mezclas asflaticas tibias, y mezclas asfalticas en caliente

1. Fortalecimiento de la Sustentabilidad en Pavimentación con Asfalto, combinando Mezclas Tibias con materiales reciclados - Pavimentos Asfalticos Reciclados(RAP) - Caucho Recuperado de Neumaticos
•Autor: Sundaram Logaraj, Federico Ballinas, Angelo Almeida; Marcelo Martínez
•AkzoNobel Surface Chemistry LLC

2. Que Es Sustentabilidad?
•“Desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”
- National Asphalt Pavement Association (NAPA)

3. Sustentabilidad Relacionada a Los Pavimentos
•“Pavimentos seguros, eficientes y respetuosos del medio ambiente que cumple con las necesidades de transporte de hoy sin comprometer la capacidad de satisfacer las necesidades del futuro”
-Comisión Brundtland, Naciones Unidas
•“Pavimentos que reducen al mínimo los impactos ambientales mediante la reducción del consumo de energía, los recursos naturales y las emisiones asociadas, cumpliendo con todas las condiciones y normas de funcionamiento”
- H. D. Bahia., and T. D. Miller., Pavimentos Asfalticos Sustentables: Tecnologías, 2009

4. Caminos Sustentables – Áreas de Enfoque - H. D. Bahia., and T. D. Miller
Zona de Sustentabilidad
2. Consumo de Energía
1. Emisiones de Carbono
3.Conservación de Recursos
Combustibles
Limpios
Materiales
reciclados
Cuidado del Aire

5. Sustentabilidad y AkzoNobel
•Principal foco para AkzoNobel
•En 2012 AN fue primera en Índice Mundial de Sustentabilidad Dow Jones (DJSI)
-En el Segmento Químico
-Basado en medioambiente, performance social y económica, incluyendo indicadores prospectivos.
-AN esta entre las 3 primeras desde el 2007
•Énfasis en “Crear Valor En Soluciones Eco Premium”
•Reducción de uso de energía, emisiones y conservación de recursos alineados con nuestros principios

6. Oportunidad para mejora en Sustentabilidad Basada en 3 áreas focales
1.Reducción de Emisiones y Energía
•Mezclas Tibias
•Mezclas Frías
•Eliminación de Asfaltos Cortados
2.Conservación de Recursos – Reciclado
•Pavimentos Asfalticos Reciclados (RAP)
•Tejas de Asfalto Recicladas (RAS)
•Caucho recuperado (neumáticos)
•Uso de Escoria de Acero
•Vidrio

7. Beneficios de las Mezclas Tibias al Medio Ambiente
1.Reducción de emisiones en la planta de mezcla
- Reducción de Emisiones del 30 al 50% - NAPA
2.Reducción de vapores y aerosoles
- Operador Pavimentadora >50%
-Operador de Regla >50%
- Reinhold Rühl and Ralf Baier, Foro Alemán BITUMEN
- Menor Polución del Ambiente Laboral para todo el equipo de pavimentación
3. Permite a las plantas asfálticas operar en áreas congestionadas
4. Aumento en el uso de materiales como RAP reduciendo aun mas el impacto de la pavimentación en el medio ambiente

8. Menos Energia y Menos impacto en el medio Ambiente

9. Mezclas Tibias Beneficios Practicos
1.Ahorro en Combustible
2.Reduce el desgaste de los equipos
3.Mayor Productividad
•Climas Fríos /Trabajos Nocturnos
•Extender temporada de pavimentación
•Distancias mas Largas
4.Mejora la densidad de compactación
•Aumenta la vida útil del pavimento
5.Posibilidad de usar mas RAP, mejora en el costo

10. Proyectos de Mezclas Tibias en los que AkzoNobel estuvo involucrada
Selección de proyectos 2007 a 2011

11. 11
Selección de Proyectos 2012 América Central y América del Sur
Surface Chemistry

12. 12
Selección de Proyectos 2012
Canadá y USA
Surface Chemistry

13. Evolución Uso de Mezclas Tibias, Encuesta NAPA
Encuesta RAP, RAS & WMA, Kent R. Hansen, P.E., NAPA, Segunda Conferencia Internacional Mezclas Tibias, 2011, St Louis, MO

14. Uso de RAP en Asfaltos Calientes o Tibios - Encuesta NAPA
1.Incremento en el uso de RAP especialmente cuando el costo del ligante asfáltico es de aprox. US$600/ton
2.Reduce la demanda de nuevos agregados
3.Reduce Huella de Carbono
4.Contiene materiales valiosos
- Agregado ~95% >US$10/ton
- Asfalto ~5% ~US$600/ton
- Valor Total >$39.50/Ton (menos costo proceso)

15. Consideraciones cuando se usa RAP en Mezclas Tibias
•El grado PG del asfalto oxidado en RAP esta en un rango de PG 82 a PG 94
•La temperatura de mezcla debe estar por encima de esas temperaturas
•Hasta cierto punto una menor oxidación en el ligante virgen ayuda a compensar la oxidación del asfalto oxidado del RAP
•Con rangos de uso de RAP mayores al 30% se usan ligantes más blandos (PG 58-28 en lugar de PG 64-22)
•Cuando se usa RAP la fatiga y agrietamientos a bajas temperaturas son aspectos a tomar en cuenta cuando se diseñan mezclas calientes o tibias

16. Programa de Modernización del Aeropuerto O’Hare Chicago Ill USA

17. Programa de Modernización O’Hare (OMP) Mezcla Tibia conteniendo RAP
•OMP es uno de los mas grandes programas de rehabilitación en US
•El objetivo del programa es modernizar el sistema de pistas
•OMP promueve tecnologías Verdes en pavimentación
•Uso de mezclas tibias con varios niveles de uso de RAP
•Uso de múltiples capas de mezclas tibias con Rediset® LQ en la pista de maniobras
•70,000 Tons de mezcla tibia

18. Programa de Modernización O’Hare(OMP) Distintas mezclas tibias usadas
Fecha
Grado PG
Aditivo
Tipo de mezcla
Espesor (In)
RAP%
Sept to Dec 2011
58-22
1%
K110H2208 WMA BIT Base CSE, N50 REC
4
40
Sept to Dec 2011
64-22
0.65%
K110H2204 WMA BIT, N50, 19.0 REC Binder
3 + 3
20
Sept to Dec 2011
64-22
0.40%
K110H2409 N70 DREC Surf
3
10
Sept to Dec 2011
64-22
0.40%
ATPB
6
0
• La mayor parte de los trabajos de realizaron entre Sept y Dic 2011
• Los trabajos se extendieron hasta el 2012

19. Tipo de Mezcla
RAP
Temp.
Reducción de temperatura
Temperatura
%
Aire
0F &
0C
0F &
0C
Densidad
Planta
Pista
Planta
Regla
%
K110H2208 WMA BIT Base CSE, N50 REC
40
40-75 F
40-50
40-60
260-270
240-260
Rango
94.4 to 95.1
4-24 C
22-28
22-33
127-130
116-127
K110H2204 WMA BIT, N50, 19.0 REC Binder
20
40-75 F
40-50
40-60
260-270
240-260
95.9, 95.8
4-24 C
22-28
22-33
127-130
116-127
K110H2409 N70 DREC Surf
10
40-75 F
40-50
40-60
280
270
Rango
93.2 to 94.5
4-24 C
22-28
22-33
138
130
ATPB
0
40-75 F
40-50
40-60
260-270
240-260
95.4
4-24 C
22-28
22-33
127-130
116-127
Programa de Modernización O’Hare(OMP) Temperaturas y densidades

20. Programa de Modernización O’Hare(OMP) Evaluación de sensibilidad a la humedad para mezclas tibias
Tipo de mezcla
Asfalto
RAP
Sensibilidad a Humedad
PG
%
TSR, %
Hamburg
K110H2208 WMA BIT Base CSE, N50 REC
PG 58-22
40
86.1
-9.3 mm @20,000 pasadas
K110H2204 WMA BIT, N50, 19.0 REC Binder
PG 64-22
20
95.3
-7.6 mm @20,000 pasadas
K110H2409 N70 DREC Surf
PG 64-22
10
95.3
-5.8 mm @10,000 pasadas
-9.3 mm @20,000 pasadas

21. O’Hare OMP Aplic. Mezcla Tibia Capa Intermedia 07/10/2011

22. O’Hare OMP Aplic. Mezcla Tibia Finalización capa de rodadura - 11/01/2011

23. O’Hare OMP Aplic. Mezcla Tibia Pavimentación Base - 01/11/2011

24. O’Hare OMP Aplic. Mezcla Tibia - Pavimentación Base - Compactado en la mitad del tiempo 01/11/2011

25. •Compactado <55oC
•Se pudo pasar rodillos mucho antes
•Compactado en la mitad del tiempo comparado con mezclas en caliente
O’Hare OMP Aplic. Mezcla Tibia - Pavimentacion Base - Compactado en la mitad del tiempo 01/11/2011

26. O’Hare OMP Aplic. Mezcla Tibia
•Mezcla Tibia 6” ATPB + 6” Capa Intermedia + 19” concreto (calle de maniobras)

27. O’Hare OMP Aplic. Mezcla Tibia Pista de maniobras

28. O’Hare OMP Aplic. Mezcla Tibia Oficial de la FAA visitando el proyecto

29. Mezcla Tibia Con Caucho Recuperado de Neumaticos
•USA genera cerca de 300 millones de Neumáticos de desecho cada año
•Muchos conflictos ambientales
•~260 millones consumen/reciclan
•~52% usadas como combustible
•~12% usadas como caucho molido
•Una porción de esto es usado para modificar asfalto
– Asociación de Fabricantes de Caucho 2006

30. Asfalto modificado con Caucho de Neumáticos
•Proceso Seco
•Caucho molido usado como parte de los agregados finos
•Resultados variables
•Proceso Húmedo Típico
•Más ampliamente usado CA, AZ, FL
•18-22% caucho molido (#8 a #10 tamaño máximo)
•Mezcla a 175-190oC por 45-60 minutos
•Las partículas se hinchan intercambiando compuestos con el asfalto
•La mezcla necesita ser producida y aplicada en cierto tiempo

31. 1.Chip Seal aplicado en Caliente
2.Material para juntas y sellado de grietas
3.Mezclas calientes y tibias modificadas con caucho
•Carreteras más duraderas
•Costo efectivo a largo plazo
•Carreteras menos ruidosas - Los vapores del asfalto modificado a altas temperaturas es motivo de preocupación - Especialmente aplicable para mezclas tibias
Website de la Agencia de protección del medioambiente (USA)
Asfalto modificado con Caucho de Neumáticos - Usos

32. •Proyecto de Ley 338 – 35% de todas las mezclas calientes deben tener asfalto Modificado con Caucho de llantas en 2013 R. G. Hicks, D.Cheng, T.Teesdale, Tech Report: 2010 – 103TM, Tecnologías para el uso de Asfalto caucho en pavimentación con Mezclas Tibias Conclusiones and recomendaciones:
•Permite aplicar durante la noche y en climas fríos
•Puede mejorar la trabajabilidad de las mezclas con Asfalto Caucho.
•Puede mejorar las condiciones de trabajo.
•Reduce humos y olores desagradables característicos
•Hasta la fecha, la performance inicial de las mezclas tibias con asfalto caucho aplicadas en California es buena Confirmado por el trabajo presentado por el Dr. David Jones - D. Jones, R. Wu, C. Barros, J. Peterson, Investigación e implementación de mezclas tibias con asfalto y caucho en California, 2012
Asfalto modificado con Caucho de Neumáticos en California

33. Proyecto de Mezcla Tibia con Asfalto Caucho en El Centro, California

34. DISTRITO 11 RWMA-G PROYECTO I-8 –El Centro, CA. Rediset® LQ
Contenido de ligante:
7.6% en peso de agregado seco
Dosificación Rediset® LQ:
0.75% en peso del ligante
Asfalto Base:
PG70-10
Contenido de Caucho:
18.0% en peso de Asfalto

35. Temperatura del Aire
30C a 37C
Temperatura Producción
145-150C
Temperatura Aplicación
127C
Tiempo de transito
30-45 min
DISTRITO 11 RWMA-G PROYECTO I-8 –El Centro, CA. Rediset® LQ

36. DISTRITO 11 RWMA-G PROYECTO I-8 –El Centro, CA. Aplicación Rediset® LQ
Surface Chemistry 35

37. DISTRITO 11 RWMA-G PROYECTO I-8 –El Centro, CA. Aplicación Rediset® LQ

38. Densidades promedio 93.9%
•DISTRITO 11 RWMA-G PROYECTO I-8 –El Centro, CA. Rediset® LQ - Densidades

39. •Rediset® LQ fue de muy simple adición y mezclado
•Se cumplieron todas las especificaciones en especial densidades
•Sin problemas de pegajosidad en los equipos
•Sin humos, nieblas o olores
•Se confirmaron reducciones de temperaturas
•DISTRITO 11 RWMA-G PROYECTO I-8 –El Centro, CA. Rediset® LQ - Observaciones

40. Tecnologías sustentables para mezclas asfálticas
• Combinaciones de mezclas tibias y reciclados son especialmente sustentables
• Mezclas tibias tienen otros beneficios además de reducir emisiones y ahorrar energía
• Permite el de mayores contenidos de RAP
- Aparte del beneficio medioambiental ayuda a mejorar costos de mezcla
• Mezclas Tibias son una buena forma de usar mas Caucho molido de neumáticos
-Mejora la performance a largo plazo de la mezcla
-A medida que aumenta el costo del asfalto la diferencia de costo entre HMA y RHMA se esta diluyendo
-Mezclas tibias ayudan a reducir humos, olores y emisiones asociadas a RHMA

41. Preguntas?
41
Surface Chemistry
Tecnologías sustentables para mezclas asfálticas