Propuesta Para La Implementación de Mezclas Asfálticas Tibias en La Ciudad de Medellín

7/23/2019 Propuesta Para La Implementacin de Mezclas Asflticas Tibias en La Ciudad de Medelln

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PROPUESTA PARA LA IMPLEMENTACIN DE MEZCLAS ASFLTICASTIBIAS EN LA CIUDAD DE MEDELLIN

OSVALDO JOSE ORTEGA CUAN

LUIS ALFREDO PATERNINA MEDINA

ESPECIALISTA EN VAS Y TRANSPORTE

POSGRADO EN VAS Y TRANSPORTE

UNIVERSIDAD DE MEDELLN

MEDELLN

2012


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PROPUESTA PARA LA IMPLEMENTACIN DE MEZCLAS ASFLTICASTIBIAS EN LA CIUDAD DE MEDELLIN

OSVALDO JOSE ORTEGA CUAN

LUIS ALFREDO PATERNINA MEDINA

Trabajo de grado presentado como requisito

para optar el ttulo de

Especialista en Vas y Transporte

Asesor:

ALEXANDER GMEZ SANCHEZ

Ingeniero Civil Especialista en Vas y Transporte

UNIVERSIDAD DE MEDELLN

ESPECIALIZACIN EN VAS Y TRANSPORTE

MEDELLN

2012


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A mi madre por inculcarme los valores necesarios y enseanza para afrontar lavida, en salir adelante aceptando mis derrotas y mis glorias con humildad.

A mi padre por la perseverancia de confiar en m para educarme y formarme con

mucho esfuerzo, y brindarme su respaldo incondicionalmente en los obstculos de

la vida.

A mis hermanos, amigos y a cada persona que me impulso a seguir adelante con

mucha fuerza y dedicacin de lograr este ttulo.

Osvaldo Jos Ortega C

A mi familia, mis amigos y compaeros colegas que aportaron su grano de arena

para haber hecho realidad de adquirir este ttulo.

Luis Alfredo Paternina M


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AGRADECIMIENTOS

A ALEXANDER GMEZ, Especialista de Vas y Transporte, Profesor del mdulo

de Diseo de Pavimentos en la Especializacin de Vas y Transporte de la

Universidad de Medelln, Director Asesor temtico del Trabajo de Grado, por su

apoyo, amabilidad y disponibilidad, a pesar de sus mltiples ocupaciones.

A la empresa CONASFALTO por brindarnos sus conocimientos en la parte

investigativa e informativa de este trabajo de grado y permitirnos realizar el

recorrido de la produccin de mezclas asflticas en su planta de asfalto.

Finalmente agradecemos a nuestras familias por ausentarnos en aquellos

momentos que anhelamos presenciar, por haber estado ocupado realizando esta

Especializacin en Vas y Transporte.


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CONTENIDO

AGRADECIMIENTOS.......... ii

LISTA DE TABLASvi

LISTA DE FIGURAS.vii

LISTA DE ANEXOS..ixINTRODUCCIN..1

OBJETIVO GENERAL.2

OBJETIVOS ESPECFICOS.. 3

1. DESCRIPCIN DEL PROBLEMA.. 4

2. JUSTIFICACIN 5

3. METODOLOGA.... 6

4. MARCO TERICO 8

4.1 ANTECEDENTES.. 8

4.1.1 Mezclas asflticas tibias... 12

4.1.2 Antecedentes cronolgicos en el trabajocon Mezclas Tibias (WMA).. 13

4.2 COMPARACIN ENTRE MEZCLA ASFLTICA TIBIA(MAT) Y MEZCLA ASFLTICA EN CALIENTE (MAC)..16

4.2.1 Beneficios de la aplicacin de mezclas asflticas tibias....16

4.3 MTODOS PARA PRODUCCIN DE MEZCLASASFLTICAS TIBIAS17


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4.3.1 Sistemas mediante el uso de aditivos.. 20

4.3.2 Sistemas a base de espuma (1/3) Zeolita 21

4.3.3 Sistemas a base de espuma (2/3) LEA.22

4.3.4 Sistemas a base de espuma (3/3). Planta deDoble Tambor...23

4.3.5 Sistema de doble envuelta Shell WAM foam....25

4.3.6 Sistema basado en emulsin..26

5. EXPERIENCIAS REALIZADAS CON MEZCLAS ASFALTICASTIBIAS EN OTROS PAISES....27

5.1 PROTOCOLO DE ENSAYOS.31

5.2 ENSAYOS A ESCALA DE LABORATORIO..31

5.2.1 Medicin de emisiones contaminantes.31

5.3 APLICACIONES EN CALLES DE CIUDAD...33

5.3.1 Produccin en Planta33

5.4 MEZCLAS ASFLTICAS ESTUDIADAS34

5.5 RESULTADOS OBTENIDOS34

5.5.1 Mdulo elstico de las mezclas...36

5.5.2 Susceptibilidad a la accin del agua.. 39

5.5.3 Primeros estudios relogicos del asfalto recuperadoen laboratorio.41

5.6 EXTRACCIN Y ANLISIS DE TESTIGOS...43

6. VENTAJAS PARA IMPLEMENTAR MEZCLAS ASFLTICASTIBIAS EN LA CIUDAD DE MEDELLIN..45


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6.1 COSTOS Y CONSUMO DE ENERGA...45

6.2 EMISIONES. 47

6.3 VISCOSIDAD..49

6.4 TCNICOS..49

6.5 TRABAJO CONFORTABLE. 50

7. PROPUESTA DE LA UTILIZACIN DE MEZCLAS ASFALTICASTIBIAS EN LA CIUDAD DE MEDELLN.51

CONCLUSIONES58

BIBLIOGRAFA.60


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LISTA DE TABLASpg.

Tabla 4.1. Reducciones en las temperaturas para obtener mezclas

Asflticas mediante diferente mtodo . 10

Tabla 4.2. Antecedentes cronolgicos de la produccin de mezclas

tibias WMA ..........................................................................................13

Tabla 4.3.Clasificacin de las mezclas asflticas por temperatura . 18

Tabla 5.2. Rangos de temperaturas empleados .. 33

Tabla 5.4. Reologa sobre asfaltos CA30 y CA30t ... 41

Tabla 5.5 Reologa sobre asfaltos AM3 y AM3t .42

Tabla 6.1 Plantas asflticas en el rea metropolitana . 47


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LISTA DE FIGURASpg.

Figura 4.1.Rangos de temperatura para produccin de

mezclas asflticas . 18

Figura 4.2.Apariencia del aditivo granulado, Sasobit . 21

Figura 4.3.Estructura de la zeolita, bajo microscopio . 22

Figura 4.4.Fases para producir mezcla tibia tecnologa LEA 23

Figura 4.5.Sistema de inyeccin del asfalto en forma de espuma ... 24

Figura 4.6.Sistema de doble envuelta Shell WAM foam . 25

Figura 4.7.Etapas para producir mezcla tibia basada en emulsin .. 26

Figura 5.1. Ensayo de ahuellamiento simulado WTT, mezclas con CA30 ... 35

Figura 5.2. Ensayo de ahuellamiento simulado WTT, mezclas con AM3 ............ 36

Figura 5.3. Ensayo de Mdulo, mezclas con CA30, 10 Hz .. 37

Figura 5.4. Ensayo de Mdulo, mezclas con CA30, 1 Hz 37

Figura 5.5. Ensayo de Mdulo, mezclas con AM3, 10 Hz 38


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Figura 5.6. Ensayo de Mdulo, mezclas con AM3, 1 Hz 38

Figura 5.7. Grfica densidad vs temperatura 40

Figura 6.1.Reducciones registradas en las emisiones de planta

en la produccin .... 48

Figura 6.2. Prueba de comprobacin en la descarga

de mezclas asflticas .... 50


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LISTA DE ANEXOSpg.

Anexo A. Protocolo de la prueba con mezclas asflticas tibias..... 61

Anexo B. Resistencia Conservada a Traccin Indirecta por

Compresin Diametral.... 67


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INTRODUCCIN

Ante la evidencia de las experiencias de fabricacin de mezclas asflticas

convencionales empleadas en la ciudad de Medelln, surge la inquietud de realizar

esta alternativa de estudio de investigacin documental y generar beneficios

importantes en aspectos ambientales, tcnicos y econmicos, con el fin de

estimular a los fabricantes de asfalto, empresas, entidades de desarrollo en elsector pblico y privado para proponer la implementacin de mezcla tibia en la

ciudad.

Debido a que en la ciudad de Medelln no se ha incursionado en cuanto a la

fabricacin de nuevas tcnicas de mezclas asflticas, ya que la demanda de

produccin y aplicacin son mezclas convencionales, se considera que la

implementacin de mezclas asflticas fabricadas de menor temperatura Mezclas

Tibias es apropiada, considerando los materiales existentes en el medio, y as

iniciar un nuevo proceso tecnolgico, generando la posibilidad de entrar este

producto al mercado beneficioso a la ciudad.

La informacin del estudio de investigacin y experimental de las mezclas

asflticas tibias realizado en otros pases es moderado por su reciente

investigacin, aun as es la herramienta de este proyecto para concientizar y

estimular a los entes de desarrollo de la ciudad. Por tanto, se realiza el estudio deforma investigativa documental como estudio previo y proceder con la

continuacin de la fase experimental por parte de estudiantes interesados en el

tema.


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OBJETIVO GENERAL

Determinar la viabilidad de la utilizacin de las mezclas asflticas tibias en la

ciudad de Medelln mediante la implementacin de experiencias adquiridas en

otros pases, con el fin de obtener beneficios ambientales, tcnicos y

econmicos, as mismo, garantizar un comportamiento similar o superior a una

mezcla asfltica convencional.


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OBJETIVOS ESPECFICOS

Recopilar la informacin existente del uso de mezclas tibias que han

desarrollado en diferentes pases del mundo.

Diferenciar las ventajas econmicas, tcnicas y ambientales que existen entre

una mezcla asfltica tibia con respecto a una mezcla asfltica convencional.

Realizar una metodologa de diseo de mezclas asflticas tibias realizada en

otro pas para analizar los resultados obtenidos de laboratorio y pruebas de

campo.


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1. DESCRIPCIN DEL PROBLEMA

La fabricacin de las mezclas asflticas convencionales ha originado problemas

ambientales con unos altos ndices de contaminacin en las principales ciudades

del mundo, debido al aumento de energa en la elaboracin de las mezclas,

consumo de combustible y emisin de gases entre otros.

Por lo anterior, es importante que la ciudad de Medelln pueda contar con una

tcnica que permita la elaboracin y aplicacin de mezclas asflticas tibias, y as

disminuir los aspectos negativos anteriormente mencionados.

Aunque se ha demostrado por medio de ensayos de laboratorio de las mezclas

asflticas tibias, que su comportamiento es igual a la de una mezcla asfltica

convencional, el uso de estas mezclas asflticas genera incertidumbres y

desconfianza en los administradores de carreteras por ser una nueva tecnologa

empleada su construccin y no se tienen resultados concluyentes de campo a

largo plazo.

La fabricacin constantemente de las mezclas asflticas tibias realizadas en la

ciudad de Medelln nos crea este interrogante sera beneficioso realizar procesos

constructivos menos contaminantes y agresivos con los seres vivos y estar en

armona con la naturaleza?


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2. JUSTIFICACIN

Observando las experiencias de las mezclas asflticas utilizadas en la ciudad de

Medelln, se ha analizado que un alto porcentaje de las empleadas corresponden

a mezclas convencionales.

Estas circunstancias motivaron la realizacin de esta investigacin, en la cual sepretende utilizar esta experiencia en la ciudad de Medelln garantizando un

comportamiento igual o superior que una mezcla asfltica convencional,

resaltando, que el uso de esta nueva tecnologa tiene mejores resultados.

Las mezclas asflticas tibias son elaboradas, extendidas y compactadas a

temperaturas menores a las utilizadas en la pavimentacin con cementos

asflticos convencionales. La utilizacin de estas mezclas reducen impactos

negativos en el medio ambiente debido a la disminucin en las temperaturas de

elaboracin y colocacin de estas mezclas, permite reducir los costos de energa y

paralelamente las emisiones a la atmsfera.

Entre las ventajas tcnicas del uso de estas mezclas de menores temperaturas se

pueden mencionar: menor esfuerzo de compactacin, mayor ventana de trabajo

an fuera de estacin climtica, mayor tiempo de almacenaje y transporte,

reduccin del fenmeno de segregacin trmica, menores riesgos para lostrabajadores, menor desgaste de partes en la planta, menor envejecimiento del

asfalto, menor endurecimiento fsico del asfalto, mayor trabajabilidad de la mezcla,

menor velocidad de enfriamiento, permite tambin acelerar la habilitacin al

trnsito.


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3. METODOLOGA

El estudio que se realiza es de tipo investigacin documental, en el cual a

continuacin se establece el siguiente procedimiento de este proyecto:

Se consultara la literatura existente en los estudios realizados mundialmente

sobre mezclas tibias para tener bases suficientes en la implementacin de lamisma.

Se consultara la informacin e investigaciones realizadas por las diferentes

empresas proveedora de materiales e insumos para la elaboracin de las

mezclas tibias.

Se investigara los diferentes procesos y mtodos constructivos empleados a

nivel internacional de mezclas tibias.

Se consultaran los adelantos en esta materia a nivel local (rea Metropolitana

del valle de Aburra), con el fin de evaluar el desarrollo que se tiene en la zona

con respecto al tema y/o los adelantos que se han efectuado.

Se realizara la recopilacin de toda la informacin.

Se organizara la informacin recopilada de acuerdo a su funcionalidad e

importancia.


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Se har un anlisis de la informacin con el fin de unificar criterios y as

complementarlos.

Se establecer la metodologa en la implementacin de mezclas tibias como

etapa de un trabajo de investigacin documental ms no de experimentacin,

quedara una segunda etapa experimental donde se realizaran estudios por

personas interesadas en el tema.


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4. MARCO TERICO

En el presente captulo se describen los diferentes conceptos de una mezcla

asfltica tibia, fabricada con temperaturas bajas el cual ha inquietado a varios

pases en la experimentacin y prueba de campo a corto plazo.

El descubrimiento de este producto busca transmitir su implementacin a losdems pases con el fin de mitigar el impacto ambiental global que ocasiona la

elaboracin de una mezcla asfltica.

4.1 ANTECEDENTES

Durante aos en la prctica de la construccin de carreteras, se ha buscado

minimizado los impactos ambientales negativos, por medio de nuevos procesos y

mejores desarrollos tecnolgicos en la elaboracin de mezclas asflticas,

buscando generar nuevas metodologas de construccin de vas y as garantizar la

fabricacin de mezclas asflticas menos contaminantes.

Actualmente la industria de la construccin, se ha orientado en la reduccin de las

temperaturas en la produccin y aplicacin de las mezclas asflticas.

Normalmente la produccin y aplicacin de las mezclas asflticas en caliente

requiere que los materiales se calienten entre 135C y 180C.

El comienzo de los estudios experimentales de la aplicacin de las mezclas

asflticas tibias corresponde a los realizados en los pases de Europa como


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Noruega, Alemania y Francia. Los resultados obtenidos de estas mezclas en

laboratorio y a corto plazo en campo muestran que las mezclas tibias adquieren uncomportamiento igual o superior al de las mezclas convencionales, por

consiguiente, no se tienen resultados en campo a largo plazo debido a su reciente

empleo. 1

Basados en los antecedentes europeos, los Estados Unidos empezaron a utilizar

estas tecnologas de mezclas tibias en las diferentes vas de los estados de este

pas. As mismo en Argentina iniciaron con los trabajos desarrollados en

laboratorios y en campo, con el fin de que este tipo de mezcla empiece a

emplearse rpidamente en las distintas vas del pas.

Las mezclas tibias son un conjunto de tecnologas desarrolladas en Europa

durante el Tratado de Kyoto y la Comunidad Econmica Europea como una

respuesta para disminuir los gases del efecto invernadero mitigando estos

problemas ambientales causados por la humanidad. 2

Ante esta innovacin de pretender alcanzar los objetivos de reduccin de las

temperaturas significativas, se han realizado diferentes mtodos para obtener

mezclas asflticas cumpliendo con estos objetivos, como se muestra en la Tabla

N4.1.

1AMESTOY ALONSO, Jos. El planeta tierra en peligro. Calentamiento global, cambio climtico,solucin. Alicante, Espaa: Editorial Club Universitario. 2010.

2AMESTOY ALONSO, Jos. El planeta tierra en peligro. Calentamiento global, cambio climtico,solucin. Alicante, Espaa: Editorial Club Universitario. 2010.


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Tabla 4.1. Reducciones en las temperaturas para obtener mezclas asflticas

mediante diferentes mtodosPROCESO DE

MEZCLASASFALTICAS

TIBIAS

COMPAA ADITIVOS

TEMPERATURADE

PRODUCCION(EN PLANTA) C

REPORTEDE USO

APROXIMADOTOTAL

TONELADASPRODUCIDASA LA FECHA

ADITIVOS CERAS

Sasobit(Fischer-

Tropsch cera)Sasol

Si, enalemania

aadieron unpromedio de

2.5

Variados, 120C -130C

Alemania yotros paisespor todo el

mundo

> 10 millonesde toneladas

portodo elmundo

Asfalto - B(Montan cera) Romonta

Si, enalemania

aadieron unpromedio de2.5% al peso

Variados, 115C -135C Alemania Desconocido

Licomont BS100 (aditivo) osbit ( acido

adiposoamidas)

ClariantSi, alrededor

de 3% delpeso

Variados, 115C -135C

Alemania

> 322.500metros

cuadradosdesde 1994

3E LT orEcoflex

(propietario)Colas

si 2% delpeso

Variados, 115C -135C Francia Desconocido

PROCESO ESPUMADO

Aspha -min(zeolite)

Eurovia yMHI

Si, alrededorde 0.3% en

peso total dela mezcla

Entre 110C y135C

AlemaniaFrancia yEstadosunidos

Alrededor de300.000

toneladas

ECOMACmezcla friaantes de

echarla

ScregSi (tipo ycalidad

desconocida)

Situado alrededorde 45C Francia

Algunaspruebas

LEA, tambienEBE y

EBT(espumosode una porcion

de fraccionagregada

LEACO,Fairco, yEIFFAGETravauxpublics

Si, 0.2% enpeso de

archivador decapa y

agente deadhesion

< 100C

Fracia,Espaa, Italia

y Estadosunidos

> 100,000toneladas


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Continuacin Tabla 4.1.

PROCESO DEMEZCLAS

ASFALTICASTIBIAS

COMPAA ADITIVOSTEMPERATURA

DEPRODUCCION

(EN PLANTA) C

REPORTEDE USO

APROXIMADOTOTALTONELADAS

PRODUCIDASA LA FECHA

LEAB( espumadirecta con

aditivoarchivador)

BAM Si, aadieron0.1% en peso 90C (194F) Paises bajossiete proyectos

comerciales

PROCESO DE ESPUMALT

asfalto(asfaltoespumoso con

adiccion deHigroscopio)pasta de rellenopara mantenerfuncionalidad

Nynas

Si, aadieron0.5% - 1% deuna pasta de

relleno deHigroscopia

90C Paises bajose Italia Desconocido

Mezclas tibiasde asfaltoespumoso

Inyeccion deagua altapresion

110 - 120C

Francia,Noruega,tambienCanada,

Italia,Luxemburgo,Paises bajos,

Suecia,

Suiza yReino unido

> 60000toneladas

APARICION DE TECNOLOGIAS DE ESTADOS UNIDOS

EVOTHERM(agregadocaliente

cubierto conemulsion)

Mead-Westvasco

SI 85 - 115C

FranciatambienCanada,China,

Surafrica yEstadosunidos

> 17000toneladas

Doble - barrelgreen

Astec

Inyeccion deagua apresion

vaporizada

116-135C Estadosunidos

>4000toneladas

Advera (zeolite)PQ

corporation

Si alrededorde 0.25% depeso total de

la mezcla

Variados 120 -130C

Estadosunidos

> 10000toneladas

Fuente: Federal Highway Administration, U.S. Department of Transportation, 2008


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En la Tabla N4.1 podemos observar los mtodos uti lizados en diferentes pases

del mundo para alcanzar los mejores resultados en cuanto a mezclas asflticastibias.

Pases como Alemania, Francia, Italia, Estados Unidos, China entre otros,

muestran un gran inters en la produccin de este tipo de mezclas asflticas

debido a que han comprobado los beneficios que pueden entregar al medio

ambiente.

Las toneladas de produccin realizadas en los diferentes pases demuestran la

aceptacin e innovacin que desean establecer para seguir impulsando este

proceso de mezclas asflticas tibias. Para el desarrollo de estos mtodos hay

diversas compaas que hacen investigaciones buscando llegar al punto ptimo

mediante el uso de aditivos, obteniendo un mejor producto.

4.1.1 Mezclas asflticas tibias. Las mezclas asflticas tibias son fabricadas,colocadas y compactadas a temperaturas inferiores a las convencionales en un

rango entre 100C y 140C.

La innovacin de estas mezclas asflticas en el escenario vial responde a la

necesidad de disminuir los impactos ambientales y a la bsqueda de procesos de

pavimentacin eficientes desde todo punto de vista. En efecto, las mezclas tibias

reducen notablemente la emisin de CO2 en el proceso de produccin con losbeneficios que representa esta nueva tecnologa.3

MUOZ TORRES, Mara Jess y DE LA CUESTA GONZLEZ, Marta (Eds.). Dimensin

medioambiental de la RSC. La Corua, Espaa: Netbiblo. 2010.


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El concepto de mezcla tibia surgi en Europa, en busca de la necesidad de una

mezcla bituminosa a baja temperatura que brindara una economa energtica ytuviera el mismo comportamiento de las mezclas bituminosas en caliente.

4.1.2 Antecedentes cronolgicos en el trabajo con Mezclas Tibias (WMA).

Los antecedentes cronolgicos en el empleo de mezclas tibias se presentan en la

Tabla N4.2.

Tabla 4.2.Antecedentes cronolgicos de la produccin de mezclas tibias WMA

AO ANTECEDENTES

1995

En 1995, Shell y Kolo Viedekke, iniciaron un programa en conjunto,para el desarrollo de un producto, y del proceso para la fabricacin demezcla agregado - asfalto a temperaturas ms bajas; obteniendomejores propiedades o equivalentes condiciones de desempeo, conrelacin a las mezclas tradicionales en caliente.

1999-2001

Reportes iniciales de las tecnologas de la mezcla tibia en el CongresoEurasphalt/Eurobitume, el Frum Alemn de Bitumen, Conferenciasobre Pavimentos Asflticos en Sudfrica, principalmente.

2002

Recorrido de exploracin a Dinamarca, Alemania y Noruega realizadopor directores de NAPA para examinar las tecnologas de la mezclaasfltica tibia (WMA), Aspha-min, la Espuma y el Sasobit. En la agendade trabajo del grupo, se incluyeron reuniones con el Frum Alemn deBitumen, con el objetivo de considerar algunas actividades del grupo deTrabajo sobre Reduccin de Temperatura.

2003 Los estudios sobre mezclas tibias, son presentados en la Convencin

Anual de la Asociacin Nacional de Pavimento Asfltico NAPA.

2003

El Centro Nacional para la Tecnologa en Asfalto, investiga sobre losprocesos de las mezclas tibias, Alpha-min (zeolite cristalino) y Sasobit(una cera de Fsher-Tropsch). La investigacin es patrocinada porNAPA, Administracin Federal de Carreteras FHWA, Eurovia (Aspha-min) y Sasol (Sasobit).

2004 Meadwestva company, introduce Evothem DAT (aditivo qumico) a lamezcla, al tiempo que apoya la investigacin de NCAT.


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AO ANTECEDENTES2004 La demostracin de mezclas tibias, es presentada en el Mundo del

Asfalto.

2004 Las primeras pruebas de campo fueron realizadas en Florida y Carolinadel Norte

2005

Formacin del grupo de trabajo (TWG) de la mezcla Asfltica Tibia deNAPA-FHWA. El objetivo principal del trabajo es la implementacinadecuada a travs de recoleccin de datos y anlisis, de un mtodogenrico de especificaciones tcnicas en WMA.

2005Declaracin de investigacin de problemas sometido a la consideracinde la American Association of State Highway and Transportation

Officials ,AASHTO.2005 Se realizan pruebas de campo en Florida, Indiana, Maryland, New

Hampshire, Ohio; y en Canad.2005 La NCAT, publica sus primeros reportes sobre Sasobit y Aspha-min.

2006 Durante la Conferencia de Pavimento Asfltico en el Mundo del Asfalto,se presenta una sesin de medio da sobre mezclas tibias

2006 Grupo de Trabajo Tcnico TWG, publica lineamientos sobre elfuncionamiento y pruebas ambientales.

2006

Con base en la declaracin de investigacin de problemas, cuyodocumento fue sometido en 2005 a evaluacin por parte de la

AASHTO, se define como de alta prioridad la destinacin de fondos dela investigacin en WMA.

2006 El TWG, somete dos declaraciones ms de investigacin, aconsideracin por parte de la AASHTO.

2006

Se realizan pruebas de campo en: California, con la mezcla de huleasfltico; Michigan, Missouri, sobre la nueva aplicacin para evitarbaches causados por temperatura en la carretera; Nueva York, dondese prob el nuevo proceso de Asfalto de bajo consumo de energa;Ohio, donde se realiz una exhibicin abierta al pblico con 225asistentes; Carolina del Sur, Texas, Virginia y Wisconsin, tambin serealizaron exhibiciones abiertas al pblico.

2006 Un contratista de Missouri, realiza trabajos de produccin de pavimentocon mezcla en tibio partiendo de una prueba exitosa.2006 NCAT publica un reporte sobre el Evotherm.

2006 Para la realizacin de la Conferencia Anual de NAPA, fueronrequeridas numerosas presentaciones

2007 AASHTO y FHWA, realiza visitas guiadas a experiencias en WMA, enFrancia, Alemania y Noruega.


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AO ANTECEDENTES2007 La sesin de trabajo de 2007, del Grupo en Investigacin de TransporteTRB, tuvo como nico tema WMA2007 Astec Industries introduce su tecnologa de asfalto espumado.

2007 Meadwestva company, presenta el sistema de introduccin de laTecnologa del Asfalto Dispersado (DAT) para el Evotherm.

2007 Se desarrolla, Advera WMA, un producto a partir de Zeolite, introducidopor PQ Corporation.

2007 Demostracin en calle de San Antonio en la Reunin Anual de la

APWA.

2007

30.000 toneladas de diferentes tecnologas de WMA, son colocadascerca de Yellowstone, para el mes de Agosto.En las pruebas realizadas en la Yellowstone, se utilizaron 9,000toneladas mtricas de asfalto, en cada una de las tres secciones(Seccin de Control, Seccin Sasobit y Seccin de Advere WMA).Durante el proceso de acarreo, las mezclas fueron conducidas cerca de90 minutos desde una planta porttil en Cody, Wyo.

Aunque fue difcil la logstica, las cuadrillas de pavimentacin lograron

buenas densidades: el promedio de Advere WMA-93.9% de densidadterica mxima; el promedio de Sasobit 93.4%. Neitke, quien estuvoa cargo del proyecto, declar que: La densidad no fue difcil dealcanzar, aun cuando las temperaturas de la mezcla bajan, ante locual, Pareca un tanto difcil mantener bajas las temperaturas de lamezcla; las temperaturas de produccin tenan una tendencia a brincarde 120 a 127C. Las pruebas mostraron que los agreg ados se secaronadecuadamente aun con las temperaturas bajas. Los contenidos dehumedad estaban abajo del mximo de 0.5% tanto para las mezclas entibio como para la mezcla de control.

2007

Son realizadas numerosas pruebas de campo, en California, Illinois,

Nueva Jersey, Nueva York, Carolina del Norte, Ohio, Carolina del Sur,Tennessee, Texas, Virginia, Wisconsin, Wyoming y otros estados; y enOntario.

Fuente: Revista HMAT, 2008.


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4.2 COMPARACIN ENTRE MEZCLA ASFLTICA TIBIA (MAT) Y MEZCLA

ASFLTICA EN CALIENTE (MAC)

Segn estudios recientes realizados en Estados Unidos y algunos pases de

Europa, fue posible determinar:

Reduccin de las emisiones de compuestos orgnicos voltiles (COV) en

comparacin con mezclas asflticas calientes.

Reduccin las temperaturas de colocacin y compactacin en comparacin

con las temperaturas convencionales.

Se obtienen resistencias al dao por humedad a la tensin diametral similares.

Presenta una mayor resistencia al fisura miento por temperatura que las MAC.

Mayor flexibilidad en la colocacin y compactacin de la MAT.

Menores velocidades de enfriamiento, lo que permite distancias ms largas de

transporte.

Las MAT pueden colocarse en climas fros o en las noches donde baja ms la

temperatura del ambiente.

4.2.1 Beneficios de la aplicacin de mezclas asflticas tibias. La reduccin de

las temperaturas en las mezclas asflticas, brindan enormes beneficios:

Reduccin en el uso de combustibles para la produccin de mezclas asflticas.


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Facilidad en la compactacin de pavimentos asflticos.

Incremento en el uso de pavimentos reciclados (RAP) dentro de las mezclas.

Mejor ambiente de trabajo para los operarios en sitio.

Reduccin o eliminacin de gases y olores.

Eliminacin del envejecimiento prematuro del ligante asfltico.

Permite una apertura ms rpida al trnsito

4.3 MTODOS PARA PRODUCCIN DE MEZCLAS ASFLTICAS TIBIAS

Las tecnologas para producir mezclas asflticas se pueden clasificar de varias

maneras. En este caso nos centraremos en la produccin por temperatura. La

Figura 4.1, muestra una clasificacin de produccin de mezclas asflticas por

gradiente calorfico y van desde frio hasta caliente. La gama de temperaturas es

amplia y van desde 0C a 30C es decir temperatura ambiente hasta lograr los

180C .en produccin. 4

CERVARICH, M. Foaming the Asphalt: New Warm-Mix Technique Challenges Conventional

Wisdom. En: Revista Hot Mix Asphalt Technology. V. 12, No. 4. Lanham, Maryland: NationalAsphalt Pavement Association. Julio/Agosto 2007.


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Figura 4.1. Rangos de temperatura para produccin de mezclas asflticas

Fuente: XXXV Reunin del asfalto, Rosario Argentina. Noviembre 2008.

A continuacin se muestra la clasificacin de las mezclas asflticas por rangos de

temperatura como se puede ver en la Tabla N4.3.

Tabla 4.3. Clasificacin de las mezclas asflticas por temperatura

Nombre de laMezcla Temperatura Objetivo Logro

Mezclas enFro

De 25C a60C

Permitir laincorporacin enla mezcla de unaalta proporcin,de materialreciclado.

Las mezclas en Fro conemulsiones asflticasdonde los agregados serevisten a temperaturasbajas en una emulsin deasfalto en agua, puedenutilizarse como capasintermedias, capas derefuerzo e incluso, capas derodadura.


32/83



MezclasSemitempladas 60C a 100C

Maximizar losahorros

energticos y lasemisionesaprovechandoparte de lahumedadpresente en losagregados.

Se estn desarrollandovarios productos y procesospara producir mezclas semi-templadas, a partir deemulsiones en planta, queresulten convencionales alos procesos de mezcla encaliente. Aunque losprocesos ms ambiciososde reduccin detemperatura hacen uso delas propiedades deespumado del asfalto,cuando entra en contactocon el aire y la humedadbajo presin; as, a medidaque se expande el volumendel asfalto, su viscosidaddisminuye y se hace posibleel revestimiento completo

de los agregados. (Hassan,2009)

Mezclas TibiasWMA 100C a 135

Reducir losrequerimientostrmicos de lasmezclas encaliente

Se mantienen o mejoran lascaractersticas derendimiento final de lamezcla asfltica, para ellose requiere una tecnologapara reducir la viscosidaddel ligante durante las fasesde mezcla y tendido, sintener un efecto negativo a

las temperaturas de uso.(Transportation ResearchBoard of the NationalAcademies, 2009)


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Mezclas encaliente 135C a 180

Produccin demezcla asflticaconvencionalmente.

Son mezclas producidaspor tcnicasconvencionales donde latemperatura de produccines elevada. Estas mezclasson de alto desempeo.


En la Tabla N4.3, se indican los nombres de las m ezclas asflticas de acuerdo a

su temperatura gradualmente, tienen un nivel ascendente de la siguiente manera:

mezcla asfltica en fro, semitempladas, tibias y en caliente. El proceso de

fabricacin y aplicacin de cada una de estas mezclas tienen un procedimiento

particular y algunas con un comportamiento a largo y otras a corto plazo.

4.3.1 Sistemas mediante el uso de aditivos. Este sistema se explica en elsiguiente procedimiento:

Principio

Adicionar al ligante un modificador de la viscosidad, frecuentemente se

utilizan ceras.

Se debe agregar en la planta de mezcla o directamente al ligante (esta es la

mejor solucin), debido a la homogeneidad que se requiere de mezclado

entre el asfalto y el aditivo.

Resultados

Fcil de utilizar, no es necesario inversiones ni modificacin de la planta.

Temperatura de mezcla de 130-140C.


34/83

Reduccin de la temperatura limitada.

Se mejora la trabajabilidad en la mezcla. Puede mejorar la resistencia al ahuellamiento.

A continuacin se muestra la apariencia de un aditivo granulado como puede

apreciarse en la Figura 4.2.

Figura 4.2. Apariencia del aditivo granulado, Sasobit.


4.3.2 Sistemas a base de espuma (1/3) Zeolita. Se explica en el siguiente

procedimiento:

Principio Aadido a los agregados a 130C.

El agua se agrega en forma de vapor.

El betn se espuma incrementando su volumen.


35/83

Aluminosilicatos sintticos hmedos

Red de silicatos con grandes espacios vacos. Agua encapsulada, alrededor del 20% de agua cristalizada.

Resultados

Uso de un alimentador adicional en la planta de mezcla.

Temperatura de mezcla alrededor de 130C.

En la Figura 4.3, muestra a continuacin la estructura de un sistema a base deespuma Zeolita.

Figura 4.3. Estructura de la zeolita, bajo microscopio


4.3.3 Sistemas a base de espuma (2/3) LEA. El sistema se explica en el

siguiente procedimiento:

Principio

Uso de arena hmeda a temperatura ambiente.


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Un aditivo en el ligante.

Agua lanzada como espuma de betn.

Resultados

Necesidad de un control preciso del contenido de agua.

Introduccin de los agregados en 2 etapas.

Temperatura de mezcla sobre 100C.

En la Figura 4.4, se muestra las diferentes fases para producir mezcla tibia

mediante la tecnologa LEA (Low Energy Asphalt).

Figura 4.4. Fases para producir mezcla tibia tecnologa LEA.

Fuente: Seminario de emulsiones asflticas y aplicaciones, Quimikao Los Cabos,2009.

4.3.4 Sistemas a base de espuma (3/3). Planta de Doble Tambor. Se expone

en el siguiente procedimiento


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Principio

El betn es introducido directamente como espuma en el tambor de Mezcla El incremento del volumen del betn asegura la envuelta de los agregados

Resultados

Planta de mezcla especial con doble barril y unidad de espuma

Reduccin de la temperatura de 10C a 30C.

El sistema de inyeccin del asfalto en forma de espuma se puede apreciar como lo

ilustra la Figura 4.5.

Figura 4.5. Sistema de inyeccin del asfalto en forma de espuma

Fuente: Boletn tcnico Programa de Infraestructura del Transporte, Abril 2011.


38/83

4.3.5 Sistema de doble envuelta Shell WAM foam. Fue desarrollado en 1997

y lo explica en el siguiente procedimiento:

Principio

Un betn blando con una viscosidad baja para en primer lugar, envolver los

agregados,

Y un betn duro en forma de espuma para recubrir la parte superficial

Resultados

Reduccin de temperatura de hasta de 60C

Similar desempeo que una mezcla asfltica en caliente.

En la Figura 4.6, muestra de forma ilustrada el sistema de doble envuelta.

Figura 4.6. Sistema de doble envuelta Shell WAM foam



39/83

4.3.6 Sistema basado en emulsin. En el siguiente procedimiento se puedeapreciar el inicio y fin del sistema.

Principio

Emulsin con un emulsificante especial

Resultados

Reduccin de la Temperatura de 50 a 75c

Las etapas para producir mezcla asfltica tibia a base de emulsin, el sistema se

aprecia como lo ilustra la Figura 4.7.

Figura 4.7. Etapas para producir mezcla tibia basada en emulsin



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5. EXPERIENCIAS REALIZADAS CON MEZCLAS ASFALTICAS TIBIASEN OTROS PAISES

Las mezclas asflticas en caliente elaboradas y colocadas a menores

temperaturas coloquialmente denominadas tibias (Warm Mix Asphalt) son la nueva

tendencia en la pavimentacin eco eficiente de hoy da en Europa y en EEUU. Las

mismas permiten una reduccin significativa de las temperaturas de produccin ycolocacin de mezclas asflticas, reduciendo as costos de energa y emisiones a

la atmsfera.

En la Ciudad Autnoma de Buenos Aires se han llevado a cabo las primeras

experiencias en sur amrica de aplicacin de WMA mediante el empleo de aditivos

incorporados al asfalto que permiten compactar las mezclas a temperaturas

menores que las mezclas convencionales, tanto para asfaltos de destilacin

directa como asfaltos modificados con polmeros elastomricos.

Las mezclas asflticas elaboradas y colocadas en caliente se trabajan a

temperaturas elevadas en torno a los 155C asfalto s convencionales- y 180C

asfaltos modificados con polmeros- lo que consume una importante cantidad de

energa, producen emisiones que aunque menores siempre tienen su impacto

ambiental, y tienen un tiempo disponible de compactacin limitado. Las mezclasen caliente requieren elevar la temperatura en funcin de las caractersticas

viscosas del asfalto a fin de poder lograr una buena envuelta de las partculas

minerales y lograra que este fluya para garantizar en el proceso de compactacin

la acomodacin adecuada de las partculas dentro de la mezcla, luego si se logra


41/83

reducir la viscosidad del asfalto a temperaturas mas bajas que las empleadas, se

pueden reducir las temperaturas de fabricacin.5

Entre las ventajas tcnicas del uso de menores temperaturas se pueden

mencionar: menor esfuerzo de compactacin, mayor ventana de trabajo an fuera

de estacin climtica, mayor tiempo de almacenaje y transporte, reduccin del

fenmeno de segregacin trmica, menores riesgos para los trabajadores, menor

desgaste de partes en la planta, menor envejecimiento del asfalto, mayor

trabajabilidad de la mezcla, mayor uso de RAP en la mezcla, reducida velocidad

de enfriamiento, permite tambin acelerar la habilitacin al trnsito del tramo,

cuestin que es sin duda una ventaja especialmente en el mbito urbano no slo

en las operaciones de repavimentacin sino tambin en las de bacheo.

No todas son ventajas, el costo de una mezcla tibia a lo largo del ciclo de vida de

la misma debe ser menor o igual que una mezcla convencional, sino no tendr

sentido su uso. El secado de los agregados puede limitar el uso de menores

temperaturas bajo ciertas circunstancias.

Para reducir las temperaturas necesarias en los procesos de elaboracin y

compactacin existen hoy diversas tcnicas disponibles a travs de aditivos

orgnicos, de agentes que aportan agua, de sistemas emulsificados, o bien por

medio de procesos que incorporan asfalto espumado en planta. Tambin se los

distingue como procesos en base acuosa o sin base acuosa. Existen tcnicas que

permiten reducir ambas temperaturas de elaboracin y compactacin o bienmejorar solamente la compactacin sin una notable reduccin de la temperatura

de elaboracin.

BOLZA, Pablo E. Soluciones en Ingeniera de Pavimentos. XXXVI Reunin del Asfalto Bicentenario de los Andes.

Buenos Aires. 2010. ibd., p. 29-30-31-35-43-52


42/83

Cualquiera sea el sistema empleado las condiciones que deben cumplir son: que

no afecte adversamente al ligante asfltico, y que permita obtener una mezclaasfltica de similares o superiores propiedades que una convencional.

Simultneamente debe permitir un buen recubrimiento de partculas minerales por

medio del asfalto a menores temperaturas que las convencionales.

Al trabajar a menores temperaturas surgen dos cuestiones importantes: qu pasa

con la resistencia inicial al ahuellamiento de la mezcla, y a la susceptibilidad al

agua de la misma por posible exceso de humedad residual en la mezcla. Es lgico

que exista un incremento del mdulo del asfalto al trabajarse a menor temperatura

y esto podra ocasionar un ahuellamiento prematuro bajo ciertas condiciones de

clima y trnsito. Por otro lado, si los ridos se calientan a menor temperatura

podra quedar humedad residual sin evaporar en los mismos dependiendo de su

contenido natural de humedad y ello inducir a problemas de adherencia en

servicio. Ambas situaciones deben ser debidamente mitigadas en la etapa de

diseo y ejecucin.

Se realizaron pruebas de laboratorio y en campo siguiendo un protocolo

especialmente diseado para la experiencia incluyendo estudio de antecedentes,

anlisis de materiales, diseo de mezclas, mediciones de emisiones en planta,

ensayos sobre las mezclas producidas y pruebas de compactacin en vas

urbanas. La tecnologa empleada en esta oportunidad incluye el uso de un ligante

asfltico aditivado con un tipo de cera sinttica producto del proceso conocidocomo Fischer-Tropsch que reduce la viscosidad del asfalto por encima del punto

de fusin de la cera. El producto tiene una temperatura de fusin entre 90 y 114 C

y es completamente soluble en el asfalto a temperaturas mayores de 120 C, a

temperaturas inferiores a su punto de fusin dicha cera forma una estructura

cristalina en forma de red en el ligante que incrementa su stiffness. Esta doble


43/83

ventaja de mejorar la trabajabilidad de la mezcla y su mdulo elstico en servicio

resulta muy atractiva para la industria.

La experiencia realizada incluy dos tipos de ligantes asflticos CA30 y AM3- con

y sin aditivo reductor de viscosidad con los que se prepararon mezclas

densamente graduadas con un nico tipo de agregado grantico de trituracin a fin

de tener tramos de control y tramos de producto modificado en el mbito urbano

de la Capital. El objetivo principal de la experiencia es poder obtener un producto

de caractersticas similares a los convencionales pero con la gran ventaja de su

produccin y colocacin a menor temperatura.

Desde el punto de vista del medio ambiente la tecnologa WMA es

significativamente ms amigable con el medio ambiente en trminos de emisiones

de CO2, NOx, polvos y aerosol orgnico. Los aerosoles orgnicos expresados en

fraccin soluble en benceno emitidos con tcnicas de asfalto tibio estn en el

rango inferior comnmente encontrados en la colocacin de mezclas asflticas en

caliente de acuerdo con la bibliografa consultada. Otro punto importante en eltrabajo con mezclas tibias es la menor exposicin de emisiones a los trabajadores

del sector, tanto en planta como en el camino, y la reduccin del uso de energa

de calentamiento.

Se realizaron cuatro tramos de prueba conteniendo sectores denominados de

control con mezclas asflticas convencionales y dos con el denominado asfalto

tibio de manera de poder realizar comparaciones vlidas empleando los mismosequipos y personal en todos los casos. Simultneamente se realizaron ensayos de

laboratorios previos y posteriores a la ejecucin de los tramos de forma de poder

analizar las propiedades de las mezclas diseadas. Entre ellas se estudian:

deformaciones permanentes, resistencia a la accin del agua, mdulo dinmico, y

medicin de emisiones. La idea es central de la presente experiencia es observar

la factibilidad de emplear mezclas asflticas que puedan fabricarse y colocarse a


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menores temperaturas que las normalmente utilizadas y obtener similares o

mejores resultados.

Se considera necesario poder reducir al menos unos 20-25 C la temperatura de

fabricacin y compactacin en primera instancia para luego proceder a extender la

brecha en la medida de lo posible.

5.1 PROTOCOLO DE ENSAYOS

Para una mejor realizacin de las experiencias se procedi a confeccionar un

protocolo de ensayos y procedimientos para la prueba del producto desde el inicio

de las mismas hasta la obtencin del producto final y su comparacin con los

productos convencionales. En el Protocolo de la prueba con mezcla asfltica tibia

se explica el procedimiento de ensayos. Ver Anexo A.

5.2 ENSAYOS A ESCALA DE LABORATORIO

Tal como se prescribe en el protocolo antes sealado se realizaron una serie de

ensayos de laboratorio tendientes al diseo de las mezclas y a la evaluacin de

las mismas mediante ensayos de comportamiento y otros. Los diseos de lasmezclas empleadas fueron realizados con el tradicional mtodo Marshall dado que

es el mtodo establecido y autorizado en el pas. Adicionalmente se efectuaron

ensayos de luego tambin se realizaron ensayos de mdulo elstico a distintas

temperaturas, de resistencia al agua, y de WTT quedando pendientes ensayos de

fatiga y de Creep. Sobre los asfaltos recuperados se realizaron ensayos

reolgicos.


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5.2.1 Medicin de emisiones contaminantes. Como parte del proyecto se

realizaron mediciones en planta y en sitio de contaminantes como Dixido deCarbono, xidos de Nitrgeno, Dixido de Azufre.

Los compuestos voltiles VOC fueron medidos en el lugar de trabajo. Los

resultados han mostrado reduccin solamente en el dixido de carbono entre el 12

y 40%, el SO2 tuvo concentraciones por debajo de valores medibles, todos los

resultados de emisiones fueron por debajo de los lmites establecidos por el

Decreto 3395/96.

Durante la jornada de trabajo correspondiente a la construccin de los tramos

experimentales con asfalto convencional (del tipo AC-30) y convencional tibio se

efectuaron mediciones de VOCs en las reas cercanas a la cola de la

terminadora. Las mediciones se llevaron adelante con un equipo porttil marca

ION Science modelo PHOCHECK+ tomando como referencia lo establecido en la

Resolucin General 295/03. El equipo posee un rango de deteccin que va desde

1 ppb to 10,000 ppm.

Las mediciones realizadas se correspondieron con temperaturas medias de las

mezclas asflticas de 145 C para el asfalto conven cional y 120 C para el asfalto

convencional tibio.

Mezcla CACD20-CA30: 56 ppm.

Mezcla CACD20-CA30 tibio: 34 ppm.


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5.3 APLICACIONES EN CALLES DE CIUDAD

Se realizaron experiencias en dos arterias de la Ciudad Autnoma de Buenos

Aires, la Avenida Chiclana en el barrio de Boedo y la calle Agaces en el barrio de

Parque Patricios donde se realizaron aplicaciones de mezclas CACD20- CA30 y

CACD20-AM3 con y sin aditivo reductor de viscosidad. En todos los casos se

aplicaron capas de 5 cm de espesor de cada mezcla elaborada previo fresado de

la superficie existente consistente en carpetas asflticas envejecidas.

5.3.1 Produccin en Planta. Se trabaj en una planta fija con una capacidad de

produccin de 140 tn/h ubicada en la localidad de Petin, Autopista Ezeiza-

Cauelas km 55 propiedad de la firma Ingevial S.A contratista de la Ciudad de

Buenos Aires. Los asfaltos aditivados fueron provistos por la refinera YPF y

descargados en tanques de almacenamiento en planta con los mismos cuidados

y tcnicas que para los asfaltos sin aditivos.

Se realizaron cuatro tramos experimentales segn el siguiente esquema entre

Agosto y Septiembre de 2010:

Tabla 5.2. Rangos de Temperaturas EmpleadosUbicacin Tipo de Mezcla Rango de Temperaturas de

Elaboracin

Avenida Chiclana CACD20-AM3 160-180 CCACD20-AM3 t 140-155 C

Calle Agaces CACD20-CA30 156-165 C

CACD20-CA30 t 115-135 C


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5.4 MEZCLAS ASFLTICAS ESTUDIADAS

Para el presente estudio se trabaj con un tipo de mezcla asfltica en caliente

densamente graduada de las empleadas en el mbito urbano y designada como

CACD20-CA30 y CACD20-AM3, donde empleando la misma estructura granular

se investigaron dos tipo diferentes de ligantes y la modificacin de los mismos por

incorporacin de un aditivo comercialmente denominado Sadobit mezclado en

refinera por YPF al 1,5% en peso del ligante. Este aditivo es un hidrocarburo

aliftico de cadena larga -40 a 115 tomos de carbono- obtenido de la gasificacin

del carbn por medio del proceso Fischer-Tropsch. La cera se funde en el ligante

asfltico a temperaturas entre 85 y 115 C en forma homognea y causando una

marcada disminucin de la viscosidad del ligante que segn reportes est entre 30

y 50 C. Luego del enfriamiento del ligante la cera recristaliza incrementando el

mdulo complejo del mismo.

Las mezclas fueron compuestas por tres fracciones de agregado grantico de

trituracin, 1% de cal hidratada como filler comercial de adicin y 4,9% AM3 de

ligante asfltico en peso del total de la mezcla y 5,0% en CA30.

Volumtricamente tiene un 11 a 12% de ligante, 4% de vacos de aire, 15 % de

VAM y 75 % de RBV. Granulomtricamente tiene 100% pasa 19 mm, 56% PT 4,

37% PT8 y 6% PT 200.

5.5 RESULTADOS OBTENIDOS

Dentro de los resultados obtenidos se describen los ensayos de laboratorio de las

mezclas y asfaltos utilizados.


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Ensayos de simulacin de ahuellamiento en laboratorio.

Los ensayos se realizaron segn norma EN 12697-22, procedimiento B, la

compactacin de las probetas se realizaron con el mtodo de compactacin

indicado en EN 12697-32 modo vibratorio- con el roller compactor. En el caso de

la mezcla CACD20-CA30 a 145 C temperatura de diseo Marshall empleada

tambin en las probetas y remoldeos - y para la CACD20-CA30 tibio a 125 C,

temperatura adoptada para la formulacin empleada con Sasobit al 1,5%. Los

ensayos se efectuaron a 60 C, como lo ilustra la Figura 5.1.

Figura 5.1. Ensayo de ahuellamiento simulado WTT, mezclas con CA30

Fuente: XXXVI Reunin del asfalto, Buenos Aires Argentina. Noviembre 2010.

En la Figura 5.2. Para las mezclas modificadas con polmeros elastomricosCACD20-AM3 fueron compactadas con el mismo sistema a 165 C y para las

mezclas tibias a 145 C.


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Figura 5.2. Ensayo de ahuellamiento simulado WTT, mezclas con AM3


5.5.1 Mdulo elstico de las mezclas. La medicin del mdulo elstico se llev

a cabo bajo norma EN 12697-26, Annex C Indirect Tension Test on Cyclindrical

Specimens, a 20 C y 124 ms para las muestras elaboradas en planta, y a tres

temperaturas (10, 20 y 40 C) e igual tiempo de aplicacin para las muestrasextradas durante la colocacin de las mismas en las distintas arterias.

Las muestras extradas en planta y compactadas en laboratorio dieron los

siguientes resultados, promedio de doce mediciones correspondiente a cuatro

muestreos, tres probetas Marshall de cada mezcla:

CACD20-AM3 tibio c/@ 145C: 6900 MPa @20C,124 ms

CACD20-AM3 c/@ 165C: 4393 MPa @20C,124 ms

CACD20-CA30 tibio c/@ 125 C: 5027 MPa @20C,124 ms

CACD20-CA30 c/@ 145 C: 5387 MPa @20C,124 ms


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Las mezclas muestreadas durante la extensin a la salida de la plancha de

colocacin fueron ensayadas moldeando probetas Marshall 75gpc y temperaturacorrespondiente a cada mezcla, ensayadas a tres temperaturas y un tiempo de

aplicacin de carga. Se construyeron curvas maestras iscronas para frecuencias

de referencia de 1Hz y 10Hz. Ver Figuras 5.3, 5.4, 5.5, 5.6

Figura 5.3. Ensayo de Mdulo, mezclas con CA30, 10 Hz


Figura 5.4. Ensayo de Mdulo, mezclas con CA30, 1 Hz



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Figura 5.5. Ensayo de Mdulo, mezclas con AM3, 10 Hz


Figura 5.6. Ensayo de Mdulo, mezclas con AM3, 1 Hz


Los resultados obtenidos a travs del limitado nmero de muestras permiten

observar en primera instancia casi nula diferencia de mdulos en las mezclas con

asfaltos convencionales, y una diferencia marcada en los de las mezclas con

polmeros.


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Es decir, la adicin del Sasobit a 1,5% en la mezcla con CA30 no acusa diferencia

comparada con la mezcla convencional, mientras que en la mezcla con polmeroselastomricos AM3 marca un incremento del mdulo en las tres temperaturas

ensayadas. Diferentes ligantes reaccionan diferentes a la cera incorporada.

5.5.2 Susceptibilidad a la Accin del Agua. Para evaluar la resistencia

conservada de las mezclas convencionales y tibias se realizaron ensayos de

traccin indirecta por compresin diametrial ASTM D 4123 tratando las

probetas remoldeadas como lo muestra la Tabla 5.3 (mtodo Marshall de

muestras extradas detrs de la plancha terminadora) en inmersin en agua a

60C durante 24 hs, luego ensayadas a 25 C y 50 mm/ min. Las probetas fueron

compactadas con una energa determinada para obtener un porcentaje de vacos

de aire en torno al 7% de manera de facilitar el ingreso y la accin del agua en la

mezcla. Tanto en las mezclas sin aditivar como las tibias con Sasobit al 1,5% los

resultados fueron superiores al 80% de resistencia conservada sin mostrar

diferencias significativas entre ligantes sin y con aditivo. Ver anexo B.

Por otro lado se representaron grficamente los valores obtenidos para las

distintas mezclas compactadas a diferentes temperaturas referencindolas a la

densidad a la temperatura de diseo segn el tipo de mezcla, como lo muestra la

Figura 5.7.


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Figura 5.7. Grfica densidad vs temperatura


Las curvas muestran que para una dada temperatura de compactacin se obtiene

mayor densificacin con el ligante modificado con la cera adicionada que con el

ligante sin dicha adicin. En otras palabras, se puede obtener el mismo porcentaje

de densificacin a menores temperaturas de compactacin cuando se utiliza la

cera empleada en la presente investigacin.


54/83

5.5.3 Primeros estudios reolgicos del asfalto recuperado en laboratorio.

Como primeras tareas de evaluacin reolgica de los ligantes recuperados de lasdistintas muestras ensayadas se realizaron mediciones de parmetros empricos

penetracin y punto de ablandamiento, recuperacin elstica torsional- y

parmetros fundamentales: viscosidad Brookfield, medicin de mdulo complejo

en corte G* y del ngulo de fase con Dynamic ShearRheometer. Como primera

medicin las viscosidades de midieron a una sola temperatura a 60 C para CA30

y CA30t (Tabla 5.4) y 170 C para AM3 y AM3t (Tabla 5.5) y el mdulo a 60 C y 10

rad/segundo a fin de tener una rpida visin de posibles diferencias de

comportamiento antes y despus de envejecidos por los procesos de fabricacin y

puesta en obra. Los ligantes ensayados fueron recuperados por el proceso

indicado en ASTM D 5404 utilizando el Evaporador Rotatorio y cloruro de metileno

como solvente.

Tabla 5.4. Reologa sobre asfaltos CA30 y CA30t


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IE (viscosidades Brookfield @170 C): 2,50 para el CA30 y 2,15 para el CA30 t.

Diferencia de G*= 1,73 para CA30 y 1,67 para CA30 t.

Tabla 5.5. Reologa sobre asfaltos AM3 y AM3t

Como resultado entre ambas mezclas se tiene el siguiente ndice de

envejecimiento por viscosidad, y la siguiente diferencia de mdulo complejo:

IE (viscosidades Brookfield @170 C): 1,30 para el AM3 y 1,32 para el AM3 t.

Diferencia de G*= 1,54 para AM3 y 1,67 para AM3 t.

Estos resultados preliminares indican un ndice de envejecimiento puntual un

solo punto de medicin - menor de tres veces en ambos casos, con menor

incidencia en el ligante modificado, y un incremento del mdulo complejo entre 2 y


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3 veces para el asfalto convencional y 1,5 a 1,7 en el modificado con ligera

superioridad en los ligantes con Sasobit.

Desde luego estas no son conclusiones, sino meras observaciones puntuales de

un comportamiento que slo quedar descripto cuando se realicen las curvas

maestras para diferentes condiciones de temperatura y frecuencia. Por otro lado

tambin es importante caracterizar el comportamiento de estos ligantes

modificados con ceras que recristalizan a bajas temperaturas y dependiendo del

tipo de ligante pueden modificar su comportamiento mejorando o no sus

propiedades.

5.6 EXTRACCIN Y ANLISIS DE TESTIGOS

La extraccin de testigos se realiz siguiendo coordenadas aleatorias para cada

estacin de calado. La idea central es extraerlos dentro de la zona de mayortrnsito de cada cuadra o zona crtica que por lo general constituye un rea

rectangular de 6 metros de ancho por 100 metros de largo desechando las zonas

prximas a bordes dado que las mismas suelen tener espesores y densidades

irregulares por tratarse de una repavimentacin urbana. El siguiente es un detalle

resumen de cada tramo:

Calle Agaces entre Avenida Senz y Achala.

Temperaturas en Planta: 158 a 164 C

Temperatura detrs de la terminadora: 145 C

CACD20-CA30: 19 mm 100%, 4,75 mm 57%, PT200: 6,1%

Densidad Marshall 75gpc a 145 C: 2,363

Temperaturas en Planta: 112 a 135 C


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Temperatura detrs de la terminadora: 107 C

CACD20-CA30 tibio: 19 mm 100%, 4,75 mm 57%, PT200: 6,1%Densidad Marshall 75gpc a 145 C: 2,375

CACD20-CA30: densidad media del 97%,

CACD20-CA30 tibio: 94%

En este tramo realizado con asfalto convencional se presentaron inconvenientes

de aplicacin propia de la pavimentacin urbana que interfirieron en el control de

la prueba. Hubo problemas de aplicacin dado que en esta calle de adoquinado

debe aplicarse primero una capa de arena-asfalto para nivelar la superficie previaa la aplicacin de la capa de rodamiento. Por razones operativas ello no fue

posible. Adems se presentaron problemas de tiempos de aplicacin dado que

hubo una rotura mecnica del equipo de extensin que afect las condiciones de

colocacin. Estas cuestiones ocurren en el mbito urbano dado las condiciones de

aplicacin ms crticas que en otros mbitos. Dado que los resultados de

laboratorio han sido satisfactorios es importante repetir la aplicacin bajo

condiciones controladas.

Avenida Chiclana entre Salcedo y 24 de Noviembre.

Temp. en Planta: 165 a 185 C

Temp. detrs de la terminadora: 160 C

CACD20-AM3: 19 mm 100%, 4,75 mm 58%, PT200: 6,2%


Av Chiclana entre Salcedo y 24 de Noviembre

Temp. en Planta: 136 a 150 C

Temp. detrs de la terminadora: 138 C

CACD20-AM3 tibio: 19 mm 100%, 4,75 mm 58%, PT200: 6,2%


CACD20-AM3: 98 %,


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CACD20-AM3 tibio: 98%

6. VENTAJAS PARA IMPLEMENTAR MEZCLAS ASFLTICAS TIBIAS EN

LA CIUDAD DE MEDELLIN

Las ventajas que generan en la fabricacin de una mezcla asfltica tibia segn los

estudios realizados se explican a continuacin:

6.1 COSTOS Y CONSUMO DE ENERGA

La reduccin del costo de consumo de energa en la produccin de mezclas

asflticas, es una ventaja significativa para la ciudad de Medelln para las

empresas productoras y entidades pblicas y privadas.Durante la investigacin del proyecto se realiz visita a la planta de produccin de

mezclas asflticas de Conasfaltos, que producen mezclas por mtodos

convencionales.

Dentro de la experiencia que se tiene en esta empresa tras los aos de trabajo se

indago lo referente a consumos de produccin para la elaboracin de mezclas

asflticas de donde se obtuvo: El consumo de energa que requiere la planta para

producir una tonelada de mezcla asfltica es de 2.45 Kw/h. El valor de una

tonelada producida de mezcla asfltica en caliente es de alrededor 199.900 pesos,

el cual el 18% de este precio aproximadamente es del consumo de energa de la

planta de asfalto lo que equivale a 35.982 pesos de la fabricacin de una mezcla

asfltica en caliente.


59/83

Por lo anterior, es notable considerar que la economa de consumo de energa

sera de gran ventaja para la ciudad de Medelln, si se logra concientizar loimportante que es implementar la fabricacin y/o utilizacin de la mezcla asfltica

tibia en la ciudad.

Los estudios han demostrado que la reduccin del consumo de energa es

alrededor de 30% que se puede lograr con las temperaturas menores de

produccin en la planta de asfalto por la reduccin en el consumo de energa

disminuye el costo de la produccin de la mezcla asfltica y adicional puede haber

tambin la reduccin en los costos involucrados en el uso del proceso de mezcla

tibia, es decir, para los aditivos y/o equipos de modificacin.

La reduccin de las temperaturas de produccin es de gran beneficio el proceso

de fabricacin de las mezclas tibias, dando como resultado un menor desgaste de

la planta de asfalto.

Dentro de la investigacin realizada se inventariaron 8 plantas de asfaltoestacionarias dentro del rea metropolitana y se conoci de la existencia en

algunos momentos de dos mviles, de tal forma que si se logran ahorros de

energa en la fabricacin de mezclas asflticas del orden del 30% en cuanto a

gasto energtico y teniendo como referencia que por cada tonelada el ahorro

equivale a 0.735 Kw/h, el ahorro en una hora de produccin de todas las plantas

corresponder a 5.88 Kw/h. dentro del inventario que se tienen de plantas

asflticas dentro del rea metropolitana se tiene la siguiente distribucin mostrado

en la Tabla 6.1.


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Tabla 6.1. Plantas asflticas en el rea metropolitana

CANTIDAD PROPIETARIO UBICACIN2 Conasfaltos Copacabana1 Procopal Girardota2 Pavimentar Girardota1 Mincivil Girardota1 Asfaltadora Colombia Medelln (Aranjuez)

1Construcciones el

Condor Medelln (San Javier)

6.2 EMISIONES

La produccin de mezcla tibia reduce considerablemente las emisiones de gas

carbnico y los olores, en comparacin con la produccin de mezclas en caliente.

Es importante resaltar que las emisiones de produccin de mezcla - asfalto y lacolocacin pueden en ciertos niveles elevados ser perjudiciales para la salud. En

2000, el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) de

EE.UU. public un estudio de riesgo sobre los efectos en la Salud Ocupacional de

la exposicin a la mezcla- asfalto. En esta revisin, el NIOSH evalu los efectos

potenciales para la salud de la exposicin ocupacional a asfalto. En 1977, el

NIOSH determin que entre los efectos adversos para la salud por la exposicin

se encuentran la irritacin de las membranas de la conjuntiva y el tracto

respiratorio.


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A continuacin se puede observar considerablemente las reducciones de las

emisiones producidas en planta de una mezcla asfltica tibia. Ver Figura 6.1.

Figura 6.1. Reducciones registradas en las emisiones de planta en la produccin

de mezcla


En la figura 6.1 se puede notar que las mezclas asflticas tibias (WMA) presentan

unas reducciones importantes con respecto a las mezclas asflticas en caliente

(HMA) en cuanto a las emisiones que se generan en Medelln, as por ejemplo,

con las mezclas WMA se pueden lograr reducciones entre el 25% y 55% en laspartculas de polvo, entre 30% y 40% en las emisiones de gas carbnico, entre

60% y 70% en las de xido de nitrgeno, 50% en compuestos orgnicos voltiles y

35% en las emisiones de dixido de azufre, en este puto es importante resaltar

que la disminucin de las emisiones se da tanto en la fabricacin como en la

aplicacin de las mezclas


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6.3 VISCOSIDAD

La funcionalidad de las tecnologas de WMA se basa en la reduccin de la

viscosidad del asfalto. La viscosidad disminuida permite al agregado ser

totalmente cubierto a una temperatura inferior a lo que tradicionalmente se

requiere en las mezclas de produccin en caliente. Debido a la viscosidad

reducida, los procesos de mezcla tibia pueden funcionar como una ayuda en la

compactacin y algunos beneficios relacionados con este son mencionados a

menudo en relacin con este tipo de mezclas. Si consideramos que la variacinde la viscosidad es una de las propiedades ms importantes, y gracias a esto es

que utilizamos el cemento asfaltico, como de igual forma la mala manipulacin de

esta propiedad trae como consecuencia la falla prematura de muchos pavimentos,

entonces se tiene como gran ventaja que ya lograr la viscosidad apropiada tanto

de envuelta como de compactacin no ser regida solo por la temperatura,

logrando condiciones de trabajo para el cemento asfaltico ms estables sin tantos

riesgos de deterioro del mismo.

6.1 TCNICOS

Produccin, colocacin y compactacin a temperaturas ms bajas genera un

control de densidades ms eficaz.

Aumento en las distancias de transporte, dado que por la menor temperatura de

produccin hay una mayor conservacin de la energa de compactacin de los

equipos, por tanto se requiere menos esfuerzo para obtener las densidades

requeridas, en otras palabras, los menores requerimientos de temperatura para la

compactacin de la mezcla, agilizan el trabajo aumentando las distancias de


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cobertura de la mezcla asfltica lo que se traduce en una disminucin de los

costos.

Se puede lograr tambin una apertura al trfico en menor tiempo comparado con

las mezclas en caliente y obtener una menor oxidacin en el asfalto por los

gradientes de temperatura, lo que indica que elimina el envejecimiento prematuro

del ligante asfltico, disminuyendo los tiempos de los trabajos por la ocupacin de

las vas.

6.5 TRABAJO CONFORTABLE

La implementacin de la mezcla asfltica tibia durante el proceso constructivo

mejora el ambiente de trabajo para los trabajadores en el sitio de obra, el cual la

temperatura y las emisiones de gases son menos permanentes en el ambiente

para los operarios que tienen contacto directo con el asfalto.

En la Figura 6.2 se puede notar la diferencia del grado de contaminacin entre una

mezcla asfltica caliente y una tibia.

Figura 6.2. Prueba de comprobacin en la descarga de mezclas asflticas



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7. PROPUESTA DE MEZCLA ASFLTICA TIBIA EN LA CIUDAD DE

MEDELLN

Frecuentemente se observa la ciudad de Medelln con un alto grado de

contaminacin evidenciado en el medio ambiente, en este caso por la produccin

de mezcla asfltica convencional, una de las ms utilizada en la ciudad y en el

pas, debido a la diversidad de fuentes de materiales de buena calidad que existenen el municipio y rea metropolitana de Medelln.

Se plantea en este estudio documental la propuesta de implementar mezclas

asflticas tibias en la ciudad de Medelln, comprobando lo beneficioso que es la

utilizacin de esta nueva tcnica de asfalto Mezclas Tibias, de acuerdo a los

resultados a corto plazo obtenidos de la informacin recopilada de otros pases.

En Medelln la informacin que se tiene con respecto a mezclas tibias es poca

debido a que no hay experiencias de este proceso, por tal razn, es importante

efectuar esta propuesta a la ciudad de innovar este nuevo producto al mercado a

los fabricantes de asfalto y dejar planteado como estudio previo esta investigacin

documental para incentivar a profesionales interesados a continuar con este

proyecto.

Dentro de las investigaciones desarrolladas se encuentra que solo dos plantas hantrabajado en desarrollar el tema de mezclas asflticas tibias en sus plantas,

Construcciones el Cndor y Conasfaltos, las investigaciones que han desarrollado

es por medio de la utilizacin de aditivos, pero hasta la fecha no se han hecho

trabajos a escala real.


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En la metodologa de la produccin de mezclas asflticas tibias, se recomienda el

sistema mediante el uso de aditivos, en este caso la cera, debido a que elcomportamiento de mezclado entre el asfalto y el aditivo es muy homogneo,

proporcionando una disminucin en la viscosidad, mejora ahuellamiento y tambin

es un proceso relativamente fcil de utilizar.

Relacionado con el medio ambiente la tecnologa de mezclas asflticas tibias es

importante en la reduccin de emisiones de dixido de carbono, oxido de

nitrgeno, polvos y aerosol orgnico. Por otro lado, los trabajadores estn menos

expuestos directamente a las emisiones de los trabajos de mezclas asflticas

tibias.

Entre los aspectos tcnicos en la utilizacin de este asfalto se pueden mencionar:

disminucin del envejecimiento del asfalto, reduccin de segregacin trmica,

menores riesgos para los trabajadores, menor desgaste de la planta, buena

trabajabilidad de la mezcla, menor consumo de combustible de la maquinaria

pesada, menor consumo de energa de la planta, eficiente en la repavimentacin ybacheos de carreteras.

Se propone entonces la realizacin de cuatro tramos de prueba para analizar el

comportamiento de resistencia, esfuerzos sometidos a cargas mediante los

resultados de ensayos de laboratorio y campo, y con esta informacin

experimental se podrn obtener formulas de trabajo requeridas para analizar

propiedades como deformaciones permanentes, resistencia a la accin del agua,mdulo dinmico, y medicin de emisiones.

El objetivo de esta propuesta es sembrar expectativas de emplear mezclas

asflticas que puedan elaborarse y colocarse a menor temperatura que las

mezclas asflticas convencionales y obtener similares o mejores resultados.


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7.1 PROPUESTA DE IMPLEMENTACIN

La propuesta de la utilizacin de mezclas asflticas tibias para el municipio de

Medelln consiste en construir cuatro tramos de prueba preferiblemente sobre la

avenida del rio, ya que este corredor permite representar una de las condiciones

de trafico ms pesadas que se puede encontrar en la ciudad, adems de las

condiciones geomtricas que facilita este tipo de trabajos de prueba, el tipo de

mezcla de los tramos se construirn segn las especificaciones tcnicas bajo la

normatividad colombiana INVIAS (Art 450-07). Se seleccionan los tipos demezclas que tienen mayor demanda de produccin en la ciudad que son tipo MDC

2, y MSC 1 base asfltica para dos tramos de mezcla tibia y dos tramos de

mezcla en caliente, aclarando lo que hace la diferencia de las mezclas asflticas

es el gradiente de temperatura y el aditivo a emplear para la mezcla tibia, en este

caso se escoger la metodologa con Cera. Ya que de las experiencias

recopiladas consideramos la mas adecuada Posteriormente, se analizar la

ventaja tcnica y ambiental de los resultados obtenidos que tiene una mezcla tibia

comparada a una mezcla convencional.

Para realizar esta implementacin de mezclas asflticas tibias en la ciudad, se

debe tener en cuenta los siguientes criterios:

Se propone realizar un procedimiento de produccin correspondiente al que

normalmente se emplea para elaborar una mezcla asfltica convencional con

un sistema de aditivo ligado con un tipo de cera sinttica producto del proceso

conocido como Fischer Tropsch que reduce la viscosidad del asfalto por

encima del punto de fusin de la cera. Se utilizaran materiales granulares de

canteras productoras tradicionales de la ciudad de Medelln para la fabricacin

de mezclas asflticas. Se utilizaran las normas INVIAS para las

especificaciones tcnicas que rigen en la ciudad.


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La tecnologa que se requiere para esta no genera cambios en cuanto a las

plantas de produccin de mezcla asfltica existentes en la ciudad, al igual quela maquinaria existente de aplicacin de la misma, en la fabricacin de una

mezcla asfltica tibia se necesita un sistema adicional en el sistema de

mezclado, ya sea una tolva para mezclar el aditivo y concreto asfltico a

emplear, en este caso, la cera con el asfalto para separar la produccin de la

mezcla asfltica tibia y convencional, sistema que ya ha sido probado en las

plantas de Medelln con la utilizacin de otras tecnologas, de igual forma las

plantas en Medelln son muy avanzadas tcnicamente en un 80% (plantas con

menos de 4 aos de fabricacin)

Los cuatro tramos de prueba tendrn el ancho de la calzada por una longitud

de 150m, para los 4 tramos se propone:

o Un tramo de mezcla convencional tipo de MDC 2

o Un tramo de mezcla convencional tipo de MSC 1

o Un tramo de mezcla tibia tipo de MDC 2o Un tramo de mezcla tibia tipo de MSC 1

Durante la construccin de los planos se deber realizar un sistema de

referenciacin fija y estable que permita georeferenciar los diferentes trabajos y

ensayos de control de seguimiento durante el tiempo que duren las

investigaciones, para lo cual proponemos un lapso de tiempo mnimo de tres aos.

Para la colocacin de estas capas se propone el fresado de la capa existente en el

espesor necesario sellado de fisuras y parcheo de la superficie resultante y la

verificacin por medio de deflectometra (FWD) de la capacidad estructural de esta

estructura.

Como proceso posterior a esto se propone la colocacin de las capas de mezcla

asfltica como capas de rodadura en espesores similares de acuerdo al tipo de


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mezcla procurando que su espesor se encuentre entre 0.06 m y 0.09m, por

constituirse estos en espesores tpicos colocados en la ciudad

Lo anterior permitir que se tenga dos pistas de prueba con mezclas tibias y dos

pistas de control con mezclas convencionales, con el fin de que estas permitan

realizar el seguimiento.

Posterior a la colocacin de las capas de rodadura se realizaran los ensayos de:

o Deflectometra.

o Regularidad.

o Coeficiente de friccin.

En resumen, con esto se podra decir que la colocacin de carpeta asfltica tibia,

ya sea MDC-2 y MDC-1, se implementar como rehabilitacin vial en la ciudad de

Medelln debido a que las vas se encuentran pavimentadas en un alto porcentaje

de mezclas asflticas.

Para las mezclas fabricadas se debern realizar adicionalmente a los establecidos

en la norma 450-07 del INVIAS los siguientes ensayos de laboratorio :

o Modulo dinmico

o Fatiga

o Prueba de traccin indirecta

o Resistencia a la deformacin plstica

o Espesor promedio de la pelcula de asfalto que cubre los agregados

o Fotografas trmicas de cada una de las pistas de prueba mnimo cada 20m

A las pistas de prueba se les deber realizar un seguimiento, mnimo durante

los tres siguientes aos, posterior a su fabricacin y colocacin, con toma de

datos cada seis meses.


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Los elementos necesarios en la produccin de mezcla que se deben tener en

cuenta son los siguientes:

- Planta tipo y modelo, capacidad de produccin.

- Tipo de energa.

- Tipo de aditivo.

- Modo de introduccin del aditivo.

- Temperaturas de ligante (asfalto y aditivo) y ridos.

- Temperatura de descarga de la mezcla.

- Temperatura de salida de la mezcla de la planta.- Controles de calidad.

- Observaciones en las distintas partes de la planta durante produccin.

- Proceso de carga y pesaje de volquetas.

Los ensayos de seguimiento en campo y laboratorio son:

- Deflectometra (cada 6meses x 3aos).- Regularidad (cada 6meses x 3 aos).

- Evaluacin de daos cada (6meses x 3aos).

- Evaluacin de daos mtodo Vizir (6meses x 3aos).

- Toma de muestras para mdulos dinmicos y leyes de ftica (3, una cada

ao)

Tomar mediciones en planta y sitio de obra de emisiones de gases comodixido de carbono, xido de nitrgeno, dixido de azufre y los compuestos

voltiles, y la diferencia que hay entre la mezcla convencional y tibia,

obteniendo beneficios de la fabricacin de una mezcla tibia disminuyendo la

emisin de contaminantes al medio ambiente.


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Uno de los beneficios importante que se destaca en la implementacin de

mezclas tibias es el ahorro del consumo de energa en planta, debido a que losmateriales se calientan a menor temperatura, generando un bajo rendimiento

de energa con respecto a produccin por tonelada.

La propuesta en general busca concientizar a las entidades pblicas y privadas

de la ciudad de Medelln, contribuir a un gran cambio en cuanto a la produccin

de mezclas asflticas mejorando las condiciones ambientales, tcnicas y

econmicas.


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CONCLUSIONES

Analizando la informacin recopilada de la bibliografa para realizar este

estudio documental, el cual se tienen resultados de laboratorio y pruebas en

tramos de vas en otros pases, podemos afirmar que la propuesta de la

implementacin de mezclas asfltica tibias en la ciudad de Medelln es una

gran solucin para minimizar el impacto medioambiental que generan laemisin de gases debido a la combustin y calentamiento de los materiales,

buscando concientizar a los profesionales de ingeniera, empresas, y entidades

de desarrollo. Por tanto, es un gran aporte esta nueva tecnologa de mitigar el

impacto medioambiental, debido a la problemtica de contaminacin que

presenta la ciudad Medelln y el rea Metropolitana de Antioquia, en cuanto a

la fabricacin de mezclas asflticas en caliente, y adicional a esto la

contaminacin que originan las industrias no controladas las emisiones, losvehculos automotores de servicios pblicos, particulares, vehculos pesados,

entre otros.

Las experiencias de pruebas de laboratorio realizado en otros pases,

evidencia que tiene una buena resistencia mecnica y desempeo producidas

a menor temperatura, comparndose a una mezcla asfltica caliente tiene un

comportamiento similar o hasta superior que sta mezcla asfltica.

En la industria vial de la ciudad, se estn desarrollando nuevas tcnicas de

mezclas asflticas, por lo tanto, se espera que este proyecto sea una iniciativa

a futuro para la continuacin de la investigacin sobre el tema de estudio,

luego experimental, y por ltimo la fabricacin y aplicacin de mezclas

asflticas tibias en Medelln.


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La elaboracin de mezclas tibias generan un gran beneficio econmico para

las plantas de asfalto, al calentar los materiales a menor temperatura y sedisminuye el desgaste de la planta al trabajar con este rango temperaturas.

En el aspecto tcnico la implementacin de la mezcla tibia permite facilitar el

proceso constructivo de compactacin al momento de realizar la extensin de

la carpeta asfltica, reduce el uso de combustible para la produccin y

aplicacin de esta mezcla asfltica y elimina el envejecimiento rpidamente del

ligante asfltico.


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BIBLIOGRAFA

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Challenges Conventional Wisdom. En: Revista Hot Mix Asphalt Technology.

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del Asfalto Bicentenario de los Andes 29 de Noviembre al 3 de Diciembre

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Warmmixasphalt.com


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ANEXO A

Protocolo de la prueba con mezclas asfltic

Documents

Propuesta Para La Implementación de Mezclas Asfálticas Tibias en La Ciudad de Medellín