En la Calidad de Mezcla y Producción en una Planta de Asfalto.
Los nuevos insumos disponibles para la producción de concreto asfáltico maquinado en caliente en planta de asfalto oportunizan la elaboración de proyectos de mezclas especiales con propiedades más específicas y adecuadas a las particularidades de las obras de pavimentación.
En destaque el Cemento Asfáltico de Petróleo cuyo producto oriundo de las refinerías presenta propiedades relacionadas al origen del petróleo, pero muchas veces insuficiente a las condiciones de tráfico y clima de la carretera. Aditivos como polímeros y polvo de caucho mejoran el desempeño de este aglutinante pero pueden causar impactos durante la producción en planta de asfalto. Conocer la relación entre los insumos, proyecto y los respectivos impactos en la producción pueden determinar la calidad del producto final.
El Cemento Asfáltico es considerado el residuo de la destilación del petróleo pues solo gases y aceites más leves son evaporados y recolectados durante el proceso en la refinería.
Este aglutinante le da a la mezcla bituminosa flexibilidad e impermeabilidad necesarias a la dinámica de la carga y condiciones climáticas. Sin embargo, algunas propiedades reológicas de este aglutinante como la viscosidad, el punto de ablandamiento, recuperación elástica y susceptibilidad térmica pueden ser insuficientes a un determinado volumen de tráfico o clima del lugar de aplicación y, en estos casos, los asfaltos modificados se destacan como la solución. Además, los asfaltos modificados permiten el desarrollo de proyectos especiales como revestimiento asfáltico drenante y con más adherencia superficial.
Los asfaltos modificados generalmente son más viscosos y, por eso, pueden generar impactos durante la producción en la planta. El aditivo modificante se mezcla al aglutinante, normalmente en el proveedor, pasando por procesos específicos en búsqueda de la fusión entre el aditivo y el asfalto. Los polímeros presentan más capacidad de fusión que el polvo de caucho y esto se puede medir a través de una prueba de separación de fase.
Este último parámetro trae una referencia cuanto a la solución mecánica aplicada en el tanque de asfalto en la obra para mantener el producto homogéneo durante la aplicación. Cuando la separación de fase es superior al 5%, se recomienda introducir agitadores en el tanque, con rotación superior a 100 RPM, para evitar decantación del aditivo. Si la separación de fase es inferior al 5%, un sistema de recirculación por medio de una bomba es suficiente para mantener homogéneo el producto. De acuerdo con Marcelo Zubaran, ingeniero de producto y aplicación de Ciber Equipamentos Rodoviários, “en términos generales, el asfalto caucho requiere agitadores y el polímero solamente recirculación, siendo los agitadores pasibles de aplicación para todos los aglutinante por presentar más cizallamiento en la mezcla dentro del tanque. Además, agitadores y recirculadores auxilian en la homogeneización de la temperatura del asfalto dentro del tanque y aceleran el calentamiento de este aglutinante, reduciendo así el consumo de combustible para calentar el asfalto”.
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Figuras 1 y 2: Tanque con agitadores para producción de asfalto modificado y detalle de los agitadores.
En lo que se refiere a la calidad de la mezcla bituminosa, es fundamental que el aglutinante se caliente para mezcla con los agregados conforme su viscosidad. Variaciones en la temperatura del asfalto para mezcla podrán generar perjuicio a la adhesividad del aglutinante con los agregados (temperatura abajo de lo indicado) o acelerar el envejecimiento del asfalto (temperatura arriba del indicado). También es importante iniciar la compactación del concreto asfáltico conforme la viscosidad del aglutinante.
La mezcla del asfalto modificado con los agregados debe ocurrir en mezclado que suministre alta tasa de cizallamiento a la mezcla. Muchas veces el tiempo de mezcla debe ser ajustado para que el aglutinante más viscoso pueda dispersarse y cubrir todas las superficies de los agregados. También algunas mezclas requieren etapa de mezcla a seco (entre los agregados grandes provenientes del secador, los finos del filtro de mangas, la cal e incluso fibras de celulosa) para que el espesor de la película de aglutinante sea homogénea en todas las caras de los agregados. Estas tecnologías pueden ser encontradas en plantas de asfalto con mezclador Pug Mill en flujo de producción continua o por barcada.
Figura 3: Mezcla de asfalto con agregados en Pug Mill.
En lo que se refiere al mantenimiento de la planta, es siempre importante verificar constantemente las condiciones del filtro de asfalto del tanque en aplicación con asfalto modificado. Puede haber acumulación de material en el filtro generando aumento de presión en la bomba y, como consecuencia reduce el caudal de la bomba. Otro sistema que requiere monitoreo en estas aplicaciones es el sistema de esparcimiento de aglutinante asfáltico. Si la viscosidad del asfalto es muy alta, se puede indicar retirar las puntas inyectoras para evitar obstrucción de estas puntas.
La planta de asfalto debe viabilizar la producción de las más variadas mezclas bituminosas y la sintonía entre los criterios de operación y mantenimiento y los insumos utilizados convergen para el éxito del proyecto. El asfalto modificado es una excelente alternativa técnica y debe ser aplicado en armonía con el equipo.
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