PLANTAS ASFÁLTICAS CALIENTES

Facultad de ingeniería civil

• Una planta asfáltica es el conjunto de elementos mecánicos dispuestos de manera que produzcan concreto asfáltico con todas las especificaciones requeridas, es decir, que contenga los sistemas que permitan calibrar la dosificación de agregados, cemento asfáltico y la temperatura necesaria para su mezclado.

• Las plantas asfálticas se pueden dividir por el tipo que contienen en tres tipos:

Continuas

Discontinuas

De Tambor

PLANTAS ASFÁLTICAS CONTINUAS

• Una planta de asfalto es un conjunto de equipos mecánicos y electrónicos en donde los agregados son combinados, calentados, secados y mezclados con asfalto para producir una mezcla asfáltica en caliente (a grandes temperaturas), que debe cumplir con ciertas especificaciones y que se utilizan para la construcción de superficies de rodamiento.

• Son de características más simples, adecuadas especialmente para concretos asfálticos a los que no se les exija especificaciones de gran rigidez.

Las plantas asfálticas modernas han incorporado tecnología para el secado, mezclado y vaciado, de manera que la producción de mezcla es uniforme y de acuerdo a cada tipo de especificaciones técnicas.

Como consecuencia de la superior calidad de las mezclas asfálticas, su empleo se ha extendido notablemente y debe considerarse como primera posibilidad para cualquier capa en las estructuras del pavimento asfáltico.

En una planta del tipo continua, el agregado y el asfalto son introducidos en el mezclador en forma volumétrica y la mezcla es producida y descargada en forma continua.

EL PROCESO DE ELABORACIÓN DE ESTE SISTEMA, CONSISTE EN

LOS SIGUIENTES PASOS:

Dosificación de agregados

Homogenización

Secado

Inyección de asfalto

Mezclado

Elevación

Almacenamiento

Carga a camión

• De lo descrito en este proceso todo es continuo hasta antes de la carga al camión que depende de condiciones especiales del tendido de carpeta como puede ser:

• Temperatura ambiente

• Distancia de acarreo

• Facilidad de colocación

• Numero de camiones disponibles

• Etc.

• La dosificación de los agregados y el asfalto es básica, dado que no hay manera de dosificarlo por unidad de peso directamente, sino por flujo de material, siendo éste el tema a desarrollar de operación de plantas de producción continua.

• El propósito es producir una mezcla en caliente que posea las proporciones deseadas de asfalto y agregado, cumpliendo con todas las especificaciones.

• El mezclador se alimenta desde un extremo con flujo de agregado caliente, medido en volumen. Simultáneamente se distribuye el asfalto en el mezclador en una proporción de volumen previamente establecida.

• Las compuertas de ingreso al mezclador, son regulables y cada una está calibrada para dejar pasar la cantidad necesaria de material, de acuerdo a la velocidad de mezclado.

• Se considera que el material depositado durante un ciclo del mecanismo de transmisión del alimentador, o en un intervalo de tiempo elegido, es una unidad; y se calculan las proporciones de cada componente exactamente como en una planta discontinua.

PARTES DE UNA PLANTA ASFÁLTICA CONTINUA:

• Suministro de asfalto

• Las plantas mezcladoras continuas están equipadas con bombas de asfalto de desplazamiento positivo de dos tipos. La primera es una bomba de volumen fijo que se regula cambiando los engranajes de mando o ajustando la cavidad interna, se conecta automáticamente a los alimentadores de agregados. La otra es una bomba de volumen regulable, controlada por un volante de regulación.

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PLANTAS ASFÁLTICAS DISCONTINUAS

• En una planta discontinua los agregados son combinados calentados, secados dosificados y mezclados con cemento asfaltico para producir una mezcla asfáltica s en caliente .

1 Tolva fría

2 Compuerta de alimentación en frio

3 Elevador de material en frio

4 Secado

5 Colector de polvo

6 Chimeneas de escape

7 Elevador de material en caliente

8 Unidad de mezclado y amasado

9 Deposito de cemento asfaltico en caliente

10 Unidad de cribado

11 Tolvas calientes

12 Caja pesadora

13 Deposito de relleno natural

14 Cuba de pesado de asfalto

Partes de una planta asfáltica discontinua

PLANTA ASFÁLTICA DISCONTINUA

DISPOSICIÓN TÍPICA DE LAS PARTES QUE CONFORMAN UNA PLANTA DISCONTINUA

PROCESO DE PRODUCCIÓN

• Los agregados fríos almacenados en las tolvas son alimentados alas bandas trasportadoras por medio de compuertas de alimentación las bandas transportadoras descargan los agregados en el secador .

PROCESO DE PRODUCCIÓN

Los colectores de polvo remueven cantidades indeseables de polvo del escape

• del secador. Los gases restantes son eliminados a través de la chimenea de escape

Los agregados ya secados y calientes son llevados hacia la unidad de cribado, la cual separa el material y los deposita en tolvas calientes para un almacenamiento temporal

1. Luego los agregados son descargados dentro de la cámara mezcladora o amasadora.

2. El cemento asfaltico caliente, proviene del tanque de almacenamiento es bombeado hacia la cubeta pesadora de asfalto, la cual pesa el cemento asfaltico antes de ser descargado a la cámara mezcladora, en donde es combinado en su totalidad con los agregados y el relleno mineral

3. la mezcla asfáltica en caliente finalmente es descargada en el camión o almacenada en silo

Proceso de producción

OperacionesEspeciales

paraPlantas

discontinuas

Operaciones especiales para

Plantas discontinuasBalanzas de dosificación

Los dispositivos que se utilizan para dosificar tanto los agregados como el material bituminoso son las balanzas que deben cumplir con las características indicadas en tabla

Balanzas de dosificaciónLas balanzas serán de todo dial sin resorte de fabricación comercial reconocida; tanto para el agregado como para el asfalto deberán las mismas deben ser calibradas tantas veces como el fiscalizador lo juzgue conveniente.

MezcladoraLa mezcladora estará conformada por paletas giratorias dobles para mezcla tipo amasado, con un numero suficiente de paleta, para producir una mezcla homogénea y dentro de la tolerancia fijadas por la formula maestro de obra.

La separación entre ejes y paletas será tal que no cause fracturación del agregado grueso al momento de mezclado

Proceso de la mezcladora

Tiempo de mezcladoEl tiempo de mezclado debe ser suficiente para que Todo los agregados estén recubiertos del material bituminoso y se logre una mezcla uniforme generalmente se emplea un tiempo de 1 minuto pero se siguiere que la planta comience a operar con un ciclo de mezclado de 30seg

Operaciones especiales

Para plantas discontinuas

El tiempo de mezclado en cada tipo de planta pueden ser ajustados dentro de los limites de las especificaciones siguientes el procedimiento descrito en la norma AASTHO T 195 determinado el grado de revestimiento de partículas para mezclado bitumen- agregado.

A continuación se describen el procedimiento para determinar el tiempo de mezclado:

1. Se toman tres muestras de la mezcla en caliente inmediatamente después de que esta es descargada del mezclador.

2.Las muestras son inmediatamente tamizadas mientras están en calientes a través del tamiz de 9.5mm (3/8in) y el de 4.75mm (n4) el sacudimiento del tamiz debe ser mínimo.

3.Las partículas son luego colocadas sobre una superficie limpia en una capa de una sola partícula de espesor

4 . CADA PARTICULA ES LUEGO EXAMINADA CONTRA LA LUZ DIRECTA DEL SOL. LA PARTICULA SE CLASIFICAN COMO “PARCIALMENTE REVESTIDAS” Y TOTALMENTE REVESTIDAS”

5. EL PORCENTAJE DE PARTICULAS REVESTIDAS PARA UNA MUESTRA SE CALCULA USANDO LA SIGUIENTE MUESTRA

6. SI EL PROMEDIO DE LAS TRES MUESTRAS ES MAYOR QUE EL ESPECIFICADO SE PUEDE USAR UN TIEMPO MENOR DE MEZCLADO SI EL PROMEDIO ES MENOR QUE EL ESPECIFICADO EL TIEMPO DE MEZCLADO SE DEBE AUMENTAR EN INTERVALOS DE 5 SEGUNDOS HASTA QUE SE OBTENGA LA CONDICION DESEADA

DIFERENCIAS ENTRE PLANTAS ASFÁLTICAS CONTINUAS Y

DISCONTINUAS

Las plantas asfálticas continuas secan el agregado y lo combinan con el asfalto en un proceso continuo y en la misma sección del equipo, en cambio las plantas asfálticas discontinuas secan y calientan el agregado y después, en un mezclador separado, lo combinan con el asfalto en dosis individuales.

En las plantas asfálticas continuas es preciso mantener una dosificación volumétrica continua de los materiales, mientras que en las plantas asfálticas discontinuas se pesan los materiales cada vez que se inicia una amasada.

Las plantas asfálticas discontinuas ocupan menos espacio y además están alrededor de un 30%más económica que una planta asfáltica continua.

Las plantas asfálticas discontinuas, que son las más antiguas, solo se dosifican en caliente, en cambio las continuas pueden ser de dosificación tanto en caliente como en frío.

Las plantas continuas de dosificación en frío son las llamadas plantas de tambor, son las más usadas hoy en día y la producción y uso de este diseño de planta es la tendencia del mercado mundial.

PLANTAS ASFÁLTICAS DE TAMBOR

PLANTA ASFÁLTICA DE MEZCLADO EN TAMBOR

El mezclado de tambor es un proceso relativamente simple para producir mezcla asfáltica en caliente. En las plantas de tambor el agregado es secado y calentado dentro del tambor, junto con el cemento asfáltico, no hay cribas de graduación, tolvas calientes, tolvas de pesaje o amasaderos

INSTALACIONES BÁSICAS

Tolvas de agregado de alimentación en frío.

Sistema de transporte y pesado de agregado.

Mezclador de tambor.Sistema colector de polvo.Transportador de mezcla en caliente. Silo de compensación para mezcla.Cabina de control. Tanque de almacenamiento de asfalto.

ACOPIO DE AGREGADOS

TOLVAS DE AGREGADO DE ALIMENTACIÓN EN FRÍO

SISTEMA DE TRANSPORTE Y PESADO DE AGREGADO

El tambor secador gira sobre 4 rodillos transmisores de fuerza. Mientras el tambor gira, un quemador lanza su flama hacia el centro axial del tambor.

Una serie de paletas en la parte interior del tambor dirige los agregados a través de la flama del quemador para remover la humedad. Los agregados secos salen del tambor hacia la mezcladora de doble flecha de la unidad.

EL TAMBOR SECADOR

EL COLECTOR DE POLVOS

Recibe los gases de escape que salen de la unidad de secado y mezclado, filtra los polvos y las partículas pequeñas (finos) que son arrastradas por los gases de escape. Los finos son regresados a la mezcla por un transportador tipo sinfín.

SISTEMA COLECTOR DE POLVO

TRANSPORTADOR DE MEZCLA EN CALIENTE

Cintas transportadoras.

Elevadores de cangilones.

Montacargas por vía inclinada. Trasportador de tornillo sinfín.

Trasportador de tablillas.

Cabina de control.

Silo para almacenamiento de mezcla o tolvas compensación.

Tanque de almacenamiento de asfalto.

CONTROLES

Control de la alimentación en frio, respecto al tamaño de los agregados.

Interconexión entre la alimentación en frio, el asfalto, y aditivos.

Sensores para determinar el contenido de humedad.Medios de extracción de muestras.Controles automáticos para el quemador.Colector de polvo y realimentación.Sensores de temperatura de la mezcla caliente al

descargarla.

FUNCIONAMIENTO

i. El control de la granulometría se lleva a cabo en las operaciones de trituración y acopio.

ii. Los alimentadores dosifican los agregados a medida que dejan los depósitos en frio.

iii. Las cintas basculas que pesan y controlan continuamente los agregados combinados están conectadas con una bomba medidora de asfalto para mantener una relación constante entre ellos.

iv. El agregado se seca y se combina en el tambor en donde se adiciona también el asfalto

ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

ELABORACIÓN DE UNA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE

Para obtener una alta calidad:

Continuidad operativa de la planta.Pavimentar con continuidad.

GRACIAS