Firmes de Carreteras. Sostenibilidad

Transcripción

1 Firmes de Carreteras. Sostenibilidad Lucía Miranda Pérez 1 Introducción 2 1

2 Sostenibilidad Mezclas Asfálticas Medioambiente Emisión de gases Materiales residuales Sociales Seguridad Salud para los trabajadores Economía Reducción consumo de combustible Reducción consumo de materiales vírgenes Sostenibilidad 3 Tipos de Mezclas Asfálticas Mezclas en caliente: Se basa en el calentamiento de los materiales hasta obtener una mezcla entorno a los ºC con una envuelta óptima que asegure unas prestaciones adecuadas tras su puesta en obra Mezclas en frío: Fabricación de mezclas bituminosas a temperatura ambiente. Metodologia amigable con el medioambiente 4 2

3 Objetivo de las mezclas a Baja Temperatura Mejorar los aspectos medioambientales de la fabricación de las mezclas bituminosas Conseguir unas prestaciones semejantes a las mezclas en caliente Disminución mezclas en caliente Temperatura Aumento mezclas en frío 5 Reducción de Temperatura de las Mezclas Asfálticas Disminución consumo de combustible Disminución de la emisión de gases de efecto invernadero Reglamento Nº 305/2011 Se añade un nuevo Requisito esencial: UTILIZACIÓN SOSTENIBLE DE LOS RECURSOS NATURALES 6 3

4 Reducción de Temperatura de las Mezclas Asfálticas La relación del consumo de combustible corresponde a un litro por cada 20 ºC que aumente la temperatura de combustión Estos consumos pueden variar entre 5 y 8 Kg de fuel por tonelada de mezcla bituminosa fabricada 7 kgco 2 / T Mezclas calientes L Fuel /T CALOR VAPORIZACION Mezclas en frío Mezclas templadas Mezclas semicalientes 3 2 SECADO

5 Objetivo con el empleo de Mezclas Asfálticas a Baja Temperatura Mejorar los aspectos medioambientales Disminuir la temperatura de fabricación y puesta en obra conservando su manejabilidad Conseguir prestaciones semejantes que para la misma mezcla en caliente Mejorar las condiciones de trabajo 9 Tipos de mezclas a baja temperatura 10 5

6 Mezclas Asfálticas Mezclas cuya temperatura de fabricación se encuentra entorno a los ºC Adición de hidrocarburos para disminuir la temperatura del ligante Utilización de compuestos que eliminen agua y permita el desarrollo de una espuma-betún que reduce la viscosidad del ligante y por tanto la posibilidad de fabricación de la mezcla Empleo de dos ligantes de distintas viscosidades 11 Mezclas Asfálticas Consiste en la transformación de un betún convencional en uno de menor viscosidad con la adición de una serie de aditivos (compuestos hidrocarbonados). Disminución consumo de combustible 18% 12 6

7 Mezclas Asfálticas Son aluminosilicatos con cavidades de dimensiones moleculares que permiten el intercambio iónico así como la presencia de moléculas de agua. 13 Mezclas Asfálticas Templadas Corresponden a aquellas cuya temperatura de fabricación por debajo de los 100 ºC Fabricadas con emulsión Fabricadas con betún En ambos casos se obtienen mezclas con un porcentaje de humedad determinado que permite la manejabilidad de la mezcla y su puesta en obra 14 7

8 Mezclas Asfálticas Templadas con Emulsión Empleo de emulsiones catiónicas estables adaptadas a las características de los áridos Evaluar compatibilidad árido-emulsión Conseguir una buena envuelta áridos-betún residual Control de la velocidad de rotura de la emulsión Control de la humedad final de la mezcla Posibilidad de empleo de material reciclado en porcentajes de hasta el 100% 15 Mezclas Asfálticas Templadas con Betún Estado del betún cuando se adiciona una cierta cantidad de agua fría incrementando su superficie y reduciendo su viscosidad La adición de una cierta cantidad de agua fría y aire comprimido a una masa de betún en una cámara de expansión genera espontáneamente espuma Se produce un intercambio de energía entre el betún y el agua El agua sube su temperatura y se transforma en vapor que se introduce en el betún por la presión generada en la cámara de expansión 16 8

9 Mezclas Asfálticas Templadas con Betún El vapor incorporado al betún es liberado desde la cámara a través de una válvula produciendo la expansión del betún y el agua, se puede mantener durante segundos El enfriamiento de la espuma da lugar a su condensación desintegrándola y haciendo que el betún adquiera su forma original Para la producción de la mezcla, el árido se debe incorporar cuando todavía existe espuma. Se adhiere en este caso el ligante a los finos produciendo un mortero que actuará sobre las partículas gruesas 17 Mezclas Asfálticas Templadas con Betún Razón de expansión: Relación entre el volumen del betún espumado y el volumen del betún original. Proporciona información sobre la trabajabilidad de la espuma y su capacidad para cubrir los áridos Vida media: Es el tiempo en segundos que tarda el betún en reducir su volumen a la mitad del volumen expandido. Es un indicador de la estabilidad de la espuma y muestra el tiempo disponible para mezclas el betún con los áridos 18 9

10 Mezclas Asfálticas Templadas con Betún (LEA) Aprovechamiento de la humedad de las arenas para conseguir la envuelta y manejabilidad necesaria para la fabricación de la mezcla bituminosa Técnica en la que se combina la acción de la temperatura, el agua y la energía de la mezcla sobre los constituyentes (áridos y betún) Utilizar los cambios de estado del betún (fluido en caliente y expandido o emulsionado en contacto con el agua) 19 Características de las mezclas 20 10

11 21 Mezclas Asfálticas Baja Temperatura Temperatura ºC Caliente Templada Límite caliente Límite tibia Tiempo transporte (horas) 22 11

12 Fabricantes de Maquinaria 23 Mezclas Asfálticas Baja Temperatura Incorporación de equipamiento para la eliminación de vapor de agua Adaptación de las plantas para la colocación de dispositivos para la incorporación de materiales (material reciclado, aditivos, etc) Desarrollando alternativas para acoplar las nuevas tecnologías a las plantas Zaragoza 31 Mayo de 2012 actuales 24 12

13 Fabricantes de Mezclas 25 Mezclas Asfálticas Baja Temperatura Metodologia de fabricación Temperaturas de los materiales Secuencia de introducción de los materiales Humedad final de la mezcla Control de la temperatura final de la mezcla Evaluación de la cantidad de filler Definición de la fórmula de trabajo 26 13

14 Mezclas Asfálticas Baja Temperatura Fórmula de trabajo Características de los materiales Metodologia de secuencia de dosificación Criterios para la preparación de probetas Criterios para la ejecución de los ensayos (adaptación de la normativa vigente) 27 Laboratorios de control 28 14

15 Mezclas Asfálticas Baja Temperatura Control de calidad Metodologia para la toma y conservación de las muestras Temperaturas de calentamiento de las mezclas Metodologia para la determinación de la humedad de la mezclas Definición de los métodos de compactación y adaptación de los métodos de ensayo (curado de probetas) 29 Requisitos Reglamentarios 30 15

16 Mezclas Asfálticas Baja Temperatura Requisitos Reglamentarios El Marcado CE no es de aplicación a las mezclas templadas Existen unas Recomendaciones para el empleo de mezclas templadas con betún y con emulsión desarrollado por la Junta de Andalucía Futuro incorporación en el PG-3 especificaciones para las mezclas semicalientes 31 Mezclas Asfálticas Baja Temperatura Conclusiones El empleo de mezclas templadas permite sin riesgos abordar la pavimentación convencional Mejora la respuesta actual a las necesidades medioambientales Reducción de temperaturas Emisiones de gases Disminución de empleo de combustibles fósiles Posibilidad de empleo de material reciclado Mejora las condiciones de trabajo Aumenta las prestaciones por la ampliación de las distancias de transporte 32 16

17 GRACIAS POR SU ATENCIÓN 33 17