ES2267407A1 - Procedimiento de fabricacion de un revestimiento vertido en frio. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de fabricación de un revestimiento vertido en frío que se reviste por una emulsión de asfalto de granulados minerales con los cuales se han mezclado partículas de caucho. El procedimiento permite una valorización de los neumáticos gastados, a la vez que se mejoran las propiedades acústicas de los revestimientos de carreteras.
Description
Procedimiento de fabricación de un revestimiento
vertido en frío.
El invento se refiere principalmente a la
elaboración de capas de rodadura de carreteras.
Se conoce desde hace tiempo la incorporación en
la construcción de carreteras de neumáticos gastados de pesos
pesados o de vehículos ligeros, que pueden se empleados enteros,
cortados o reducidos a partículas denominadas granulados o "polvo
fino", entendiéndose que el tamaño de los fragmentos debe ser
tanto más pequeño cuando más próximas estén las capas a la
superficie. Este uso aporta una solución al problema de la
valoración de los neumáticos usados al cual se enfrentan los
fabricantes y distribuidores, responsables en Francia del fin de
vida de estos
productos.
productos.
Además, la incorporación de partículas de caucho
en las capas de rodadura pretende obtener las ventajas
siguientes:
- -
- mejor resistencia a la fatiga
- -
- reducción de la sensibilidad térmica
- -
- menor formación de hielo
- -
- reducción del ruido
- -
- disminución del aquaplanning.
Se han desarrollado dos modos principales de
incorporación de caucho en los revestimientos en caliente, a saber,
un procedimiento "húmedo" y un procedimiento "seco".
En el procedimiento húmedo, los fragmentos de
caucho son incorporados a un asfalto caliente y todo es después
mezclado con granulados minerales.
Desgraciadamente, la relativa complejidad del
procedimiento, que necesita instalaciones específicas, ha
contribuido a deteriorar la relación coste/precio, limitando el uso
del procedimiento a aplicaciones muy específicas.
En el procedimiento seco, el caucho usado
reducido a partículas (granulados y/o polvo fino) es añadido a los
fragmentos minerales en el lugar de revestimiento antes de añadir el
ligante asfáltico.
En este último caso, la cohesión del
revestimiento no es satisfactoria y puede a veces observar un
arrancamiento del caucho que conduce a la degradación del
revestimiento.
El objeto del invento es crear un procedimiento
que permita la utilización de neumáticos usados en los
revestimientos de carreteras y que no presente los inconvenientes
de los procedimientos conocidos.
Desde hace varios años se han desarrollado,
especialmente en Europa, las técnicas denominadas de revestimientos
vertidos en frío, que consisten en fabricar un revestimiento in
situ en el camión que lo aplica, por mezcla de granulados y de
emulsiones con o sin aditivos, especialmente tensioactivos o
hidráulicos. La cohesión final del revestimiento se alcanza en
algunos minutos tras la aplicación y ruptura completa de la
emulsión.
Este procedimiento se inserta perfectamente
entre las dos técnicas de mantenimiento de carreteras más
corrientes. En efecto, los hormigones bituminosos clásicos aseguran
un alto nivel de prestaciones, tanto en adherencia como en
resistencia al paso del tiempo y en nivel acústico, pero presentan
un coste elevado.
Los enlucidos superficiales, por su parte,
permiten, con bajo coste, restablecer la estanqueidad de la calzada
y la rugosidad de la superficie. Son más delicados de realizar
(riesgo de salida de granulados). Además, generan un nivel acústico
más elevado.
El revestimiento vertido en frío, mejor que el
enlucido desde el punto de vista sonoro, es mucho más caro que este
último. Es, por el contrario, menos que los hormigones asfálticos,
pero es técnicamente inferior, especialmente en cuanto a las
emisiones de ruido.
El invento pretende conseguir, especialmente, un
procedimiento de fabricación de un revestimiento vertido en frío en
el cual se revisten granulados minerales por una emulsión de
asfalto, y prevé que el revestimiento contenga partículas de
caucho.
A continuación se enuncian unas características
opcionales del invento, complementarias o excluyentes:
- -
- Las partículas de caucho provienen de la trituración de neumáticos usados.
- -
- Las partículas de caucho constituyen de 0,1 a 20%, preferentemente de 0,5 a 10%, de la masa del revestimiento.
- -
- La emulsión contiene un polímero y/o un látex de caucho natural.
- -
- Antes del revestimiento se añade un polímero y/o un látex de caucho natural.
- -
- Durante el revestimiento se añade un polímero y/o un látex de caucho natural.
- -
- El polímero y/o el látex de caucho natural constituyen cada uno de 0,5 a 10%, preferentemente de 1 a 5%, de la masa de la emulsión.
El invento tiene por objeto un revestimiento de
calzada que resulta de esparcir al menos un capa de un
revestimiento vertido en frío en que se revisten granulados
minerales en una emulsión de asfalto, caracterizado porque el
revestimiento que constituye al menos una capa es obtenido por el
procedimiento antes indicado.
En los ejemplos que hay a continuación se
utilizan dos tipos de ensayos para evaluar la cohesión de los
revestimientos.
1. El ensayo Shulze-Breuer
pretende caracterizar la resistencia del material sometido a
agitación en cilindros que contienen agua.
Se confeccionan pequeñas probetas de
revestimiento (de fracción granular 0/2) que contienen partículas
de caucho, con la ayuda de una prensa hidráulica (presión 10 bares
durante un minuto).
Los cilindros obtenidos son desgasificados en
inmersión en el agua durante 3 horas en vacío y después agitados
durante 3 horas más en cilindros rotativos llenos de agua.
La pérdida de masa durante la agitación
caracteriza la resistencia del material.
2. El ensayo de resistencia al desgaste WTAT es
objeto de una norma ASTM D3910 y de un proyecto de norma europea de
abril de 1997 pr EN 12274-5.
El ensayo consiste en realizar una acción de
abrasión en medio de un cilindro de caucho duro, arrastrado por un
engranaje planetario lateral que ejerce una presión de rozamiento
durante un período de cinco minutos sobre un revestimiento preparado
previamente, madurado en el horno y humidificado por inmersión.
Se pesa la muestra antes y después del ensayo.
De este modo se calcula la pérdida de agua. Esta caracteriza la
buena resistencia a la abrasión. Todas las proporciones son dadas en
masa, salvo indicación en contra.
Una fracción de granulados de tipo Chailloué
(Chailloué, y algo más lejos Noubleau, designan de forma habitual
el origen geográfico de los granulados) de granularidad comprendida
entre 0 y 2 mm, se utiliza incorporando o no un 5% de partículas de
caucho de tamaño inferior a 0,07 mm. A esta mezcla se añade un 13%
de diferentes emul-
siones.
siones.
La emulsión A sirve de testigo. Se trata de una
emulsión el 65% de asfalto puro.
La emulsión B contiene un 63% de asfalto puro y
un 2% de látex natural
La emulsión C contiene un 65% del mismo asfalto
modificado por un 2% de copolímero lineal
estireno-butadieno-estireno
(SBS).
Las pérdidas de masa determinadas por el ensayo
Shulze-Breuer están indicadas en la tabla 1.
| Emulsión | Caucho | Pérdida de masa (%) |
| A | Sin | 2,8 |
| Con | 35,4 | |
| B | Sin | 1,4 |
| Con | 1,1 | |
| C | Sin | 3,3 |
| Con | 15,5 |
En este ejemplo, la emulsión B es la que da
mejores resultados.
Se estudia la cantidad máxima de caucho que
puede incorporarse al revestimiento en función del tamaño de las
partículas.
La tabla 2 da el reparto granulométrico de los
diferentes cauchos utilizados.
\vskip1.000000\baselineskip
| Criba (mm) | 0/0,5 mm | < 0,7 mm | < 2 mm | 1/4 mm | 1/6 mm |
| 5 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 4 | 100 | 100 | 100 | 100 | 97,6 |
| 3,15 | 100 | 100 | 100 | 100 | 76,8 |
| 2 | 100 | 100 | 100 | 56,1 | 8 |
| 1 | 100 | 100 | 76 | 3,1 | 0 |
| 0,5 | 95 | 90,9 | 20 | 1 | 0 |
| 0,315 | 58,8 | 43,2 | 12 | 1 | 0 |
| 0,2 | 26,3 | 6 | 6 | 1 | 0 |
| 0,08 | 3,75 | 0 | 2 | 1 | 0 |
\vskip1.000000\baselineskip
Se han realizado revestimientos con una mezcla
constituida por un 35% de granulados de tipo Chailloué de
granularidad 0/2 y de un 65% de granulados de tipo Noubleau de
granularidad 4/6, y con la emulsión B del ejemplo 1.
Se ha utilizado el ensayo
Shulze-Breuer con el fin de estudiar la cohesión del
material, representada por la pérdida de masa durante el ensayo, en
función de la cantidad de caucho.
La tabla 3 da el porcentaje de pérdida de masa
en función del tipo y de la cantidad de caucho añadido (en % con
respecto a los granulados).
| Proporción | Pérdida de masa (%) | ||
| caucho/granulados (%) | 0/0,5 mm | <0,7 mm | 1/6 mm |
| 0 | 0,54 | ||
| 1 | 0,5 | ||
| 2 | 2,6 | 1,6 | 2,1 |
| 2,5 | 4,0 | ||
| 3 | 1,5 | 17,4 | |
| 5 | 2,3 | 2,25 | |
| 6 | 2,07 | 4,1 | |
| 7 | 8 | ||
| 8 | 47,5 |
Cuanto más pequeño sea el tamaño de las
partículas, mayor es la cantidad que se puede incorporar sin
excesiva pérdida de cohesión. La comparación de las partículas <
0,5 mm y < 0,7 mm muestra, sin embargo, que deben intervenir
igualmente otros factores, especialmente la naturaleza química del
caucho.
El ensayo WTAT permite modelizar el fenómeno de
arranque de superficie por los neumáticos. Ha sido efectuado sobre
revestimientos realizados a partir de granulados de tipo Chailloué
0/6 y de la emulsión B antes indicada en una relación en masa de
emulsión/granulados del 11, 3%.
La tabla 4 da el porcentaje óptimo de
caucho/granulados en función del tamaño de partículas de caucho,
para el tipo de partículas utilizado.
| Tamaño de las partículas | 0/0,5 mm | <0,7 mm | 0/2 mm | 1/4 mm | 1/6 mm |
| Relación óptima caucho/granulados (%) | 2,5 | 2,5 | 1 | 1 | 1 |
El test WTAT es mucho más severo, pero se
observa la tendencia de una tasa de caucho admisible mayor cuando
disminuye el diámetro.
Se efectúan ensayos acústicos según un método
interno sobre un revestimiento de bicapa realizado a partir de una
formulación de revestimiento vertido en frío que contiene un 2,5%
de partículas de diámetro inferior 0,5 mm en cada capa, siendo la
emulsión B del ejemplo 1 utilizada en la misma proporción que en
este ejemplo.
Las emisiones sonoras de 0,50 m^{2} de este
revestimiento son comparadas a las de 0,5 m^{2} de un
revestimiento análogo pero que no contiene caucho. Para ello, se
apoya una carretilla de martillo sobre las probetas, y se mide el
nivel de emisión por micrófonos situados en una sala reverberante.
Se obtiene un valor medio de 60 dBA para el revestimiento según el
invento contra 66 dBA para la muestra.
Claims (8)
1. Procedimiento de fabricación de un
revestimiento vertido en frío, en el cual se revisten granulados
minerales mediante una emulsión de asfalto, caracterizado
porque el revestimiento contiene partículas de caucho.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el cual las partículas de caucho provienen de la trituración de
neumáticos usados.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, en el cual las partículas de caucho
constituyen de 0,1 a 20%, preferentemente de 0,5% a 10%, de la masa
del revestimiento.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, en el cual la emulsión contiene un
polímero y/o un látex de caucho natural.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en
la cual se añaden antes del revestimiento un polímero y/o un látex
de caucho natural a la emulsión.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 y 5, en el cual se añaden un polímero y/o un
látex de caucho natural a la emulsión durante el revestimiento.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 4 a 6, en el cual el polímero y/o el látex de
caucho natural constituyen cada uno de 0,5 a 10%, preferentemente
de 1 a 5%, de la masa de emulsión.
8. Revestimiento de calzada que resulta del
esparcimiento de al menos una capa de un revestimiento vertido en
frío en el cual se han revestido granulados minerales en una
emulsión de asfalto, caracterizado porque el revestimiento
que constituye al menos una capa se ha obtenido por el procedimiento
según una de las reivindicaciones precedentes.
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| ES2267407B1 (es) | 2008-04-01 |
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