Boletín El Asfalto - Edición Digital Nº9

SU MA RIO

STAFF

Boletín “El Asfalto”

Edición digital, Número 9

2° cuatrimestre de 2023

Coordinadores de edición: Dr. Ing. Hugo D. Bianchetto Dr. Ing. Rodolfo Adrián Nosetti

Comité editorial:

Dra. Ing. Silvia Angelone

Diseño y diagramación: Ilitia Grupo Creativo - ilitia.com.ar

Edición y corrección: Dolores Cuenya

El Asfalto es una publicación digital periódica de la Comisión Permanente del Asfalto de la República Argentina, sin valor comercial.

Propietario: Comisión Permanente del Asfalto de la República Argentina

Av. Paseo Colón 823 (1063)

10° Piso B – C.A.B.A.

ISSN EN TRÁMITE

Realizada por la Comisión Permanente del Asfalto de la República Argentina

Dirección Nacional de Derecho de Autor Expediente RE-2020-11075988

Se prohíbe la reproducción total o parcial del contenido de esta revista sin previa autorización.

La Dirección de la revista no se hace responsable de las opiniones, datos y artículos publicados. Las responsabilidades que de los mismos pudieran derivar recaen sobre sus autores.

• NOTA EDITORIAL

• ENTREVISTA A LA MG. ING. EMMA LÍA ALBRIEU CIPOLLINA Presidenta de Asociación Argentina de Carreteras (AAC)

• ENTREVISTA AL ING. MARIO ROBERTO JAIR Presidente de la CPA

• PRÓXIMOS EVENTOS

• TRABAJOS

El asfalto une… y nos une

Comonuevo presidente de la Comisión Permanente del Asfalto quiero compartir con los lectores del Boletín El Asfalto el honor que esta designación me genera. Estar al frente de una institución reconocida en nuestra industria, que acaba de cumplir 78 años de vida, representa una responsabilidad y una oportunidad únicas; agradezco a mis colegas de la Comisión Directiva por el apoyo y a mis antecesores por la gestión realizada.

Los que me conocen saben de mi afán por la innovación y la introducción de nuevas tecnologías en materia de pavimentación asfáltica, que he intentado llevar a cabo en nuestro país y que ha guiado mi proceder profesional: desde aquí, continuaremos en esa dirección, compartiendo los adelantos que en materia de productos asfálticos y sus aplicaciones se generen local e internacionalmente.

Hoy día, la agenda de la industria de la construcción en general, y de la nuestra en particular, tiene como compromiso la sustentabilidad, la resiliencia y la reducción de la huella de carbono. La tecnología del asfalto ha sido pionera en línea con este compromiso global: reciclar y reutilizar pavimentos envejecidos, reducir las temperaturas en la producción y colocación de mezclas bituminosas y bregar, cada vez más, por la utilización de emulsiones asfálticas.

Manteniendo nuestro formato acostumbrado, en este número se presentan dos trabajos técnicos en línea con la agenda citada: “Estabilizados granulares con asfalto espumado (BSM). Elaboración en planta central”, de los autores Andrés Pugliessi, Gustavo Seret y Mauricio Volken; y “Uso del DSR para el control de calidad de emulsiones”, a cargo de Daynellys Rodríguez y Santiago Kröger.

Además, entrevistamos a Emma Albrieu, actual presidenta de la Asociación Argentina de Carreteras, entidad de la cual somos socios fundadores y con la cual continuamente coordinamos tareas en común para la difusión de nuestra actividad. Por otra parte, en nuestra sección “Conociendo al CILA”, presentamos al Dr. Ricardo Bolaños, delegado de El Salvador en dicha organización, quien resume su actividad profesional, como así también su relación con la CPA.

Por último, quiero agradecer al grupo editor, a los autores de los trabajos técnicos que forman parte de esta edición y a los auspiciantes que permiten que este boletín continúe llegando a ustedes de manera gratuita.

Un saludo muy grande, porque el asfalto une… y nos une.

Ing. Mario Roberto Jair Presidente de la Comisión Permanente del Asfalto

Ing. Mario Roberto Jair

YPF TE ACOMPAÑA

POR EL CAMINO DE LA SUSTENTABILIDAD Y EL CUIDADO DEL MEDIOAMBIENTE

YPF continúa liderando la investigación y el desarrollo en el campo de las obras viales. Fomentando las mejores prácticas y la implementación de nuevos productos, acercamos soluciones para el mantenimiento de pavimentos y nuevos proyectos viales.

Actualmente nos encontramos trabajando en una nueva línea de productos buscando dar respuesta a la necesidad del cuidado del medioambiente y acompañando las tendencias a nivel mundial: los “Asfaltos Viales Sustentables”.

Dentro de esta nueva línea contamos con mezclas que permiten la reutilización de materiales poliméricos reciclados plásticos, tales como el polietileno de envases provenientes de aplicaciones industriales y agrícolas, y la incorporación de caucho triturado reciclado de los neumáticos fuera de uso. También contamos con asfaltos que permiten reducir la temperatura en las operaciones de extendido y compactación de la mezcla asfáltica. Esto impacta positivamente gracias al menor consumo de combustibles y reducción de las emisiones. Se fomenta así mayor productividad, reducción de las interrupciones al tránsito y extensión de la ventana de trabajo.

Mediante los mismos, acompañamos a la industria vial en la reducción de las emisiones de efecto invernadero. Colaborando en la disminución de la huella de carbono y formando parte de diferentes proyectos de economía circular. En YPF lideramos este tipo de iniciativas ubicándonos a la vanguardia en el desarrollo y promoción de especialidades asfálticas sustentables.

El crecimiento empieza con nuestros asfaltos.

Entrevista a la Mg. Ing. Emma Lía Albrieu Cipollina

PRESIDENTA DE ASOCIACIÓN

ARGENTINA DE CARRETERAS ( AAC )

Ingeniera Civil por la Universidad Católica de Córdoba, Argentina. Maestría en Negocios Internacionales en L’ecole Nationale des Ponts et Chaussees y UB. Especialización en suelos y cimentaciones en el CEDEX y la Universidad Politécnica de Madrid. Fue profesora asociada de Conservación de Caminos en la Escuela de Graduados de Ingeniería de Caminos de la Universidad de Buenos Aires a fines de la década de 1990. A mediados de 1990, fue supervisora de obras la Red de Accesos a la Ciudad de Buenos Aires. Gerenta Técnica y Directora Ejecutiva de las Concesiones Viales Nacionales (2001 – 2009). Gerenta de Infraestructura del Mercosur en UNOPS, Oficina de las Naciones Unidas de Servicios para Proyectos (2010 – 2012). Consultora técnica para la Región Americana. Actualmente, coordinadora de proyectos y Gerenta Ejecutiva de Planeamiento y Concesiones en Vialidad Nacional. Vicepresidenta de PIARC (Asociación Mundial de la Carretera) desde 2022. Presidenta de la Asociación Argentina de Carreteras (desde el 26-04-2023).

1.- Recientemente asumió como presidenta de Asociación Argentina de Carreteras (AAC). ¿Cuáles son sus expectativas y desafíos para este período?

Como todos sabemos, las elecciones presidenciales en Argentina representan un período de cambios que genera muchas expectativas.

De todos modos, y como siempre, aspiramos a colaborar con todas las provincias para cumplir nuestra meta primordial, que es promover el progreso de una infraestructura vial de excelencia en todo el país, difundiendo los avances y desarrollos relacionados con la carretera y el transporte sostenible, tal como lo manifiesta el lema original de nuestra asociación, “Por más y mejores caminos”, al que hace unos años agregamos “El camino es innovar. Innovar es el futuro”.

2.-

¿Quiénes conforman la AAC?

La asociación está conformada, además de todas las Vialidades provinciales, por cuatro organismos

viales: la Dirección Nacional de Vialidad, la Agencia Nacional de Seguridad Vial, la Comisión Nacional de Regulación del Transporte y el Consejo Vial Federal.

También forman parte de la asociación universidades, socios particulares y distintas empresas relacionadas con el sector, tales como constructoras y proveedores de materiales viales.

3.- ¿Cuáles han sido sus motivaciones para orientar su labor profesional hacia la ingeniería vial?

Mi padre era ingeniero civil y dueño de una pequeña empresa constructora en mi provincia natal, La Rioja. Pero, a pesar de esta herencia familiar, fue durante mi primera experiencia en el Órgano de Control de la Red de Accesos a la Ciudad de Buenos Aires, bajo la tutela del Ing. Roberto Cruz - su primer presidente y un mentor excepcional- que descubrí dos factores que fueron fundamentales en mi vida: la ingeniería vial y mi vocación por la gestión en el ámbito de la administración pública.

Mg. Ing. Emma Lía Albrieu Cipollina

4.- ¿Ser la primera presidente mujer tiene algún significado especial para usted?

De acuerdo con lo que me han expresado varias jóvenes ingenieras, la motivación que les genera el hecho de que una mujer haya alcanzado la presidencia de la asociación es fundamental para ellas.

Personalmente, creo que con determinación, entusiasmo y dedicación, podemos alcanzar puestos de liderazgo que antes parecían inaccesibles para nosotras, que -como mujeres profesionales- nos enfrentamos a las desigualdades de género propias de la actividad.

5.- ¿Cuáles son las actividades de promoción y fomento que realiza la AAC a nivel local e internacional? Además de los seminarios y cursos que ofrecemos regularmente, la asociación desempeña un papel fundamental en la organización de los Congresos Argentinos de Vialidad y Tránsito.

Estos congresos, que se celebran cada cuatro años, están dirigidos a profesionales y técnicos vinculados al sector vial y, a lo largo de sus 100 años de historia, se han consolidado como un evento de relevancia tanto nacional como internacional.

6.- ¿Qué planes de capacitación y divulgación técnica se desarrollan en la AAC?

La asociación tiene como objetivo fomentar la educación, formación, investigación y progreso en el ámbito vial. Para lograrlo, llevamos a cabo seminarios y webinars, y estamos organizando charlas

y cursos de acuerdo con las demandas y requerimientos de las entidades provinciales. Creo que es importante la federalización de la asociación, por lo que nos gustaría realizar capacitaciones en las provincias para satisfacer las necesidades de cada una de ellas.

Queremos incorporar estudiantes avanzados de ingenierías afines y jóvenes profesionales para que participen en las comisiones técnicas, quienes seguramente aportarán entusiasmo y dinamismo y podrán adquirir conocimientos y experiencia de los profesionales que forman parte de las mismas.

También queremos incentivar a nuestros miembros a utilizar la sala de la asociación para presentar propuestas, casos de estudio e innovaciones, con el fin de generar un espacio de debate y difusión.

Personalmente, creo que con determinación, entusiasmo y dedicación, podemos alcanzar puestos de liderazgo que antes parecían inaccesibles para nosotras.

Finalmente, nuestra revista Carreteras nos brinda la oportunidad de difundir una amplia variedad de trabajos técnicos elaborados por nuestros asociados.

7.- Es usted vicepresidenta de PIARC (Asociación Mundial de la Carretera). ¿Cuál es la misión de tal entidad? ¿Qué importancia le atribuye a su designación, en el orden personal y desde el punto de vista del posicionamiento de nuestra vialidad nacional? En 2020 tuve el honor de ser nombrada vicepresidenta de PIARC. Desde su creación, en 1909, PIARC ha impulsado el debate mundial y el intercambio de conocimientos sobre carreteras y prácticas de transporte por carretera en el marco de un transporte sostenible integrado.

La Dirección Nacional de Vialidad forma parte de PIARC, junto a otros 125 miembros gubernamentales de todo el mundo. Esto significa estar integrado a una red que proporciona un servicio de calidad a sus

En 2020 tuve el honor de ser nombrada vicepresidenta de PIARC.

miembros, teniendo acceso a información internacional de primer nivel a través de Comités Técnicos, Congresos Mundiales de Carreteras, Congresos Mundiales de Vialidad Invernal y diversos seminarios.

Este año se va a desarrollar el Congreso Mundial en Praga, del 2 al 6 de octubre, marcando el fin de un ciclo de estudios y el comienzo de uno nuevo, por cuatro años, en el que sería importante la continuidad de los profesionales que están participando activamente en las comisiones, como así también la incorporación de otros que tengan la vocación de trabajar en un ambiente internacional, dando sus aportes de manera voluntaria.

Entrevista al Ing. Mario Roberto Jair

PRESIDENTE DE LA CPA

El Ing. Mario Roberto Jair trabaja desde hace 30 años en la industria de la producción de asfalto y de la construcción de carreteras, inicialmente como coordinador y jefe de proyectos de obras viales. Desde el año 2000, y hasta septiembre de 2018, ocupó el cargo de Bitumen Technical Manager para las Américas de la empresa Shell, formando parte del Technology Leadership Team, como experto global en emulsiones asfálticas del grupo. Actualmente, brinda servicios de consultoría independiente para empresas del sector vial en Argentina y Latinoamérica.

Durante su carrera ha realizado más de 100 presentaciones públicas en conferencias y congresos del sector, universidades y asociaciones de la industria en Argentina, Latinoamérica, Estados Unidos y Europa. Publicó más de 80 trabajos, artículos y folletos técnicos, incluyendo la autoría del capítulo 9, “Bitumen Emulsions”, y la coautoría del capítulo 21, “Surface Treatments” de la sexta edición del reconocido Shell Bitumen Handbook.

Mario es presidente de la Comisión Permanente del Asfalto de Argentina y coordinador de la Comisión de Pavimentos de la Asociación Argentina de Carreteras, siendo el representante de esta asociación en el Comité de Pavimentos de la AIPCR.

Está casado, tiene un hijo (¡y una nieta!) y vive en Buenos Aires, Argentina.

EA: ¿Desde cuándo está a cargo de la presidencia del CPA y hasta cuándo se extiende su mandato?

MRJ: Desde abril de 2023 y hasta el 31 de diciembre de 2024.

EA: ¿Cómo fueron sus inicios en nuestra institución?

MRJ: Como muchos de nuestra generación, acercándonos a los grandes hacedores de nuestra institución para aprender y participando en las reuniones de la CPA con presentación de trabajos técnicos. Cuando ingreso a la empresa Shell, en el año 2000, paso a ser el representante de la compañía en la CPA, ocupando diferentes cargos: vocal, secretario, vicepresidente primero y ahora mis colegas me han conferido el honor de presidirla.

EA: ¿Qué objetivos se ha fijado para su gestión?

MRJ: Por un lado, mantener todo lo bueno realizado hasta ahora; esto es, transferir y federalizar el conocimiento sobre los ligantes asfálticos, propendiendo a su buen uso y, por otra parte, reforzar y consolidar nuestra presencia regional e internacional con las instituciones colegas (por ejemplo, el Asphalt Institute, Eurobitume, NAPA, EAPA, etc.).

EA: Según su visión, ¿cómo puede aportar la CPA a las nuevas tecnologías viales?

MRJ: Apoyando la introducción de las mismas en

Ing. Mario Roberto Jair

nuestro país, tomando posición técnica sobre las mismas y compartiendo las experiencias que provengan tanto del exterior como las desarrolladas en nuestro país como resultado de su aplicación.

EA: ¿Qué recomendaciones técnicas se están desarrollando en el seno de la comisión y cuáles serán las futuras a abordar?

MRJ: En este momento tenemos dos subcomités técnicos trabajando:

• “Especificaciones Técnicas”, en el cual se está redactando una recomendación para el diseño y la colocación en obra de mezclas recicladas in situ con emulsiones asfálticas y que próximamente se abocará a la revisión de los pliegos de especificaciones técnicas sobre mezclas y tratamientos asfálticos de la Dirección Nacional de Vialidad del año 2017.

• “Aditivos”, que se encuentra desarrollando un documento que resume el estado del arte sobre el uso -entre otros materiales- del plástico reciclado en las mezclas asfálticas.

EA: Uno de los objetivos de la CPA es el buen uso del asfalto. ¿Cómo transmite la institución esta premisa al medio vial? ¿Hay actividades de capacitación y divulgación técnicas previstas?

MRJ: Además de nuestras históricas reuniones bianuales (la última realizada de manera virtual en Misiones, en 2021), durante los últimos años hemos organizado talleres de capacitación en diferentes provincias argentinas (Chaco, Entre Ríos y Misiones) sobre temas específicos y de interés que previamente se acuerdan con el ente provincial organizador. Estamos viendo la posibilidad de continuar en 2023, en otras provincias que ya han mostrado su interés.

EA: Históricamente, la CPA ha interactuado con empresas y organismos públicos del medio con la finalidad de potenciar el accionar de nuestra institución. ¿Con qué entidades existe tal interrelación y de qué forma se materializa?

MRJ: Exactamente. Nuestra institución mantiene un fluido contacto con sus asociados: productores de ligantes asfálticos, de aditivos, empresas

constructoras, cámaras y asociaciones del sector. A esto se suman la Dirección Nacional de Vialidad y las vialidades provinciales. Y también la academia, esto es, universidades y laboratorios abocados a la investigación sobre temas relativos al asfalto y su aplicación. Por esta razón, hemos colaborado y continuaremos haciéndolo cada vez que se nos convoque para apoyar la difusión de las actividades de la industria de la pavimentación asfáltica en nuestro país.

EA: ¿Alguna reflexión final que quiera compartir?

MRJ: Quisiera convocar al sector de nuestra industria en Argentina a continuar trabajando en la consolidación del uso de tecnologías “sustentables” en materia vial, las cuales se encuentran disponibles y con excelente experiencia local, como mezclas asfálticas “tibias” y las técnicas de reciclado en todas sus formas.

En las actuales circunstancias, apuntamos a colaborar en la disminución del impacto del cambio climático y el calentamiento global, disminuyendo las emisiones de CO2 durante las etapas de producción y colocación de mezclas asfálticas, como así también en el reciclado y la reutilización de aquellas que han cumplido su vida de servicio. Se trata de una obligación ineludible, que formará parte de la agenda de corto y mediano plazo de sector.

Quisiera convocar al sector de nuestra industria en Argentina a continuar trabajando en la consolidación del uso de tecnologías “sustentables” en materia vial.

Próximos Eventos

Nacionales e Internacionales

XII CONGRESO MEXICANO DEL ASFALTO

“La ruta del asfalto, hacia la economía circular”

Del 22 al 25 de agosto de 2023. Cancún, México.

Simposio “Sustentabilidad y Resiliencia en la Pavimentación Asfáltica”

28 de septiembre de 2023. Hotel NH CollectionBolívar 160, C.A.B.A.

Actividad arancelada / Cupos limitados asfalto@cpasfalto.com.ar www.cpasfalto.com.ar

XXVII CONGRESO MUNDIAL DE LA CARRETERA

Del 2 al 6 de octubre de 2023. Centro de Congresos de Praga (CCP), República Checa.

Organizado por la PIARC (Asociación Mundial de la Carretera), la Sociedad Checa de la Carretera y el Comité Nacional Checo de PIARC. info@c-in.eu

CAPSA 23. 13TH CONFERENCE ON ASPHALT PAVEMENTS FOR SOUTHERN AFRICA

Del 15 al 18 de octubre de 2023. Champagne Sports Resort en Drakensberg Central, provincia de KwaZulu-Natal, Sudáfrica.

14º CONGRESO INTERNACIONAL Y FERIA TECNOLÓGICA PROVIAL 2023

Del 6 al 10 de noviembre de 2023. Hotel Enjoy, Pucón, Chile.

XXII CONGRESO IBERO LATINOAMERICANO DEL ASFALTO

Del 22 al 26 de abril de 2024. Granada, Sevilla, España.

Este importante evento reúne a destacados expertos y profesionales de la industria del asfalto para compartir conocimiento sobre materiales asfálticos, áridos, diseño y conservación de pavimentos, gestión de recursos, digitalización y divulgación técnica, entre otros. www.congresocila.com

Boletín de la Comisión Permanente del Asfalto

TRABAJO TÉCNICO

Estabilizados Granulares con Asfalto Espumado (BSM)Elaboración en Planta Central

Autores: Andrés Pugliessi1, Gustavo Seret2, Mauricio Volken2

1 Introducción

La estabilización de materiales es una técnica empleada en la construcción de pavimentos que permite mejorar el desempeño estructural de los mismos.

A las técnicas de estabilización conocidas se ha sumado, desde hace ya varias décadas a nivel internacional, y desde hace poco tiempo a nivel local, la estabilización con asfalto espumado.

El proceso de estabilización de materiales con asfalto espumado es una alternativa tecnológica que presenta importantes beneficios en el comportamiento mecánico de los materiales y en los aspectos ambientales ligados al proceso de elaboración y de colocación de los mismos [SABITA (2020)[1]].

Entre estas ventajas se destaca la posibilidad de estabilizar materiales no convencionales, recuperados de procesos industriales, tales como la escoria siderúrgica u hormigones hidráulicos triturados (HHT), RAP, agregados pétreos subnormales, etc. Los beneficios económicos y de impacto ambiental que estas alternativas implican toman mayor protagonismo ante la imperiosa necesidad, en muchos casos legislada, de preservar el medioambiente, en pos de la sustentabilidad, yendo hacia un modelo de economía circular.

2 Estabilización con asfalto espumado

El asfalto se mezcla con los materiales a estabilizar bajo la forma de espuma. Modificar su viscosidad permite efectuar una adecuada difusión y mezclado del asfalto a través de todo el volumen de material a tratar.

El espumado del asfalto se produce en forma instantánea debido a la inyección de agua en las boquillas de difusión del asfalto caliente en la cámara de mezclado. De esta manera, el agua se vaporiza generando una espuma que luego se transforma en diminutas partículas de asfalto al momento en que las burbujas explotan al entrar en contacto con los agregados. Estos elementos de asfalto se distribuyen exclusivamente entre las partículas más finas del material granular,

1 ITYAC, Rosario, Argentina, a.pugliessi@ityac.com.ar.

2 ECOBSM, Rosario, Argentina, gustavo.seret@gmail.com; torinow380@hotmail.com.

Trabajo Técnico

aprovechando la dispersión generada por la presencia de un denominado relleno mineral activo (cemento o cal), gracias a la excepcional afinidad que posee este último con el asfalto.

Una vez compactado el material, se produce lo que se describe como “soldaduras por puntos”, debido a esta dispersión del asfalto entre las diversas partículas.

Estas uniones “no continuas” de las partículas de agregado hacen a los BSM diferentes de todos los otros materiales de pavimentación. La dispersión del asfalto en la matriz granular del estabilizado cambia las propiedades de corte del material, aumentando significativamente el valor de cohesión y efectuando un pequeño cambio en el ángulo de fricción interno del mismo.

Las principales ventajas que ofrece la estabilización con asfalto espumado pueden sintetizarse en los siguientes puntos:

• Incremento de la resistencia.

• Mayor durabilidad.

• Baja sensibilidad a la calidad de los materiales.

• Posibilidad de almacenamiento en acopios.

• Baja susceptibilidad a la temperatura.

• Habilitación temprana al tránsito.

Una capa compactada de BSM tendrá un contenido de vacíos similar al de una capa granular [AUSTRAROADS (2018)[2]]. Los BSM son tenso dependientes y se han denominado, coloquialmente, “material granular con esteroides”.

La presencia del relleno activo (cemento o cal) se limita a un máximo del 1 % para evitar que el material se rigidice. Esta técnica que -a excepción del asfalto que se utiliza- no requiere calentar los materiales involucrados, se emplea para la ejecución de capas de base o subbases.

3 Aspectos constructivosTratamiento en planta central

El tratamiento de los materiales con asfalto espumado en planta central se utiliza normalmente en

proyectos en los que:

• Se requiere un BSM de calidad superior para el reemplazo de una base asfáltica. El prealmacenamiento de los materiales de entrada permite que los mismos se ensayen antes del mezclado, asegurando el cumplimiento de los estándares requeridos.

• Después de la producción del BSM deba procederse al almacenamiento para uso posterior (siempre que se utilice cal como filler activo), especialmente en aquellos proyectos que utilizan métodos intensivos en mano de obra para la construcción de capas.

• Se requiere de un buen índice de rugosidad, para lo cual el BSM deberá ser colocado mediante terminadora, ya que se utiliza como base estructural principal bajo una capa de rodamiento delgada.

La planta utilizada para producir el BSM debe ser capaz de mezclar con precisión proporciones predeterminadas de diferentes materiales de entrada, añadiendo simultáneamente la cantidad correcta de asfalto espumado, agua y relleno activo.

La Figura 1 muestra el diseño de una planta típica utilizada para el tratamiento de material seleccionado con asfalto espumado.

Estabilizados Granulares con Asfalto Espumado (BSM) Elaboración en Planta Central

Figura 1. Típica planta de mezclado para tratamiento de material con asfalto espumado.

4 Estado de desarrollo en Argentina

En la Argentina esta tecnología aún no ha sido aplicada en forma recurrente, existiendo hasta la fecha solo unas pocas obras con bases BSM en la estructura del pavimento. Ninguna utiliza una planta central para su elaboración.

Sin embargo, en los últimos años, se efectuaron importantes experiencias con BSM elaborado en planta, destinando este material en obras con altos grados de solicitaciones del pavimento, entre las que se destacan:

- Calles de circulación internas del Parque Industrial Metropolitano (6.500 m).

- Calle de acceso al puerto en la localidad de Puerto General San Martín, Sta. Fe (1.200 m).

- Tramo de pruebas en Autopista Provincial Rosario – Santa Fe AP01 (300 m).

- Rehabilitación de RP N° 80 – Sección 2 - RP N° 50s – RP N° 10 (7.000 m).

A partir de lo observado en las distintas experiencias, y apostando a los beneficios en la utilización de esta tecnología, la Dirección Provincial de Vialidad de Santa Fe decidió llevar adelante la ejecución de otras tres grandes obras sobre rutas provinciales: la rehabilitación de la Sección 17 de RP N° 80, la RP N° 90 y la construcción de RP N° 10s.

4.1 Fórmulas de obra utilizadas

Para llevar adelante este desarrollo tecnológico, se han seguido las recomendaciones de la Guía Técnica: Materiales Estabilizados con Asfalto (Technical Guideline: Bitumen Stabilised Materials - TG2), edición 2020, publicada por la Asociación Sudafricana del Asfalto (SABITA).

En la Tabla 1 se presenta un resumen con los principales parámetros mecánicos obtenidos en las dosificaciones utilizadas.

4.2 Ensayos especiales

A continuación, en la Tabla 2, se presentan los resultados de ensayos especiales realizados a las mezclas en el marco de este estudio. Módulo de rigidez (stiffness) EN 12697-26 [European Standard (2009)[4]] y ensayo de rueda cargada (Wheel Tracking Test - WTT) EN 12697-22 [European Standard (2009) [5]].

4.3 Controles de producción y ensayos sobre capa terminada

Durante la ejecución de las obras, se efectuaron los controles de producción indicados en la Guía Sudafricana TG2, los cuales básicamente se resumen en moldeos de probetas ITS con material de planta para su posterior curado y rotura en condición seca y húmeda. La Tabla 3 presenta los resultados obtenidos.

Tabla 1. Principales parámetros mecánicos de las dosificaciones BSM.

Estabilizados Granulares con Asfalto Espumado (BSM) Elaboración en Planta Central

se presentan en la Tabla 4 los resultados de módulo de la capa BSM, determinados a través del retrocálculo de las deflexiones FWD (percentil 80). A la hora de analizar los resultados, es necesario tener en cuenta el período de “maduración” de las capas BSM evaluadas.

5 Comentarios finales

El proceso de estabilización de materiales con asfalto espumado constituye una alternativa tecnológica que presenta importantes beneficios, tanto en el comportamiento mecánico de los materiales como en los aspectos medioambientales ligados al proceso de elaboración y de colocación de los mismos.

Si bien en nuestro país aún no existe una imposición respecto de las valoraciones medioambientales de distintas técnicas constructivas a emplearse en la ejecución de una obra vial (tal como sí ocurre, por ejemplo, en Europa), el buen empleo de técnicas como la descripta resulta indispensable si realmente queremos apuntar a modelos de economía circular que fomenten la sustentabilidad, la reutilización, el reciclado y el cuidado del medioambiente.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Southern African Bitumen Association (SABITA) (2020) – “Bitumen Stabilised Materials – A Guideline for the Design and Construction of Bitumen Emulsion and Foamed Bitumen Stabilised Materials”, Technical Guideline TG2, Sudáfrica.

[2] Australasian Road Transport and Traffic Agencies (AUSTRAROADS) (2018) – “Design and Performance of Foamed Bitumen Stabilised Pavements”, Technical Report AP-T336-18, Sydney, Australia.

[3] DC Engelbrecht (1999). “Manufacturing Foam Bitumen in a Standard Drum Mixing Asphalt Plant”; 7th Conference on Asphalt Pavements for Southern Africa, Sudáfrica.

[4] European Standard 12697 (2009)

“Bituminous mixtures - Test methods for hot mix asphalt – Part 26: Stiffness”.

[5] European Standard 12697 (2009)

“Bituminous mixtures - Test methods for hot mix asphalt – Part 22: Wheel tracking”.

Tabla 2. Parámetros mecánicos especiales de las dosificaciones BSM.

Tabla 3. Controles de producción de mezclas BSM.

Tabla 4. Módulo de capa BSM determinado con el retrocálculo de deflexiones FWD.

TRABAJO TÉCNICO

Uso de DSR para Control de Calidad de Emulsiones

Autores: Daynellys Rodríguez, Santiago Kröger

GRUPO BITAFAL, Colonia Nicolich, Uruguay

1 Introducción

Las emulsiones asfálticas modificadas con polímeros presentan, entre otras propiedades, mejor adhesión y cohesión con los áridos, menor susceptibilidad térmica, mayor punto de ablandamiento y resistencia al envejecimiento. También aumentan considerablemente la recuperación elástica del ligante asfáltico residual y, en consecuencia, la flexibilidad y durabilidad de los tratamientos superficiales. [1]

En Uruguay, las especificaciones de las emulsiones modificadas se basan en la norma argentina IRAM 6698 [2], la cual tiene un enfoque empírico para determinar su desempeño, siendo una de las propiedades más importantes la recuperación elástica por torsión (RTE) bajo la norma IRAM 6830 [3], que indica de qué forma se modificaron las propiedades del asfalto. Este ensayo se puede considerar bastante robusto ya que básicamente es la torsión a 180° de un cilindro inmerso en la muestra de ligante asfáltico y se determina cuánto recupera luego de un período de tiempo normalizado. Aun así, la duración del ensayo en promedio, una vez obtenido el ligante asfáltico, requiere un total de 180 minutos.

Por otra parte, el método de obtención del residuo para emulsiones modificadas (norma IRAM 6694 [4]) ocupa un tiempo promedio de cuatro horas y tampoco refleja las condiciones en campo debido a las altas temperaturas que se indican.

Las emulsiones asfálticas, luego de su aplicación, requieren de un tiempo de curado para que el asfalto alcance las propiedades ligantes. En una situación extrema en campo la misma puede alcanzar temperaturas que rondan los 65°C. Sin embargo, los métodos más usados de obtención de residuo asfáltico, como destilación y evaporación en horno a 163°C, emplean temperaturas mucho más altas, que son imposibles de alcanzar en campo. Es por ello que, en este trabajo, utilizamos otras formas de obtener el residuo asfáltico de emulsiones, en menor tiempo y a temperaturas más parecidas a las de campo, para garantizar, de esta manera, que las mediciones de laboratorio sean más confiables y sirvan

Trabajo Técnico

para determinar el desempeño que tendrá el ligante asfáltico en este tipo de aplicaciones.

En la Tabla 1 se detallan los métodos de obtención del ligante asfáltico para emulsiones modificadas que serán utilizadas en el trabajo:

Resulta interesante evaluar las emulsiones por grado de desempeño por otros métodos de obtención de ligante asfáltico ya que el propuesto en el Report 837 dura unas seis horas y la norma ASTM D7404-19 que utiliza una termobalanza tiene un tiempo de duración de pocos minutos. El uso de esta última

Acondicionamiento de muestra Método de ensayo

Se colocan 200 gramos de muestras a 163°C hasta que la pérdida de masa sea constante (aproximadamente cuatro horas).

Se coloca una capa fina de muestra a 60°C en estufa durante seis horas.

Se coloca de 3 a 5 mL de muestra en una balanza medidora de humedad (MAB) y se calienta en una primera etapa hasta set de 50°C y luego se establece una velocidad de calentamiento de 10°C/min hasta alcanzar los 100°C.

IRAM 6694 método B [4]

AASHTO PP72H, método B [5]

ASTM D7404-19 [6]

Tabla 1. Ensayos de obtención del ligante asfáltico de emulsiones modificadas.

En estudios anteriores sobre metodologías para la obtención del ligante asfáltico se ha demostrado que el residuo de la emulsión obtenido por balanza medidora de humedad (MAB, por sus siglas en inglés), es rápido, sencillo y se encuentra que responde a valores de recuperación elástica mayor al resto de los métodos de obtención del residuo para emulsiones modificadas [7].

1.1 Emulsiones por grado de desempeño

En nuestro laboratorio evaluamos las emulsiones por grado de desempeño (EPG, por sus siglas en inglés), según se describe en el NCHRP Report 837, mediante el ensayo Multiple Stress Creep and Recovery (MSCRAASHTO T 350) del residuo a las temperaturas máximas de servicio. El método de obtención del residuo indicado para EPG es el AASHTO PP72H, método B como descrito en la Tabla 1. [1]

Para el caso de Uruguay, según los datos climáticos obtenidos en los últimos 40 años, tenemos dos rangos de temperaturas para cubrir todo el país con un 98 % de confiabilidad, una temperatura máxima de 61°C para el sur y de 67°C para el norte del Río Negro. [8]

representaría uno de los objetivos del proyecto, en relación con la optimización de tiempos de liberación de emulsiones.

En el proceso de recolección y análisis de datos se encontró una correlación positiva entre la recuperación elástica al aplicar una carga de 0.1KPa y el ensayo de RTE. Es por ello que el trabajo pretende la utilización de nuevas tecnologías, como el uso del reómetro de corte dinámico (DSR) como equipo de referencia internacional para medir las propiedades viscoelásticas del ligante asfáltico, además de tener una precisión asombrosa en las mediciones y una de sus mayores ventajas es la optimización del tiempo en el laboratorio.

2 Desarrollo

Para los estudios realizados en este trabajo se realizaron ensayos a más de 60 emulsiones asfálticas modificadas con valores de RTE mínima de 12, 25 y 40 %, obteniendo el residuo según los tres métodos indicados en la Tabla 1.

2.1 Validación de la norma ASTM D7404-19 (MAB)

En primera instancia, determinamos si los métodos de obtención del ligante asfáltico de las normas AASHTO

PP72H, método B y ASTM D7404-19 (MAB) tienen una relación estadísticamente significativa. Para ello se realizó una evaluación del MSCR de los residuos por ambos métodos a través del programa MINITAB.

Se encontró una correlación positiva tanto para las medidas de recuperación elástica a 0.1KPa (R0.1KPa) como de creep no recuperable, Jnr a 3.2KPa. El coeficiente de determinación obtenido permite predecir en un 88,1 % el primero y en un 94 % el segundo, utilizando como ligante asfáltico el obtenido por el residuo de la MAB.

Estos resultados sugieren que es significativamente confiable utilizar el residuo de la emulsión obtenido por termobalanza para la evaluación de las emulsiones por grado de desempeño, logrando optimizar tiempos de ensayo de laboratorio, debido a que pasamos de un total de seis horas de estufa a solo 20 minutos, que es aproximadamente el tiempo que dura el ensayo por la termobalanza.

2.2 Relación entre RTE y R0.1KPa del MSCR a 61°C Para determinar la relación entre la RTE y el valor de R0.1KPa, se utilizó como residuo el que indica la norma de emulsiones asfálticas modificadas a partir de la norma IRAM 6694.

Como se muestra en la Figura 1, el modelo de regresión lineal puede explicar en un 74.9 % de la variación de la RTE, a partir de los valores de R0.1KPa obtenidos del MSCR. Este resultado definitivamente aporta un valor importante al control de calidad de emulsiones, debido a que se pueden obtener valores probables de RTE con el ensayo de MSCR, en un tiempo estimado de 20 minutos una vez obtenido el ligante asfáltico.

Cabe destacar que, a pesar de la marcada diferencia de la naturaleza de los ensayos de determinación de la recuperación elástica por torsión (un ensayo robusto, a una temperatura de 25°C y, en el caso del MSCR, ejecutado en un equipo de alta exactitud como es el DSR y a temperatura de 61°C), es muy valioso desde el punto de vista de la operatividad del laboratorio haber encontrado una forma de predecir la variable de RTE en un 74,5 % a partir de un ensayo tan exacto y en menor tiempo de ejecución.

Sin embargo, en este punto aún el tiempo de obtención del ligante asfáltico sigue siendo de unas cuatro horas. Es por ello que se realizó en paralelo el ensayo de MSCR a los residuos por la ASTM D7404-19 (MAB).

Figura 1. RTE en función del R0.1 Kpa del ligante obtenido por la norma IRAM 6694.

En la Figura 2 se muestra que existe una relación estadísticamente significativa entre los valores del ligante asfáltico obtenido por la IRAM 6694 y ASTM D7404-19 (MAB), con una correlación positiva (r=0.98) y un coeficiente de determinación que permite predecir a partir del MAB en un 95,5 % el correspondiente al de IRAM 6694. Además, la tendencia obtenida refleja que el residuo obtenido por el método MAB muestra valores más altos de recuperación elástica en comparación con el obtenido a estufa a 163°C hasta pérdida de masa constante, tal como se encontró en otro estudio [7] y ello es debido a que no se deteriora el polímero, ya que las temperaturas del MAB son menores.

Bajo este escenario, podemos asumir que, a partir del ensayo de MSCR sobre la muestra obtenida por MAB, podemos estimar la RTE partiendo de la ecuación indicada en la Figura 1:

RTE=0.5921 * ( 〖R0.1IRAM6694) + 13.766 (1)

Donde RTE es el resultado esperado de recuperación torsional elástica en %, y 〖R0.1IRAM6694 es el valor que se genera en el reporte del MSCR del ligante obtenido por la IRAM 6694.

Si se sustituye el término de 〖R0.1IRAM6694 con la ecuación obtenida en la Figura 2, encontramos una relación de la RTE en función de la medida del valor de R0.1KPa del ensayo de MSCR a partir del residuo de la MAB, como se muestra en la siguiente ecuación:

RTE=0.5821 * R0.1MAB + 12.4758

En resumen, se logró una optimización significativa de tiempos de laboratorio en el control de calidad de emulsiones modificadas, debido a que podemos estimar la RTE a partir del ensayo de MSCR, empleando el ligante asfáltico obtenido por la MAB.

Figura 2. Recuperación al 0.1Kpa del ligante asfáltico obtenido por IRAM 6694 y ASTM D7404-19 (MAB).

3 Conclusiones

Se realizó un estudio de cómo están relacionados los ensayos de RTE y MSCR de las emulsiones modificadas utilizadas en Uruguay para tratamientos superficiales y de cómo aprovechar esa relación para el control de calidad de emulsiones.

• Se puede utilizar el método MAB para la obtención del ligante asfáltico en la evaluación de las emulsiones por grado de desempeño en vez del método AASHTO PP72H, logrando optimizar tiempos de ensayo de laboratorio en cinco horas y media aproximadamente.

• Se encontró una forma de predecir la variable de RTE en un 74,5 % a partir de los valores de R0.1KPa obtenidos del ensayo de MSCR, que es mucho más exacto y rápido de realizar, ahorrando un 90 % del tiempo de laboratorio, sin contemplar el tiempo de la obtención del residuo.

• Si conjugamos ambas optimizaciones tanto en el método de obtención del residuo así como en la estimación de la RTE a partir del MSCR logramos bajar de aproximadamente siete horas a una hora los tiempos totales de ensayo.

• A partir del ensayo de MSCR a 61°C se pueden obtener dos tipos información importante: la recuperación elástica por torsión como requisito para la aprobación de emulsiones modificadas por la norma IRAM 6698 y, además, el tipo de tráfico y la zona climática apta del residuo de la emulsión utilizada en un tratamiento superficial, como indica el NCHRP Report 837 sobre emulsiones por grado de desempeño.

• Los valores de recuperación elástica del ligante R0.1KPa obtenidos a partir del residuo de la MAB son mayores con respecto al obtenido por la IRAM 6694, debido a que se conservan de mejor manera las propiedades del polímero que modifica al ligante.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Kröger, S., Kröger, I. (2019). Tratamientos superficiales de alto desempeño. Colonia Nicolich, Uruguay. Grupo Bitafal.

[2] IRAM 6698. (2008). Emulsiones asfálticas catiónicas modificadas.

[3] IRAM 6830. (2011). Determinación de la recuperación elástica por torsión.

[4] IRAM 6694. (2006). Obtención y determinación del residuo de emulsiones asfálticas modificadas con polímeros.

[5] AASHTO PP 72-H. (2013). Standard practice for recovering residue from emulsified asphalt using low-temperature evaporative techniques.

[6] ASTM D7404. (2019). Standard test method for determination of emulsified asphalt residue by moisture balance analyzer.

[7] Motamed, A., Salomon, D., Sakib, N., Bhasin, A. (2014). Emulsified asphalt residue recovery and caracterization using combined MAB-DSR procedure.Universidad de Austin, Texas.

[8] Kröger, S., Kröger I. (2019). Emulsiones asfálticas por grado de desempeño. XX CILA. México.

Boletín de la Comisión Permanente del Asfalto

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