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ANÁLISIS DE ASFALTO MODIFICADO CONPOLVO DE NEUMÁTICO RECICLADO (NFU)

"... el problema que generan los neumáticos en desuso (grandes extensiones de superficie ocupadas,vertederos incontrolados donde además existe proliferación de roedores e insectos transmisores deenfermedades) y considerando la masiva fabricación, que se estima ronda las 6:000.000 Tn/año y sudificultad para hacerlos desaparecer, se constituye como uno de los problemas ambientales másimportante de los últimos años”

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Resumen

En el presente trabajo se comunican los resultados de la investigación llevada a cabo por CITEVI( entro de nvestigación en cnologías ales) referente al desarrollo de un asfalto modificado conpolvo de neumáticos fuera de uso (PNFU), (incorporado por vía húmeda) y de su caracterización yestudio. Fue desarrollado un asfalto modificado con 50% de recuperación torsional elástica, de similarperformance al AM3 pero con menor costo.

C I Te VI

Introducción

Desde hace muchos años, es conocido el uso deproductos asfálticos para el acondicionamiento decaminos, logrando con estos, superficiesimpermeables, resistentes, seguras y másconfortables.

La contaminac ión con desechos nobiodegradables, y la disminución de las reservaspetrolíferas (de las cuales se obtiene el asfalto yalgunos polímeros) fomentan la búsqueda denuevos materiales que constituyan una alternativaeconómica y ambientalmente saludable.

Es bien conocido el problema que generan losneumáticos en desuso, grandes extensiones desuperficie ocupadas, vertederos incontroladosdonde además existe proliferación de roedores einsectos transmisores de enfermedades.Considerando igualmentela masiva fabricación (seestima que la producción de neumáticos ronda los6.000.000 Tn/año) y dificultad para hacerlosdesaparecer, esto se constituye como uno de losproblemas ambientales más importante de losúltimos años.

Es muy pequeño el porcentaje de neumáticosque puede ser recauchutado. Sin embargo esposible reprocesar parte de este material, previopaso por un proceso de selección y molienda,hasta obtener un fino granulado de caucho. Partede este “polvo de neumático” es usado en lafabricación de nuevos neumáticos, alfombras,aislantes o losetas de goma, masillas, en camposde juego, suelos de atletismo o pistas, suelas dezapatos, entre otros. Es habitual, en otros lugaresdel mundo, su utilización en mezclas con asfalto,tal que las propiedades elásticas finales delmaterial son mejoradas, generando un asfalto consuperior performance respecto al asfalto departida. Países como España, EEUU Argentina yBrasil, desde hace tiempo, tienen incluidos yespecificados asfaltos con la incorporación depolvo de neumático. Ejemplo de esto es la OrdenCircular española 21/2007, la norma americana

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ANÁLISIS DE ASFALTO MODIFICADO CONPOLVO DE NEUMÁTICO RECICLADO (NFU)

ASTM D6114 (Standard Specification for Asphalt-RubberBinder), la argentina IRAM 6673 (Asfaltocon inclusión de caucho reciclado por vía húmedapara uso vial. Clasificación y requisitos), entreotras.

El asfalto es un material viscoso, susceptible alas variaciones de temperatura y efectosclimáticos, provocando envejecimiento delmaterial a lo largo del tiempo. Las propiedades deéste se ven afectadas durante el proceso defabricación en caliente, sumando además laoxidación y foto-degradación del material una vezpuesto en obra. El cemento asfáltico per sepresenta magras propiedades mecánicas, esquebradizo a temperaturas bajas y fluye atemperaturas sensiblemente superiores a lasambiente.

En respuesta a la necesidad de mejoresmateriales, es que se han desarrollado asfaltosmodificados con diversos agentes químicos, con elobjetivo de mejorar su comportamiento ydesempeño frente a una amplia gama decondiciones de temperatura y esfuerzos. Elagregado de polímeros es uno de los métodos másconocidos para la modificación de asfaltos. Acontinuación se enumeran algunas de las ventajasdel uso de asfaltos modificados con polímeros:

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• Disminuye la susceptibilidad térmica: esposible obtener mezclas más rígidas a altastemperaturas de servicio reduciendo elahuellamiento y mezclas más flexibles abajas temperaturas de servicio, reduciendoel fisuramiento.

• Disminuye la exudación del asfalto: por lamayor viscosidad de la mezcla, su menortendencia a fluir y su mayor elasticidad.

• Mayor elasticidad y adherencia asfalto-áridodebido a la presencia de los polímeros.

• Mayor cohesión: el polímero refuerza lacohesión de la mezcla.

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Tabla 1Caracterización del ligante asfáltico AMC 50

• Mejora la trabajabilidad y la compactación:por la acción lubricante del polímero o de losaditivos incorporados para el mezclado.

• Mejor impermeabilización: en los selladosbituminosos, pues absorbe mejor losesfuerzos tangenciales, evitando lapropagación de las fisuras.

• Mayor resistencia al envejecimiento:mantiene las propiedades del ligante, pueslos sitios más activos del asfalto sonocupados por el polímero.

• Mejora la vida útil de las mezclas: menostrabajos de conservación.

• Permiten mayor espesor de la película deasfalto sobre el agregado.

• Disminuye el nivel de ruidos: sobre todo enmezclas abiertas.

• Aumenta el módulo de la mezcla.

• Permite la reducción de hasta el 20% de losespesores por su mayor módulo.

• Mayor resistencia a la flexión en la cara

• Permite un mejor sellado de las fisuras.

inferiorde las capas de mezclas asfálticas.

• No requieren equipos especiales para suelaboración y puesta en obra.

Desde hace años se ha incursionado en laincorporación de polvo de neumático tanto alasfalto (vía húmeda) como a la mezcla asfáltica(vía seca). Al incorporar este material a un liganteasfáltico, además de valorizar al residuo, esposible obtener un cemento con mayor resistenciamecánica, y la capacidad de construir estructurasmás confortables (reducción en el nivel de ruido,mejora en las propiedades antideslizantes, mayordurabilidad, etc.) y más resistentes (menorfragilidad a la fisuración, mejor comportamientoante las deformaciones plásticas).

desde hace tiempo, trabaja en eldesarrollo de productos asfálticos con caucho,obteniendo nuevos materiales, con mejoradaperformance, a partir del reproceso de un residuocomo los neumáticos fuera de uso.

cuenta en su carterade productos con un cemento asfáltico modificadocon PNFU: .

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CITEVI

Bitafal Asfaltos Especiales

Bitaflex AMC 50®

Propiedades:Cemento asfáltico Bitaflex AMC 50®

Bitaflex AMC 50 es un cemento asfálticomodificado con polvo de neumáticos que presentaun mínimo de 50% de recuperación torsionalelástica, con excelente comportamiento frente alas deformaciones plásticas, nos ofrece unaalternativa amigable y económica en el uso de unasfalto de alta performance. En la tabla 1, que semuestra a continuación, se presenta lacaracterización del ligante asfáltico.

®

Se trata de un ligante asfáltico mejoradorespecto al cemento convencional de partida, quecumple con especificaciones internacionales ypresenta propiedades elásticas y un excelentecomportamiento frente al envejecimiento. En laimagen a continuación puede verse un extendidode este material donde se evidencian propiedadeselásticas.

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Para evaluar comportamiento frente a lasdeformaciones plásticas se realizó el ensayo deahuellamiento sobre una mezcla asfáltica,evaluando en términos relativos al tradicionalasfalto AC 20. Para ello fueron ensayadas mezclasasfálticas de idéntica granulometría y contenido deasfalto, con densidades similares (2,27 g/cm paraAC 20 y AM3 y 2,28 g/cm para el AMC 50)variando el tipo de asfalto. Esta experiencia fuellevada a cabo en conjunto con la DirecciónNacional de Vialidad. Como puede observarse enel gráfico 1, el AMC 50 -en términos dedeformación máxima- se comporta casi en formaidéntica al AM3, y muy distantes delcomportamiento del tradicional AC 20.

3

3

Otra de las grandes ventajas de este material, essu mayor resistencia al envejecimiento sufrido enplanta asfáltica en caliente. Una medida de ello esel Índice de durabilidad. Este índice se calculacomo el cociente entre las viscosidadesrotacionales medidas a 60ºC para el asfalto virgeny el envejecido por RTFOT, es una medida de quétanto aumenta la viscosidad del cemento duranteel proceso de mezclado en planta asfáltica encaliente.

Imagen 1: Film de AMC 50

Gráfico 1Deformaciones máximaspara AC20, AM3 y AMC50.

Gráfico 2Deformación máxima e índice de durabilidad

En términos de viscosidad -propiedadfundamental cuando hablamos de asfaltos- elAC20 y el AM3 cuadriplican su viscosidad al pasarpor el proceso de fabricación de la mezclaasfáltica, en cambio el AMC50 tan solo la duplica.Esta propiedad sumada al hecho de que presentasimilares características al AM3 respecto adeformaciones, lo convierte en una opcióneconómica y ambientalmente amigable para laconstrucción de firmes.

8,0

6,0

4,0

2,0

0,0

AC 20

AMC 50AM3

BITAFLEXBITAFLEX

Indice durab.

Def. Máx.

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Conclusiones

Bibliografía

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El AMC 50 es de similar performance que elAM3 con la ventaja del menor costo.

El AMC 50 posee mejor comportamientorespecto al envejecimiento, frente al dañoproducido por el proceso de fabricación demezcla asfáltica en caliente.

Los asfaltos modificados con polímerosmuestran desempeños muy superioresfrente al asfalto convencional AC 20, para unmismo tipo de carpeta asfáltica, en lo que adeformaciones plástica respecta. Enparticular, para el AMC 50 se observa unamejora del 80%.

[a] Reyes Lizcano, Fredy Aberto (2006). “Elicopor y el caucho como modificadores de mezclasdrenantes” revista Épsilon Nº7: 43-64 /Julio-Diciembre 2006.

[b] Sosa, María Eva (2007) “Caracterización deuna microdispersión de caucho reciclado deneumáticos en asfalto”. LEMaC Centro deinvestigaciones viales. Universidad TecnológicaNacional. Facultad Regional La Plata. Bs As,Argentina.

Bibliografía general

• The asphalt Institute. Manual del asfalto.Bilbao. Ediciones Urmo, 1973.

• Comisión permanente del asfalto de laRepublica Argentina. Vigésimo OctavaReunión del Asfalto. Buenos Aires,Argentina, 1995.

• Revista Rutas. Madrid. Edita: Revistas de laAsociación Técnica de Carreteras,Diciembre de 1997.

• Construcciones Pan-Americana. GuíaMundial del Comprador InternacionalBuyer's Guide. Mayo 2003.

• Revista Carreteras. Asociación Argentinade Carreteras. Mayo 1993.

• Bocco, Zanon. Mezclas Asfálticas y AridosTriturados. Trabajo Final UCC. Diciembre de2000

• A.Chiman, L.Sanabria, L.Hernandez,L.Chiman. Evaluación de las Propiedadesde Asfaltos Modificados con PolímerosAc t i vados . Corpo rac i ón para laInvestigación y Desarrollo en Asfaltos en elSector de Transporte e IndustrialCorasfaltos.

• J.Agnusdei, O.Iosco. Durabilidad deMezclas Asfáltica Preparadas con LiganteModificados con Polímeros. Comisión deInvestigaciones Científicas. Lemit. BuenosAires, Argentina.

• www.asphaltinstitute.org

• www.cpasfalto.org

• www.styrelf.com

• www.colciencias.gov.co