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Las adaptaciones necesarias en las plantas para el reciclado en caliente de las mezclas asfálticas

Los pavimentos son diseñados y extendidos para cumplir una determinada vida útil, después de lo cual es necesario una reevaluación del pavimento con el propósito de restablecer sus condiciones funcionales y estructurales, además de la comodidad y la seguridad para los usuarios. Entre las diferentes formas de restauración, el reciclaje de los pavimentos asfálticos en sus diferentes formas se está convirtiendo en una directriz cada vez más frecuente, debido a las ventajas ambientales, económicas y técnicas.

Este reaprovechamiento del material fresado, convencionalmente llamado RAP (de la terminología en inglés: Reclaimed Asphalt Pavement), puede hacerse por medio de procesos en frío, donde el procesamiento del RAP se hace sin calentarlo, o en caliente, siendo este último el foco principal del presente texto.

La utilización de material fresado en la producción de mezclas asfálticas recicladas en caliente requiere algunos cuidados, que van desde el diseño de mezclas en el laboratorio hasta su producción en la planta y la aplicación en campo. En lo que atañe al proyecto o la dosificación de la mezcla reciclada, es necesario considerar en la mayoría de los casos que todo ligante asfáltico presente en el RAP estará disponible o activo para asociarse a los materiales nuevos (sean estos agregados, ligantes asfálticos o aditivos).  Para que esta activación ocurra, es necesario que el RAP reciba calor suficiente a punto de 'ablandar' ese ligante, lo que en el laboratorio se puede alcanzar fácilmente con el uso de estufas previamente calentadas y la exposición del material al calor por el tiempo necesario (factores fácilmente manipulables a escala experimental)

El proceso en la planta de asfalto es más complejo ya que existe una mayor limitación en lo tocante al calentamiento del RAP (tanto en términos de tiempo como de temperatura). Cuanto  mayor sea la cantidad de material fresado que se desea añadir a la mezcla reciclada, mayor será la necesidad de cuidados con esa fuente de calor. La humedad del material fresado también debe considerarse, pues cuanto mayor sea la humedad más alta será la temperatura de calentamiento de los agregados. Una alternativa tecnológica de mezcla asfáltica que se ha utilizado, es el asfalto tibio (WMA – Warm Mix Asphalt), desarrollado con el propósito de disminuir la temperatura de las mezclas asfálticas convencionales de 30°C a 50°C. Por lo tanto, la utilización de contenidos elevados de RAP puede combinarse con esta tecnología y presentar ventajas, no sólo con respecto al consumo energético sino también por la necesidad de sobrecalentar los agregados vírgenes complementarios de la mezcla final.

En general, existen dos tipos de plantas de asfalto que operan de manera diferente: las discontinuas y las continuas. A continuación se mencionan algunas adaptaciones necesarias para el uso de RAP en mezclas recicladas.

Se sabe que las plantas discontinuas producen la mezcla asfáltica por lotes que se controlan debidamente por pesaje. Las tolvas frías almacenan los agregados, que por medio de una cinta transportadora son llevados a un tambor de secado y calefacción que funciona con la energía de un quemador. La incorporación de RAP, generalmente a niveles más bajos durante el proceso de mecanizado en las plantas discontinuas, se puede hacer de dos maneras: introduciendo el material a ser reciclado directamente en el mezclador o en la entrada inferior del elevador.

La inserción de RAP en el mezclador consiste en el pasaje de RAP (frío y con bajo contenido de humedad) por el silo de pesaje como un material adicional, donde el intercambio de calor ocurre por conducción con los materiales vírgenes sobrecalentados en la caja pesadora y en el mezclador a lo largo del ciclo de mezcla en seco. La otra adaptación es la entrada de RAP (frío y con bajo contenido de humedad) en la entrada inferior del elevador. El material reciclado se mezcla con los agregados vírgenes sobrecalentados a medida que estos salen del secador y entran al elevador, pudiéndose además, añadir a un segundo elevador.

En el caso de aumentar el contenido de RAP en la mezcla a niveles superiores al 25%, se puede añadir al proceso un nuevo secador especialmente para el material fresado. Plantas de última generación permiten la utilización de hasta 100% de RAP en las plantas discontinuas. Lo que hace la diferencia es el tambor secador tipo contraflujo con doble inclinación hacia el centro, para que el material fresado no tenga contacto directo con la llama del secador. Posteriormente, el material se añade al mezclador para su homogeneización.

Las plantas continuas o volumétricas, como su propio nombre lo sugiere, producen la mezcla asfáltica de manera ininterrumpida y el pesaje de los agregados se hace de forma individual. En las plantas continuas con tambor mezclador de flujo paralelo, los agregados entran en la  misma extremidad en que se encuentra el quemador. De esta forma,  los gases de escape del quemador que fluyen en el mismo sentido secan y calientan los agregados. La configuración para la adición de RAP es a través de un anillo en el centro del tambor, donde el RAP es calentado principalmente por convección.

En las plantas continuas con tambor tipo contraflujo, los agregados se añaden en el extremo superior opuesto al quemador y fluyen en sentido contrario a los gases. Normalmente, este tipo de planta puede procesar mezclas con hasta un 50% de RAP. Por lo general, hay tres posibilidades para añadir RAP en las plantas con esta configuración: (i) el RAP puede ser incorporado a un tambor mezclador tipo contraflujo con anillo intermedio, sin que tenga contacto directo con la llama del quemador; (ii) existe además la opción de añadir RAP a un tambor doble, en un compartimiento externo entre el secador de contraflujo y un mezclador tipo pugmill; y (iii) se puede añadir RAP a la mezcla a través de un mezclador continuo al secador tipo contraflujo. El contenido de RAP en la mezcla es limitado y depende del tamaño del mezclador, ya que éste afectará el tiempo de homogeneización de la mezcla entre el RAP (frío y con bajo contenido de humedad) y los agregados vírgenes calientes y secos.

Tanto en las plantas discontinuas como en las continuas, la utilización de contenidos más elevados de RAP (superiores al 25%) en la mezcla reciclada requiere un precalentamiento del material para evitar contacto directo de la llama del quemador con el ligante existente en el RAP. Por consiguiente, el contenido de RAP será en función del tiempo y la forma de exposición al calor durante todo el proceso de mecanizado. La planta debe estar preparada y adaptada para garantizar el calentamiento y la homogeneización entre el material fresado, los materiales vírgenes, además de los posibles aditivos químicos.



Este artículo fue producido sobre la base de pesquisa realizada en los principales canales de información del mercado de transporte. Las afirmaciones aquí contenidas no representan el posicionamento de Volvo.

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