Boletín AMAAC 9

No. 09 / 2012

Seminario Internacional: Innovaciones tecnológicas de las mezclas asfálticas en América

Técnicas emergentes en la fabricación de mezclas asfálticas

transformación en movimiento... vive el asfalto!

Índice

Técnicas emergentes en la fabricación de mezclas asfálticas.

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Petróleo: está aquí para quedarse… al menos por décadas.

Programa Seminario Internacional: Innovaciones tecnológicas de las mezclas asfálticas en América

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TÉCNICAS EMERGENTES EN LA FABRICACIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS.

En este artículo, se destacan las mezclas fabricadas a baja temperatura, semicalientes y templadas con las que se consigue un ahorro energético importante y reducir las emisiones a la atmósfera.

MEZCLAS SEMICALIENTES Este tipo de mezclas están en pleno desarrollo en la actualidad. La principal característica de estas mezclas es que la temperatura de fabricación está comprendida, en general, entre los 100oC y 130 oC consiguiendo reducir la temperatura de fabricación en unos 200 - 40 oC respecto a las mezclas convencionales.

Con este tipo de mezclas es menor el envejecimiento del asfalto durante el proceso de fabricación por lo que hace presumible una mayor durabilidad de la mezcla.

En la actualidad existen diversos tipos de mezclas semicalientes dependiendo de si se modifica el ligante asfáltico/agregados o el proceso de fabricación.

MODIFICACIÓN DE LIGANTES ASFÁLTICOS/AGREGADOS Dentro de la modificación de los ligantes asfálticos se destaca la utilización de ácidos grasos o ceras. En el primer caso se consigue un efecto de lubricación entre asfalto y el agregado que nos permite realizar la mezcla con una menor temperatura de los agregados. En el caso de las ceras, se reduce la temperatura tanto del ligante como de los agregados ya que

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éstas actúan como un reductor de viscosidad del ligante.

Otro sistema consiste en el empleo de zeolitas, aluminosilicatos con estr uctura de armazón que presenta hasta un 20% de agua en su interior, la cual se libera durante el proceso de mezclado aumentando así la superficie específica del asfalto y por tanto la fabricación a menor temperatura. Se trata de una espumación indirecta.

La mezcla no sufre modificación de diseño alguna, dado que las zeolitas, como se ha mencionado anteriormente se añaden al mezclador.

Es por ello que las modificaciones a realizar en planta se resumen en dotar a la planta de una banda de alimentación al mezclador para añadir las zeolitas.

MODIFICACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE FABRICACIÓN Uno de los sistemas de fabricación de mezclas semicalientes en las que se modifica la técnica de fabricación es la tecnología LEA que está basada en la incorporación a la mezcla de un porcentaje de los agregados utilizados en el proceso de fabricación, sin secar, es decir con un ligero porcentaje de humedad conjuntamente a un activante de la adhesividad, de manera que se inicia la fabricación como si de una mezcla convencional se tratara, y una vez seco el agregado, éste se mezcla con el agregado frio y ligeramente (3%-4%) húmedo, de forma que la humedad se convierte en vapor, creando el espumado del asfalto, el cual envuelve las partículas más finas y dando como resultado una temperatura final de fabricación de unos 100o C.

La tecnología LEA está basada en la incorporación a la mezcla de un porcentaje de los agregados utilizados en el proceso de fabricación sin secar.

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En cuanto a las modificaciones que plantea esta tecnología hay que decir que desde el punto de vista de la mezcla simplemente hay que separar una parte que debe permanecer húmeda y tener en cuenta la adición del activante. A nivel de planta la modificación consiste, precisamente, en la modificación necesaria para añadir dicho activante.

Otro sistema que modifica la técnica de fabricación es la tecnología de WAM Foam, que funciona mediante la realización de dos fases de adición del asfalto, una primera con asfalto blando y la otra con asfalto duro. La primera fase representa el 20 o 30 por ciento del contenido total de asfalto y se ejecuta como si de una mezcla convencional se tratase; la segunda fase consiste en el mezclado de agregados con un asfalto más duro y la adición de un 2%-5% de agua en peso, de modo que al entrar en contacto con el agregado caliente el agua se evapora, provocando el espumado. La temperatura final de fabricación está en torno a los 110o C.

La tecnología de WAM Foam funciona mediante la realización de dos fases de adición del asfalto, la primera con asfalto blando y la otra con asfalto duro.

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La mezcla se ve modificada en su diseño en lo que respecta a la temperatura de mezclado de la parte de masa que se mezcla con el asfalto más duro, de manera que se busca la temperatura óptima para provocar el espumado. Con relación a la planta de fabricación, las modificaciones necesarias serían añadir a la planta una segunda línea de mezclado para realizar los dos mezclados, por separado proceder a su posterior conjunción; además a esta segunda línea de mezclado habría que dotarla de los equipos necesarios para la adición del agua.

MEZCLAS TEMPLADAS Son mezclas fabricadas a temperaturas inferiores a 100oC, generalmente en plantas en caliente, o en plantas especialmente concebidas para este tipo de mezclas, en donde el ligante asfáltico utilizado es una emulsión asfáltica.

Cuando se fabrican mezclas asfálticas con empleo de asfalto a temperaturas inferiores a 100oC se denominan mezclas templadas con asfalto, esto es un desarrollo muy reciente y novedoso. Se trata de una particularidad, en general casi todas las mezclas templadas se fabrican con emulsión asfáltica.

En el proceso convencional de mezclas templadas con emulsión, los áridos se calientan a temperatura entre 85o C y 100oC y la emulsión a la temperatura de almacenamiento

habitual. El mezclado se realiza en el mezclador de la planta y la mezcla fabricada sale a una temperatura inferior a 90oC. Como única precaución la conducción de la emulsión al mezclador no debe estar calorifugada o se deben reducir las temperaturas convencionales para evitar la ebullición de la emulsión asfáltica.

Esta es una técnica desarrollada en europa, en los últimos seis años, y que está ofreciendo un importante campo de desarrollo a las emulsiones asfálticas. La emulsión debe ser una emulsión especial con alto contenido de ligante y muy poco contenido de fluidificantes. El tipo de asfalto de base puede ser 35/50 o 50/70, como en los pavimentos asfálticos convencionales.

Muy recientemente, en el año 2009, una empresa española fabricante de plantas asfálticas ha desarrollado un nuevo tipo de planta multifuncional especialmente preparada para fabricar mezclas templadas. Se trata de una planta ultramóvil, montada sobre cuatro plataformas, que incorpora un tambor secador mezclador en una de sus plataformas y un sistema de filtros de bolsas en otra de sus plataformas. Esta planta está operando y ya ha realizado más de 30000 toneladas de este tipo de mezclas. La planta es capaz de producir mezclas en frío sin necesidad de hacer modificaciones que se requerirán en las plantas en caliente con producciones de unas 140t/h de mezclas templadas.

Con estas mezclas es muy importante el ahorro energético conseguido, no produciéndose humos ni olores.

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PETRÓLEO: ESTÁ AQUÍ PARA QUEDARSE… AL MENOS POR DÉCADAS.

¿Sabían ustedes que la transición entre el uso del carbón y el uso del petróleo como fuente de energía fundamental duró más de cien años y que el carbón sigue siendo la segunda fuente de energía en el mundo?

Muchos dicen que el inicio acelerado del uso del petróleo fue una decisión de cara a la Segunda Guerra Mundial, en el siglo pasado, al cambiar el sistema de energía de los barcos de guerra de la marina británica, de carbón a petróleo.

Lo descrito en el párrafo anterior de alguna forma sugiere que el uso de la energía con origen en fuentes de tipo fósil, está aquí para quedarse, al menos por varias décadas, aunque con un escenario totalmente distinto y con retos mayores y más complejos. Las razones de lo anterior son muchas, pero se pueden resumir en que hoy el petróleo, por su importancia en varios sentidos, requiere ser un elemento estable en cuanto a su mercado y, por lo mismo, en lo que toca a su precio y la estabilidad en este mercado depende de un sinfín de elementos, varios de ellos, en estricto sentido, fuera del alcance de los productores.

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Hoy el petróleo requiere ser un elemento estable en cuanto a su mercado, el cual depende de un sinfín de elementos, varios de ellos en estricto sentido fuera del alcance de los productores.

Entre tales elementos se cuenta la especulación financiera, que fija precios del hidrocarburo más allá de lo que ocurre la realidad con la oferta y la demanda, pero que al final influye en los costos de energía, lo que significa en los precios de todo y por consecuencia, induce la asignación de recursos que el consumidor final hace de su ingreso disponible sin que esto necesariamente tenga que ver con el tema del petróleo en lo fundamental, pero sí que le afecta en cuanto a las decisiones de inversión, para mantener estable a la oferta independientemente de su efecto en la economía global, porque al asignar mayor o menor cantidad de recursos en un bien (en este caso la energía), otros sectores dejan de recibirlos.

Otro de los temas que, se sabe, influyen en la formación de eventos, es la geopolítica, sobre todo porque la mayor parte de las reservas del planeta están en Oriente Medio, región de sí convulsa en la que se mezclan los temas económicos, con los políticos y los religiosos, lo que deviene en una situación inestable con fuertes visos de violencia que,

con frecuencia, aparece –o amenaza aparecer- como la mecánica de la solución de controversias, cuestión que, aunque sea un hecho, es difícil de aceptar.

La estabilidad requerida para el mercado del petróleo se ve comprometida no sólo por la formación de precios hoy, a partir de los elementos que se mencionan.

Enfrenta varios temas importantes que sí son intrínsecos de su naturaleza. El primero es que la demanda aumentó y seguirá aumentando de manera más que proporcional que la oferta. No sólo

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La demanda del petróleo crece más en los países en desarrollo que en los desarrollados, cambio que se ha venido presentando de manera paulatina pero implacable, lo que altera el escenario del productor de manera profunda.

por el crecimiento de la población sino por su ubicación: la demanda crece más en los países en desarrollo que en los desarrollados, cambio que se ha venido presentando de manera paulatina, pero implacable y que altera el escenario del productor de manera profunda, con situaciones como que en los países en desarrollo hay más de mil 300 millones de personas sin acceso a la energía eléctrica y el doble de lo anterior sin acceso a energía usada en acciones básicas, como cocinar los alimentos, ya no pensemos sólo en la electricidad.

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Además de lo mencionado, la producción de hidrocarburos es hoy fuente de discusión por un tema en boca de todos: el cambio climático. Las emisiones de CO2 son una de las consecuencias del uso del petróleo que, como se ve, no puede limitarse, pues se carece de sustitutos viables, lo que le hace a su vez indispensable para mantener el crecimiento económico que, no puede negarse, requiere el uso de energía desde siempre.

Las emisiones de CO2 son una de las consecuencias del uso del petróleo que no puede limitarse pues se carece de sustitutos viables.

Lo anterior despierta una discusión, por cierto no nueva, pero que ha cobrado importancia dada la gravedad del problema que representa la alteración del clima: cómo generar regulaciones que mitiguen el impacto del cambio climático y que a la vez no detengan la generación de la energía que lo causa que, como se describió al inicio de este artículo, no parece que vayan a dejar de ser las que provienen del uso de fuentes fósiles, por varias décadas.

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