Asfalto de mezcla templada
El potencial de ahorrar energía es uno de los impulsos más importantes: el asfalto de templa mezclada es un material que cada vez está adquiriendo más importancia en la construcción de carreteras. Las tecnologías y las soluciones de Wirtgen Group dan respuesta a esta tendencia y contribuyen a posibilitar la fabricación y el procesamiento de un material mezclado menos caliente de una forma prácticamente convencional.
Se conoce como «asfaltos de mezcla templada» —también «asfalto tibio» o «asfalto Warm Mix»— a los materiales mezclados que presentan una temperatura de elaboración de entre 110 °C y 130 °C. Por el contrario, los asfaltos calientes convencionales se producen a entre 140 °C y 180 °C: lo más habitual es una temperatura de 160 °C con betún caliente como ligante. Son muchos los motivos que explican por qué este material cotiza cada vez más al alza en muchos países y regiones.
Con el asfalto de mezcla templada se pueden obtener beneficios económicos: El balance energético global de estas mezclas es mucho más favorable. El menor uso de energía siempre significa menos emisiones, y las de CO₂ en particular se reducen significativamente. El aumento del respeto al medio ambiente es un punto importante, por lo que el asfalto de mezcla templada está en la agenda de las autoridades de todo el mundo. Según la asociación alemana del asfalto, ya una reducción de la temperatura de tan solo 30 °C supone un ahorro de 0,9 l de fueloil (o un equivalente de combustible) por cada tonelada de asfalto acabado. Con una producción diaria de 2000 t de mezcla, esto equivale a un ahorro de 1800 l de gasóleo o hasta tres cuartas partes del consumo anual de energía calorífica en un hogar. La reducción de las emisiones de CO₂ es de 6000 kg al día. Las cifras que se pueden alcanzar en la práctica son aún mucho mayores, sobre todo porque la reducción suele ser de 50 °C o más.
El betún espumado es el ligante más habitual cuando se trata de asfalto de mezcla templada. Benninghoven es experta en la materia y puede integrar esta tecnología también en instalaciones ya existentes.
M.Sc. Ertugrul Aksakal, Ingeniero de desarrollo en investigación y tecnología de procesos, BENNINGHOVEN
Las marcas de productos de Wirtgen Group ya están cosechando éxitos en la producción de asfaltos de mezcla templada. Entre ellas, destaca Benninghoven, ya que la principal contribución al ahorro energético y a la reducción de emisiones radica en la elaboración, es decir, en uno de los equipos de mezcla de asfalto de Benninghoven. Especializada en la fabricación y el reciclaje de mezclas asfálticas de todo tipo, atesora décadas de experiencia especialmente en lo que respecta a tecnologías respetuosas con el medio ambiente.
Una condición básica para la reducción de la temperatura durante la producción de asfalto es la reducción de la viscosidad del betún. De hecho, como ligante, el betún necesita una temperatura de al menos 140 °C para recubrir el mineral. Por debajo de esa temperatura, sigue siendo demasiado viscoso. Por lo tanto, para reducir temporalmente la viscosidad, Benninghoven ha desarrollado diversas soluciones y las ha llevado a la práctica con éxito. Entre ellas se encuentran los sistemas de dosificación precisa para la adición de aditivos líquidos o sólidos y el módulo de betún espumado de Benninghoven.
El betún espumado es interesante porque al utilizarlo como ligante para elaborar asfalto de mezcla templada solo se necesita agua como material auxiliar, algo que está disponible en cualquier equipo de mezcla de asfalto. Al mezclar betún caliente con agua, el volumen se multiplica, lo que se conoce también como «espumado del betún». Gracias a la energía de la superficie liberada, el ligante moja muy bien la roca durante el proceso de mezcla, incluso a temperaturas más bajas y produce propiedades de maleabilidad para el extendido.
La tecnología detrás del módulo de betún espumado es una ventaja importante para los explotadores de equipos de mezcla de asfalto. Esta opción del sistema se añade simplemente a la sección de mezcla de pesaje. Consta de una bomba de betún, una cámara de expansión, tuberías y barra de inyección, así como una unidad de dosificación de agua. Gracias al concepto «Plug & Work» de Benninghoven, el módulo de betún espumado se puede reequipar en todo momento también en unidades ya existentes: solo hay que retirar la tapa ciega de la caja de la mezcladora y la balanza de betún e instalar como complemento el módulo de betún espumado... ¡listo! En combinación con el tratamiento de material delicado y de alta calidad de Benninghoven, se producen así asfaltos de mezcla templada que están a la altura de las mezclas convencionales.
Es posible reducir la temperatura del betún asfáltico durante su producción si se incorpora agua o aditivos para reducir temporalmente la viscosidad del betún. Pero también hay otras soluciones para conseguir una viscosidad del betún baja como son el betún espumado o la incorporación de aditivos.
Más información¿Qué soluciones acreditadas en la práctica ofrece Vögele para el extendido de asfalto de mezcla templada?
Tras el transporte de la mezcla a la obra, se procede a entregarla a la extendedora. Para ello, Vögele apuesta por las alimentadoras de la serie MT 3000: facilitan la entrega de material del camión a la extendedora y garantizan un proceso de extendido constante, sin paradas y, por tanto, eficiente.
Gracias a su potente sistema de transporte, las alimentadoras descargan 25 t de mezcla en 60 segundos. Una cinta transportadora en forma de artesa garantiza un transporte estable del material, mientras que la eficaz calefacción de la cinta mantiene la mezcla a la temperatura adecuada de forma fiable. Esto evita la segregación mecánica y térmica. Todas estas funciones permiten una entrega rápida y homogénea del asfalto de mezcla templada a la extendedora de Vögele, prácticamente sin pérdida de temperatura.
Las máquinas de Vögele son ideales para extender asfaltos de mezcla templada, desde los conceptos de transporte de material de las alimentadoras y las extendedoras, pasando por la tecnología de alta compactación de las reglas de extendido, hasta la documentación digital de la obra WPT Paving con el sistema de medición de temperatura RoadScan.
Bastian Fleischer, gerente de producto de VÖGELE
tolva adicional, cuchilla del sinfín con calefacción y tecnología de alta compactación
Si se utiliza una alimentadora, la extendedora se equipa con una tolva adicional. En el sistema se almacenan hasta 45 t de material. Este es el requisito básico para un extendido sin interrupciones.
Desde la tolva adicional, la mezcla se transporta de forma continua hasta los sinfines de distribución a través de las cintas transportadoras ascendentes. La cuchilla sinfín, situada delante del soporte intermedio, distribuye el material de manera uniforme a ambos lados. Dicha cuchilla sinfín cuenta con calefacción eléctrica, lo que evita con eficacia que se adhiera la mezcla y garantiza una presentación perfecta del material delante de la regla de extendido.
En el siguiente paso, las reglas de extendido de Vögele permiten el extendido del asfalto enfriado con un perfil preciso. Para esta mezcla se recomienda usar una regla de gran compactación. Esta alcanza ya unos valores de precompactación tan buenos que se pueden reducir considerablemente las pasadas de rodillo necesarias para lograr la compactación final.
El sistema de ventilación de Vögele proporciona una protección adicional al personal de extendido. Con él se extraen de forma fiable los vapores y los aerosoles del túnel de sinfín.
En el extendido de asfaltos de mezcla templada, resulta especialmente importante la interacción perfecta de todas las máquinas que participan en la cadena de proceso. En este sentido, el mayor potencial de optimización en cuanto a productividad y calidad lo ofrece la visión integral del proyecto de construcción. Gracias a la interconexión de las máquinas, los sistemas y los procesos que intervienen en la construcción, la digitalización aprovecha todo el potencial del Production System.
WPT Paving: Documentación digital del extendido y de la obra de Vögele
Con el Wirtgen Group Performance Tracker para la construcción de carreteras (WPT Paving), los usuarios pueden supervisar en todo momento el avance de su extendedora de Vögele en la obra y documentar los parámetros de extendido más importantes. El sistema de medición de temperatura RoadScan registra de forma continua la temperatura del asfalto extendido detrás de la regla. Estos datos de rendimiento están disponibles en el John Deere Operations Center™ para maquinaria de construcción con el fin de realizar análisis adicionales.
Dichos análisis revelan posibles áreas de mejora y permiten optimizar continuamente todo el proceso de extendido. Además, los datos pueden jugar un papel importante como justificante ante los clientes y los organismos de control.
Con WPT Paving Pro y el sistema de medición de temperatura RoadScan de Vögele, los datos relevantes de extendido y temperatura se transfieren automáticamente al John Deere Operations Center™. Allí están disponibles a efectos de documentación y análisis.
Más informaciónLa oscilación, una técnica acreditada desde hace muchos años, es ideal para la compactación de asfaltos con diferencias de temperatura. El contacto permanente entre el tambor de oscilación y el subsuelo permite aumentar rápidamente la compactación. Además, este tipo de compactación, más suave en comparación con la compactación por vibración, garantiza que se eviten daños en la superficie durante la compactación a bajas temperaturas del asfalto. La oscilación también resulta muy útil para procesar costuras y evita dañar el asfalto ya enfriado. En general, el uso de la oscilación aumenta la ventana de tiempo disponible para la compactación antes de que la rigidez del material aumente drásticamente y el asfalto se vuelva difícil de trabajar.
Otra solución para lograr una gran seguridad del proceso es el asistente de compactación Smart Compact Basic, que regula continuamente la energía y los modos de compactación en ambos tambores de los rodillos tándem de la serie HX teniendo en cuenta el comportamiento de enfriamiento del asfalto y los valores de rigidez actuales. En el caso de Smart Compact Pro, en lugar de los valores de rigidez se utiliza la densidad en tiempo real como parámetro determinante y factor decisivo para la evaluación cualitativa durante la compactación. Smart Compact decide entonces por el usuario si hay que compactar de forma estática, con vibración u oscilación y elige la energía de compactación necesaria. Como consecuencia, se evita eficazmente la sobrecompactación, se previenen daños en la superficie y se reduce el número de pasadas. De este modo, Smart Compact hace la compactación más eficiente y aprovecha de forma óptima el tiempo disponible, lo que supone un gran valor añadido en el contexto de los asfaltos a temperatura reducida.
El aprovechamiento óptimo del tiempo disponible también se ve favorecido por un alto grado de transparencia en relación con el proceso de compactación. Con Track Assist, Hamm ofrece en este sentido otra solución digital para informar a los usuarios en todo momento sobre la densidad en tiempo real, el número de pasadas, las temperaturas del asfalto, los límites de temperatura y otros parámetros de compactación. La total transparencia resultante del proceso de compactación facilita a los usuarios la compactación de asfaltos a temperatura reducida. Así también se reducen las pasadas innecesarias, y el usuario puede aprovechar al máximo el tiempo disponible para la compactación. Track Assist se puede descargar gratis en Google Play Store.