EL PERFECCIONAMIENTO DE LOS CEMENTOS ASFÁLTICOS II

Ing. Iván Chávez Roldán.

EL PERFECCIONAMIENTO DE LOS CEMENTOS ASFÁLTICOS.

I. INTRODUCCION

Como lo precisáramos en el artículo anterior, "El reto del perfeccionamiento de los ligantes asfálticos ya empezó en nuestro País", y la empresa Carlos Amoros Heck Contratistas Generales S.A., presenta por primera vez en el Perú, las Emulsiones de Asfalto Modificado con Polímeros SBS, siendo este ligante superior a la tradicional Emulsión Modificada con Polímeros SBR, y que es complemento de estas ultimas tecnologías asfálticas que están incursionando acertadamente en el Perú.

En el presente trabajo presentamos teóricamente la importancia del uso de las emulsiones con asfalto modificado con polímeros SBS y completamos el trabajo anterior, respecto al transporte, almacenamiento, recepción en obra de los asfaltos modificados con polímeros SBS (AMP), producción, transporte y puesta en obra de las mezclas de microaglomerado que actualmente están trabajando en la obra: Mantenimiento Periódico de la carretera Panamericana Sur (tramo: Pte. Montalvo – Pte. Camiara).

II. USOS DE LOS ASFALTOS MODIFICADOS CON POLÍMEROS SBS

En los casos específicos en que las propiedades de los ligantes tradicionales son insuficientes para cumplir con éxito la función para lo cual fueron diseñados, se deben usar indefectiblemente los asfaltos modificados con polímeros SBS, siendo los campos de aplicación mas frecuentes los siguientes:

Mezclas Drenantes: Están compuestas de una granulometría abierta, con un porcentaje elevado de vacíos (mayor al 20%), una pequeña cantidad de finos (menos del 20%), con estas características, se debe diseñar el ligante con una alta viscosidad para que la película de recubrimiento de las partículas pétreas sea lo suficientemente gruesas para contrarrestar los efectos del envejecimiento y del agua, buena capacidad de cohesión para evitar la disgregación de la mezcla.

Mezclas discontinuas y Microaglomerados: Se colocan en espesores delgados, son antiderrapantes y altamente resistentes al desgaste, son de colocación rápida, se usan para la conservación de vías que exigen superficies de rodadura de buena macro textura. El uso de polímeros en este tipo de mezcla es para aumentar su durabilidad.

La resistencia de la mezcla se consigue con áridos de buena calidad, elevado porcentaje de filler, y un asfalto modificado con polímeros SBS. Es importante la adherencia de esta superficie con la capa subyacente, para soportar la acción del tráfico y el desprendimiento de los áridos, es recomendable usar una emulsión de asfalto modificado con polímeros SBS.

Mezclas Densas: Diseñadas para tráfico intenso, debe ser resistente al ahuellamiento, debe reducir la posibilidad de rotura por fatiga. Los asfaltos modificados con polímeros SBS asimilan mayores tensiones iniciales que cualquier mezcla convencional.

Tratamiento Superficial SAMI: Son membranas absorbentes de tensiones, retardan la reflexión de fisuras, grietas y juntas de un pavimento antiguo hacia la nueva superficie. deberá tener una gran capacidad de recuperación elástica, para que pueda asimilar estos esfuerzos de tracción y contracción. Para que tenga capacidad de recuperación elástica, requiere que el ligante tenga una gran concentración de Polímeros SBS.

Tratamientos Superficiales: Ofrecen excelentes resultados para vías de fuerte intensidad de tráfico y/o zonas climáticas de temperaturas extremas.

Son riegos de emulsiones fabricadas a base de asfalto modificado con polímeros SBS y riego de material pétreo chancado en uno o más riegos. El ligante ofrece mayor capacidad de adherencia, resistencia al envejecimiento que las emulsiones modificadas con polímeros SBR.

Estas emulsiones de asfalto modificado con polímeros SBS (CRS-2P), son de fácil manipuleo debido a que son completamente líquidas a temperatura ambiente y para riegos tienen las mismas características que en los riegos de las emulsiones tradicionales.

III. DESPACHO, TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE LOS AMP

El AMP se manipulea con temperaturas altas. el despacho en la planta de producción de AMP se realiza entre 170ºC – 190ºC de temperatura.

Si se requiere transportar el AMP a obra, se deberá realizar en cisternas térmicas para asfaltos tradicionales, no requieren de ningún requisito que no sea el convencional como son: líneas de calentamiento para aceite térmico, deberán estar aislados y provistas de termómetros y tomas de muestra situados en sitios accesibles. El AMP podrá enfriarse sin inconvenientes y volver a calentarse sin temor a la separación, pero con la seguridad que dicho asfalto tiene estabilidad al almacenamiento, esto debe comprobarse con un estudio de imágenes en su micro textura con el microscopio de fluorescencia.

Foto nº 1. Microscópio de Fluorescência Foto nº 2. AMP incompatible
 
Foto nº 3. AMP compatible, no estable Foto nº 4. AMP compatible y estable

El AMP se almacenan en tanques convencionales para cemento asfáltico, pueden ser horizontales o verticales, con sus respectivas líneas de calentamiento, debidamente aislados, y deberán estar provistos de bocas de ventilación para evitar que trabajen a presión. Opcionalmente, se les puede implementar de agitadores que tengan velocidad de rotación graduable, a 60 rpm cuando se requiere mantener homogeneidad en la temperatura y a 20 rpm, para mantenerlo solo en almacenamiento en largos periodos de tiempo.

Foto nº 5. Agitadores en tanques de obra

La temperatura del AMP baja rápidamente y cuesta aumentarle la temperatura. Se debe considerar que subir la temperatura del AMP en 5ºC se tarda aproximadamente 2 horas, a veces es conveniente tener agitadores que ayudan al control homogéneo de temperatura del AMP. El sistema de calentamiento debe ser capaz de elevar la temperatura hasta 220ºC en promedio.

La descarga en los tanques de almacenamiento en obra, se debe realizar entre 150ºC – 170ºC, si es necesario se debe conectar al sistema de calentamiento la cisterna del transporte.

Para mantener el asfalto modificado a periodos de almacenamiento largos, se puede mantener entre 140 – 145ºc, usando los agitadores a baja revolución (20 rpm). Para preparar el ligante para la producción, se procederá a calentarlo de acuerdo a lo que sugiere la carta de viscosidad proporcionada por el productor. Ver foto nº 5. (Viscosímetro Brookfield y ejemplo de carta de viscosidad)

 

IV. Producción, Transporte y Puesta en Obra de la Mezcla Asfáltica con AMP.

Se debe producir la mezcla asfáltica a la temperatura en la cual la carta de viscosidad arroje 2 Poises.

Foto nº 7. Riego de Liga con Emulsión CRS-2P

La mezcla debe transportarse a obra en volquetes que deben estar provistos de doble lona lo suficientemente grandes para cubrir incluso las paredes laterales de la tolva. Debe estar fijamente sujeta en la parte delantera de la tolva con la finalidad de evitar que ingrese el viento dentro de la tolva.

Para evitar la segregación de la mezcla, se empezará a cargar los volquetes por la parte delantera, luego la parte posterior y se culminará por la parte central.

Foto nº 8. Carguío de Mezcla

El transporte de la planta de producción de la mezcla a obra, no debe tomar más de 4 horas.

La terminadora asfáltica debe estar en operativa en un 100 %, su sistema de calefacción de la plancha, vibración, sensores y patines. Se colocan tolderas para evitar la exposición de la mezcla y se enfríe muy rápidamente. Si la mezcla en la terminadora esta paralizada por más de 20 minutos, se desechará la mezcla asfáltica.

Foto nº 9. Doble Toldo en Volquetes

La temperatura del medio ambiente para la colocación no debe ser menor de 10ºC

Foto nº 10. Toldos en Terminadora Asfáltica

Se debe compactar la mezcla asfáltica en obra a la temperatura en la cual la carta de viscosidad sugerida por el productor arroje 3 Poises.

Por las temperaturas que se manejan en este tipo de trabajos, la compactación se realiza con rodillos liso de rolas de acero de 10 TN, Por los espesores que se colocan en las mezclas discontinuas (3.5 cm.), la vibración no es fundamental, puede ser contraproducente. Se recomienda un número de 6 pasadas, considerando 1 pasada la de ida y retorno

Foto nº 11. Toldos en Terminadora Asfáltica

No se realizan trabajos de rastrillados, manuales excepto en las juntas o en algún desperfecto en el acabado. El sistema de colocación es muy rápido y es necesario usar dos rodillos lisos de rolas de acero.

Foto nº 12. Dos rodillos de Rolas de Acero para la Compactación.

A pesar que el rodillo neumático cumple una función fundamental en el amasado de la mezcla, por tratarse de mezclas discontinuas de pequeños espesores y se trata de dejar un acabado de macro textura, no es conveniente el uso de este, a menos que el ensayo del "Circulo de Arena", lo requiera. Este ensayo mide la macro textura en la superficie de rodadura.

Foto nº 13. Ensayo de Circulo de Arena.

El rodillo neumático se usará solo en los bordes de la carpeta para evitar la disgregación.