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Betún espumado – el ligante innovador para la construcción de carreteras

Manual Betun Espumado

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Manual asfalto espumado

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  • Betn espumado el ligante innovador para la construccin de carreteras

  • 2

  • 3ndice

    1. Los hitos en el desarrollo de la tecnologa del betn espumado de Wirtgen 5

    2. Betn espumado el ligante innovador para la construccin de carreteras 6

    2.1 Qu es betn espumado? 62.2 La calidad del betn espumado 82.3 La produccin de betn espumado en las mquinas recicladoras de Wirtgen 82.4 El anlisis de las propiedades de espumado del betn con el equipo

    de laboratorio de Wirtgen 11

    3. El empleo de betn espumado como ligante en la mezcla en fro 12

    3.1 Campos de aplicacin 123.2 La idoneidad de la mezcla de minerales empleada 133.3 Las propiedades de la mezcla en fro 14

    4. Ejemplos a escala mundial de proyectos de rehabilitacin de carreteras con betn espumado 14

    4.1 Medidas de construccin por medio de una recicladora WR 2500 de Wirtgen 144.1.1 Arabia Saudita una carretera en el desierto para el trfico

    de gran tonelaje 144.1.2 Saneamiento de las vas a lo largo de la red de canales

    en el distrito Los Baos/EE.UU. 154.1.3 Eficaz y fiable, incluso bajo condiciones climticas extremas:

    la mquina WR 2500 de Wirtgen durante la rehabilitacin de una autopista en el Irn 16

    4.1.4 Saneamiento convincente con betn espumado: renace una arteria de trfico en Brasil 17

    4.1.5 Mximo rendimiento gracias al empleo de betn espumado en un proyecto de saneamiento en Noruega 18

    4.2 Produccin de mezcla en fro con la mezcladora mvil de reciclaje en froKMA 150 de Wirtgen 194.2.1 Mezcla en fro hecha de roca nueva y betn espumado,

    propia para el almacenaje, en Noruega 194.2.2 Procesamiento de asfalto fresado con una mezcladora

    KMA 150 de Wirtgen en Gran Bretaa 20

    4.3 Medidas de construccin con una recicladora en fro 2200 CR de Wirtgen 214.3.1 La mquina 2200 CR de Wirtgen durante una aplicacin

    para el saneamiento de una calzada urbana en Sudfrica 21

    5. Las ventajas de la tecnologa innovadora del betn espumado de Wirtgen en sntesis 23

    6. Fotografas de proyectos en todo el mundo 24

  • 4

  • Betn espumado el ligante innovador para la cons-truccin de carreteras

    1. Los hitos en el desarrollo de la tecnologa del betn espumado de Wirtgen

    Con la introduccin del econmico reciclaje en fro como mtodo para rehabilitar carreterasdeterioradas, comenz la marcha triunfal alrededor de todo el mundo de una tecnologa, quese distingue por sus ventajas ecolgicas y econmicas. La reutilizacin de la estructura exis-tente de la carretera, la cual, aadindole ligantes, puede volver a convertirse en una capa debase para una carretera nueva, es la base para un mtodo de reciclaje, que hoy en da, a ni-vel mundial, representa uno de los pilares de la rehabilitacin econmica de calzadas. Casidesde un principio, Wirtgen ha participado activamente en el desarrollo de mquinas y equi-pos eficientes. Durante este tiempo, en nuestra empresa se ha ido estableciendo un centro decompetencia para el reciclaje en fro, cuyos desarrollos orientadores de maquinaria han con-tribuido decisivamente al xito del procedimiento en todo el mundo.

    Mxima competencia en el transcurso de muchos aos: las etapas de desarrollo de la tecnologa demaquinaria de Wirtgen para el reciclaje en fro empleando betn espumado.

    Hoy en da, esta tecnologa se aplica con mucho xito, a escala mundial. En Europa, particu-larmente en Noruega, Gran Bretaa y en los Pases Bajos, pero tambin en pases de EuropaOriental, tales como Rusia o las Repblicas Blticas, en el reciclaje en fro se impone cada vezms el empleo de betn espumado como alternativa de los ligantes clsicos. Existen tambinun gran nmero de proyectos en Amrica de Norte y en Sudamrica. Incluso en pases, en losque las condiciones climatolgicas son extremas, como Arabia Saudita, Irn, Libia o algunosestados africanos (Malawi, Nigeria o Sudfrica), la tecnologa del betn espumado ha sidoaplicada con mucho xito. Y tambin en el continente asitico o en Australia se han saneadocarreteras en cortsimo tiempo mediante el reciclaje en fro con betn espumado. El empleo a nivel mundial de betn espumado en innumerables pases, que se extiendensobre casi todas las zonas climticas, es una prueba ms de la excelente idoneidad de esteligante para las ms variadas condiciones ambientales.

    5

    1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001

    WR 2500

    WLB 10

    KMA 150

    2200 CR

  • La recicladora WR 2500 de Wirtgen impresiona por su eficacia en el reciclaje en fro con betn espumadoen una obra de construccin de una autopista en Brasil.

    Tambin las cantidades empleadas hablan un lenguaje claro: En el ao 2000, en los Pases Bajos fueron producidas aproximadamente 100.000 t de mezclaen fro, utilizando betn espumado. Tambin en Brasil, desde 1998 se ha empleado el betnespumado como ligante en la construccin de ms de 2,5 millones de m2 de carreteras. EnNoruega, en donde ya desde 1983 se efecta el reciclaje en fro con betn espumado, han sidorehabilitados casi 3,0 millones de m2 de carretera mediante este procedimiento; una prueba delalto grado de fiabilidad, que con razn se le atribuye a esta tecnologa innovadora.

    Es posible producir aglomerado de excelente calidad propio para el almacenaje, aadiendo betn espu-mado, incluso bajo condiciones meteorolgicas fras: aqu se aprecia la aplicacin de un equipo mvilcerca de Lillehammer/Noruega.

    2. Betn espumado el ligante innovador en la construccin de carreteras

    2.1 Qu es betn espumado?

    El betn espumado se forma cuando se espuma betn caliente, aadiendo una pequea

    6

  • cantidad de agua (aprox. un 2 3 % del betn caliente). El betn que para ello se utiliza, esbetn usual en el comercio de las clases B60 hasta B200 y que tambin se emplea en laconstruccin de carreteras de asfalto. En el momento en el que se aade agua al betncaliente, el agua se evapora de golpe, produciendo una expansin explosiva del betn en elvapor de agua saturado, debido a la cual el volumen se multiplica por 15 a 20.

    Pequeas cantidades de agua producen una reaccin en el betn caliente, de la cual resulta la expansinexplosiva del volumen del betn.

    La intensidad y la eficiencia del espumado se pueden controlar ptimamente, mediante la rea-lizacin regulada, teniendo en cuenta las condiciones fsicas y ambientales, tales como presiny temperatura. En los equipos de Wirtgen, este proceso se realiza en cmaras de expansinindividuales, en las cuales se inyecta el agua en el flujo de betn calentado a 180 C. La inyec-cin se lleva a cabo a una presin de aproximadamente 5 bares. El betn espumado produci-do de esta manera in situ, escapa de las cmaras de expansin a travs de una tobera y puedeser empleado directamente, incorporndolo a la mezcla de minerales a estabilizar.

    Teniendo en cuenta la presin y la temperatura, en las cmaras de expansin se produce betn espuma-do de excelente calidad.

    7

    Limpieza mediante impulsos y cierre de la tobera

    Hacia otrastoberas

    Betn caliente

    AireAgua

    Cmara de expansincon tobera de espuma

    Betn espumado

  • 2.2 La calidad del betn espumado

    La calidad del producto final, es decir, el betn espumado, es determinada principalmente,por los factores expansin y vida media.

    Como expansin se define la relacin entre el volumen mximo alcanzado del betn enestado espumado y el volumen del betn sin espumar. Normalmente, la expansin del betnespumado produce una multiplicacin del volumen original del betn por 15 20.

    Por vida media se entiende el tiempo transcurrido que tarda la espuma en sedimentarsehasta la mitad del volumen mximo obtenido, una vez terminado el espumado. Despus deun tiempo, la espuma del betn se sedimenta. La vida media se indica en segundos y, por logeneral, dura entre 5 y 10 segundos.

    Bsicamente se puede decir: cuanto mayor sea la expansin y cuanto mayor sea la vidamedia, tanto mejor ser la calidad del betn espumado.

    Para la valoracin de la calidad del betn espumado es de suma importancia tener presente, que los fac-tores vida media y expansin se desarrollan en sentido contrario, mientras ms aumente la cantidad deagua agregada.

    2.3 La produccin de betn espumado en las mquinas recicladoras de Wirtgen

    La calidad del ligante betn espumado depende decisivamente de la tecnologa de inyeccinaplicada. En el desarrollo de las barras de inyeccin de alta calidad, empleadas en lasmquinas de Wirtgen, fueron de trascendental importancia una serie de caractersticas rele-vantes para la aplicacin:

    El dispositivo de calefaccin controlado por termostato se encarga de la temperatura ptimade servicio en el sistema antes y durante la produccin del betn espumado, por lo que nose requiere un lavado complicado del equipo al interrumpir la aplicacin o al finalizar el tra-bajo.

    8

    Fact

    or

    exp

    ansi

    n

    Vid

    a m

    edia

    (en

    seg

    und

    os)

    Contenido de agua (% del peso)

    0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5

    40

    35

    30

    25

    20

    15

    10

    5

    0

    42

    37

    32

    27

    22

    17

    12

    7

    2

    Factor expansin Vida media

  • Tcnica perfeccionada para la produccin de espuma: en el equipo calentado elctricamente y aisladomediante paredes espesas, el betn se mantiene constantemente a una temperatura ptima de elaboracin.

    El espumado se realiza en una serie de cmaras de expansin separadas y equipadas con tobe-ras, a travs de las cuales el betn se inyecta de manera uniforme sobre todo el ancho de traba-jo. El espumado, as como las dosificaciones se controlan por medio de microprocesador, teniendoen cuenta la anchura de trabajo, la profundidad de trabajo, la velocidad de avance y la densidaddel material a procesar. La adicin de agua y de aire se realiza mediante toberas separadas.

    En la produccin de betn espumado en las mquinas de Wirtgen, controlada por microprocesador, sedosifican exactamente y se inyectan betn, agua y aire.

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    T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

    El dispositivo elctrico de calefaccin de la instalacin de betn espumado

    Diagrama de flujo de la instalacin de betn espumado: betn, agua y aire

    Lneas de medicin desdelas sondas trmicas

    Alimentacin de corriente hacialos elementos de calefaccin

    GeneradorAislamientomediante paredes espesas

    Elemento decalefaccin

    Sonda trmica

    Regulacin por

    termostato para

    ocho circuitos

    de calefaccin

    Bomba de betn controla-da por microprocesador

    T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

    W W W W W W W W W

    Empalme para la alimen-tacin con betn caliente

    Indicador de la temperatura

    Barra de inyeccincon 16 toberas

    Indicador de presin

    Filtro de betn

    Succin del tanque de aguade la mquina WR 2500

    Bomba de agua controladapor microprocesador

    Compresor de aire

    L L

    116 = Toberas de espuma W = Vlvulas de agua, activadas de forma elctricaT = Tobera de ensayo L = Vlvulas de aire, activadas de forma elctrica

  • La barra de inyeccin de la recicladora WR 2500 de Wirtgen cuenta con 16 toberas, en cuyas cmaras deexpansin se espuma el betn caliente y, una vez transformado en betn espumado se inyecta de mane-ra uniforme sobre el ancho de mezcla.

    Las varillas de accionamiento neumtico, que se encuentran en cada tobera y que se activanmediante impulsos en funcin del tiempo, limpian peridicamente las toberas durante el pro-

    Fiabilidad operacional permanente gracias a las varillas de accionamiento neumtico: el mando por impul-sos garantiza el flujo ininterrumpido del betn caliente.

    ceso de inyeccin, impidiendo as su obturacin debido a suciedades. Al mismo tiempo, esposible variar el ancho de inyeccin obturando las toberas.

    Cada tobera puede cerrarse desde la cabina del conductor, a fin de reducir la anchura detrabajo. Esto es de especial importancia al trabajar vas que solapan. En el momento en el que toberas individuales estn cerradas, el microprocesador automticamente reduce lacantidad de ligante aadido, de manera que el porcentaje de betn espumado se mantengaconstante.

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    Compresor de aire

    P P P P P P P P P

    P = Vlvulas neumticas, de activacin elctrica mediante el microprocesador

  • A fin de controlar y optimizar las propiedades del espumado (expansin y vida media) durante la aplica-cin, es posible tomar pruebas de espuma mediante una tobera de ensayo exterior.

    2.4 El anlisis de las propiedades de espumado del betn con el equipo de laboratorio de Wirtgen

    A fin de optimizar las propiedades del espumado del betn empleado, es posible efectuar un an-lisis de idoneidad por medio del equipo mvil de laboratorio para el anlisis de betn espumadoWLB 10, antes de comenzar con las obras. Para determinar las condiciones ambientales pti-mas durante el espumado, se efectan unas series de ensayos, variando la temperatura del be-tn y las cantidades aadidas de agua y de aire. Una vez terminadas las series de ensayos serposible inyectar la espuma de betn directamente en un mezclador de laboratorio y emplearlopara la produccin de probetas para el anlisis de idoneidad de los aglomerados producidos.

    Mediante el equipo mvil de laboratorio para el anlisis de betn espumado WLB 10 de Wirtgen, es posibleexaminar las propiedades del espumado, ya desde antes de comenzar con un proyecto.

    11

  • 3. El empleo de betn espumado como ligante para la mezcla en fro

    3.1 Campos de aplicacin

    El betn espumado es un ligante que ofrece mltiples posibilidades de uso y que se puedeemplear para mezclas de minerales de los ms diferentes tipos y procedencias. As, por ejem-plo, es posible emplear asfalto fresado, material escarificado alquitranoso o mezcla nueva degrava mineral con betn espumado en la construccin de carreteras nuevas o para la rehabi-litacin de calzadas. Tambin aquellas rutas de comunicacin con capas de base de grava noligadas, que entorpecen el trfico debido al desprendimiento de polvo y que se enlodan entiempos de lluvias, se estabilizan con xito, empleando betn espumado.

    El procesamiento en fro con betn espumado representa una buena alternativa de la cons-truccin completamente nueva. Por medio de una recicladora, se incorpora el betn espumadoen la capa de base no ligada, lo que incrementa la capacidad portante y, al mismo tiempo, lavida til de la capa. Tanto el tratamiento de la superficie, como tambin una capa adicional deasfalto de poco espesor son medios apropiados para el sellado.

    12

    Capa no ligada o aglomerado mineral nuevo

    Betn espumado

    Agua Capa de roda-dura y de base de alta calidad

    ++ =

    Los materiales de construccin para la produccin de capasde rodadura y de base ligadas de forma bituminosa

    Capas asflticas con una infra-estructura de grava

    Mezcla gradua-da de asfalto granulado y grava

    Betn espumado

    Agua Capa de basede alta calidad

    + + =

    Los materiales utilizados en el reciclaje de materialesviales existentes, empleando betn espumado

  • La gama de las mezclas originales de minerales es muy variado: aadiendo betn espumado, las ms dis-tintas mezclas de aglomerados minerales y de grava se convierten en capas de base de alta calidad.

    3.2 La idoneidad de la mezcla de minerales empleada

    La curva granulomtrica de un material de granulacin bien graduada y con una distribucinsatisfactoria de grano grueso y grano fino, permite sacar conclusiones sobre si es necesa-ria la adicin de aglomerado mineral adicional. Si la mezcla de minerales no presenta sufi-ciente contenido de finos (por lo menos un 45 % paso de tamiz 0,075 mm), ser posibleaadir, por ejemplo, arenilla 0/2 con una gran porcin de rellenador. El porcentaje de finosen la mezcla de minerales es de suma importancia para el empleo de betn espumado co-mo ligante. El proceso de espumado incrementa el rea superficial del betn, reduciendo, ala vez, la viscosidad. Las propiedades de flujo mejoradas ocasionan el revestimiento de loscomponentes de la mezcla de minerales, que presentan un tamao de granulacin relativa-mente fino. El rellenador crea, junto con el betn espumoso como ligante, un mortero queintegra el grano grueso.

    Ejemplo del sector de una curva granulomtrica de una mezcla de minerales, para el cual el betn espu-mado es apto como ligante.

    13

    Capas asflticas con una infra-estructura de grava

    Mezcla graduada de asfalto granulado y grava

    Betn espumado

    Cemento Agua Capa de base de alta calidad

    + + + =

    Los materiales utilizados en el reciclaje de materialesviales existentes empleando betn espumado y cemento

    Distribucin granulomtrica

    Por

    cent

    aje

    acum

    ulad

    o q

    ue p

    asa

    [%]

    Norma americana

    [mm]

    Demasiado fino

    Adecuado

    Demasiado grueso

    100

    90

    80

    70

    60

    50

    40

    30

    20

    10

    0

    100

    90

    80

    70

    60

    50

    40

    30

    20

    10

    0

    0,05

    3

    0,07

    5

    0,15

    0

    0,25

    0

    0,42

    5

    0,60

    0

    1,18

    0

    1,70

    2,36

    4,75

    6,70

    9,50

    13,2

    19,0

    26,5

    200 100 60 40 30 16 10 8 4 1/4 1/2 1

  • 3.3 Las propiedades de la mezcla en fro

    El anlisis de idoneidad de una mezcla en fro, producida aadiendo betn espumado, gene-ralmente se efecta por medio de la determinacin de la resistencia a la traccin indirecta enprobetas tipo Marshall. Despus del secado y de la puesta en agua ulterior, se analizan lasprobetas. Los valores de resistencia, que resultan del ensayo de la resistencia a la traccinindirecta, normalmente oscilan en las siguientes gamas (adicin de aprox. 1,5 a 4,5 % debetn espumado y 1 a 2 % de cemento):

    a) asfalto fresado resultante (RAP)/material triturado (50 % de c/u) 350 800 kPab) roca triturada 400 900 kPac) grava natural 250 500 kPa

    El mdulo resiliente de un material estabilizado con betn espumado y cemento, normal-mente presenta los siguientes valores:

    a) asfalto fresado resultante (RAP)/material triturado (50 % de c/u) 2.500 5.000 MPab) roca triturada 3.000 6.000 MPac) grava natural 2.000 4.000 MPa

    4. Ejemplos a escala mundial de proyectos de rehabilitacin de carreteras con betn espumado

    4.1 Medidas de construccin por medio de una recicladora WR 2500 de Wirtgen

    4.1.1 Arabia Saudita una carretera en el desierto para el trfico de gran tonelaje

    En un trayecto de ms de 380 km de longitud, la carretera de dos carriles Shaybah AccessRoad une la ruta principal de Batha y el rea Saudi Aramco Shaybah en el desierto de Rubal Khali. A fin de poner en explotacin un campo petrolfero, incluyendo una refinera y debi-do al trfico de gran tonelaje a esperar en relacin con el transporte de piezas de las plan-tas de procesamiento, con un peso que puede ascender hasta 200 t, result imprescindiblela construccin de una va fiable de trfico. Originalmente, la Shaybah Access Road habasido construida slo como carretera no ligada de roca yesosa del trisico superior, por lo quefue posible sanearla en todo su largo en tan solo 180 das, empleando la tecnologa de betnespumado.

    Para ello, durante la etapa principal de construccin, se utilizaron 3 recicladoras en froWR 2500 de Wirtgen, as como mezcladoras de suspensin mviles WM 400. Aadiendo un5 % de betn espumado y un 2 % de cemento como suspensin, fue posible fresar un pro-medio diario de aprox. 35.000 m2 de carretera existente y procesarlo con los ligantes. La pro-fundidad de trabajo fue de 20 cm. A fin de obtener propiedades ptimas de elaboracin ycompactacin del subsuelo de roca yesosa del trisico superior y arena, se aadi aproxi-madamente un 4 % de agua. Adems de las mquinas WR 2500 y WM 400 de Wirtgen, seemplearon motoniveladoras para corregir el perfil, as como tambin compactadores vibra-torios y compactadores de neumticos para compactar el aglomerado.

    A fin de alcanzar un desarrollo ptimo del trabajo y de obtener la mejor calidad de ejecucinposible, dos trenes de reciclaje, uno inmediatamente detrs del otro, trabajaron dedicados ala rehabilitacin de uno de los dos carriles de la carretera. De esta manera fue posible garan-tizar la obtencin de una buena adherencia de las vas de trabajo entre s y la correccin pti-ma del perfil de la carretera completa. As durante el tiempo completo de construccin, fue

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  • posible que los camiones de gran tonelaje transitaran por la obra mvil.

    Para finalizar, sobre la capa de base saneada se aplic un tratamiento bituminoso de lasuperficie.

    En un protocolo de inspeccin, los expertos en la construccin de carreteras elogiaron la ex-celente idoneidad del betn espumado como ligante, incluso bajo estas condiciones clim-ticas extremas, as como la elevada rentabilidad. Los mtodos de construccin convencio-nales con mezclas en caliente, que se haban previsto originalmente, fueron rechazados, yaque con ellos no hubiese sido posible cumplir ni con las condiciones econmicas, ni con elcronograma del proyecto.

    En funcionamiento continuo las 24 horas del da, incluso bajo condiciones climticas extremas: uno de lostres trenes de reciclaje de Wirtgen, compuesto de la mquina WR 2500 y de la mezcladora de suspensinWM 400, durante la rehabilitacin econmica de la Shaybah Access Road

    4.1.2 Saneamiento de las vas a lo largo de la red de canales en el distrito Los Baos/EE.UU.

    Es mantenimiento de las vas a lo largo de la red de canal es de la incumbencia de la SanLuis & Delta-Mendota Water Authority en California. Adems de los vehculos de inspeccinde la autoridad, estas carreteras las emplean tambin los campesinos de las regiones cir-cunyacentes. Particularmente en pocas de cosecha, circulan vehculos de elevada cargatil por estos caminos. Las vas, cuya infraestructura en un principio nicamente consistade material barroso de excavacin procedente del canal, presentaban un fuerte agrieta-miento en la capa de rodadura de asfalto. Sucesivamente, la penetracin de agua produjodaos mayores y erosin por lavaje.

    La autoridad decidi aplicar la tecnologa del betn espumado de Wirtgen, empleando larecicladora WR 2500, a fin de rehabilitar la red vial daada.

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  • Durante el primer paso, se granul el camino existente en el ancho completo de aprox. 4,3 m,antes de que una motoniveladora, as como una compactadora efectuaran una primeracorreccin del perfil y la precompactacin de la infraestructura homogeneizada. Durante elsegundo paso, se llev a cabo la incorporacin de una combinacin de ligantes compuestade 1,5 % de cemento y de un 3 % de betn espumado, mediante un tren de pavimentacin,el cual, adems de la recicladora WR 2500 de Wirtgen, tambin comprenda un carrotanquede agua, as como un carrotanque de betn. Despus de la compactacin final de la red vialmediante compactadores vibratorios y compactadores de neumticos, se aplic un trata-miento de superficie para el sellado. Tambin en este caso, el saneamiento de las vas a lolargo de la red de canales result ser un mtodo de rehabilitacin rpido y eficaz, en el cualno fue necesario emplear material de otra procedencia.

    El tren de reciclaje con la mquina WR 2500 trabajando a lo largo de la red de canales en el distrito LosBaos: en el futuro, las vas de canal sern aptas para el trfico, incluso de vehculos agrcolas pesados.

    4.1.3 Eficaz y fiable, incluso bajo condiciones climticas extremas: la mquinaWR 2500 de Wirtgen durante la rehabilitacin de una autopista en el Irn

    Hace ya algunos aos, en el Irn se haba comenzado con la construccin de una autopistade seis vas, la Teheran-Qom Highway. Desafortunadamente, la rodadura de la carreteranunca fue terminada, por lo que, durante varios aos, la capa de base permaneci abierta ysin proteccin. Con el tiempo, el clima predominante, as como el trfico pesado produjerongraves daos en la capa de base. Por lo tanto, antes de la terminacin de los trabajos deconstruccin, primeramente fue necesario llevar a cabo el saneamiento de la estructura com-pleta de la carretera.

    A fin de mantener el nivel de altura existente, la superficie de la carretera, en primer lugar,fue fresada a una profundidad de 10 cm. La capa restante, fue tratada hasta una profundi-

    16

  • dad de 25 cm, con un tren de reciclaje, compuesto de la recicladora WR 2500 de Wirtgen yla mezcladora de suspensin WM 1000, aadiendo un 3,5 % de betn espumado y 1,0 % decemento (como suspensin). De esta manera, fue rehabilitada rpida y econmicamente unasuperficie de ms de 800.000 m2 de capa de base, en ambas direcciones.

    Antes de que la seccin saneada fuera abierta al trfico, la capa de base fue cubierta conuna capa ligante de 6 cm de espesor y una capa de asfalto de 6 cm.

    Reciclaje en fro con betn espumado ejemplar: durante los trabajos en el Teheran-Qom Highway, se mani-fest con especial claridad la eficacia de la mquina WR 2500 de Wirtgen.

    4.1.4 Saneamiento convincente con betn espumado: renace una arteria de trfico en Brasil

    Desde la introduccin de la tecnologa del reciclado en fro en el Brasil, la rehabilitacin de laimportante autopista Anhanguera ha sido uno de los mayores proyectos, en los cuales seemple el betn espumado como ligante. La autopista, que une Sao Paulo y el estadoRibeiro Preto, es frecuentada diariamente por ms de 15.000 vehculos, de los cuales un60 % son vehculos de gran tonelaje.

    La estructura existente estaba integrada por una capa de base de grava de 20 cm de espesor,as como por una capa ligante de asfalto y una capa de rodadura, ambas de 6 cm de espesor.Tambin en este caso la mquina WR 2500 pudo mostrar de lo que es capaz: en verano de1999 fue rehabilitada econmicamente y en pocos meses, una superficie de aproximadamen-te 400.000 m2 de carretera, por medio de la recicladora WR 2500 de Wirtgen. Aadiendo un2,5 % de betn espumado, as como 1,5 % de cemento, se reciclaron capas de asfalto hastauna profundidad de trabajo de cerca de 12 cm. Los trabajos de saneamiento fueron comple-tados con una rodadura de asfalto de 6 cm de espesor, la cual se aplic al final.

    Tambin en este caso se efectu el saneamiento sin cortar el trfico a travs de una obramvil. De esta manera fue posible reducir el entorpecimiento del trfico a un grado mnimo.

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  • Hoy en da, el trfico circula sin interrupciones por la autopista, la cual fue saneada con betnespumado en un tiempo sumamente corto y de forma muy econmica.

    Los trabajos avanzan rpidamente, sin tener que cortar el trfico: el reciclaje rpido in situ por medio dela mquina WR 2500 significa tambin minimizar el entorpecimiento del trfico.

    4.1.5 Mximo rendimiento gracias al empleo de betn espumado en un proyecto de saneamiento en Noruega

    Temperaturas muy bajas en invierno y ciclos frecuentes de hielo y deshielo, exigen requeri-mientos especiales de las estructuras de carreteras en Noruega. Se requieren mtodos eco-nmicos de rehabilitacin, en especial para el saneamiento de vas de trfico mediante el ren-table reciclaje en fro, a fin de poder mantener la red de carreteras en un estado utilizable.

    As, por ejemplo, la empresa Veidekke A/S, que tiene una larga experiencia en la aplicacin dediferentes mtodos de reciclaje en fro, en medio ao sane ms de 800.000 m2 con la m-quina WR 2500, empleando betn espumado como ligante.

    A fin de compensar fuertes desniveles y para estabilizar las capas existentes, es posible espar-cir previamente material fresado o una mezcla nueva de minerales. La recicladora WR 2500, alfresar la estructura de carretera existente, lo que por lo general se efecta a una profundidad decerca de 20 cm, va incorporando estos materiales. Teniendo en cuenta la flexibilidad que re-quieren las estructuras de carretera debido a las bajas temperaturas durante el invierno, en elproceso de tratamiento se utilizan tipos de betn blando, preferentemente de la clase B 370.

    El sistema de regulacin por microprocesador de la mquina WR 2500 controla el proceso deespumado y la dosificacin de las cantidades aadidas de ligante. La recicladora suministra-da a la empresa Veidekke fue equipada especialmente con un sistema adicional de dosifica-cin de aditivos para el betn caliente, con la finalidad de mejorar las propiedades de adhesi-vidad del ligante.

    Si se aade un promedio de 3,5 % del peso del betn, el consumo de betn caliente al da

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  • asciende a 100 t, lo que corresponde a un rendimiento de la mquina WR 2500 de aproxima-damente 10.000 m2 por jornada, o bien a la rehabilitacin en toda su anchura de un tramo decarretera de 1,5 km de longitud.

    Los trabajos se efectan sin cortar el trfico. Despus de corregir los perfiles con una moto-niveladora y de compactar las capas recicladas, se efecta la apertura al trfico. Dependien-do del trfico, se extienden, posteriormente, una o dos capas adicionales de asfalto.

    Una prueba del rendimiento de la mquina WR 2500: en esta obra en Noruega, el abastecimiento de ligan-te de este carrotanque fue suficiente para reciclar 2.500 m2 en poco menos de 2 horas.

    4.2 Produccin de mezcla en fro con la mezcladora mvil de reciclaje en fro KMA 150 de Wirtgen

    4.2.1 Mezcla en fro hecha de roca nueva y betn espumado, propia para el almacenaje, en Noruega

    En Noruega, la oficina estatal de construccin de carreteras de Oppland, con sede principalen Lillehammer, explota una mezcladora mvil de reciclaje en fro KMA 150, con la cual pro-duce, en su mayora, mezcla en fro de material nuevo.

    Para la construccin de capas de base de carreteras provinciales, el explotador emplea mez-cla nueva de minerales, compuesta en un 80 % de granulacin menor de 22 mm y en un 20 %de finos menores de 8 mm.

    A causa de las condiciones climticas de Noruega en el curso de las estaciones, las tem-peraturas oscilan fuertemente se utilizan tipos de betn muy blandos de la clase B 370.

    El betn caliente requerido, generalmente se suministra en carrotanques aislados. El dispo-sitivo de calefaccin controlado por termostato de la instalacin de inyeccin de la mquinaKMA 150 se encarga de la temperatura ptima de servicio. En las cmaras de expansinindividuales que se encuentran en la barra de inyeccin situada sobre la unidad mezcladorade circulacin forzada de dos ejes, aadiendo agua y aire al betn, ste se transforma enespuma y es inyectado uniformemente.

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  • En la construccin de capas de base de alta calidad, se aade al material nuevo un 3 % debetn espumado y se mezcla de forma homognea. El contenido ptimo de agua se logracon la adicin de aproximadamente un 3 % de agua. La capacidad de produccin de la mez-cladora mvil asciende a 140 hasta 155 t/h.

    Frecuentemente, el material procesado se mete en vaciaderos y posteriormente, se tiendecon una pavimentadora convencional de acuerdo con el perfil y segn se requiera. Debido alalto grado de estabilidad del aglomerado no se necesitan capas adicionales de asfalto. Porello, las carreteras generalmente slo se sellan mediante un tratamiento superficial.

    Con un rendimiento de aprox. 150 t/h, la mezcladora mvil KMA 150 mezcla homogneamente el material deroca pretriturado y apilado, aadiendo betn espumado.

    4.2.2 Procesamiento de asfalto fresado con una mezcladora KMA 150 de Wirtgen en Gran Bretaa

    La concepcin, orientada al futuro, de la mezcladora KMA 150 ofrece a nuestros clientesnuevas posibilidades de utilizacin del asfalto fresado resultante. Una empresa en Escocia,que explota un parque de fresadoras de Wirtgen de diferentes tipos y con las cuales efectatrabajos de fresado en la regin de Glasgow, emple el material fresado y granulado para laproduccin de mezcla en fro de alta calidad. Hasta la fecha, el material fresado era llevadoa un sitio de almacenamiento, en donde se clasificaba segn el tamao determinado portamizado. De esta manera era posible reutilizar el material fresado y granulado como susti-tutivo de gravilla para la infraestructura de una carretera. Aadiendo betn espumado se producen capas de base, cuya calidad es casi similar a la deuna capa de base de asfalto. Para poder producir mezcla en fro con el material granulado ypasado por un tamiz, hay que aadir betn espumado slo en cantidades pequeas de apro-ximadamente 2 %.El material producido se carga, segn se requiera, inmediatamente en los vehculos de sumi-nistro de los diferentes usuarios. Las mezclas en fro son apropiadas para las ms distintasaplicaciones, por ejemplo para producir capas de rodadura y de base en la construccin de

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  • carreteras y caminos secundarios, en el afirmado de aparcamientos, superficies de estacio-namiento o capas de base de carreteras muy frecuentadas. El material mixto en parte tam-bin se almacena en vaciaderos, para poder despachar de forma econmica incluso canti-dades mnimas.

    Produccin para el almacenamiento en un vaciadero del material fresado y mezclado con betn espu-mado: mediante telemando es posible arrancar y parar la produccin con la mquina KMA 150 desde lacargadora sobre ruedas.

    4.3 Medidas de construccin con la recicladora en fro 2200 CR de Wirtgen

    4.3.1 La mquina 2200 CR de Wirtgen durante una aplicacin para el saneamiento de una calzada urbana en Sudfrica

    Cerca de la ciudad de Durban, en la costa oriental sudafricana, fue necesario rehabilitar una ca-lle principal urbana muy frecuentada. En pocas pasadas, el fuerte agrietamiento de la superfi-cie de asfalto, siempre haba sido reparado slo parcialmente. Por razones de costes se tomla decisin de sanear completamente el tramo de la calzada. Estudios preliminares mostraron,que a causa del ensanchamiento anterior de la calle, la estructura de la calzada, en todo su lar-go, no era uniforme. Por ello, primeramente se decidi granular la estructura completa, para des-pus lograr una homogeneizacin del material por medio de una motoniveladora.

    Despus de la homogeneizacin, uno de los carriles de la calzada de 12,5 m de anchura, fueprocesado con betn espumado como ligante, mientras que el trfico circulaba paralelamen-te por el otro. Para ello, en la cmara de mezcla de la mquina el material granulado, com-puesto de una mezcla de asfalto granulado de escarificacin y gravilla y al que le fue aadido1 % de cemento y un 3 % de betn espumado, fue procesado hasta una profundidad de ca-si 20 cm para convertirlo en una nueva mezcla en fro. La compactacin se efectu con unacombinacin de compactadores vibratorios y compactadores de neumticos.

    Una vez terminados los trabajos en uno de los carriles, ste fue abierto al trfico, mientras se

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  • rehabilitaba el otro y, una vez terminada toda la obra, fue puesta en servicio durante algunosdas, antes de que se aplicara una rodadura de asfalto de 4 cm de espesor sobre todo el tra-mo saneado.

    Gracias a la tcnica de reciclado empleada, fue posible rehabilitar rpida, econmica y per-durablemente esta calzada muy frecuentada, sin tener que cortar el trfico.

    Por medio de la recicladora en fro 2200 CR de Wirtgen se recicl la estructura de una carretera en unaprofundidad de 20 cm, aadiendo betn espumado. La correccin del perfil de la capa de base se realizmediante una niveladora.

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  • 5. Las ventajas de la tecnologa innovadora de betn espumado de Wirtgen en sntesis

    Comparado con los ligantes clsicos, tales como el cemento o la emulsin bituminosa, en larehabilitacin de carreteras, empleando betn espumado en el reciclaje en fro, resultan las si-guientes ventajas:

    Para la produccin de betn espumado se puede utilizar betn usual en el comercio. De estemodo se asegura un alto grado de disponibilidad.

    En la produccin de betn espumado se aaden comparativamente cantidades pequeasde betn y agua. De esta forma se reducen los gastos de transporte y de material.

    Inmediatamente despus de la colocacin y de la compactacin, la mezcla en fro es aptapara el trfico. Ello reduce a un mnimo el entorpecimiento del trfico.

    Al emplear betn espumado como ligante, las variaciones de la humedad intrnseca de losaglomerados son de menor importancia, ya que es posible dosificar selectivamente la can-tidad de agua aadida.

    Al emplear betn espumado como ligante, no es necesario considerar ni tiempos de ruptu-ra, ni tiempos de fraguado.

    El betn espumado es un ligante econmico, ya que son pequeas las cantidades que seaaden.

    La produccin de betn espumado se efecta de manera rpida y sencilla directamente enla recicladora o en la mezcladora. No se requieren equipos adicionales.

    La mezcla en fro, producida empleando betn espumado como ligante, dispone de exce-lentes propiedades para el almacenamiento.

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  • 6. Fotografas de proyectos en todo el mundo

    En Sudfrica trabajando fiablemente en el saneamiento de una carretera interurbana: la recicladora en fro2200 CR de Wirtgen rene en una sola mquina una recicladora y una fresadora en fro de alto rendimiento.

    La tecnologa del betn espumado de Wirtgen es un mtodo fiable de saneamiento, que incluso se puede aplicaren el desierto: el tren de reciclaje en funcionamiento continuo, rehabilitando ms de 380 km en Arabia Saudita.

    La rehabilitacin de una va de trfico en Sudfrica con la mquina WR 2500 es facilsima: se suministrabetn caliente y agua a la recicladora a travs de tuberas flexibles y luego se inyecta de manera dosifi-cada en la cmara de mezcla.

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  • Trabajos de saneamiento de carreteras en los Pases Bajos: La recicladora WR 2500 va empujando elcarrotanque de betn, en el cual se almacena el betn caliente.

    Mezcla en fro, la cual se vuelve propia para el almacenaje durante un perodo de larga duracin: por mediode la KMA 150, en Malasia se produjo un material de construccin de alta calidad para capas de base.

    En esta obra se esparci cemento antes de que la mquina WR 2500 comenzara a trabajar: debido a supotencia, es capaz de empujar con facilidad el carrotanque de agua y el carrotanque de betn, durante elproceso de tratamiento.

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  • Tambin en Sudamrica avanza la tecnologa del betn espumado de Wirtgen: el conductor se siente agusto en la cabina climatizada, incluso a temperaturas muy altas, como en este caso en Brasil.

    El camin estar cargado en un tiempo cortsimo: en una obra en Colombia, la mezcladora mvil KMA 150demuestra su eficacia de forma impresionante.

    En la rehabilitacin de una autopista en el Irn, la mquina WR 2500 pudo demostrar, una vez ms, su efi-ciencia. Despus de haber fresado partes de la capa de base, la mquina comenz muy eficazmente consu trabajo de reciclado.

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  • Correspondiendo a las exigencias de la medida de construccin, en esta cantera en Irlanda se est pro-duciendo mezcla en fro de fracciones de roca, por ejemplo, aadiendo betn espumado.

    La mezcladora KMA 150 puede ser transportada al sitio de mezcla adecuado. En esta fotografa se apreciala produccin en Australia de una mezcla en fro de alta calidad, aadiendo betn espumado como ligante.

    Una obra urbana comparativamente estrecha en Bogot/Colombia: Tambin en este caso la recicladoraWR 2500 de Wirtgen est en su elemento, reciclando rpida y econmicamente la estructura existente deuna carretera, mediante la incorporacin de betn espumado.

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  • Para la mquina WR 2500, el reciclaje in situ sin cortar el trfico no representa ningn problema: la obramvil minimiza el entorpecimiento de la circulacin, dejando una capa de base de alta calidad.

    Rehabilitacin de una carretera en Noruega: la recicladora WR 2500 est acoplada al carrotanque inde-pendiente y el betn caliente se espuma en la recicladora y se incorpora uniformemente.

    Sin afectar el entorno natural, en una reserva natural zoolgica de Africa fue saneada la red vial por mediode la mquina WR 2500.

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  • 29

    En el pas de las posibilidades ilimitadas, la mquina WR 2500 tambin encuentra aplicacin: clientes delos EE.UU. aprovechan las ventajas que ofrece la tecnologa del betn espumado de Wirtgen.

    La mezcla en fro de la mezcladora mvil KMA 150 es cargada en camiones: tambin en Texas/EE.UU setiene conciencia de la buena calidad del material producido con betn espumado.

    Saneamiento ecolgico de carreteras en Suecia empleando betn espumado: el tren de reciclaje con lamquina WR 2500 es garante de un procesamiento rpido de las vas de trfico daadas.

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    Wirtgen GmbH Hohner Strasse 253578 Windhagen Alemania

    Tel.: +49 (0) 26 45/131-0Fax: +49 (0) 26 45/131-242Internet: www.wirtgen.com

    Betn espumado el ligante innovador para la construccin de carreterasndiceBetn espumado el ligante innovador para la cons-truccin de carreteras1. Los hitos en el desarrollo de la tecnologa del betn espumado de Wirtgen2. Betn espumado el ligante innovador en la construccin de carreteras2.1 Qu es betn espumado?2.2 La calidad del betn espumado2.3 La produccin de betn espumado en las mquinas recicladoras de Wirtgen2.4 El anlisis de las propiedades de espumado del betn con el equipo de laboratorio de Wirtgen

    3. El empleo de betn espumado como ligante para la mezcla en fro3.1 Campos de aplicacin3.2 La idoneidad la mezcla de minerales emplada3.3 Las propiedades de la mezcla en fro

    4. Ejemplos a escala mundial de proyectos de rehabilitacin de carreteras con betn espumado4.1 Medidas de construccin por medio de una recicladora WR 2500 de Wirtgen4.1.1 Arabia Saudita una carretera en el desierto para el trfico de gran tonelaje4.1.2 Saneamiento de las vas a lo largo de la red de canales en el distrito Los Baos/ EE.UU.4.1.3 Eficaz y fiable, incluso bajo condiciones climticas extremas: la mquina WR 2500 de Wirtgen durante la rehabilitacin de una autopista en el Irn4.1.4 Saneamiento convincente con betn espumado: renace una arteria de trfico en Brasil4.1.5 Mximo rendimiento gracias al empleo de betn espumado en un proyecto de saneamiento en Noruega

    4.2 Produccin de mezcla en fro con la mezcladora mvil de reciclaje en fro KMA 150 de Wirtgen4.2.1 Mezcla en fro hecha de roca nueva y betn espumado, propia para el almacenaje, en Noruega4.2.2 Procesamiento de asfalto fresado con una mezcladora KMA 150 de Wirtgen en Gran Bretaa

    4.3 Medidas de construccin con la recicladora en fro 2200 CR de Wirtgen4.3.1 La mquina 2200 CR de Wirtgen durante una aplicacin para el saneamiento de una calzada urbana en Sudfrica

    5. Las ventajas de la tecnologa innovadora de betn espumado de Wirtgen en sntesis6. Fotografas de proyectos en todo el mundo

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