LINEAS DE INVESTIGACION. ¿HACIA DONDE NOS ENCAMINAMOS? María del Mar Colás Victoria Dirección Técnica de PROAS Vitoria, 6 de Abril 2011
Objetivos claros…. – Medioambientales: hacer frente a las exigencias derivadas del protocolo de Kyoto, en lo referente a eficiencia energética, y fundamentalmente, disminución de los gases de efecto invernadero. – Seguridad: reducir los riesgos de exposición de los trabajadores en la fabricación y extendido de las mezclas bituminosas (emisiones de gases y contacto con materiales a alta temperatura) – Calidad: Asegurar un comportamiento mecánico y de durabilidad de las mezclas similar. Reducir emisiones o consumo energético sin mermas en calidad. Mantener o mejorar la durabilidad del firme para evitar el coste de mayores operaciones de conservación. – Económicos: Buenos resultados empresariales (desarrollo sostenible),>Seguridad laboral (productividad) y ≥ durabilidad ( 180 ºC)
Características Norma de Características de los betunes referencia
Unidad
BC35/50
BC50/70
mejorados con caucho Betún original
Diagrama de Black
Penetración, 25ºC
UNE EN 1426
ºC
35-50
50-70
Punto 1,E+08de reblandecimiento anillo y bola
UNE EN 1427
ºC
≥ 58
≥ 53
≤-5
≤-8
1,E+09
1,E+07de fragilidad Fraass Punto
UNE EN 12593
1,E+05
Fuerza ductilidad 1,E+04 (5cm/min.) B 35/50
5ºC
1,E+03
Recuperación elástica a 25ºC 1,E+02
BC 35/50
J/cm2
≥ 0,5
UNE EN 13398
%
≥ 10
ºC
≤ 10
Diferencia anillo y bola
1,E+01
Estabilidad al 1,E+00 Almacenamiento (*) 30 35 40
UNE EN 13589 UNE EN 13703
45
50
55 60 65 Diferencia de
70
UNE EN 13399 75 80 85
1,E+08
δ (grados) penetración
F=1,59 Hz
900,1
≤8
mm
≤ 10
1,E+07
UNE EN 12592
%
≥ 92
Punto de Inflamación v/a
1,E+06
UNE EN ISO 22592
ºC
≥ 235
Residuo del ensayo de película fina y rotatoria Variación de masa
G* (Pa)
Solubilidad
1,E+05
1,E+03
ENE EN 126071
70 60 50
UNE EN 1426 1,E+01 0
20 UNE 10EN 1427
40
≤ 1,0
%G* B 35/50
30
G* BC 35/50 d B 35/50
1,E+02
Penetración retenidad Variación del Punto de Reblandecimiento
80
UNE EN 12607-1
1,E+04
d BC 35/50 % p.o. 30
ºC
90
40
≥ 65
50 –4 máx 60 mín T (ºC) +8
≥ 60
20 10
70
90 mín80 -5 máx +10
δ (º)
G* (Pa)
1,E+06
EMULSIONES TERMOADHERENTES
• USO: 9 • CARACTERÍSTICAS DIFERENCIADORAS:
RIEGOS DE ADHERENCIA ENTRE CAPAS ASFÁLTICAS
9BETÚN RESIDUAL DE BAJA PENETRACIÓN 9SIN FLUIDIFICANTES
• DOTACIONES:
9DE 300 g/m2 a 400 g/m2 de emulsión 9ligante residual min 250 g/m2 bajo capa de rodadura y min 200 g/m2 en el
• VENTAJAS:
resto de los casos.
9MÁS EFICACES ¡¡ NO SE PEGAN A LAS RUEDAS DEL TRÁFICO DE OBRA !! 9LOGRAN QUE LOS PAVIMENTOS TRABAJEN ADECUADAMENTE
• ASPECTOS A TENER EN CUENTA:
9UTILIZAR RAMPA DE RIEGO. Cuidar la limpieza de los difusores de la
rampa de riego
9SEGUIR LAS RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE
EMULSIONES TERMOADHERENTES PARA RIEGOS DE ADHERENCIA BAJO CAPAS DE MEZCLA BITUMINOSA APLICADAS A MÁS DE 120ºC.
• Dos tipos: convencional (C60B4TER) y modificada (C60BP4TER). Las modificadas se utilizarán para los riegos de adherencia de la capa de rodadura y las convencionales para las adherencias del resto de capas del firme. • En épocas y/o zonas cálidas se deberán elegir emulsiones con menor penetración del residuo. • Control del riego de adherencia mediante ensayo de corte según la norma NLT-382. El valor mínimo de la resistencia al corte a 20ºC y a una velocidad de deformación constante de 2,50 mm/min será de 0,50 MPa .
VENTAJAS DE LAS EMULSIONES TERMOADHERENTES 1. Alta adherencia al soporte, logrando una perfecta y homogénea unión entre capas. 2. Nula pegajosidad a los neumáticos de los vehículos de la obra, manteniendo limpios la obra y su entorno. 3. Estabilidad al almacenamiento y fácil manejo 4. Mayor eficacia con menor consumo (se puede reducir un 30% la dotación frente a una C60B4 ADH) 5. Pronta aplicación de la mezcla asfáltica siguiente.
PANORAMA AMBIENTAL ACTUAL • Preocupación ambiental creciente
•
Disminución de emisiones
•
Conciencia ambiental
Bioemulsiones EMASFALT BIO CON “NAFTAS VERDES”
Sustitución de los fluidificantes actualmente utilizados en algunas formulaciones (naftas de petróleo), por otros productos de origen vegetal. EMASFALT BIO CON “TENSOACTIVOS ECOLÓGICOS”
Sustituir los tensoactivos actualmente utilizados en las emulsiones bituminosas (generalmente aminas grasas) por otros productos más amigables con el medioambiente, sin desfavorecer su poder emulsionante. Nota: En todas ellas se mantienen las prestaciones de las actuales emulsiones bituminosas en las mezclas (adhesividad, capacidad de envuelta, estabilidad, cohesión,..).
Consecución de objetivos:
DESARROLLO SOSTENIBLE Y
SEGURIDAD
PROTECCIÓN AMBIENTAL
•Materias primas seleccionadas NO peligrosas para el medioambiente NI para las personas • Naftas sin COV, de baja inflamabilidad y alto poder
fluxante. • Tensoactivos biodegradables, no tóxicos para los
organismos acuáticos.
Características
• Fabricación en las actuales fábricas de emulsiones sin grandes modificaciones.
CALIDAD
• Características adecuadas según tipo/aplicación. • Cumplen las especificaciones recogidas en el artículo 213 del PG 3, así como las de la futura normativa europea de emulsiones UNE-EN 13808.
LAS TÉCNICAS TEMPLADAS: UNA RESPUESTA A LAS NECESIDADES MEDIOAMBIENTALES (AHORRO ENERGÉTICO Y MENOS EMISIONES CON LAS MISMAS PRESTACIONES)
–Mezclas calientes (“hot mixes” asphalt HMA) >140º –Mezclas semicalientes (“warm mixes” asphalt WMA ó “enrobis tièdes” >100º‐ 140º –Mezclas templadas (“half‐warm mixes” asphalt WMA ó “enrobis semi‐tièdes” 60º –Mezclas en frío (“cold mixes” asphalt ó “enrobis a froid”) Tª Ambiente
•
¿Qué son?
Mezcla de áridos y emulsión, donde el árido se calienta entre 70 y 90ºC y la emulsión entre 40 y 50ºC (puede variar según tipo de mezcla)
•
Drenante templada
• Composición granulométrica en el huso PA-12 • Aridos entre 70 y 80ºC • Emulsión C67BPF4 MBA entre 40 y 50ºC • Porcentaje habitual de emulsión: 7% • Huecos > 20%
• Reciclado templado • Granulometría del fresado según los husos RE1 o RE2 de la OC 8/2001 de reciclado de firmes • Material fresado entre 90 y 95ºC • Emulsión C60B7 REC a temperatura ambiente •Porcentaje habitual de emulsión: 3%
• Mezclas densas templadas (tipo AC) • Granulometría de los áridos según los husos correspondientes • Aridos a Tª entre 90 y 120ºC • Emulsión C65B4 MBC entre 30 y 50ºC • Porcentaje habitual de Emulsión: 8%
VENTAJAS DE LAS MEZCLAS EN CALIENTE + VENTAJAS DE LAS MEZCLAS EN FRÍO
• Frente a mezclas en caliente • Posibilidad de acopiar (Tª mín 40-60ºC, según tipo) • Seguridad Laboral • Mezclas más flexibles • Menor consumo de combustible para calentamiento • Tasas de reciclado del 100% (en reciclado templado) • Frente a mezclas en frío • Alta cohesión inicial • Elevadas características mecánicas • Se evitan tiempos de curado (en reciclado templado)
EXPERIENCIAS REALIZADAS •Mezcla drenante templada • AV – 922 entre Pedro Bernardos y Serranillos • Finales del 2006
EXPERIENCIAS DE REC. TEMPLADO Año 2008: •EN 205 PK 3+500 a PK 6+130 (Alberto Couto Alves) Año 2009: •EN 205 y EN 206 (Famalicão) •EN 244 – Entre Ponte de Sôr (km 58+380) e cruzamento com EN 118 (km 82+544)(Construçoes Jjr & filos S.A) Longitud 25Km Superficie: 193 300 m2 Tráfico tipo T2. Capa base.
ULTIMA EXPERIENCIA REALIZADA Año 2010: PROYECTO TRACC
DGC Junta de Castilla y León. Refuerzo de firme con mezclas bituminosas experimentales Carretera CL-600 (Valladolid) (Pk 6+550 al 8+245)
FABRICACIÓN Y PUESTA EN OBRA DE MEZCLAS TEMPLADAS • Asimilable a la fabricación y puesta en obra de una MBC • Aridos/Fresado calentado entre 70 y 100 ºC s/tipo mezcla • Mezcla con la emulsión • Envuelta de los áridos • Posibilidad de acopio (atención a la temperatura mínima de compactación) • Transporte al lugar de empleo con volquetes de caja lisa
FABRICACIÓN DE MEZCLAS TEMPLADAS • En central en caliente convencional • Continua • Discontinua • Precaución en la alimentación de la emulsión • Conductos de alimentación no calefactados • Si no, implementar sistema de alimentación • Mínimo coste de adaptación a la técnica
PUESTA EN OBRA DE MEZCLAS TEMPLADAS • Extendido convencional • Equipo de extendido el habitual en MBC • Plancha de extendido caliente • Precompactación • Especial atención a la temperatura mínima de compactación
CONCLUSIONES FINALES
• HAY UNA GRAN INQUIETUD ENTRE LOS FABRICANTES DE LIGANTES PARA CONTINUAR DESARROLLANDO NUEVOS PRODUCTOS.
• EXISTEN
NUEVOS LIGANTES PARA DAR RESPUESTA A LAS NECESIDADES ACTUALES DE LAS CARRETERAS Y MEJORAR EL COMPORTAMIENTO DE LOS FIRMES.
• LA
TENDENCIA INFLUENCIADA POR AMBIENTE.
FUTURA ESTÁ FUERTEMENTE UN MENOR IMPACTO AL MEDIO
• SE BUSCA UN AHORRO ECONÓMICO …
SIEMPRE QUE LA CALIDAD Y DURABILIDAD DE NUESTRAS CARRETERAS NO SE VEA PERJUDICADA.
MUCHAS GRACIAS POR VUESTRA ATENCIÓN
Mª del Mar Colás
