República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnicade la Fuerza Armada Bolivariana

Núcleo Delta AmacuroCátedra: Pavimento.

PLANTAS ASFÁLTICAS.

Facilitadora: Bachiller:

ING. Ingrid González Gascón Zulaymis C.I.: 23.256.955ING. Civil

Sección A-VII

Mayo, 2015

PLANTAS ASFÁLTICAS

Una planta de asfalto es un conjunto de equipos mecánicos y electrónicos en donde los agregados son combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfáltica en caliente (a grandes temperaturas), que debe cumplir con ciertas especificaciones y que se utilizan para la construcción de superficies de rodamiento.

Existen diferentes tipos de plantas asfálticas entre la cuales tenemos, Estacionaria o Fija, es la que se encuentra instalada o situada en un lugar permanentemente; Plantas Portátiles o Móviles, esta planta puede ser fácilmente desmantelada y movida por ferrocarril o carretera, para posteriormente volverla a instalar con un mínimo de tiempo y energía, es decir que puede ser transportada de una obra a otra; Plantas De Tipo Continuo, son de características más simples, adecuadas especialmente para concretos asfálticos a los que no se les exija especificaciones de gran rigidez, y; Plantas de Tipo Discontinuo, suelen utilizarse en la producción de asfaltos de gran rigidez. La diferencia esencial entre ambas variantes reside en la máquina amasadora (mezclador), por lo que exteriormente, la instalación no ofrece características determinantes.

Plantas de tipo batch, en una planta tipo batch, el agregado es descargado, en un orden determinado, desde los bienes calientes hacia una caja de pesado, en las proporciones requeridas para realizar un bache (terceo o mezclado). La caja sostiene el agregado temporalmente luego sus compuertas a prueba de fugas se abren dejan caer el agregado dentro de la mezcladora. La caja de pesada, que se encuentra cubierta por una capa que la protege del polvo, está suspendida de los brazos o vigas de la balanza en tal forma que garantiza el libre movimiento.

Los agregados usados en la construcción de carreteras se obtienen de rocas naturales locales. Las rocas naturales se clasifican geológicamente en tres grupos dependiendo de su origen; ígneas, sedimentarias y metamórficas. Otro tipo de agregado, algunas veces usado en mezclas asfálticas en caliente, son los agregados livianos, producto de arcillas calentadas a temperaturas muy altas y escorias de altos hornos. Estos dos agregados proporcionan buena resistencia al patinaje cuando se utilizan en mezclas asfálticas en caliente.

Agregados o Áridos, también conocido como roca, material granular, o agregado mineral, es cualquier material mineral duro e inerte usado, en forma de partículas graduadas o fragmentos, como parte de un pavimento de mezclas asfálticas. Los agregados típicos incluyen arena, grava, piedra triturada, escorias y polvo de roca. Los agregados en una mezcla asfáltica constituyen aproximadamente el 95% del peso total de la mezcla, o el 85% del volumen total de la mezcla; de aquí la necesidad de elegir buenos agregados pues de ellos depende un buen diseño de mezcla asfáltica, por ser los que soportan y transmiten las cargas en un alto porcentaje.

Agregados Naturales, son aquellos agregados que provienen de minas, estos materiales pueden ser cernidos y/o lavados. Los agregados naturales son aquellos que son usados en su forma natural, con muy poco o ningún procesamiento. Ellos están constituidos por partículas producidas mediante procesos naturales de erosión y

degradación, tales como la acción del viento, el agua, el movimiento del hielo y los químicos.

Agregados Procesados, Son aquellos que han sido triturados y tamizados antes de ser usados. Existen dos fuentes principales de agregados procesados:

Gravas naturales: Que son trituradas para volverlas más apropiadas para pavimento de mezcla asfáltica. Fragmentos de lecho de rocas y de piedras grandes: Que deben ser reducidos en tamaño antes de ser usados en la pavimentación.

Agregados Sintéticos o Artificiales, los agregados sintéticos o artificiales, no existen en la naturaleza. Ellos son el producto del procesamiento físico o químico de materiales. Algunos son subproductos de procesos industriales de producción como el refinamiento de metales. Otros son producidos mediante el procesamiento de materias primas, para ser usados específicamente como agregado.

Como ya sabemos la mezcla asfáltica para pavimento debe poseer una temperatura en un intervalo que va de 120ºC a 160ºC, menos o más de allí descalifica el asfalto para su uso. La computadora se encarga de calentar la mezcla hasta la temperatura deseada, para luego depositarla en la tolva o silo de descarga de donde irá a los camiones para su traslado. Este silo de descarga tiene una capacidad de 50 toneladas. En algunas plantas asfálticas móviles el material pétreo se calienta entre 150°C. y 170°C.; previamente el cemento asfaltico se calienta a una temperatura de 130°C a 140°C. Luego se transporta la mezcla a tramo, la cual llega con una temperatura de 110°C a 120°C.

Siendo el asfalto, por lo general, un medio heterogéneo, el ingeniero lo idealiza para poder hacer uso de las teorías elásticas; el paso de la compresión entre lo que es la mecánica de materiales y su experiencia idealizada y teórica a lo que es el comportamiento real del asfalto, es lo que se realiza en la actividad experimental.

Un aspecto muy importante son las pruebas de laboratorio que realizan a la hora de hacer el pavimento, el CBR es el ensayo que mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, permitiendo obtener un (%) de la relación de soporte. El (%) CBR, está definido como la fuerza requerida para que un pistón normalizado penetre a una profundidad determinada, expresada en porcentaje de fuerza necesaria para que el pistón penetre a esa misma profundidad y con igual velocidad, en una probeta normalizada constituida por una muestra patrón de material chancado. La expresión que define al CBR, es la siguiente:

CBR= (carga unitaria del ensayo / carga unitaria patrón) * 100 (%)

De la ecuación se puede ver que el número CBR, es un porcentaje de la carga unitaria patrón. En la práctica el símbolo de (%) se quita y la relación se presenta simplemente por el número entero.

Usualmente el número CBR, se basa en la relación de carga para una penetración de 2.5mm. (0.1"), sin embargo, si el valor de CBR a una penetración de 5mm. (0.2") es mayor, el ensayo debe repetirse. Si en un segundo ensayo se produce nuevamente un valor de CBR mayor de 5mm. de penetración, dicho valor será aceptado como valor del ensayo. Los ensayos de CBR se hacen sobre muestras compactadas con un contenido de humedad óptimo, obtenido del ensayo de compactación Próctor. Antes de determinar la resistencia a la penetración, generalmente las probetas se saturan durante 96 horas para simular las condiciones de trabajo más desfavorables y para determinar su posible expansión.

La consistencia del asfalto puede medirse con un método antiguo y empírico, como es el ensayo de penetración, en el cual se basó la clasificación de los cementos asfálticos en grados normalizados. Consiste en calentar un recipiente con cemento asfáltico hasta la temperatura de referencia, 25ºC (77ºF), en un baño de agua a temperatura controlada. Se apoya una aguja normalizada, de 100 g de peso sobre la superficie del cemento asfáltico durante 5 segundos. La medida de la penetración es la longitud que penetró la aguja en el cemento asfáltico en unidades de 0.1mm.

Existe una amplia variedad de pruebas o ensayos realizados en los laboratorios tales como, Ensayos de deformación permanente en condición seca y saturada de las mezclas asfálticas con el equipo APA, ensayos de módulo de resiliencia en las mezclas asfálticas (tipo Francés), ensayo de módulo dinámico en mezclas asfálticas (Tipo USA y Unión europea), así como su curva maestra para diferentes temperaturas, ensayo de fatiga en mezclas asfáltica, caracterización de agregados para mezclas asfálticas, ensayos de validación de metodologías (entre ellas azul de metileno, desprendimiento por fricción, entre otras).

Los pavimentos asfálticos o flexibles presentan una serie de fallas cuya prevención y corrección es abordada por operaciones de mantenimiento, las que suelen agruparse en tres categorías: operaciones rutinarias; operaciones periódicas y operaciones de restauración.

Levantamiento, La carpeta se levanta formando una superficie convexa. Se origina por un aumento de volumen del suelo de la subrasante, causado por la existencia de un suelo expansivo con la humedad o, en zonas frías, por congelamiento del suelo. A continuación se destacaran las fallas más comunes en los pavimentos tanto sean en flexibles y rígidos, sus causas y grados de severidad.

Fisuras y Grietas por Fatigamiento, Fisuras y Grietas en Bloque, Grietas de Borde, Fisuras y Grietas Longitudinales, Fisuras y Grietas Reflejadas, Fisuras y Grietas Transversales, Parches Deteriorados, Baches en Carpetas Asfálticas, Baches en Tratamientos Superficiales, Ahuellamiento, Deformación Transversal, Exudación, Desgaste, Pérdida de Áridos, Ondulaciones, Descensos En La Berma.

CONCLUSIONES

En una planta asfáltica el proceso se inicia con la carga de los agregados a las tolvas, estas se clasifican de acuerdo al material que contienen, cada una está destinada a un material en específico. Dependiendo del tipo de mezcla y de las cantidades necesarias de agregado estas van transportando el material por unas correas hasta el horno mezclador. Estas correas poseen una balanza automática que indica la cantidad de material que se está cargando para así distribuir solo lo necesario. Luego de cargados los agregados (arrocillo, piedra o arena) y depositados en el horno mezclador la computadora determina, conociendo el valor de humedad de los agregados, la cantidad de asfalto líquido necesario para cohesionar los agregados a fin de formar el asfalto o producto final. El tipo de asfalto más común es el número II el cual consta de una 75% de arrocillo, 25% de arena y un 5.5% de líquido.

La variedad técnica que posee esta planta reside en los filtros de arena que posee. Estos recogen el polvillo extraído de los agregados, el cual es muy perjudicial para el asfalto puesto que reduce la resistencia al deslizamiento formando las conocidas manchas negras en el pavimento. Este polvillo recogido es expulsado de la máquina por medio de una correa de evacuación por donde además son expulsados los restos de mezcla que había en la máquina.

Los agregados empleados en la construcción de carreteras, deben cumplir con requisitos de granulometría especificaciones técnicas, que garanticen un buen comportamiento durante su periodo de vida. A su llegada al laboratorio, las muestras deben ser preparadas para someterlas a diferentes ensayos de calidad de agregados, dependiendo de la función que van a cumplir como parte de la estructura del pavimento se las prepara para el ensayo correspondiente.