MX2009012322A - Una composicion y procedimiento de la misma. - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona solución para los problemas involucrados en la construcción de caminos, los cuales son económicos y tienen una vida útil más larga y requerimientos de mantenimiento bajos; ésta provee un camino libre de grietas, resistente a deslizamiento y libre de desprendimientos; también, la presente invención provee un procedimiento para la construcción de un camino, el cual tiene la capacidad de contrarrestar los problemas de la técnica anterior.

Description

UNA COMPOSICION Y PROCEDIMIENTO DE LA MISMA CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a la construcción de caminos, más particularmente, se refiere a una composición para construir el camino, el cual es un camino libre de grietas, es resistente al deslizamiento y libre de desprendimientos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Las secciones de pavimento, tales como los bloques de concreto y carreteras, normalmente se someten a movimiento térmico, expansión y contracción, en respuesta a los cambios de la temperatura ambiente y las condiciones de agua filtrada al suelo. Las aberturas se ensanchan y estrechan debido al movimiento térmico de las secciones del pavimento, lo cual provoca que se formen las fracturas en el material de la superficie del camino. El pavimento subyacente se deteriora rápidamente, especialmente en las áreas en que el agua penetra a través de las grietas en el asfalto.

Conociendo estos problemas asociados en la técnica anterior, existe la necesidad de proporcionar una solución a los problemas explicados anteriormente, la presente invención proporciona una composición para construir un camino, un procedimiento para preparar dicha composición, un procedimiento para construir un camino el cual está libre de grietas, resistente al deslizamiento y libre de desprendimientos.

El producto de la presente invención es una forma de costo bajo y rápida para desarrollar la infraestructura en poblados y a través de todo el país. Estas son construidas en unas pocas horas. Los caminos construidos son estéticos y estructuralmente mejorados cuando se comparan con los caminos existentes en y alrededor del mundo. La construcción es un producto de mantenimiento de costo bajo para los caminos y carreteras existentes. La composición de la presente invención se denomina capa Z.

Una manera para mejorarlo es proporcionar mezclas de cemento/asfalto y procedimientos para la preparación provista por la Patente de E.U.A. No. 5223031 , en donde dicha aplicación provee una mezcla de cemento asfalto a ser aplicada a temperaturas ambiente y un mejoramiento a las mezclas de cemento/asfalto existentes y utilizadas principalmente para capas de base. La capa Z es una mezcla delgada de emulsión engomada, agregado, agua y ceniza suelta y es una capa de revestimiento inmolatorio que pretende proteger la capa base subyacente. Otra solicitud de E.U.A. 5928418 se proporciona para una emulsión de asfalto en una emulsión aniónica de asfalto. La capa Z es más que emulsión y es un procedimiento catiónico. Todavía otra forma provista por el documento EP 1956050 es una composición bituminosa para la construcción de caminos para enlazadores los cuales no son un revestimiento de superficie inmolatorio, como aquella de la presente invención. Todavía otra solicitud de E.U.A. 7226501 se provee para una mezcla acuosa de agregado basáltico de colocación rápida adecuada para pavimento frío de los caminos, lugares de estacionamiento, banquetas y no es la capa Z de revestimiento de capa inmolatorio. Todavía otra solicitud de E.U.A 7134806 proporciona un método y aparato para el mantenimiento de caminos (equipo) para pastas, etcétera, mientras que la capa Z provista en la presente invención es un producto y no un equipo.

La capa Z utiliza caucho, ceniza suelta y utiliza una emulsión catiónica para producir las propiedades de utilidad explicadas en la descripción detallada. Los materiales que constituyen la capa Z han sido por mucho tiempo agua, agregado de asfalto (roca molida) cemento, asfalto engomado de química catiónica.

La novedad e inventiva es el desarrollo del procedimiento (combinación) y aplicación (para mantenimiento de caminos) en las proporciones de estos materiales utilizados comúnmente para un producto muy necesario - éste es "verde" (ayuda al ambiente) costa la mitad cuando mucho y dura el doble que los métodos tradicionales.

La capa Z de uso de capa inmolatorio está diseñada para proteger los recursos subyacentes de la capa de base, (la capa Z no es una capa base). Las capas base son muy costosas y utilizan mucho asfalto en las diversas capas.

La capa Z también utiliza menos combustibles fósiles - petróleo; lo que contribuye a un agotamiento menor de los recursos naturales y proporciona una contribución para aminorar los gases de casas verdes, debido a que el tráfico puede abrirse rápidamente no "ocupado" por los automóviles.

Objetivos de la invención El primer objetivo de la presente invención es proporcionar una composición para la construcción de caminos que tiene un camino libre de grietas, resistente al deslizamiento y libre de desprendimientos mejorado.

Todavía otro objetivo de la presente invención, es proporcionar un procedimiento para la preparación de una composición para la construcción de un camino.

Todavía otro objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para la construcción de un camino.

Declaración de la invención Por consiguiente, la presente invención proporciona una composición que comprende un agregado, emulsión engomada catiónica, caucho en trocitos y materiales de relleno; un procedimiento para la preparación de la composición que comprende el agregado, la emulsión engomada catiónica, el caucho en trocitos y los materiales de relleno, dicho procedimiento comprende las acciones de calentar y agitar el caucho en trocitos para obtener una masa; emulsificar la masa con agua para obtener una emulsión; y mezclar la emulsión con el agregado, la emulsión engomada catiónica y los materiales de relleno para obtener la composición; un procedimiento para construir un camino, dicho procedimiento comprende las acciones de: preparar una composición que comprende agregado, emulsión engomada catiónica, caucho en trocitos y materiales de relleno; y dispersar la composición preparada sobre la superficie del pavimento para construir un camino; y un camino libre de grietas, resistente al deslizamiento y libre de desprendimientos construido utilizando la composición que comprende el agregado, la emulsión engomada catiónica, el caucho en trocitos y los materiales de relleno.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 , muestra una representación gráfica del desempeño del pavimento; La figura 2, muestra la transición del agregado que muestra los tres tipos de agregados; La figura 3, muestra la condición del ciclo de vida del pavimento.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La presente invención tiene relación con una composición que comprende un agregado, emulsión engomada catiónica, caucho en trocitos y materiales de relleno.

En otra modalidad de la presente invención, dicha emulsión engomada catiónica está presente en una concentración que varía desde aproximadamente 10% p/p hasta aproximadamente 25% p/p del agregado, caucho en trocitos a una concentración que varía desde aproximadamente el 3% p/p hasta aproximadamente el 15% p/p del agregado, materiales de relleno en una concentración que varía desde aproximadamente el 0.1% p/p hasta aproximadamente el 1.0% p/p del agregado.

En todavía otra modalidad de la presente invención, dicho agregado tiene un tamaño que varía desde aproximadamente 5 mm categoría menos y 9.5 mm categoría menos.

Todavía en otra modalidad de la presente invención, dicha emulsión engomada catiónica comprende asfalto en una concentración que varía desde aproximadamente el 80% p/p hasta aproximadamente el 90% p/p, petróleo a una concentración desde el 1.0% hasta aproximadamente el 10%, caucho a una concentración que varía desde el 3% p/p hasta aproximadamente el 15%, agua a una concentración que varía desde aproximadamente el 30% p/p hasta aproximadamente el 40% p/p y un agente tensoactivo en una concentración que varía desde aproximadamente el 0.2% p/p hasta aproximadamente el 2.0% pp.

En todavía otra modalidad de la presente invención, dicho caucho en trocitos se selecciona de un grupo que comprende caucho natural, caucho sintético y combinaciones de los mismos.

En todavía otra modalidad de la presente invención, dicho cauchoten trocitos está presente a una concentración de aproximadamente el 7.5% p/p del agregado.

En todavía otra modalidad de la presente invención, dichos materiales de relleno son seleccionados de un grupo que comprende cemento Portland modificado tipo l/ll, cal hidratada, ceniza suelta tipo F, sulfato de aluminio y combinaciones de los mismos.

En todavía otra modalidad de la presente invención, la concentración de ceniza suelta varía desde aproximadamente el 0.1 % p/p hasta aproximadamente el 1.0% p/p del agregado.

La presente invención tiene relación con un procedimiento para la preparación de una composición que comprende un agregado, una emulsión engomada catiónica, caucho en trocitos y materiales de relleno, dicho procedimiento comprende las acciones de calentar y agitar el caucho en trocitos para obtener una masa; emulsificar la masa con agua para obtener una emulsión; y mezclar la emulsión con el agregado, la emulsión engomada catiónica y los materiales de relleno para obtener la composición.

En todavía otra modalidad de la presente invención, dicho calentamiento y agitación del caucho en trocitos opcionalmente junto con petróleo, se realiza a temperaturas que varían desde aproximadamente 176.66°C hasta aproximadamente 204.44°C durante un período de tiempo que varía desde aproximadamente 1.5 horas hasta aproximadamente 3 horas.

En todavía otra modalidad de la presente invención, la emulsificación de la masa con agua se realiza a una temperatura de 37.77°C hasta 98.88°C.

La presente invención tiene relación con un procedimiento para construir un camino, dicho procedimiento comprende las acciones de: preparar la composición que comprende el agregado, la emulsión engomada catiónica, el caucho en trocitos y los materiales de relleno; y dispersar la composición preparada sobre una superficie de pavimento para construir un camino.

En todavía otra modalidad de la presente invención, dicha composición es preparada mediante un procedimiento que comprende las acciones de calentar y agitar el caucho en trocitos para obtener una masa; emulsificar la masa con agua para obtener una emulsión; y mezclar la emulsión con el agregado, la emulsión engomada catiónica y los materiales de relleno para obtener la composición.

En todavía otra modalidad de la presente invención, dicha composición comprende un agregado para proveer penetración de grietas y sellado en las áreas de tráfico, corrige los desprendimientos de moderado a severo, oxidación y pérdida de matriz, resistencia al deslizamiento, para evitar la hidro-planeación y provee resistencia al deslizamiento, respectivamente.

Un camino libre de grietas, resistente al deslizamiento y libre de desprendimientos construido utilizando la composición que comprende el g agregado, emulsión engomada catiónica, caucho en trocitos y materiales de relleno.

El producto de la presente invención ofrece las siguientes características únicas: Bajo costo: es económico para instalar, y altamente rentable de utilizar Capacidad de uso rápida: aplicación fácil, rápida de un revestimiento nuevo hace a la presente invención especialmente atractiva para la rehabilitación de vías públicas ocupadas, lotes de estacionamiento y capas de aterrizaje en aeropuertos. La superficie nueva está lista para utilizarse en sólo horas después de su aplicación.

Prevención de problemas: utilizada sobre los pavimentos recientemente colocados, el producto de la presente invención evitará que ocurran los raspones de la superficie, tales como los efectos del desgaste. Se reducen al mínimo la oxidación, pérdida de petróleos, pérdida de matriz y descomposición de la mezcla. También se provee una duración y textura especiales, no disponibles en la mezcla subyacente.

Corrección de problemas: los raspones existentes en los pavimentos antiguos - agrietamiento de la superficie, deslizamiento, pérdida de matriz, permeabilidad incrementada al agua y el aire, lo resbaladizo debido al vaciado y pulido de agregados - se pueden corregir a través del uso del producto de la presente solicitud. También se logra hacerlo resistente al agua, evitando el deterioro adicional. Se crea una superficie para todos los climas de larga duración que ofrece resistencia al deslizamiento y características de manejo mejoradas para los conductores.

Valor estético: Con una simple aplicación, el pavimento existente recibe una superficie de revestimiento nueva de color negro y textura uniforme. La apariencia mejorada significa un valor de propiedad incrementado, potencial en el mercado y aceptación del comprador. Las vías públicas, los lotes de estacionamiento de los centros comerciales y otros pavimentos públicos o comerciales tratados con el producto de la presente invención se vuelven más atractivos y atractivos a la vista.

Los materiales principales utilizados para crear el producto de la presente invención son agregados, emulsión de asfalto; caucho en trocitos y material de relleno, los cuales se mezclan juntos de acuerdo con la fórmula de mezcla de diseño de un laboratorio. También se agrega agua para facilitar el trabajo.

Las emulsiones de asfalto sirven como un aglutinador, manteniendo el agregado comprimido junto y para adherir la superficie de la CAPA-Z nueva a la superficie anterior sobre la cual se está aplicando. Las diversas emulsiones y agregados se utilizan para cumplir con las condiciones, especificaciones y requerimientos de los proyectos individuales.

El agregado debe limpiarse, ser comprimido, duradero, nivelado en forma adecuada y uniforme. La emulsión de asfalto es un sistema de tres partes que consiste en asfalto, agua y emulsificador. Los materiales de relleno, tales como cemento Pórtland, cal hidratada o sulfato de aluminio líquido, con frecuencia se utilizan en cantidades pequeñas como estabilizadores o modificadores químicos.

El producto de la presente invención está elaborado en equipo diseñado especialmente, ya sea montado en un camión o de expulsión automática. Este equipo porta una cantidad de materiales no mezclados, los cuales son mezclados juntos en un molino de cerámica de flujo continuo. El uso de esta maquinaria tecnológicamente avanzada asegura una mezcla lisa, uniforme de manera consistente.

El producto se elabora de manera rápida y precisa en el sitio del proyecto. El mezclado y dispersión se logran en una operación continua, con la superficie siendo abierta nuevamente al tránsito en pocas horas.

Modo de aplicación sobre la superficie: La composición se aplica a una superficie de pavimento existente por medio de una caja de dispersión unida a la unidad mezcladora. La mezcla mezclada se introduce dentro de la caja de dispersión, la cual tiende entonces el recubrimiento a medida que la mezcladora/caja de dispersión, son conducidos hacia delante.

La caja tiene la capacidad de dispersar la composición sobre el ancho de un carril de tráfico en un paso único y está construida de manera que se mantiene el contacto cercano con la superficie existente. Esto asegura la aplicación uniforme del recubrimiento nuevo en una variedad de configuraciones que abarcan varias formas aglomeradas, secciones súper elevadas y pendientes de los costados.

Los operadores capacitados monitorean en forma continua el procedimiento de mezclado automático. Otro personal limpia la superficie antes de las aplicaciones, colocan barricadas a la calle, inspeccionan la operación en progreso para hacerla de manera uniforme, limpian las cubiertas metálicas de los servicios públicos después de la aplicación y completan la dispersión en cualquier área inaccesible a la caja de dispersión.

Las emulsiones de composición variable y tiempos de aplicación, se mezclan con cualquiera de las tres categorías de agregados para crear las composiciones de mezclas para los propósitos específicos de estos tipos que son: i. Tipo I de agregado (fino): las mezclas de agregados finos se utilizan para una penetración máxima de las grietas y sellado en áreas de trabajo de densidad baja/desgaste bajo. ii. Tipo II de agregado (general): los agregados tipo II son los que se utilizan más comúnmente y son empleados ampliamente en donde se encuentra un tráfico de moderado a pesado. Estos sellan, corrigen el desprendimiento de moderado a severo, la oxidación y pérdida de matriz, y mejoran la resistencia al deslizamiento. iii. Tipo III de agregado (grueso): corrige condiciones de superficie severas -evitando la hidro-planeación y proporcionando resistencia al deslizamiento bajo cargas de tráfico muy pesadas.

El producto de la presente invención se puede utilizar para casi cualquier necesidad o condición y puede ser diseñado a medida para satisfacer los requerimientos más difíciles. Los detalles de la clasificación del agregado se proporcionan en la figura 2.

La mayoría de los tipos de ingredientes de la composición pueden mezclarse y aplicarse mediante el mismo equipo, un grupo promedio de equipo de construcción de caminos consiste en un mínimo de dos camiones mezcladores, barredora o escoba, camión cisterna de emulsión con tractor, cargador de ruedas, camión de suministro remolcador y camión de control de tráfico.

El equipo, si se mantiene en forma adecuada debe durar aproximadamente quince (15) años.

Personal para la construcción de caminos: Las cuadrillas para la construcción de caminos de la presente invención generalmente están compuestas de ocho a nueve hombres, un jefe de obra, un operador de la mezcladora, dos conductores de camión, dos hombres para manejar los rodillos y un operador de la barredora. La mayoría de estos cargos pueden ser atendidos por obreros comunes y ser capacitados uno a uno en el campo en unas pocas semanas. La capacitación para los operadores de la mezcladora se llevará unos pocos meses para perfeccionarlos debido a su complejidad.

Raspado del camino: La forma simplista de raspar una carretera es empujando una raspadora de pala mecánica. Una cuadrilla de cinco hombres podría raspar un promedio de 3 kilómetros de bandas amarillas dobles por día. Esta cuadrilla podría estar comprendida de tres hombres que colocan la posición de la banda, un hombre que empuja de raspadora y un hombre que carga la raspadora con pintura.

Beneficios del mantenimiento del pavimento: Aún las mejores superficies están sujetas al desgate y desgarre producido por el tiempo, el clima y el tráfico. Ninguna superficie es permanente.

Al emprender un programa de mantenimiento planeado del pavimento, se pueden lograr ahorros considerables en los costos de rehabilitación. La superficie de su pavimento permanecerá en buen estado, útil y segura. El tiempo de inactividad extensivo, necesario para reparar las grietas profundas y baches, se reducirá o eliminará.

La aplicación de la presente invención extenderá de manera significativa la vida de los pavimentos existentes protegiendo la superficie inferior de los daños causados por la infiltración de agua. El desempeño mejorado de la superficie es un estímulo agregado.

Un programa de mantenimiento de pavimento que utiliza la presente invención no solo ayudará a proteger su pavimento, ayudará a proteger su inversión en pavimento.

Presentación gráfica del desempeño del pavimento [la gráfica muestra qué le ocurre al pavimento sin mantenimiento! En la figura 1 , se muestra la representación gráfica del desempeño del pavimento, el producto de la presente invención extiende en forma dramática la vida útil del pavimento. Aunque la capacidad de servicio de un pavimento de asfalto sin tratar todavía es adecuada después de varios años de uso, el deterioro del pavimento ya ha comenzado.

El programa de mantenimiento emprendido antes de que el deterioro del pavimento significativo haya empezado, es esencial para el mantenimiento adecuado del pavimento.

El producto de la presente invención se denomina "Capa Z".

El producto/procedimiento de capa Z proporciona una superficie de uso renovable, flexible que incorpora caucho procesado y reciclado combinado con una emulsión catiónica y un agregado en trocitos. La emulsión engomada catiónica proporciona varias ventajas que incluyen la capacidad de controlar los tiempos de colocación o curado, permitiendo la colocación rápida y el uso casi inmediato por el tráfico.

El procedimiento se combina con el agregado en trocitos de varios tamaños para permitir el diseño del producto a partir de las fuentes de agregado disponibles localmente. La selección del tamaño del agregado también permite proporcionar un terminado de superficie consistente con las velocidades y volúmenes de viajes para proporcionar una resistencia al deslizamiento y suavidad de superficie mejoradas.

Nota: * proporciones específicas a ser determinadas con base en el agregado real, agua, emulsión de capa Z y ceniza suelta disponibles en el sitio del proyecto. El sulfato de aluminio y/o cemento Pórtland modificado tipo l/ll, se pueden utilizar en los sitios en donde la ceniza suelta tipo F no está disponible y depende de las condiciones del sitio.

Las siguientes especificaciones abordan las características generales y el desempeño de la capa Z. Las porciones específicas se basarán en el diseño cuidados utilizando agregados localmente disponibles, agua y emulsión. Con base en estos criterios, la mezcla completa puede localizarse para tener la ventaja total de los materiales disponibles.

Superficie de uso de agregado de emulsión engomada catiónica. El producto/procedimiento de capa Z proporcionan una superficie de uso renovable, flexible que incorpora el caucho procesado y reciclado combinado con una emulsión catiónica y agregado en trocitos. La emulsión engomada catiónica proporciona varias ventajas que incluyen la capacidad para controlar los tiempos de colocación o curado, permitiendo la colocación rápida y el uso casi inmediato para el tráfico.

El procedimiento se combina con agregado en trocitos de diversos tamaños para permitir un diseño del producto a partir de las fuentes de agregado disponibles localmente. La selección del tamaño del agregado también permite proporcionar un terminado de superficie consistente con las velocidades y volúmenes de viaje para proporcionar una resistencia al deslizamiento mejorada y una suavidad de superficie.

La combinación específica de la emulsión catiónica; el agregado de caucho procesado y reciclado y agua, es única para cada proyecto y región dependiendo del agregado disponible y las fuentes de agua. Las muestras específicas de materiales para cada proyecto se combinan a través de un intervalo de proporciones para evaluar la consistencia, capacidad de trabajo, tiempos de curación o colocación, apariencia, y resistencia al desgaste.

Con base en los desarrollos de materiales similares y diseños anteriores para otras regiones, se anticipan los siguientes intervalos de materiales.

Emulsión engomada catiónica Los aglutinadores de asfalto que pueden utilizarse en una capa Z, incluyen a cualquiera de los materiales bituminosos bien conocidos utilizados en el arte de la pavimentación, tales como asfaltos naturales o aquellos derivados de la refinación del petróleo, por ejemplo, mediante destilación al vacío, refinación de solventes y refinación de vapores con o sin soplado de aire.

El asfalto para la capa Z puede seleccionarse de acuerdo con las especificaciones de categoría de penetración del aglutinador de asfalto, las especificaciones C, las especificaciones AR o las especificaciones PG con o sin modificación polimérica. Generalmente, para la capa Z se pueden utilizar las categorías de penetración de 85-100 a 20-150, categorías AC 2.5 a 40, categorías AR de 2000 a 8,000 y categoría PG de 58 a 72 y -10 a -18.

El ingeniero seleccionará una categoría adecuada de aglutinador de asfalto con base en una combinación de las condiciones climáticas y los pesos y volúmenes de tráfico, actuales y anticipados, los tiempos de construcción requeridos y los períodos de curación requeridos. Una regla general podría dar como resultado el uso de categorías más suaves de aglutinador en climas más fríos o durante los ciclos climáticos más fríos que coinciden con la construcción y categorías más duras en climas más calientes o cuando la construcción anticipada ocurrirá durante un clima extremadamente caliente o caluroso.

La capa Z incorpora un componente de caucho, el cual puede ser caucho natural, caucho sintético o alguna combinación de los mismos. Se prefiere el uso de caucho molido o pulverizado y dimensionado, recuperado, vulcanizado y/o un caucho natural recuperado molido y dimensionado desvulcanizado. Las características deseadas se obtienen a través de las combinaciones óptimas de caucho molido dentro de un intervalo del 3% al 10% de caucho molido por peso del aglutinador de asfalto. El caucho molido será del 95% que pasa la criba de malla No. 20 y preferentemente del 90% que pasa la criba de malla No. 40.

Se utilizarán los medios adecuados para calentar y agitar los diversos componentes combinados de asfalto-caucho y petróleo para extensión (si se utiliza) a una temperatura de 176.66°C a 204.44X y para mantener una temperatura mínima de 176.66°C durante períodos de tiempo extendidos para fabricar la capa Z. las paletas, barrenos e impulsores proporcionarán una agitación típica. Todos los componentes serán agregados y mezclados hasta lograr una mezcla homogénea y se requiere una temperatura mantenida para asegurar la mezcla completa antes de emulsificar la mezcla. Se requieren tiempos de mezclado y combinado típicos de hasta 3 horas a una temperatura mínima de 176.66°C. El tiempo de combinado se modificará según sea requerido dependiendo de los procedimientos de agitación y mezclado.

Los materiales combinados serán entonces emulsificados con agua como un producto final antes de agregar el material de relleno agregado requerido. Se debe ejercer cuidado durante el procedimiento de emulsificación para asegurar que la temperatura de la mezcla final sea menor que 98.88°C. Las proporciones específicas se determinarán con base en la temperatura de la mezcla, las relaciones de viscosidad y temperatura y las características de manejo. Las pruebas de viscosidad tales como la viscosidad cinemática a 135°C, puede utilizarse para ayudar durante la selección, proporción y temperaturas de mezclado. La temperatura del agua agregada al emulsificador debe ser controlada para controlar los requerimientos de calentamiento del aglutinador de asfalto engomado completo. El emulsificador utilizado para estabilizar la emulsión será lo suficientemente catiónico para producir una emulsión catiónica final.

La emulsificación será lograda en un molino coloide con agua, el emulsificador y el aglutinador engomado pasados serán pasados entre un rotor y estator de despeje suficientemente pequeño para combinar los materiales a través de un corte extremo. La emulsión completa exhibirá un tamaño de partícula uniforma con base en el despeje fijo en el molino. Se agregará ácido clorhídrico según sea requerido para mantener la carga de partículas adecuada durante la producción y para mantener las propiedades durante la transportación, manejo y producción de la capa Z.

La emulsión terminada estará comprendida del 40 por ciento más o menos 10 por ciento por peso de agua. La emulsión terminada incluirá un mínimo del 50% de aglutinador de asfalto modificado y cumplirá con los requerimientos específicos de viscosidad, carga de partícula y prueba de criba. Las propiedades específicas serán determinadas a partir de evaluación de los materiales disponibles regionalmente.

La emulsión será estable bajo condiciones de almacenamiento normales, según sea determinado a través de una prueba de estabilidad de almacenamiento adecuada. El índice de aplicación de la emulsión catiónica será controlado a través de toda la adición de un agente de colocación adecuado, tal como, aunque sin limitación a ceniza suelta tipo F, sulfato de aluminio o cemento Pórtland modificado tipo l/ll.

Agregado El agregado utilizado para la capa Z será limpio y duradero y será dimensionado especialmente para el tipo de tráfico que utiliza la superficie terminada. Los productos terminados incluirán el uso de varios tamaños de agregados para cubrir la necesidad de resistencia al deslizamiento, cualidades de recorrido y estética. El uso de un tamaño de agregado más fino es anticipado para caminos locales con volúmenes de tráfico ligeros mientras que el uso de un agregado de mayor tamaño se anticipa para caminos y carreteras de uso más pesado.

Los requerimientos de clasificación del agregado específico, la resistencia al desgaste, firmeza y limpieza se desarrollarán de manera específica con las fuentes de agregado disponibles regionalmente. Los tamaños de material anticipados actualmente incluyen el uso de materiales de 5 mm o menos y un material de 9.5 mm o menos.

Descripción de las proporciones de materiales, prosperidades y características Dada la variabilidad de fuentes de agregado, las proporciones específicas de la capa Z será específica de la región o fuente. Con base en las fuentes de agregado actualmente disponibles y documentadas, se anticipa un intervalo del 15% al 25% de emulsión mezclada con categorías de agregados finos y del 10% al 20% de emulsiones para el material de agregado grueso.

La cantidad específica de agua requerida en la mezcla será una función de la temperatura en el momento de la colocación, la humedad en el agregado utilizado y las técnicas de colocación. Un intervalo de agua agregada del 5% al 20% es el anticipado actualmente.

Los materiales de la capa Z completa exhibirán una resistencia al desgaste cuando se prueben de acuerdo con el estándar ASTM D3910, excepto cuando se incluyen tamaños mayores de agregado en el material terminado, dichos materiales de mayor tamaño estarán incluidos también en las muestras de las pruebas de abrasión de pista mojada. La resistencia específica a los requerimientos de desgaste será específica de la región y el proyecto. Con base en los desarrollos actuales en la emulsión engomada de agregado a superficies de desgaste, se anticipa un máximo de desgaste de 50 gramos por 0.0929 metros cuadrados para materiales de agregado fino y 60 gramos por 0.0929 metros cuadrados de materiales de agregado grueso.

Las proporciones específicas de asfalto de caucho y petróleo (cuando se utiliza) se basarán en el desarrollo de las características físicas deseadas. Puede anticiparse una concentración de caucho molido en el intervalo del 5% al 15%. Antes de la incorporación al interior de la emulsión, el caucho se molerá hasta que un mínimo del 90% pase el filtro de malla 40. los materiales más finos o más grandes fueron considerados cuando se deben mantener las características de capa Z localmente disponibles y adecuadas.

El establecimiento de las características de la emulsión final adecuada, puede requerir la inclusión de productos extendidos de petróleo, que incluyen, aunque no se limitan a fracciones de petróleo aromático pesado. Se puede tener en consideración materias primas de petróleo adicionales y productos dependiendo de la disponibilidad dentro de la región.

La mezcla asfalto-caucho y/o asfalto-caucho con petróleo extensor serán calentadas y mezcladas incluyendo la agitación adecuada. La agitación puede ser provista a través del uso de un barreno o paletas. El mezclado debe continuar con o sin el petróleo extensor hasta lograr una mezcla homogénea antes de la emulsificación. Se anticiparon las temperaturas de mezclado de 176.66°C a 204.44X durante 1 período de 1.5 a 3 horas. La mezcla terminada se dejará enfriar hasta una temperatura máxima de 148.88°C. la temperatura de la mezcla agua/emulsificador será controlada para asegurar que la temperatura de la mezcla combinada y el agua/emulsificador no exceda a los 98.88°C después de la emulsificación. La temperatura combinada de la mezcla de caucho y agua/emulsificador no excederá los 185°C.

La emulsión completa será producida en un molino coloide diseñado y operado para proporcionar acción de corte suficiente. El tamaño de partícula específico después de la emulsificación será determinado en consistencia con el tamaño de las partículas de caucho utilizadas en la mezcla de caucho. El agente de emulsificación y el ácido clorhídrico serán seleccionados y proporcionados para dar como resultado una emulsión de asfalto-caucho catiónica (de carga positiva). Con base en las proporciones anticipadas de mezcla, la emulsión completa tendrá del 50 al 60% de sólidos aunque las emulsiones exitosas pueden incluir una cantidad tan baja de sólidos como del 45% y tan alta como del 65%.

Capa Z completa La capa de uso de capa Z completa será una combinación de la emulsión engomada y el polvo de la roca comprimida de los sitios disponibles localmente, en proposiciones que producen una mezcla completa de polvo de roca, emulsión engomada, se agrega agua para la capacidad de trabajo y se utiliza ceniza suelta para controlar el índice de colocación. La capa Z llenará la superficie de pavimento existente, reemplazando los materiales de superficie perdidos, modera las irregularidades de surcos y superficie. Se pretende que la superficie final proporcione una superficie de uso inmolatorio consistente con el sistema de transporte de la superficie Las proporciones específicas de emulsión, polvo de roca agua agregada y ceniza suelta serán determinadas con base en el agregado disponible localmente. Se anticipa un intervalo de tamaños que incluyen polvo de roca grueso con un tamaño máximo de 0.9525 cm para caminos de uso pesado, 0.635 cm para caminos rurales a mercado moderados y 0.3175 máximo para áreas en donde el tráfico es dominado por el uso a pie. La textura de superficie específica permanecerá suave, con ligeros cambios en la rudeza de la superficie para proporcionar la resistencia adecuada en carreteras de mayor velocidad. El índice de colocación será controlado para permitir el uso del tráfico en un mínimo de 1/2 horas y un máximo de 2 horas.

Con base en el uso histórico, se anticipa una mezcla completa que utiliza del 15% al 20% de emulsión engomada, del 5% al 10% de agua agregada y el 15 o menos de ceniza suelta. La proposición real variará con el tamaño del agregado y las características del agregado local.

El producto de la presente invención es una superficie de uso con sello de pasta engomada catiónica. El asfalto de base tiene caucho en trocitos agregado antes de que la emulsión sea procesada con un porcentaje de negro de carbón. Este producto está diseñado para ser una alternativa de bajo costo para el mantenimiento de los caminos convencionales, así como también el uso de caucho reciclado para ayudar al ambiente.

El producto de la presente invención es un producto muy versátil, y puede utilizarse en muchas aplicaciones, tal como para los caminos existentes en donde puede ser un producto de mantenimiento para conservar el asfalto subyacente y proporcionar una superficie de uso nueva, para construcciones nuevas cuando se combina con la aplicación de composición sobre un material nativo compactado es una alternativa mucho más rentable para la construcción de pavimentado de asfalto convencional, y la aplicación de un aglutinador de caucho de asfalto sobre el pavimento o la superficie preparada seguido por la aplicación del agregado en trocitos.

El desempeño del pavimento es una interacción integrada del soporte de sub-categoría, las capas no unidas, y varias capas unidas, tales como el pavimento de macadam bituminoso, el concreto bituminoso de categoría densa, el concreto bituminoso semi-denso, y el concreto bituminoso.

Las diversas capas proporcionan soporte combinado con el servicio en la forma de una superficie de uso suave, resistente a los baches, resistente al deslizamiento.

El desempeño del camino terminado se determina mediante la efectividad de las diversas capas para resistir el clima (calor, lluvia y desagüe), la fatiga de los vehículos pesados (camiones y autobuses) y el desgaste y desgarre diarios del tráfico (automóviles, camiones, autobuses, autos, ganado). El diseño adecuado balancea la necesidad de soporte de los pesos de los vehículos con la resistencia al desgaste provista por la superficie final.

Las capas de la superficie de uso modificadas por caucho tales como la capa Z, han demostrado proporcionar una rentabilidad de pavimentos mejorados a través de todo el mundo. Utilizar nuevamente los productos de caucho también es amistoso con el ambiente, dando como resultado beneficios que se pueden medir con el color de la superficie de uso, uniformidad, resistencia a grietas y características de uso a largo plazo.

El producto de las superficies de uso modificadas por caucho proporciona un equilibrio entre la necesidad de caminos resistentes para la entrega efectiva de bienes y servicios, la necesidad de superficies de uso rentables a largo plazo y incluye una reutilización benéfica de materiales, los cuales de otra forma podrían contribuir al desperdicio mundial del caucho utilizado.

El uso de superficie de uso engomadas, tales como la capa Z proporcionan una superficie de uso renovable efectiva con numerosos beneficios.

* Resistencia a la intemperie de la superficie de pavimento Sella las grietas menores del pavimento Resiste el agrietamiento futuro como resultado de las condiciones ambientales Promueve el drenaje rápido de la superficie Protege los bordes del pavimento a través de la extensión de la capa Z * Capa de uso inmolatorio Resistencia predecible para el uso de llantas Resistencia predecible bajo diversas condiciones climáticas * Resistencia al deslizamiento predecible Tamaño de agregados coincidente con el uso y velocidades del tráfico Fricción renovable surt~1ce * Programas de construcción rápida en intervalos de renovación de 5 a 7 años Indices de producción, rápidos índices de curación rápidos y controlables * Compatible con diversos materiales subyacentes Parchado de pavimento anterior Llenado de grietas anterior Recubrimientos y construcción anteriores * Mezclas de bacheo y reparaciones anteriores Apariencia mejorada uniforme y a largo plazo Mejoramientos y suavidad de la superficie del recorrido El mantenimiento de la condición del pavimento es más importante para el desempeño del pavimento rentable a largo plazo. En los casos en que se pospone el repavimentado, o los costos por repavimentado son excesivos como resultado de que las demoras en el repavimentado con condiciones de pavimento de manera significativa deterioradas, éstas requieren de un financiamiento adicional para rehabilitar el camino versus el mantenimiento de la superficie.

Los ahorros en costo a través de una superficie de uso especificada son evidentes durante la construcción inicial y se observan como un resultado de la protección de la sección del camino contra los efectos de la humedad. Los beneficios a largo plazo son acentuados durante las aplicaciones subsiguientes de la superficie de uso a costos a la mitad o menores que la colocación de una capa o recubrimiento de concreto bituminosa. El espesor reducido de la capa Z también modera la integración del pavimento y el los diferenciales de categoría definida resultantes entre el camino y una región de costado no mejorada se muestran en la figura 3.

La presente invención ha sido descrita en relación con sus modalidades preferidas. Sin embargo, no está limitada a éstas. Se pueden realizar cambios, variaciones y modificaciones a la composición básica sin alejarse de los conceptos inventivos en la presente invención, además, estos cambios, variaciones y modificaciones serán evidentes para aquellos expertos en la materia que tienen el beneficio de las enseñanzas anteriores. Todos dichos cambios, variaciones y modificaciones se pretende estén incluidos dentro del alcance de la presente invención. La tecnología de la presente invención explicada con los ejemplos no debe interpretarse como limitante del alcance de la presente invención.

Claims (15)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Una composición que comprende un agregado, una emulsión engomada catiónica, caucho en trocitos y materiales de relleno.

2.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicha emulsión engomada catiónica está presente en una concentración que varía desde aproximadamente el 10% p/p hasta aproximadamente el 25% p/p de agregado, caucho en trocitos a una concentración que varía desde aproximadamente el 3% p/p hasta aproximadamente el 15% p/p de agregado, materiales de relleno a una concentración que varía desde aproximadamente el 0.1 % p/p hasta aproximadamente el 1.0% p/p de agregado.

3.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho agregado tiene un tamaño que varía desde aproximadamente 5 mm de categoría menos y 9.5 mm de categoría menos.

4 - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicha emulsión engomada catiónica comprende asfalto en una concentración que varía desde aproximadamente el 80% p/p hasta aproximadamente el 90% p/p, petróleo en una concentración de 1.0% hasta aproximadamente el 10%, caucho en una concentración que varía desde el 3% p/p hasta aproximadamente el 15%, agua en una concentración que varía desde aproximadamente el 30% p/p hasta aproximadamente el 40% p/p y un agente tensoactivo en una concentración que varía desde aproximadamente el 0.2% p/p hasta aproximadamente el 2.0% p/p.

5.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dicho caucho en trocitos se selecciona de un grupo que comprende caucho natural, caucho sintético y combinaciones de los mismos.

6. - La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque dicho caucho en trocitos está presente en una concentración de aproximadamente el 7.5% p/p de agregado.

7. - La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque dichos materiales de relleno se seleccionan de un grupo que comprende cemento Pórtland modificado tipo l/ll, cal hidratada, ceniza suelta tipo F, sulfato de aluminio y combinaciones de los mismos.

8. - La composición de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada además porque la concentración de ceniza suelta varía desde aproximadamente el 0.1% p/p hasta aproximadamente el 1.0% p/p de agregado.

9.- Un procedimiento para la preparación de una composición que comprende un agregado, emulsión engomada catiónica, caucho en trocitos y materiales de relleno, dicho procedimiento comprende las acciones de: a. calentar y agitar el caucho en trocitos para obtener una masa; b. emulsificar la masa con agua para obtener una emulsión; y c. mezclar la emulsión con el agregado, la emulsión engomada catiónica y los materiales de relleno para obtener la composición.

10.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque dicho calentamiento y agitación del caucho en trocitos opcionalmente junto con el petróleo se realiza a temperaturas que varían desde aproximadamente 176.66°C hasta aproximadamente 204.44°C durante un período de tiempo que varía desde aproximadamente 1.5 horas hasta aproximadamente 3 horas.

11.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque dicha emulsificación de la masa con agua se realiza a una temperatura de 37.77°C a 98.88°C.

12. - Un procedimiento para construir un camino, dicho procedimiento comprende las acciones de: a) preparar una composición que comprende agregado, emulsión engomada catiónica, caucho en trocitos y materiales de relleno; y b) dispersar la composición preparada sobre una superficie de pavimento para construir un camino.

13. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque dicha composición está preparada mediante un procedimiento que comprende las acciones de calentar y agitar el caucho en trocitos para obtener una masa; emulsificar la masa con agua para obtener una emulsión; y mezclar la emulsión con el agregado, la emulsión engomada catiónica y los materiales de relleno para obtener la composición.

14. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque dicha composición comprende agregado para proporcionar una penetración a grietas y sellado en áreas de tráfico, corregir los desprendimientos de moderados a severos, oxidación y pérdida de matiz, resistencia al deslizamiento, evitar la hidro-planeación y provee resistencia al deslizamiento, respectivamente.

15. - Un camino libre de grietas, resistente al deslizamiento y libre de desprendimientos construido utilizando la composición que comprende un agregado, emulsión engomada catiónica, caucho en trocitos y materiales de relleno.