asfalto verde
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Asfalto VerdeTRANSCRIPT
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UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERÍA
“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria“
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA CIVIL
TEMA:
PRESENTADO A LA CÁTEDRA DE TECNOLOGIA DEL ASFALTO.
CATEDRÁTICO : ING.DE LA CRUZ VILCA, WEINER
PRESENTADO POR :
CÁRDENAS CAPCHA JESUS IDÉN
CHAMORRO MONTALVO DEEDY
MALPARTIDA PEÑA NATALY
GONZALES HUAMAN MANUEL
TITO MOLINA FERNANDO
NIVEL : X-CICLO (C-1)
HUANCAYO – PERÚ
2013
ASFALTO VERDE
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
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INTRODUCCIÓN
La utilización de recursos y maquinarias en la elaboración de
carreteras involucra un gran impacto sobre el medio ambiente,
producto de esa conciencia social se ha lanzando al mundo entero la
idea de la reutilización de neumáticos de modo que se pueda utilizar
como material reciclable en la fabricación de Asfalto, mejorando así la
calidad de vida de las personas reduciendo así la contaminación,
esto implica un desarrollo técnico en la ingeniería civil, económico y lo
mas importante ambiental.
Asfalto verde se denomina esta tendencia de ingeniería limpia que
hoy cobra mas fuerza por todas las empresas de asfalto como una
alternativa contra los daños ambientales producidos por el hombre a
través de la historia.
Los integrantes
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INDICE
Pág.
Marco teórico: asfalto verde 5
1. La reutilización de neumáticos para la fabricación de asfalto 5
1.1. Explicación 5
1.2. Reciclado 6
1.3. Utilización para la elaboración del asfalto 7
1.4. Experiencias del uso de caucho en mezclas asfálticas 9
1.5. Desarrollo del caso A: adición de caucho a un cemento
Asfáltico para mezclas en caliente 10
1.6. Desarrollo del caso B: adición de caucho a un cemento
Asfáltico para uso de selladores asfálticos 11
1.7. Desarrollo del caso C: adición de caucho en mezclas
Asfálticas en frío y en caliente 13
2. Ventajas del asfalto verde 16
3. Diferencia de los demás asfaltos 17
4. Incidencia del asfalto verde con el mundo 18
5. Beneficios del asfalto verde 18
Conclusiones 20
Bibliografía 21
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MARCO TEORICO: ASFALTO VERDE
Es un betún o asfalto desarrollado con tecnología innovadora que
proviene del reciclaje de neumáticos usados, y que está destinado
para su utilización en las carreteras. Este producto permite eliminar
más de 10.000 toneladas de neumáticos anualmente, lo que
contribuye a minimizar este pasivo impacto medioambiental.
1. LA REUTILIZACIÓN DE NEUMÁTICOS PARA LA FABRICACION
DE ASFALTO
1.1.EXPLICACION
La masiva fabricación de neumáticos y las dificultades para
hacerlos desaparecer una vez usados, constituye uno de los
más graves problemas medioambientales de los últimos años
en todo el mundo. Un neumático necesita grandes cantidades
de energía para ser fabricado (medio barril de petróleo crudo
para fabricar un neumático de camión) y también provoca, si no
es convenientemente reciclado, contaminación ambiental al
formar parte, generalmente, de vertederos incontrolados.
Existen métodos para conseguir un reciclado coherente de
estos productos pero faltan políticas que favorezcan la recogida
y la implantación de industrias dedicadas a la tarea de
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recuperar o eliminar, de forma limpia, los componentes
peligrosos de las gomas de los vehículos y maquinarias.
Un gran % se deposita en vertederos controlados sin tratar,
otro % se deposita después de ser triturado, y, el resto no está
controlado.
Para eliminar estos residuos se usa con frecuencia la quema
directa que provoca graves problemas medioambientales ya
que produce emisiones de gases que contienen partículas
nocivas para el entorno, aunque no es menos problemático el
almacenamiento, ya que provocan problemas de estabilidad
por la degradación química parcial que éstos sufren y producen
problemas de seguridad en el vertedero.
Las montañas de neumáticos forman arrecifes donde la
proliferación de roedores, insectos y otros animales dañinos
constituye un problema añadido. La reproducción de ciertos
mosquitos, que transmiten por picadura fiebres y encefalitis,
llega a ser 4.000 veces mayor en el agua estancada de un
neumático que en la naturaleza.
En la actualidad se pueden utilizar diversos métodos para la
recuperación de neumáticos y la destrucción de sus
componentes peligrosos. Las operaciones de reutilización,
recauchutado y reciclado de neumáticos usados representan
una importante oportunidad para la creación de industria y
tecnología, así como un importante yacimiento de nuevos
empleos. A continuación se exponen algunas de ellas.
1.2.RECICLADO
Múltiples son los ejemplos en los cuales pueden utilizarse, bien
los neumáticos totalmente enteros o sus flancos y banda de
rodamiento: parques infantiles, defensa de muelles o
embarcaciones, rompeolas, etc., o más directamente
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relacionado con los neumáticos, barreras anti-ruidos, taludes
de carretera, estabilización de zonas anegadas, pistas de
carreras, o utilizaciones agrícolas para retener el agua,
controlar la erosión, etc.
Es posible encontrar neumáticos enteros en pistas de alta
velocidad y cartódromos así como en atracadero de botes y
sitios de descarga, en donde son utilizados como barreras de
contención y amortiguadores respectivamente.
El recauchutado del neumático usado es un proceso que
permite reutilizar la carcasa del neumático, al colocar una
nueva banda de rodadura, siempre que conserve las
cualidades que garanticen su uso, como si fuera uno nuevo.
Gráfico N°1: Donde se visualiza el diagrama valorizado de usos del neumático reciclado
1.3.UTILIZACION PARA LA ELABORACION DEL ASFALTO
Los materiales que se obtienen tras el tratamiento de los
residuos de neumáticos, una vez separados los restos
aprovechables en la industria, pueden tener varios usos.
Una aplicación realmente interesante para caucho granulado
es la aplicación como parte de los componentes de las capas
asfálticas que se usan en la construcción de carreteras, con lo
que se consigue disminuir la extracción de áridos en canteras.
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Las carreteras que usan estos asfaltos son mejores y más
seguras.
El caucho procedente de los neumáticos usados puede
utilizarse como parte del material ligante o capa selladora del
asfalto (caucho asfáltico) o como árido (hormigón de asfalto
modificado con caucho). Dependiendo del sistema adoptado se
pueden emplear entre 1000 y 7000 neumáticos por kilómetro
de carretera de dos carriles, cifras tan elevadas colocan a la
reutilización en pavimento asfáltico como una de las grandes
soluciones para emplear los neumáticos fuera de uso.
El empleo del caucho en la construcción de carreteras le
confiere unas características especiales:
Tabla N°1: Donde se describe las propiedades del caucho para la elaboración de asfalto
La incorporación de caucho granulado en el pavimento de las
carreteras se puede realizar de dos maneras diferentes:
PROCESO SECO: El caucho granulado o pulverizado se
mezcla con los áridos antes de la adición del asfalto.
PROCESO HÚMEDO El caucho granulado o pulverizado
se añade al asfalto. Esa mezcla, realizada se traslada al
lugar de la obra para ser mezclada con los áridos:
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Gráfico N°2: Proceso detallado del reciclaje de neumático para la elaboración de asfalto
1.4.EXPERIENCIAS DEL USO DEL CAUCHO EN MEZCLAS
ASFALTICAS
Actualmente los neumáticos de automóviles son desechados
en forma continua, sin registrarse en general ningún sistema
formal de deposición selecta o lugares especialmente
destinados al efecto. En la actualidad hay pocas empresas en
el país que reciclan el caucho de los neumáticos, dado el gran
parque automotor con que se cuenta, y por ende la gran
cantidad de neumáticos desechados, se hace imprescindible
reutilizar los desechos de este material. Por esta razón se hace
necesario comenzar a conocer este tipo de residuo que se esta
generando, para determinar la posibilidad de intervenir en la
selección y contar con una valoración del volumen del mismo.
En este trabajo se incluye caucho en mezclas asfálticas en frío
y en caliente, proveniente de la molienda de neumáticos en
desuso. Se seleccionan distintas moliendas que se incorporan
como agregado a las lechadas asfálticas. A las mezclas en
caliente se le incorpora como agregado y como modificador del
ligante asfáltico. En el desarrollo de selladores asfálticos como
modificador.
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Se aplica una sistemática de ensayos que involucren
parámetros, químicos, ambientales y físicos de la resistencia de
los materiales y procesos para luego valorar la inclusión en
sistemas como modificadores y cargas habitualmente usados
en las obras viales y civiles. Se valora la factibilidad de
inclusión en los cementos asfálticos, siendo estos
aglomerantes los de mayor utilización en las obras viales de la
región. El sistema formado al incluir al residuo será valorado
claramente desde lo químico, lo físico y el medio ambiente a
efectos de incluir estos parámetros en los controles de calidad
de las obras civiles y viales. En esta presentación se presentan
las primeras experiencias de aplicación de este residuo.
Se han realizado algunas experiencias en la utilización del
caucho, de las cuales se pueden destacar tres casos:
El Caso A consistió en la adición de caucho a un
cemento asfáltico para mezclas en caliente.
El Caso B consistió en la adición de caucho a cementos
asfálticos para uso de selladores.
El Caso C consiste en la adición de caucho a mezclas
asfálticas en frio y en caliente.
1.5.DESARROLLO DEL CASO A: ADICIÓN DE CAUCHO A UN
CEMENTO ASFÁLTICO PARA MEZCLAS EN CALIENTE
El objetivo de esta experiencia es la incorporación de caucho,
proveniente de molienda por proceso de criogénesis, en un
cemento asfáltico habitualmente utilizado en nuestro medio.
Las características de los materiales originales, del material
resultante y de los procesos llevados acabo son las siguientes:
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Tabla N°2
Tabla N°3
Tabla N°4
1.6.DESARROLLO DEL CASO B: ADICIÓN DE CAUCHO A
CEMENTOS ASFÁLTICOS PARA USO DE SELLADORES
ASFÁLTICOS
El objeto de esta experiencia fue el aportar caucho molido
proveniente de la trituración por sistema de molinos. La función
de la adición de caucho, en este caso, es la de bajar el aporte
de otros polímeros vírgenes, ya que por sí solo el caucho no
nos permite alcanzar los valores exigidos por la Norma IRAM
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de selladores. Además, el tipo de molienda utilizado permite la
colaboración del caucho como carga en la mezcla aditivada.
Tabla N°5
Tabla N°6
La cantidad de caucho reciclado fue de un 30 % con respecto
al 12 % total aditivado. Se observó este porcentaje como el
máximo admitido para el sistema del ejemplo, por encontrarse
en el límite de digestión del asfalto cumpliendo con Norma
IRAM. El total de la adición estuvo compuesto por
30 % de caucho reciclado, 65 % de polímero SBS y 5 % de
rejuvenecedor.
Las exigencias de la Norma IRAM para un sellador SA-50 y los
valores obtenidos son:
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Tabla N°7
Gráfico N°3: Microfotografía donde se visualiza la capa interna del neumático
La adición de caucho puede realizarse tanto en laboratorio
como en planta. Según sea el tipo de molienda y la función que
cumplen serán los dispositivos a implementarse.
Gráfico N°4: Esquema del proceso industrial en el reciclaje de neumáticos para la elaboración de asfalto
Equipo dispersor para fabricación de concentrado de caucho o
equipo dispersor en la producción continua
En este esquema se plantea la adición de caucho en el asfalto
en un concentrado intermedio para luego regular la producción.
El sistema produce una buena dispersión sin dejar asfalto
aditivado almacenado.
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1.7.DESARROLLO DEL CASO C: ADICIÓN DE CAUCHO EN
MEZCLAS ASFÁLTICAS EN FRÍO Y EN CALIENTE
En este punto volcamos las experiencias preliminares
obtenidas al momento por lo que solo se presenta una parte de
la experiencia en laboratorio con lechadas asfálticas, estando
los demás ítems de este punto en etapa de investigación.
La renovación superficial en las operaciones de mantenimiento
preventivo y correctivo, marcan el camino, técnico económico a
la hora de analizar los costos beneficios, poniendo en la
balanza los materiales utilizados y la seguridad del camino,
garantizando características de funcionalidad para el usuario.
La utilización de lechadas, muchas veces pasa de un simple
sellado a una renovación con características antideslizantes a
partir de una alta macrotextura y de una microtextura.
El poco espesor de las mismas (capas delgadas) las hace
rígidas, se busca en el presente trabajo aumentar su flexibilidad
a través de la incorporación caucho molido a la vez tratar de
utilizar este producto proveniente de la molienda de cubiertas
de automóviles. Valorando el comportamiento de las lechadas
elasto-asfálticas versus las convencionales, mediante la
utilización de los ensayos de uso tradicional en lechadas
asfálticas, abrasión y rueda cargada.
Se analizarán el tipo de caucho a utilizar y la forma de
incorporación ya que, se debe garantizar que las mismas
queden perfectamente distribuidas en toda la mezcla una vez
colocada formando una malla tridimensional.
Se define a las lechadas bituminosas como mezclas de
emulsiones asfálticas, áridos finos bien graduados
granulométricamente, agua y fillers minerales. Cuando estos
componentes se mezclan en proporciones adecuadas se
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obtiene una mezcla fluida, homogénea y cremosa que,
después de la evaporación del agua, constituyen un mortero en
frío, estanco y denso.
Los áridos finos conforman el esqueleto mineral, que da el
espesor al tratamiento y el mastic, compuesto por fillers y el
betún, confiere la cohesión necesaria.
Las lechadas bituminosas se extienden en delgados espesores
(entre 4 y 12 mm) a fin de impermeabilizar la carpeta de
rodamiento (sin otorgar aporte estructural) y simultáneamente
restaurar la superficie de desgaste brindando la textura
superficial necesaria para adecuar la resistencia al
deslizamiento y mejorar las condiciones de reflectancia del
pavimento.
Tabla N°8
La norma IRAM 6833 Asfalto para uso vial-lechadas asfálticas
marca 4 usos granulométricos:
Tipo 1: Se aplica para sellar fisuras rellenar huecos
pequeños y para corregir peladuras superficiales. Este tipo
se usa sobre pistas de aeropuertos donde el sellado de la
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superficie y la resistencia al deslizamiento son las
necesidades principales.
Tipo 2: Se aplica para rellenar huecos superficiales, corregir
condiciones de erosión severa de la superficie y para
suministrar una nueva superficie de desgaste. Este tipo se
usa sobre pistas de aeropuertos y pavimentos que están
severamente erosionados. También se puede usar como
capa de rodamiento sobre bases bituminosas o bases de
suelo cemento, como un sellador sobre bases estabilizadas
o sobre tratamiento bituminosos superficial.
Tipo 3: Es aplicable para prever una nueva capa de
rodamiento sobre superficies muy desgastadas.
Tipo 4: El tipo 4 es aplicable sobre base estabilizada.
Gráfico N°5: Grandes depósitos de neumáticos
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Gráfico N°6: Colocación de Asfalto verde, hecho a base de neumáticos reciclados
2. VENTAJAS DEL ASFALTO VERDE
Este asfalto favorece al medio ambiente de modo que un
neumático necesita grandes cantidades de energía para ser
fabricado y provoca, si no es convenientemente reciclado,
contaminación ambiental. Con este proyecto contribuirá a lo largo
de los próximos años a eliminar de diferentes centros de
almacenamiento millones de neumáticos usados.
La construcción y rehabilitación de muchos tramos de carretera a
partir del polvo de caucho tiene importantes ventajas no sólo para
el medio ambiente sino para los conductores. Aunque estos no
perciban las bondades de este sistema de manera inmediata, son
en última instancia quienes se benefician de una mayor seguridad
de las vías ya que el asfalto ofrece una mayor adherencia. Por otro
lado, se prevé una reducción indirecta de gastos en el pago de
impuestos debido a una mayor resistencia de las carreteras.
Las mezclas son menos susceptibles a las altas y bajas
temperaturas y se fatigan menos que las carreteras
convencionales. Se aclara que la técnica no es una novedad en el
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mundo científico, pese a las pocas carreteras construidas de
acuerdo a este método. Conviene recordar que las primeras
pruebas, realizadas en los Estados Unidos, se remontan a los años
60 y es ahora, tras más de cuatro décadas de investigaciones,
cuando se ha podido constatar que las carreteras que contienen
caucho en su mezcla no sólo son una alternativa viable, sino que
constituyen la solución a un problema medioambiental con el
añadido de un aumento en la calidad de las autovías.
Otra de las ventajas de esta técnica, que supone añadir entre un
0,5% y un 2,0% de polvo de caucho reciclado al betún, es que no
implica la utilización de nuevas máquinas o equipamientos. El
aprovechamiento sería de un neumático para cada siete metros
cuadrados. De hecho, las empresas pavimentadoras podrían
utilizar su infraestructura actual para asfaltar las carreteras con el
material modificado, de manera que no habría motivos para que
esto se reflejase en los costes de los peajes.
3. DIFERENCIA DE LOS DEMAS ASFALTOS
En su proceso de producción, que consiste en trocear los
neumáticos y separar todos sus componentes (metales, tejidos y
caucho) y elaborar un polvo de neumático que al combinarse con
áridos (gravas y arenas) forman las mezclas asfálticas que sean
utilizado en kilómetros de carreteras.
4. INSIDENCIA DEL ASFALTO VERDE CON EL MUNDO
Se ha demostrado la efectividad de este sistema utilizado ya en
vías públicas de Madrid, así como en diferentes carreteras de
Andalucía, Castilla y León y País Vasco. Se han incorporado más
de 500 km de carreteras asfaltadas a partir del polvo de
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neumáticos usados a los que hay que sumar más de 1.200 km
procedentes de la reutilización de antiguas carreteras.
5. BENEFICIOS DEL ASFALTO VERDE
Se ha comprobado que la utilización de este betún de neumático
reduce el impacto acústico del tráfico, retrasa el deterioro del firme
y mejora la adherencia aumentando la seguridad de nuestras
carreteras. Además, con su producción se reciclan toneladas de
neumáticos fuera de uso.
Además de la incorporación del reciclado de neumáticos, se ha
desarrolla continuamente proyectos para mejorar sus procesos en
el área de asfaltos. Así se han desarrollado varias tecnologías
para disminuir la temperatura de trabajo de las mezclas asfálticas,
desde la fase inicial de fabricación hasta su aplicación en
carreteras. Se logra una reducción de hasta 30-40ºC en la
temperatura de trabajo que permite mejorar las condiciones de
trabajo de los operarios y reducir la producción de olores y humos
durante las operaciones de asfaltado.
La reducción de la temperatura, tanto en la fabricación como en la
puesta en obra, permite disminuir los humos y gases
contaminantes, ahorrar energía y combustibles en las plantas
durante la fabricación y el almacenamiento. Se estima un ahorro
energético del 20 al 30% en combustibles y una disminución de
aproximadamente 4 toneladas de CO2 por cada kilómetro
asfaltado.
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CONCLUSIONES
Es innovadora idea del reciclaje de neumáticos usados puesto
que existen demasiados en el mundo para su reutilización en la
elaboración de asfalto.
La masiva fabricación de neumáticos y las dificultades para
hacerlos desaparecer una vez usados, constituye uno de los
más graves problemas medioambientales es por eso que existe
una inversión inadecuada de la reutilización de recursos
El caucho procedente de los neumáticos usados puede
utilizarse como parte del material ligante o capa selladora del
asfalto (caucho asfáltico) o como árido (hormigón de asfalto
modificado con caucho).
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Las mezclas asfálticas fabricadas por el reciclaje de
neumáticos son menos susceptibles a las altas y bajas
temperaturas y se fatigan menos que las carreteras
convencionales.
Se analizarán el tipo de caucho a utilizar del neumático
reciclado y la forma de incorporación ya que se debe
garantizar que las mismas queden perfectamente distribuidas
en toda la mezcla.
El producto final de la reutilización de los neumáticos reciclados
son las lechadas bituminosas como mezclas de emulsiones
asfálticas, estos componentes se mezclan en proporciones
adecuadas se obtiene una mezcla fluida, homogénea..
La idea de reutilización de los neumáticos para realización de
asfalto se incrementa en el mundo en relación a la exigencia de
calidad de los países y a la presión social de cuidado
ambiental, factores esenciales para sustentar la ingeniería
limpia y segura.
BIBLIOGRAFÍA
http://www.desarrollosostenible.es/carreteras-ecologicas-con-
neumaticos-reciclados.html
http://www.rcb.com.py/index.php/component/k2/item/212-
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soluci%C3%B3n-para-las-cubiertas-usadas
http://www.veoverde.com/2012/07/crearan-asfalto-ecologico-a-
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http://campus.fi.uba.ar/file.php/295/Material_Complementario/
Reutilizacion_Reciclado_y_Disposicion_final_de_Neumatico.pd
f
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http://blogueiros.axena.org/2013/05/30/alternativas-reciclado-
neumaticos/
http://www.xatakaciencia.com/tecnologia/murcia-recicla-
neumaticos-para-producir-asfalto