipo, y en segundo lugar incrementar la estabilidad de la mezcla
final. Los nuevos ridos usados en la mezcla reciclada debern cumplir con los mismos
requerimientos que para las mezclas nuevas.
En la fabricacin de la gran mayora de las mezclas recicladas es necesario agregar
un porcentaje de ligante nuevo que nos ayude a recuperar las caractersticas perdidas por el
betn contenido en el material fresado y a cumplir con los contenidos de ligante total en
mezcla requeridos.
La cantidad y tipo de ligante nuevo a utilizar se determinar a partir del anlisis del
contenido y caractersticas del betn aportado por el MBR. Los betunes de penetracin
convencionales son los ms usados en la fabricacin de mezclas recicladas en planta en
caliente y debern cumplir con los mismos requerimientos de calidad que para las mezclas
convencionales.
El ligante final ser la suma del ligante envejecido y el ligante de aportacin y deber
tener unas caractersticas lo ms prximas a un betn nuevo en cuanto a su composicin, y
con una penetracin que se ajuste a los valores especificados para el tipo de mezcla,
climatologa y trfico del proyecto del que se trate.
Para definir la cantidad y calidad de ligante de aportacin necesario, algunos pases
usan la siguiente frmula con la que calculan la penetracin de la mezcla de betn
envejecido con betn nuevo dependiendo de las proporciones y caractersticas de cada uno,
hasta lograr la penetracin especificada:
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100)lg()lg(10 PvVPlLPs +=
donde:
Ps = Penetracin de la mezcla de ligantes (mm/10)
L = Proporcin de ligante nuevo en la mezcla (% en peso)
Pl = Penetracin del ligante nuevo (mm/10)
V = Proporcin de ligante envejecido en mezcla (% en peso)
Pv = Penetracin del ligante envejecido (mm/10)
Otros pases definen la cantidad y calidad del betn de aportacin basados en la
viscosidad final utilizando la siguiente expresin, hasta lograr la viscosidad requerida:
)3log()3log()3log()3log(
++++=
RVTVr
donde:
r = La fraccin del ligante total en la mezcla rejuvenecida por peso
R = Viscosidad del agente rejuvenecedor
T = Viscosidad requerida en el producto final
V = Viscosidad del betn extrado del MBR
Todas las viscosidades debern ser a la misma temperatura (45 60 C)
Si el contenido de MBR en la nueva mezcla es muy elevado (generalmente por encima
del 20%), o el ligante contenido en el MBR tiene una penetracin muy baja, se suele aplicar
un agente rejuvenecedor que nos ayude a lograr la penetracin y viscosidad adecuadas y
restaure las caractersticas qumicas ptimas de durabilidad del betn
