Nuevos Asfaltos para Pavimentacin

Cemento Asfltico: Sistema homogneo de asfaltos y aceites aromticos que poseen propiedades adecuadas como ligantes para la construccin de carreteras y pavimentos asflticos.

Asfalto Modificado con Polmero: Es un asfalto con propiedades fsicas mejoradas, producto de la integracin de molculas de polmeros en la estructura del asfalto. El Asfalto Modificado es aquel que mediante un proceso de mezclado a alta temperatura y esfuerzo cortante, se le incorporan Polmeros para formar una RED tridimensional que atrapa dentro de sus espacios a las molculas del asfalto.

Emulsiones Asflticas Catinicas: Mezcla estable de agua (fase continua), y asfalto (fase dispersa), donde el asfalto y el agua son inmiscibles entre s, por lo que se utiliza agentes tenso activos, llamados tambin emulsificantes para lograr la estabilidad de la emulsin.Emulsiones Asflticas con Polmeros: Emulsin asfltica en donde la fase dispersa (asfalto) es mejorado en sus propiedades fsicas con polmero, las caractersticas de la emulsin son igualmente mejoradas en estabilidad y viscosidad.INCIDENCIA DE LOS % DE VACOS DE AIRE Y CEMENTO ASFALTICO EN EL COMPORTAMIENTO DE UNA MEZCLA ASFLTICA EN CALIENTE COMPACTADA

Las mezclas asflticas con menor % de vacos tienen una mayor vida a la fatiga, en el caso de la deformacin permanente sucede lo contrario; para mezclas con % de vacos menores al 3%, la susceptibilidad a la deformacin permanente es mayor. A medida que el porcentaje de vacos en un pavimento aumenta, ya sea por diseo o por falta de compactacin, la resistencia a la fatiga del pavimento disminuye.Para valores de % de cemento asfaltico por debajo del ptimo, la resistencia mecnica y la resistencia a la fatiga aumentan con el incremento del % de cemento asfaltico. Para valores de % de cemento asfaltico por encima del ptimo, se presenta una disminucin de las caractersticas mecnicas de la mezcla, incluso con aumento del riesgo a sufrir deformacin permanente. Hasta cierto nivel, la cohesin aumenta con aumentos en el % de asfalto.

INCIDENCIA DE LOS VALORES DE LA FLUENCIA Y ESTABILIDAD EN EL COMPORTAMIENTO DE UNA MEZCLA ASFLTICA EN CALIENTE COMPACTADA

Las mezclas que tienen valores bajos de fluencia y valores muy altos de estabilidad son consideradas demasiado frgiles y rgidas para un pavimento en servicio. Aquellas que tienen valores altos de fluencia son consideradas demasiado plsticas y tiene tendencia a deformarse bajo las cargas del trnsitoLos valores altos de estabilidad producen un pavimento demasiado rgido y, por lo tanto, menos durable que lo deseado. Las estabilidades extremadamente altas se obtienen a costa de durabilidad. Hasta cierto valor la estabilidad aumenta con incrementos en el contenido asfltico; a partir de dicho valor, la estabilidad de la mezcla disminuye con nuevos incrementos de asfalto.METODO MARSHALL

El propsito del mtodo Marshall es determinar el contenido ptimo de asfalto para una combinacin especfica de agregados. El mtodo tambin provee informacin sobre propiedades de la mezcla asfltica en caliente, y establece densidades y contenidos ptimos de vaco que deben ser cumplidos durante la construccin del pavimento.

El mtodo Marshall, slo se aplica a mezclas asflticas (en caliente) de pavimentacin que usan cemento asfltico clasificado con viscosidad o penetracin y que contienen agregados con tamaos mximos de 25 mm o menos.

El mtodo Marshall usa probetas de 64mm de espesor por 103mm de dimetro. Una serie de probetas, cada una con la misma combinacin de agregados pero con diferentes tipos de asfaltos, es preparada usando un procedimiento especfico para calentar, mezclar y compactar mezclas asflticas de agregado. Los dos datos ms importantes del diseo de mezclas del Mtodo Marshall son: un anlisis de la relacin de vacos-densidad, y una prueba de estabilidad-flujo de las muestras compactadas.

Preparacin de las Muestras de Ensayo

Las probetas de ensayo de las posibles mezclas de pavimentacin son preparadas haciendo que cada una contenga una ligera cantidad diferente de asfalto. Las mezclas se preparan de la siguiente manera:

a) El asfalto y el agregado se calientan y mezclan completamente hasta que todas las partculas de agregado estn revestidas.

b) Las mezclas asflticas calientes se colocan en moldes pre-calentados Marshall como preparacin para la compactacin, en donde se usa el martillo Marshall de compactacin, el cual tambin es calentado para que no enfre la superficie de mezcla al golpearla.

c) Las briquetas son compactadas mediante golpes del martillo Marshall de compactacin. El nmero de golpes del martillo (35, 50, 75) depende de la cantidad de trnsito para la cual la mezcla est siendo diseada. Ambas caras de cada briqueta reciben el mismo nmero de golpes. Despus de completar la compactacin las probetas son enfriadas y extradas de los moldes.

Procedimiento del Ensayo MARSHALLExisten tres procedimientos en el mtodo del ensayo Marshall: determinacin del peso especfico total, medicin de la estabilidad y la fluencia Marshall, y anlisis de la densidad y el contenido de vacos de las probetas. 1) Determinacin del Peso Especfico Total: El peso especfico total de cada probeta se determina tan pronto como las probetas recin compactadas se hayan enfriado a la T ambiente. Esta medicin de peso especfico es esencial para un anlisis preciso de densidad-vacos. 2) Ensayos de Estabilidad y Fluencia: Dirigido a medir la resistencia a la deformacin de mezcla. La fluencia mide la deformacin, bajo carga, que ocurre en la mezcla. El procedimiento de los ensayos es el siguiente:

a) Las probetas son calentadas en un bao de agua a 60C.

b) La probeta es removida del bao, secada, y colocada rpidamente en el aparato Marshall. El aparato consiste en un dispositivo que aplica una carga sobre la probeta, y de unos medidores de carga y deformacin (fluencia).

c) La carga del ensayo es aplicada a la probeta a una velocidad constante de 51 mm por minuto hasta que la muestra falle. La falla est definida como la carga mxima que la briqueta pueda resistir.

d) La carga falla se registra como el valor de estabilidad Marshall y la lectura del medidor de fluencia se registra como la fluencia.

3) Valor de Estabilidad Marshall: Es una medida de la carga bajo la cual una probeta cede o falla totalmente. Durante un ensayo, cuando la carga es aplicada lentamente, los cabezales superior e inferior del aparato se acercan, y la carga sobre la briqueta aumenta al igual que la lectura en el indicador de cuadrante. Luego se suspende la carga una vez que se obtiene la carga mxima. La carga mxima indicada por el medidor es el Valor de Estabilidad Marshall. La estabilidad Marshall indica la resistencia de una mezcla a la deformacin4) Valor de Fluencia Marshall: Medida en centsimas de pulgada, representa la deformacin de la briqueta. La deformacin est indicada por la disminucin en el dimetro vertical de la briqueta.

Las mezclas que tienen valores bajos de fluencia y valores muy altos de estabilidad Marshall son consideradas demasiado frgiles y rgidas para un pavimento en servicio. Aquellas que tienen valores altos de fluencia son consideradas demasiado plsticas, y tienen tendencia a deformarse fcilmente bajo las cargas del trnsito.

5) Anlisis de Densidad y Vacos: Completados los ensayos de estabilidad y fluencia, se procede a efectuar un anlisis de densidad y vacos para cada probeta de prueba. El propsito del anlisis es el de determinar el porcentaje de vacos en la mezcla compactada. a) Anlisis de Vacos: Los vacos son las pequeas bolsas de aire que encuentran entre las partculas de agregado revestidas de asfalto. El porcentaje de vacos se calcula a partir del peso especfico total de cada probeta compactada y del peso especfico terico de la mezcla de pavimentacin (sin vacos). Este ltimo puede ser calculado a partir de los pesos especficos del asfalto y el agregado de la mezcla. El peso especfico total de las probetas compactadas se determina pesando las probetas en aire y agua. b) Anlisis de Peso Unitarios: El peso unitario promedio para cada muestra se determina multiplicando el peso especfico total de la mezcla por 100 kg/m3. c) Anlisis de VMA: Los vacos en el agregado mineral, VMA, estn definidos por el espacio intergranular de vacos que se encuentran entre las partculas de agregado de la mezcla de pavimentacin compactada, incluyendo los vacos de aire y el contenido efectivo del asfalto, y se expresan como un porcentaje del volumen total de la mezcla. El VMA es calculado con base en el peso especfico total del agregado y se expresa como un porcentaje del volumen total de la mezcla compactada. Por lo tanto, el VMA puede ser calculado al restar el volumen de agregado (determinado mediante el peso especfico total del agregado) del volumen total de la mezcla compactada.

d) Anlisis VFA: Los vacos llenos de asfalto, VFA, son el porcentaje de vacos intergranulares entre las partculas de agregado (VMA) que se encuentran llenos de asfalto. El VMA abarca asfalto y aire, y por lo tanto, el VFA se calcula al restar los vacos de aire del VMA, y luego dividiendo por el VMA, y expresando el valor final como un porcentaje. PROPIEDADES DE LA MEZCLA ASFALTICAEstabilidad.- Resistencia a carga repetitiva. La estabilidad de un asfalto es su capacidad para resistir desplazamiento y deformacin bajo las cargas de trnsito. Un pavimento estable es capaz de mantener su forma bajo las cargas repetitivas.

Durabilidad.- Resistencia a la accin del clima y el trnsito. La durabilidad de un pavimento asfltico es su habilidad para resistir tales como la desintegracin del agregado, cambios en las propiedades del asfalto (polimerizacin y oxidacin), y separacin de las pelculas de asfalto. Estos factores pueden ser el resultado de la accin del clima, el trnsito, o una combinacin de ambos.

Flexibilidad.- Capacidad de deformarse sin rajarse. Es la capacidad de un pavimento asfltico para acomodarse sin que se agriete a movimientos y asentamientos graduales de la subrasante. La flexibilidad es una caracterstica deseable en todo pavimento asfltico debido a que virtualmente todas las subrasantes se asientan (bajo cargas) o se expanden (por expansin del suelo).

Resistencia a la Fatiga.-. Resistencia a deformarse bajo las cargas. La resistencia a la fatiga de un pavimento es la resistencia a la flexin repetida bajo las cargas de trnsito.

ATRIBUTOS DE UN PAVIMENTO. Capacidad para soportar las cargas Resistencia adecuada al derrapamiento Regularidad superficial longitudinal y transversal Rapida eliminacin del agua superficial Bajo nivel de ruido Bajo nivel de desgaste de las llantas Adecuadas propiedades de reflexin luminosa y Apariencia agradableFUNCIONES DE LAS CAPAS DE UN PAVIMENTO FLEXIBLECarpeta de Desgaste: Funcin: Capa de sellado que se coloca encima de la capa de rodadura y est formada por una mezcla bituminosa. Encima de esta carpeta se colocan a veces un riego de arena o piedra chancada menuda.

Carpeta o Superficie de rodadura: Funcin: Soporta directamente las solicitaciones del trnsito, absorbe los esfuerzos horizontales y parte de los verticales. Aporta las caractersticas funcionales. Protege la estructura del pavimento, aporta impermeabilidad, evitar infiltraciones de agua e impide el paso del agua. Puede estar constituida por varias capas, est expuesta directamente al ambiente. Es una mezcla bituminosa. Alta resistencia a los esfuerzos de corte que transmiten las cargas. Resiste los esfuerzos de abrasin producidos por el movimiento de las ruedas.La carpeta asfltica se constituye de tres elementos bsicos que al ser mezclados dan forma final pavimento:

El concreto asfltico: Mezcla asfltica en caliente (HMA) est compuesto por un ligante asfltico y un Agregado mineral. El ligante (o modificador): Puede ser un cemento asfltico normal o modificado, y acta como un agente aglutinando las partculas formando una masa cohesiva, resistente e Impermeable.

El agregado mineral: Acta como un esqueleto ptreo que aporta resistencia y rigidez al sistema.

Base:

Funcin resistente, absorbe la > parte de los esfuerzos verticales, debe ser resistente a la deformacin bajo las acciones del Trnsito. En ocasiones debe estabilizarse con asfalto o cemento. Absorbe los esfuerzos transmitidos por las cargas de los vehculos y repartirlos uniformemente a la subbase y terreno de fundacin. Se coloca encima de la sub-base. Es de material granular con menos finos y mayores exigencias de granulometra que la sub-base, debido a que recibe esfuerzos de mayor intensidad por su cercana a la capa de rodadura. Formada por piedra chancada o zarandeada. Libre de material vegetal y bolas de tierra. Resistente a los cambios de H y T. Fraccin del material fino que pasa malla 40: IP< 6 LL< 25%.

Granulometra: Fraccin del material que pasa malla 200 no debe exceder de y en ningn caso los 2/3 de la fraccin que pasa malla #40. Si no se colocar carpeta asfltica: LL< 35. IP entre 4 y 9. CBR deber ser superior a 80%. Desgaste por el mtodo de abrasin debe ser menor de 40%. Equivalente de arena mnimo 35%. Durabilidad Mximo 15%. Debe tener partculas chatas y alargadas < 20%, Sales solubles totales< 1%, Compactacin > 100%, T-180, Contenido ptimo de humedad +- 1.5%. Ensayos de control de calidad: Control de densidad humedad: 3 ensayos por cada 3000 Tn. de material colocado. El espesor debe medirse en uno o ms puntos, cada 100 m o menos. El intervalo puede alargarse a un mximo de 300 m. La rugosidad medida en la superficie de la capa de base no deber ser mayor de 2.5 IRI. LL e IP y granulometra cada 200 m de pista. CBR cada 500 m. Se acepta 95% en puntos aislados, pero siempre en la media aritmtica de cada 9 puntos. Construccin de Base Esparcido del material de base y mezclado con motoniveladora en capas de 20 cm.

Regado del material durante la mezcla.

Conformado con motoniveladora.

Compactado con rodillo liso de 3 ruedas de 8 ton. , rodillo vibratorio o neumtico.

Cada 80 m3 de material, despus de compactado deber haber una hora de rodillado continuo.

El espesor de la base terminada no deber variar en ms de 1 cm.

El agua puede agregarse en planta o en pista siempre que la humedad este entre los rangos.

Subbase: Funcin: Proporciona apoyo a la base, transmite los esfuerzos verticales a la capa subrasante, puede constituir una capa drenante del pavimento y en ocasiones se omite. Controla la ascensin capilar de agua proveniente de las capas freticas cercanas protegiendo al pavimento contra hinchamientos que se producen en pocas de helada. Es la capa que se coloca encima de la subrasante. Uniformiza la capa sobre la que se coloca la base. Controla los cambios de volumen, elasticidad y plasticidad perjudiciales que tiene la subrasante.

El material conveniente debe tener: Caractersticas de un suelo A-1 y A-2. Lmite lquido menor de 25%. ndice de Plasticidad menor de 6%. Equivalente de arena mayor de 25%.CBR mayor de 40%. Desgaste de los ngeles 50% mximo. No contener piedras mayores de 2 o 2/3 del espesor de la subbase. No tener terrones de arcilla.

Controles de campo para verificar la calidad: Granulometra, Lmites de consistencia, Clasificacin de suelos, Ensayo CBR, Proctor Modificado, Equivalente de Arena, Se realizan cada 200ml. En forma alternada en los borde y el eje. La densidad de campo se realiza cada 200m2 en tresbolillo. Cotas del proyecto con un error mximo de 1 cm.

Requisitos Granulomtricos y Construccin: Suelos Granulares: 10% max. Pasa la malla #200. IP < 6. Densidad 100% max. AASHTO T-180. Suelos Limoso, limo-arenoso o arcilloso: IP 10% y 25%, Densidad 95% densidad seca mxima Proctor Modificado. Profundidades mnimas de compactacin: Trfico ligero (6 a 12), Trfico Mediano (12 a 18), Trfico Pesado (18 a 84). Construccin Escarificado y mezcla de suelos.

Remocin de material blando y bolones. Relleno de reas resultantes.

Conformacin y alineado rasante y seccin transversal.

Regado con cisterna y compactacin con rodillo pata de cabra en suelos arcillosos y neumticos o vibratorios en suelos granulares, grava, arena, hormign, etc.

Capa Subrasante: Funcion: Apoyo de la estructura del pavimento. Sus caractersticas son indispensables para su diseo. Sus atributos: capacidad de soporte y resistencia a la deformacin.ASFALTOS CON POLMEROSLos polmeros son sustancias de alto peso molecular formadas por la unin de cientos o miles de molculas pequeas llamadas monmeros. Se forman as molculas gigantes de formas diversas: cadenas en forma de escalera, cadenas unidas o termofijas que no se ablandan al ser calentadas, cadenas largas y sueltas, etc. Los polmeros en general, tienen una excelente resistencia mecnica. Las fuerzas de atraccin intermoleculares dependen de la composicin qumica del polmero.

Los asfaltos convencionales no ofrecen adecuada resistencia a la deformacin por ahuellamiento. Los asfaltos duros son una eventual solucin, pero corren el riesgo de fisuraciones a bajas T. Los principales factores que influyen en el deterioro de los pavimentos son: Clima, Deformaciones por trnsito, t.

El clima tiene que ver con la T promedio a la que se ve expuesto el pavimento y variaciones de T por cuestiones climticas y H propiciada por lluvia, as como las bajas T en los meses de invierno. Las deformaciones se deben al trnsito vehicular. Los pavimentos se disean para una carga promedio que genera una deformacin debida a la circulacin de vehculos.

El asfalto tiene un intervalo definido de T donde muestra su mejor desempeo. Se define en T positivas por arriba de 10C y hasta 60C. Por arriba de este intervalo el asfalto comienza a ablandarse, adquiriendo un comportamiento plstico. Con T menor a los 10 C y negativa, el asfalto se convierte en un slido rgido, que puede ser tan duro que no resiste deformaciones y puede sufrir fallas como fracturas cuando experimenta dichas deformaciones.

Los asfaltos modificados con polmeros se aplican en aquellos casos en que las propiedades de los ligantes tradicionales son insuficientes (solicitaciones excesivas, temperaturas extremas, agentes atmosfricos, tipologa del firme, etc). Estn constituidos por dos fases: una formada por pequeas partculas de polmero y la otra por asfalto. Si es baja la concentracin de polmeros, existe una matriz continua de asfalto en la que se encuentra disperso el polmero.

Objetivos a alcanzar: Mayor viscosidad/ahuellamiento, Disminucin de la fisuracin trmica, Ms elasticidad/fatiga, Mejores caractersticas adhesivas.

Objetivos de la incorporacin de polmeros: Aumentar la Cohesin interna, Disminuir la Susceptibilidad trmica, Mejorar la flexibilidad y elasticidad a bajas temperaturas, Mejorar sus caractersticas mecnicas y el comportamiento a la fatiga, Aumentar la adhesividad rido-ligante, Aumentar la resistencia al envejecimiento. Cambio en la relacin viscosidad-T (en el intervalo definido de T de servicio de las mezclas asflticas) mejorando el comportamiento del asfalto tanto a bajas como a altas T. Mejorar su resistencia a las deformaciones por factores climticos.Clasificacin de los Polmeros:1) Elastmeros: Polmeros amorfos elsticos. Por debajo de la T vtrea, se convierten en rgidos vtreos y pierden toda la elasticidad. Las propiedades del caucho natural, limitadas por la dependencia de T, pueden ser modificadas qumicamente (agregado de azufre = vulcanizacin). SBS (estireno-butadieno-estireno) o caucho termoplstico. Este es el + utilizado para la modificacin de los asfaltos, ya que es el de mejor comportamiento durante la vida til de la mezcla asfltica. SBR cauchos sintticos (25% estireno y 75% butadieno); para mejorar su adhesividad se le incorpora cido acrlico, EPDM: (polipropileno atctico) es muy flexible y resistente al Q y a los agentes qumicos.2) Plastmeros: Al estirarlos se sobrepasa la tensin de fluencia, no recuperando su longitud original al cesar la solicitacin. Tienen deformaciones pseudoplsticas con poca elasticidad. Ejemplos: EVA (etileno-acetato de vinilo), EMA (Etileno-acrilato de metilo), PE (polietileno) tiene buena resistencia a la traccin y buena resistencia trmica, como tambin buen comportamiento a bajas T, PP: (Polipropileno).

Ensayos para los Asfaltos Modificados con Polmeros

Objetivo de revisar sus caractersticas fsicas y qumicas:1) Ensaye de Penetracin: Este tipo de ensaye es utilizado para la clasificacin de los asfaltos, se considera como un mtodo antiguo y emprico que an se utiliza en la actualidad.2) Ensaye de Punto de Ablandamiento: El punto de reblandecimiento se determina usualmente por el mtodo de ensayo arbitrario de anillo y bola, es empleado frecuentemente para caracterizar los materiales ms duros empleados en otras aplicaciones e indica la temperatura en la cual los asfaltos se hacen fluidos.3) Ensaye de Ductibilidad: Esta prueba de ductibilidad se realiza en los cementos asflticos con un ensaye del tipo de extensin

4) Ensaye de Recuperacin Elstica: Este ensaye est basado en el ensayo de Ductibilidad ya que se utiliza el mismo equipo, sin embargo el procedimiento para evaluar esta propiedad es distinta.5) Ensaye STOA (Short Term Oven Aging): Para determinar el envejecimiento a corto plazo de mezclas asflticas, este ensaye ha sido adoptado por el SHRP (Strategic Highway Research Program). Consiste en someter a una muestra recin preparada y en estado suelto a un calentamiento en estufa con circulacin forzada de aire mantenida a 135 durante 4 horas.Ventajas de los asfaltos modificados con polmeros: Disminucin de la susceptibilidad trmica. Se obtienen mezclas ms rgidas a altas T de servicio, reduciendo el ahuellamiento; y se obtienen mezclas ms flexibles a bajas T de servicio reduciendo el fisuramiento.

Disminucin de la exudacin del asfalto: por la > viscosidad de la mezcla, su < tendencia a fluir y su > elasticidad.

> elasticidad: debido a los polmeros de cadenas largas.

> adherencia: debido a los polmeros de cadenas cortas.

> cohesin: el polmero refuerza la cohesin de la mezcla.

Mejora la trabajabilidad y la compactacin, por la accin lubricante del polmero o de los aditi-vos incorporados para el mezclado.

> resistencia al envejecimiento y durabilidad: los ensayos de envejecimiento acelerado en laboratorio, demuestran su excelente resistencia al

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HYPERLINK "http://www.monografias.com/trabajos13/cborgdef/cborgdef.shtml" \h cambio de sus propiedades caractersticas. Permiten > espesor de la pelcula de asfalto sobre el agregado.

> resistencia al derrame de combustibles.

Reduce el costo de mantenimiento.

Aumenta el mdulo de la mezcla: permite la reduccin de hasta el 20% de los espesores por su > mdulo.

> intervalo de plasticidad (diferencia entre el punto de ablandamiento y el Fraass)

> resistencia a la accin del agua. Mejor impermeabilizacin: en los sellados bituminosos, pues absorbe mejor los esfuerzos tangenciales, evitando la propagacin de las fisuras. Mejora la vida til de las mezclas: menor trabajo de conservacin. Fcilmente disponible en el mercado. Disminuye el nivel de ruidos: sobre todo en mezclas abiertas. > resistencia a la flexin en la cara inferior de las capas de mezclas asflticas.

Permite un mejor sellado de las fisuras. Buenas condiciones de almacenamiento a T moderadas.

No requieren equipos especiales.Desventajas de los asfaltos modificados con polmeros: Alto costo del polmero.

Dificultades del mezclado: no todos los polmeros son compatibles con el asfalto base (existen aditivos correctores).

Deben extremarse los cuidados en el momento de la elaboracin de la mezcla.

Los agregados no deben estar hmedos ni sucios.

La T mnima de distribucin es de 145C por su rpido endurecimientoEmulsiones Modificadas.

Son emulsiones modificadas con polmeros o emulsiones de betn-polmero (= aquellas emulsiones cuyo betn residual presenta caractersticas mecnicas y reolgicas notablemente mejoradas con respecto al betn base).

Obtencin de emulsiones modificadas:

1) Con el empleo de agentes emulsivos especiales para lograr las llamadas emulsiones de reologa modificada, con propiedades reolgicas muy mejoradas con respecto al del asfalto base. Son del tipo aninica.2) incorporando al asfalto, antes, durante o despus de la emulsificacin, determinados tipos de polmeros. Se las conoce como emulsiones de asfalto-polmero. Si el polmero es incorporado al asfalto antes de la emulsificacin, se obtienen las llamadas emulsiones monofsicas, cuya fase dispersa es el betn modificado con polmero.

3) incorporando el polmero en forma de ltex, ya sea a la emulsin ya fabricada o bien a la fase acuosa, previo a la fabricacin. Este tipo de emulsiones se conocen como bifsicas: las fases dispersas estn constituidas por el asfalto y el polmero respectivamente.Polmeros ms empleados Ltex de cauchos naturales o sintticos ((tipo SBR o Neopreno)

Copolmero de etileno-acetato de vinilo( EVA)

Polmeros elastomricos (SBS)

Caractersticas de los residuos de las emulsiones modificadas Aumento del Punto de ablandamiento

Mejora el punto de Fragilidad Fraas

Baja susceptibilidad trmica

Excelente elasticidad

Elevada tenacidad y ductilidad

Incrementa la cohesin Mejora la adhesividadPLANTAS DE AGLOMERADO ASFLTICO

Conjunto de elementos mecnicos dispuestos de manera que produzcan concreto asfltico en caliente con las proporciones deseadas y que cumpla las especificaciones, para ello deben contar con los sistemas que permitan calibrar la dosificacin de agregados, cemento asfltico y la temperatura necesaria para su mezclado. La variante + importante para su clasificacin es el sistema de produccin, clasificndose como: planta de produccin continua y planta de produccin discontinua.FABRICACIN DE MEZCLAS EN CALIENTE

Instalaciones mecnicas que secan y calientan los ridos, los dosifican a efecto de lograr una curva granulomtrica establecida, calientan y dosifican el betn, que mezclan con los ridos y el filler de aportacin y/o recuperacin, debidamente dosificado.Tipos de plantas segn su proceso de mezcla:

La entre estas 2 plantas reside en el mtodo de dosificacin; pues la planta discontinua pesa los materiales cada vez que se inicia una amasada, pero en la planta continua es preciso mantener una dosificacin volumtrica continua de los materiales. De tipo continuo: En las que los productos primarios entran de manera constante en el mezclador del cual salen continuamente hacia las unidades de transporte. El mezclador no para. Las producciones mximas van de 80 a 550 t/h. El mezclador se alimenta desde un extremo con un flujo de agregado caliente en proporciones convenientes. Los ingredientes a medida que se mezclan, se desplazan hacia el extremo de descarga del mezclador. Al llegar a la salida el agregado y el asfalto ya estn mezclados formando el concreto asfltico. De tipo discontinuo: El agregado caliente se extrae de depsitos en cantidades predeterminadas para un bach, en el mezclador se incorpora la cantidad correcta de asfalto y se realiza el mezclado. En el mezclador se introducen cantidades constantes discontinuamente, el mezclador amasa los materiales y los vierte a las unidades de transporte, parndose a continuacin en espera de una nueva aportacin. El mezclador amasa cantidades individuales de mezcla, parndose entre dos operaciones. Las producciones mximas van de 60 a 400 t/h. La diferencia esencial entre ambos tipos, reside en la forma de amasado. El concreto asfltico preparado se vuelca en las unidades de transporte para su traslado a obra.Tipos de plantas segn su movilidad:

Fijas: Se emplean en grandes reas de consumo. Costes de montaje, desmontaje y traslado son elevados.

Mviles: Disponen de elementos de rodaje para poder circular por carretera.

Tipos de plantas segn sus caractersticas de funcionamiento:

Automticas: Los dispositivos de mando y control permiten programar las frmulas de mezcla, el t necesarios para el mezclado, la combinacin de diversos ridos almacenados, la T de los componentes y otras variables mediante programas de ordenador. Un solo operario ajusta y controla los dispositivos de mando.

Semiautomticas: Por posibles averas en los dispositivos electrnicos, cada mando puede ser operado manualmente por el operador, mediante un sistema de botones o de palancas.

Las plantas de aglomerado asfltico continuas y discontinuas constan de

Sistemas de alimentacin y dosificacin de los ridos en fro.

Secador de los ridos y sistema colector de polvo.

Unidad de cribado y almacenamiento de los ridos calientes.

Unidad de dosificacin de los ridos calientes.

Silos y sistemas de alimentacin de filleres.

Depsitos y sistemas de calentamiento y alimentacin de los ligantes y aditivos.

Mezclador.

Sistemas de descarga y almacenamiento del material fabricado.

Cabina de mando y control de la instalacin.

Unidades auxiliares, como:

Cintas transportadoras, elevadores de cangilones, etc.

Depsitos de fuel-oil.

Sistemas de alimentacin al quemador y al de calentamiento del ligante.

Unidad elctrica de suministro a toda la instalacin.Acopios de ridos: Normalmente la carga de los ridos en las tolvas se realiza con palas cargadoras sobre neumticos.Tolvas y alimentadoras en fro: La predosificacin de los ridos se efecta en una batera de tolvas, que terminan en una abertura regulable por la que los ridos pasan a un alimentador (de cinta, de cadenas, de vaivn), pasando o no por un sistema de pesaje.Tambor secador

Consta de un cilindro giratorio de acero, cuyo eje est inclinado ligeramente sobre la horizontal.

Para calentar los ridos y reducir su humedad y el polvo lo mximo posible.

Por un extremo entran los ridos suministrados por un elevador de cangilones o por una cinta transportadora y en el otro extremo se halla el quemador de fuel-oil.

La superficie lateral del cilindro lleva montadas unas canaletas longitudinales que recogen el rido en la parte inferior y lo elevan para dejarlo caer.

Para controlar la T hay colocado un termmetro a la salida del tambor secador. La llama del quemador se regula automticamente segn la T del termmetro de control.

Los ridos no pueden calentarse demasiado porque pueden quemar al betn en el amasado y ni poco porque dificultaran su envuelta por el betn.

En el extremo de entrada hay un ventilador de aspiracin que dirige los gases y el polvo extrado a la chimenea por medio del mecanismo de extraccin de polvo.

Quemador: La combustin debe ser completa, por ello se dispone de un ventilador y de una bomba de fuel-oil con una correcta dosificacin de aire-combustible.Extractor y colector de polvo

Un aspirador potente extrae el polvo del tambor secador y de las cribas vibrantes con el fin de evitar la contaminacin y aprovechar el filler.

Las partculas de polvo en movimiento atraviesan el colector de polvo donde se depositan parcialmente. Un tornillo sin fin extrae el polvo depositado y lo conduce al elevador de filler para su dosificacin en mezcla o a un silo de almacenamiento para su posterior utilizacin.

El aspirador debe funcionar en equilibrio con el quemador para lograr una combustin perfecta.

El tipo de colector de polvo utilizado son los filtros de mangas, en los que la corriente de aire y polvo pasan a travs de mangas o sacos que la filtran, cayendo a la parte inferior.

La extraccin del polvo tambin se puede hacer con ciclones o por va hmeda:

Ciclones: el aire entra por la parte superior y es forzado a un movimiento circular que hace que las partculas choquen contra las paredes, depositndose en el fondo.

Colectores por va hmeda: la corriente de aire y polvo circula en una cmara donde se pulveriza con agua que moja y arrastra a las partculas de polvo

Clasificacin y almacenamiento en caliente de los ridos Un elevador de cangilones estanco y cerrado recoge el material seco y caliente del tambor secador y lo eleva a la estacin de cribado.

El cribado se realiza en cribas vibrantes horizontales o inclinadas.

El material una vez cribado y clasificado se almacena en tolvas estancas.

Recuperacin y adicin del filler

El circuito del filler es independiente del de los ridos, ya que la influencia del filler en el comportamiento de la mezcla es grande, por ello se dosifica con exactitud.

El filler puede ser de dos clases:

De recuperacin: procede del extractor de polvo.

De adicin: complementa la cantidad de filler que necesita la mezcla.

Los silos de filler deben ser estancos para evitar la entrada de humedad.

Sistema de almacenamiento, calefaccin y alimentacin del betn

El betn se almacena en tanques o cisternas que son depsitos horizontales provistos de calorifugacin para evitar el enfriamiento del betn.

Para la carga del betn desde el camin-cuba a la cisterna se utilizan bombas calorifugadas.

La alimentacin del betn a la bscula dosificadora debe efectuarse a la misma T que su almacenamiento por lo que todas las tuberas deben estar perfectamente aisladas.

Sistema de dosificacin de ridos, filler y betn

Los materiales clasificados se introducen en las tolvas de dosificacin ponderal, en los cuales se registra exactamente la pesada.

La pesada de los ridos suele hacerse en una misma tolva por vertido sucesivo de cada tipo de rido.

Mezcladora

En las plantas de tipo discontinuo, las mezcladoras que se utilizan son las de doble eje horizontal.

En las plantas de tipo continuo las mezcladoras son similares a las anteriores, con la diferencia de estar abiertas en uno de los frentes por donde se efecta la descarga mediante una compuerta regulable.

Silos de almacenamiento del aglomerado: Son silos con bocas de descarga calorifugados para poder almacenar el aglomerado sin prdida de T durante varias horas.PLANTA DE AGLOMERADO ASFLTICO DISCONTINUASEn una planta asfltica discontinua, los agregados son combinados, calentados, secados, dosificados, y mezclados con el cemento asfltico para producir una mezcla asfltica en caliente; estas plantas se componen de las siguientes partes:

Tolva fra

Compuerta de alimentacin en fro

Elevador de material en fro

Secador

Colector de polvo

Chimenea de escape

Elevador de material en caliente

Unidad de mezclado o amasadero

Depsito de cemento asfltico caliente

Unidad de cribado

Tolvas calientes

Caja pesadora

Depsito de relleno mineral

Cuba de pesado de asfalto.Proceso de produccin

Los agregados fros almacenados en las tolvas son alimentados a las bandas transportadoras por medio de compuertas de alimentacin.

Las bandas transportadoras descargan los agregados en el secador.

Los colectores de polvo remueven cantidades indeseables de polvo del escape del secador. Los gases restantes son eliminados a travs de la chimenea de escape.

Los agregados ya secos y calientes son llevados hacia la unidad de cribado, la cual separa el material y los deposita en tolvas calientes para un almacenamiento temporal.

Luego, los agregados son descargados dentro de la cmara mezcladora o amasadora.

El cemento asfltico caliente, proveniente del tanque de almacenamiento es bombeado hacia la cubeta pesadora de asfalto, la cual pesa el cemento asfltico antes de ser descargado a la cmara mezcladora, en donde es combinado en su totalidad con los agregados y el relleno mineral.

La mezcla asfltica en caliente finalmente es descargada en el camin almacenada en silos.

PLANTA DE AGLOMERADO ASFLTICO CONTINUAS En una planta asfltica continua, los agregados son combinados, calentados, secados, dosificados, y mezclados con el cemento asfltico para producir una mezcla asfltica en caliente. Los componentes principales de una planta continua son:

Tolva fra

Compuerta de alimentacin en fro

Elevador de material en fro

Mezclador de tambor

Colector de polvo

Chimenea de escape

Elevador de material en caliente

Depsito de cemento asfltico caliente

Unidad de cribado

Tolvas calientes

Depsito de relleno mineral

Cuba de pesado de asfalto.

Cabina de control

Proceso de produccin

Para realizar la produccin de mezclas los materiales deben pasar por una serie de operaciones similares para los dos tipos de plantas, estas operaciones incluyen:

Almacenamiento y alimentacin de agregados fros.

Almacenamiento de asfalto.

Dispositivos para dosificar el asfalto.

Medicin del filler mineral.

Secado y calentado de las partculas de agregado.

Colector de polvo.

Cribas y tolvas de recepcin en caliente.

Temperatura de la mezcla.

Almacenamiento de mezclas.

Medidas de seguridad.

FABRICACIN DE MEZCLAS EN FRO

Las mezclas bituminosas en fro se fabrican de acuerdo a dos procedimientos:

En plantas fijas muy sencillas y puesta en obra con una extendedora convencional.

Las plantas fijas constan de:

Tolvas de alimentacin de los ridos con dosificacin volumtrica.

Cintas transportadoras o elevadores de cangilones de silos a mezcladora.

Sistema de dosificacin de ligante y eventualmente de agua de preenvuelta.

Mezcladora continua horizontal de doble eje.

Con mquinas mviles que fabrican y extienden en proceso continuo.

Las plantas mviles constan de:

Tolva de recepcin de los ridos que se vierten mediante camiones. Es necesario predosificar con anterioridad.

Cinta transportadora que lleva el rido a la mezcladora.

Mezcladora continua horizontal de doble eje, en ella se introduce el ligante por medio de pulverizadores y la dosificacin se controla con una bomba.

Equipo de extensin.

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