Plantas AsfalticasTienen como propósito producir una mezcla asfáltica caliente, que posea las proporciones deseadas y que cumpla con todas las especificaciones.

En términos generales cada planta puede ser clasificada como:

-Continua-Discontinua

La diferencia fundamental entre los dos tipos de plantas recide en el método de dosificación, ya que en la planta discontinua se pesa los materiales cada vez que que se inicia una amasada, mientras que en la planta continua es preciso mantener una dosificación volumetrica continua de los materiales.

Plantas discontinuas:

En una planta discontinuas los agregados son combinados, calentados, secados, dosificados, y mezclados con el cemento asfáltico para producir una mezcla asfáltica en caliente; estas plantas se componen de las siguientes partes:

-Tolva fría-Compuerta de alimentación en frió.-Elevador de material frió.-Secador.-Colector de polvo.-Chimenea de escape.-Elevador de material en caliente.-Unidad de mezclado o amasadero.-Deposito de cemento asfáltico caliente.-Unidad de cribado.-Tolvas calientes.-Caja pesadora.-Deposito de relleno mineral.-Cuba de pesado de asfalto.

Proceso de producción.

-Los elementos finos almacenados en la tolva son alimentados en la bandas transportadoras por medio de compuertas de alimentación.

-Las bandas transportadoras descargan los agregados en el secador.

-Los colectores de polvo remueven 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 almacenaje temporal.

-Luego, los agregados son descargados dentro la cámara mezcladora o amasadora.

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

-La mezcla asfáltica en caliente finalmente es descargada en el camión, ó almacenada en silos.

Plantas continuas:

En una planta asfáltica continua, los agregados son combinados, calentados, secados, dosificados, y mezclados con el cemento asfáltico para producir una mezcla asfáltica en caliente. Los componentes principales de una planta continua son:

- Tolva fría

- Compuerta de alimentación en frío

- Elevador de material en frío

- Mezclador de tambor

- Colector de polvo

- Chimenea de escape

- Elevador de material en caliente

-Depósito de cemento asfáltico caliente

- Unidad de cribado

-Tolvas calientes

- Depósito de relleno mineral

- Cuba de pesado de asfalto.

- Cabina de control

OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS DISCONTINUAS COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

2. 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 la tabla: COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

3. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS DISCONTINUASBALANZAS DE DOSIFICACIÓN:Las balanzas serán de tipo dial sin resortes, 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.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

4. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS DISCONTINUASMEZCLADORA:La mezcladora estará conformada por paletas giratorias dobles para mezcla tipo amasado, con un número suficiente de paletas, para producir una mezcla homogénea y dentro de las tolerancias fijadas por la fórmula maestra de obra. La separación entre ejes y paletas será tal que no cause fracturación del agregado grueso al momento del mezclado.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

5. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS DISCONTINUASTIEMPO DE MEZCLADO:El tiempo de mezclado debe ser suficiente para que todos los agregados estén recubiertos del material bituminoso y se logre una mezcla uniforme; generalmente se emplea un tiempo de 1 min; pero se sugiere que la planta comience a operar con un

ciclo de mezclado de 30 seg.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

6. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS DISCONTINUASTIEMPO DE MEZCLADO:El tiempo de mezclado, en cada tipo de planta, puede ser ajustado dentro de los límites de las especificaciones siguiendo el procedimiento descrito en la norma AASTHO T 195, determinando el grado de revestimiento de partículas para mezclas bitumen- agregado.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

7. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS DISCONTINUASTIEMPO DE MEZCLADO:A continuación se describe el procedimiento para determinar el tiempo de mezclado:Se toman tres muestras de la mezcla en caliente inmediatamente después de que ésta es descargada del mezclador. Las muestras son inmediatamente tamizadas, mientras están calientes, a través del tamiz de 9.5 mm (3/8 in) y el de 4.75 mm (N° 4). El sacudimiento del tamiz debe ser mínimo.Las partículas son luego colocadas sobre una superficie limpia, en una capa de una sola partícula de espesor. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

8. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS DISCONTINUASTIEMPO DE MEZCLADO:Se toman tres muestras de la mezcla en caliente inmediatamente después de que ésta es descargada del mezclador. Las muestras son inmediatamente tamizadas, mientras están calientes, a través del tamiz de sor. 9.5 mm (3/8 in) y el de 4.75 mm (N° 4). El sacudimiento del tamiz debe ser mínimo.Las partículas son luego colocadas sobre una superficie limpia, en una capa de una sola partícula de espeCada partícula es luego examinada contra la luz directa del sol. La partícula se clasifica como “parcialmente revestida” y “totalmente revestidas”.El porcentaje de partículas revestidas, para una muestra, se calcula usando la siguiente fórmula:COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

9. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS DISCONTINUASTIEMPO DE MEZCLADO: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 seg, hasta que se obtenga la condición deseada.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

10. OPERACIONES ESPECIALES PARAPLANTASCONTINUASCOMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

11. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS CONTINUASDISPOSITIVOS DE DOSIFICACIÓN , CONTROL Y CALIBRACIÓN:Cuando se efectúe un control de los agregados por volumen, cada tolva de almacenamiento individual dispondrá de una compuerta regulable exactamente para formar el orificio de dosificación volumétrica.Las aberturas de salidas de la tolva serán calibradas por medio del pesaje de muestras en balanzas que podrán tener un error del 0.5 % sobre el peso indicado.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

12. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS CONTINUASDISPOSITIVOS DE DOSIFICACIÓN , CONTROL Y CALIBRACIÓN:Cuando se requiera de filler

mineral éste será introducido a la mezcladora desde una tolva individual equipada con un dispositivo exacto para la dosificación.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

13. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS CONTINUASMEZCLADORA:La planta estará dotada de una mezcladora continua, de diseño capaz de producir una mezcla uniforme dentro de los límites de tolerancia fijados por la fórmula maestra de obra. La paletas serán reversibles y de ángulo ajustable, para calibrar el peso de la mezcla.La planta deberá disponer de los datos de fábrica que señalen el régimen de alimentación de los agregados por minuto, para operación a velocidad normal, dispondrá de una regla limnimétrica que indique el contenido neto volumétrico de la mezcladora.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

14. OPERACIONES ESPECIALES PARA PLANTAS CONTINUASTIEMPO DE MEZCLADO:Para calcular el tiempo de mezclado en un mezclador continuo se divide el peso (en kilos) de su contenido, para el peso (en kilos) del volumen de mezcla producido por segundo. Para calcular el peso del contenido del mezclador se hace funcionar la instalación hasta que el flujo de mezcla a través de ella sea constante.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

15. RENDIMIENTO DE LAS PLANTASLos precios de producción se inclinan a favor de las grandes plantas, cuyo funcionamiento exige casi el mismo personal y cuya inversión por unidad de producción es menor. La duración de un ciclo de producción en una planta asfáltica discontinua puede establecerse entre 40 y 90 seg. El rendimiento de las plantas asfálticas oscila entre 10 Ton/h para la de menor producción y 250 Ton/h en las de más elevado rendimiento .COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

16. RENDIMIENTO DE LAS PLANTASLa tabla muestra la distribución del tiempo de un ciclo medio de funcionamiento de una planta en segundos:COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

17. CONTROL DE LAS PLANTAS ASFÁLTICASPara lograr una fabricación de mezclas asfálticas que cumpla las especificaciones es necesario que se dispongan de personal especializado y materiales indispensables. Como mínimo, debe contarse con que se pueda efectuar lo siguiente:Curvas granulométricas de todos los áridos que se suministren.Determinación de los equivalentes de arena.Toma de temperaturas de los áridos a la salida del secador, del asfalto a la entrada del mezclador y del producto fabricado.Comprobación de las balanzas con pesos o taras.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

18. INSPECCIÓN DE LAS PLANTASPara realizar una inspección completa de la instalación se debe cumplir con los siguientes puntos: Hacer una inspección completa preliminar de todas las unidades de la instalación.Inspeccionar el almacenaje de áridos. Inspeccionar la calibración y fijación de las compuertas del alimentador en frío.Inspeccionar las instalaciones de secado.Inspeccionar los tamices de material caliente Inspeccionar las tolvas de material caliente.Comprobar las balanzas para pesado de los

áridos y el asfalto.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

19. INSPECCIÓN DE LAS PLANTASInspeccionar el mezclado.Observar de cerca tantas masadas como sea posible, tomando sus temperaturas.Tomar muestras y hacer sobre las muestras los ensayos necesarios.Determinar el pesado de la mezcla y las cantidades a pagar.Realizar ensayos de densidad sobre probetas tomadas en la obra para determinar si la compactación cumple con lo especificado.El inspector debe llevar nota completa de los materiales recibidos, ensayos sobre los materiales y las mezclas, contenidos de la mezcla, etc. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

Plantas Mezcladoras de Asfalto– 30 abril, 2011

<img class="alignnone size-full wp-image-1326" title="Plantas Mezcladoras de Asfalto" src="http://ingenieriareal.com/wp-content/uploads/2011/04/Plantas-Mezcladoras-de-Asfalto.jpg" alt="" width="243" height="163" />

Las mezclas asfálticas para pavimentación hechas con cemento asfaltico se hacen en una instalación mezcladora. Para producirlas se combinan, calientan y secan los agregados y se los mezcla con cemento asfaltico. Esta planta de mezclado puede ser pequeña y simple o grande y compleja, según el tipo y cantidad de mezcla asfáltica producida.

Los componentes de una planta asfáltica intermitente o de una continua son:

• Acopio de agregados en frio• Secado• Zarandeando• Acopio en caliente

• Dosificación y mezclado• Silo de almacenamiento

<img class="alignnone size-medium wp-image-1327" title="Plantas Mezcladoras de Asfalto" src="http://ingenieriareal.com/wp-content/uploads/2011/04/Plantas-Mezcladoras-de-Asfalto-300x220.png" alt="" width="300" height="220" />

Se saca el agregado del almacenamiento o pilas de acopio, en cantidades controladas y se calienta y seca en un secador. Luego se pone en una unidad de zarandeo que separa al material en acciones de distinto tamaño y las deposita en tolvas de acopio en caliente. Se introduce el agregado y filler mineral, cuando se usa en cantidades controladas se combinan con el asfalto y se mezclan cuidadosamente.

Los componentes de una instalación de mezclado en tambor son:

• Acopio de agregados en frio • Dosificación • Calentamiento y mezclado• Silo de almacenamiento

Tipos de plantas asfálticas

Las plantas asfálticas pueden ser fijas o transportables, sean del tipo intermitente de mezcla continua o de mezcla en tambor. La planta fija está ubicada de forma permanente y generalmente no se le desmantela ni mueve. La planta transportable puede ser desarmada fácilmente, trasladada con rieles o por carretera y rearmada con un gasto de tiempo y energía mínimos.En la plata de mezclado intermitente o por pastones se sacan las fracciones de agregado caliente de distintos tamaños de las tolvas de almacenamiento en las cantidades necesarias para hacer un pastón de mezcla. Se introduce entonces toda la combinación de agregados en una cámara de mezclado. Se mezcla cuidadosamente el asfalto ya pesado con el agregado, luego se vacía el material del mezclador en un solo pastón.

En la planta de mezclado continuo se introducen el agregado y el asfalto se combinan mezclan y descargan manteniendo el flujo ininterrumpido. La combinación de los materiales se hace

generalmente por mediciones volumétricas, basadas en su peso unitario. La alimentación de los áridos y del asfalto en un extremo del mezclador se hace por medio de dispositivos interconectados que mantienen automáticamente las proporciones correctas. Los materiales a medida que son mezclados son llevados por paletas agitadoras hacia el extremo de descarga.En la planta de mezclado en tambor, las mezclas asfálticas en caliente se elaboran con un sistema de alimentación en frio, un sistema dosificador de asfalto, un tambor secador mezclador giratorio y un silo de almacenamiento.

UBICACIÓN

La planta debe estar situada de forma tal que los camiones que transportan la mezcla elaborada para pavimentación no retrasen a los que provisionan los materiales. Generalmente están a un lado de una cantera o de una line férrea de forma tal que el manipuleo de los agregados que entran es mínimo y cerca de un buen camino para que los camiones que transportan la mezcla no congestionen el transito ni se demoren.Para seleccionar el lugar de instalación de la planta se deben tener en cuenta, ciertas pautas como el escurrimiento superficial del agua, dirección predominante del viento, proximidad de mano de obra y mercado, y base solida y apropiada.

ACOPIO Y ALIMENTACION EN FRIO DE LOS AGREGADOS

Acopio de agregados

Se hace en pilas o montones construidos cuidadosamente sobre superficies limpias y estables, tomando las previsiones necesarias para evitar que los materiales se mezclen o contaminen.El movimiento de vehículos hacia y desde pilas debe ser fácil, sin estorbos. Por lo tanto no es conveniente almacenar cerca de la planta más reservas de material que las necesarias para algunos días. Para operar bien, la cantidad de materiales que entran al acopio debe ser del mismo orden, aproximadamente, que la cantidad correspondiente de los mismos que se retira del acopio.El manejo del filler es distinto porque se aglutina o endurece al humedecerse. Se lo almacena separado para protegerlo de la humedad.

APROVISIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE ALIMENTACION EN FRIO

El sistema de alimentación del agregado frio construye el mayor componente de la planta de mezcla asfáltica en caliente. Se puede cargar con los siguientes métodos o una combinación de los mismos:1. Tolvas descubiertas, con dos, tres o cuatro compartimientos alimentadas generalmente por una grúa con balde de almeja o por un cargador frontal.

2. Túnel situado bajo los monons de acopio, separados por mamparas de contención, para amontonar los mariales sobre el túnel se usan cins transportadoras, camiones, grúas o cargadores frontales.3. Grandes tol o depósitos. para alimentarlos se usan camiones, vagones volcadores o volquetas que descargan directamente sobre las tolvas.

TIPOS DE ALIMENTADORES Y CONTROLES

Las unidades de alimentación de agregados pueden estar debajo de las tolvas de acopio o de las pilas o en posiciones que garanticen un flujo uniforme de agregados. Tienen controles que pueden ser fijados para producir un flujo uniforme de agregados hacia el elevador en frio, hay distintos tipos de alimentadores incluyendo:Cinta transportadora continúaVibratorioDe banda articulada

SECADO Y CALENTAMIENTO DE AGREGADOS

El secador

Es una de las unidades básicas de una planta asfáltica. Seca y calienta el agregado proveniente de la alimentación en frio, haciéndolo apto para mezclarlo con el asfalto en la operación de mezclado con caliente.

Generalmente es un tambor metálico grande giratorio montado con cierta pendiente y equipado en su extremo inferior con una unidad de calentamiento a combustible líquido o gaseoso.Los gases calientes del quemador recorren desde el extremo inferior del tambor giratorio hasta salir afuera por su extremo superior. El agregado frio que entra por el extremo superior de secador, es recorrido por ángulos o aletas de acero montadas en su interior. Cuando el tambor gira, levantan el agregado y lo dejan caer formando una cortina a través de los gases calientes y la llama. Además el agregado va avanzando hacia el extremo inferior del secador debido a la inclinación del mismo. El agregado ya caliente, se descarga en un elevador que los lleva hasta las zarandas y el almacenamiento en caliente.

El secado es la operación más costosa en la producción de la mezcla y también es el cuello de botella que se encuentra con más frecuencia en una planta de operación. El mejor secador es aquel que reúne el nivel de rendimiento deseado con la menor inversión y costos de operación.

SISTEMA INDICADOR DE TEMPERATURA

Las temperaturas del agregado para mezclarlo están normalizadas. Se miden con un termómetro o con una termocupla adosada a un termómetro indicador. En general se prefieren estos últimos ya que reaccionan más rápido ante cambios de temperatura.

COLECTOR DE POLVO

Opera adyacentemente y en combinación con el secador y esto es necesario para que la planta trabaje eficientemente. Elimina o reduce el efecto perjudicial que causa el polvo cuando sale junto con el aire del secador. Los sistemas colectores modernos son altamente eficientes. Generalmente cuentan con dispositivos para devolver el polvo recogido al agregado caliente a medida que este sale del secador y es recogido por el elevador caliente.

Hay tres tipos de colectores de polvo:

• Colectores ciclónicos• Colectores de filtro de tejido• Lavadores en húmedo

ACOPIO DE AGREGADOS EN CALIENTE

UNIDAD DE ZARANDEO

El elevador en caliente transporta el agregado seco desde el secador hasta una unidad que contiene zarandas, tolvas de almacenamiento y dispositivos para establecer las proporciones de agregado. Las zarandas separan los agregados en fracciones de distintos tamaños normalizados, enviando cad una a una tolva diferente. Cualquier desequilibrio que aparezca en esta tolvas en caliente situadas bajo las zarandas significa que es necesario hacer correcciones en algún lugar, generalmente en el alimentador de agregados en frio. Se deben seleccionar las zarandas de tamaños que permita la separación de materiales en fracciones iguales en peso.

TOLVAS EN CALIENTE

Se usan para almacenar temporalmente las fracciones de distintos tamaños del agrgado calentado y clasifiado. Cada deposito debe ser lo suficientemente grande para evitar que el material se agote cuando el material esta operando a capacidad completa. Cada tolva debe estar provista de un aliviadero para evitar que los agregados puedan caer en otras tolvas o que se llenen tanto que las zaranda vibratoria se apoye en los aridos, lo cual produce sobrecargas y daño a las zarandas.

RELLENO MINERAL

POLVO RECOGIDO:

Si el material recogido en el recolectgor de polvo puede ser recombinado con los agregados en la mezcla satisfactoriamente, parte de el o su totalidad puede hacerse volver a la instalación.En la parte inferior del colector de polvo hay un tornillo sinfín que recoge el polvo y los finos

que se depositaron en la camara del mismo y los deja en la parte inferior del elevador en caliente donde se juntan con el agregado que sale del secador.

FILLER COMERCIAL:

En general, las plantas asfálticas de tipo superior tienen sistemas de alimentación separados para introducir el relleno mineral comercial en la mezcla. Se depositan en un alimentador a nivel de tierra y se transporta sucesivamente con un elevador de tornillo, un elevador hermetico de polvo y una canaleta de descarga hasta llegar a una tolva compensadora. Desde aquí se incorpora el agregado a medida que este cae en las tolvas en caliente para ser mezclado.

ACOPIO DEL ASFALTO

TANQUES PARA ASFALTO

En las plantas debe almacenarse asfalto en cantidad suficiente para mantener una producción uniforme incluso contando con posibles retrasos en las entregas de material y en los ensayos.La película de asfalto depositada sobre los agragados se endurece por efecto del calor y exposición al aire. El tiempo de mezclado debe ser el mas corto, compatible con una distribución uniforme de los tamaños de los aridos y un revestimiento uniforme de sus partículas con asfalto. La velocidad de los ejes del mezclador y la disposición y angulo de las paletas son factores que influyen en el rendimiento del mezclador. Después de completar el tiempo de mezclado se abre el fondo del mezclador descargando su contenido en el silo de almacenamiento o en el camión.

INSTALACIONES AUTOMATICAS

Las plantas intermitentes modernas se clasifican en tres categorías según su grado de automatización:A. ManualesB. SemiautomáticasC. Automaticas

La mayoría de las plantas tienen en común el control mecanico de los procedimientos de mezclado y pesado. Hasta en las plantas manuales los sistemas de placa han sido reemplazados por cilindros de aire comprimido o hidráulicos accionados por interruptores eléctricos que manejan las compuertas de las tolvas de reserva, los alimentadores, las válvulas para asfalto, la compuerta de descarga de la caja de pesado y la compuerta de descarga de del mezclador.En las plantas semiautomáticas todas las operaciones están bajo un ciclo automatico de control. Por medio de interruptores limites se asegura que todas las funciones tengan la secuencia adecuada.

Los controles computarizados fiscalizan totalmente las funciones de una planta asfáltica y mantienen un registro automatico y un inventario continuo de materiales y producción .

INSTALACIONES MEZCLADORAS CONTINUAS

En una planta de mezclado continuo, el mezclador se aalimenta desde un extremo con un flujo de agregado caliente, medido en volumen. Simultáneamente se distribuye el asfalto en el mezclador en una porción de volumen previamente establecida. Los ingredientes a medida que se mezclan se desplazan despacio hacia el extremo de descarga del mezclador.

COMPUERTAS DE LOS DEPOSITOS EN CALIENTE

Los áridos y el asfalto se introducen continuamente en el mezclador y la mezcla terminada sale de la planta también continuamente. Los dispositivos de alimentación del asfalto y agregados están conectados de tal forma que se obtienen automáticamente en las proporciones correctas.

DISTRIBUCION DEL ASFALTO

Las plantas mezcladoras continuas están equipadas con bombas de asfalto de desplazamiento positivo de dos tipos. Una es una bomba de volumen fijo que se regula cambiando los engranajes de mando o ajustando una cavidad interna .La otra bomba es de volumen regulable controlada por un volante de regulación.

MEZCLADOR

La función de un mezclador en paletas de tipo continuo es la misma que en una instalación de tipo intermitente. Sin embargo, en lugar de mezclar los materiales por pastones ellos son mezclados a medida van siendo impulsados hacia el extremo en descarga.

INSALACIONES AUTOMATICAS

Controles automaticos adicionales de una planta mezcladora de asfalto:1. Controles automaticos de los quemadores2. Descarga automática de la mezcla3. Corte auomatico del mezclado de la graduación en caso de alimentación de las tolvas en caliente inapropiada o escasa.4. Enclavamientos eléctricos que detnenla instalación en el caso de falla en cualquier parte del sistema.

MEZCLADO EN TAMBOR

INSTALACIONES BASICAS

El mezclado en tambor es un proceso de fundamentos simples que permite reducir mezclas asfálticas calientes en una planta que no tiene zarandas para los agregados calientes, ni tolvas de almacenamiento en caliente ni mezclador de paletas. La instalación esta formada por un sistema de alimentación en frio, un tambor secador mezclador giratorio con aletas modificadas, un sistema de provisión y distribución del asfalto y una celda compensadora. A esta planta se le denomiuna también planta de ´´ tambor secador´´.

CONTROLES

En estas plantas se necesitan además los siguientes controles y equipo para asegurar un producto cuya calidad cumpla en todos los aspectos con las normas:1. Controles individuales de la alimentación en frio, para cada tamaño de agregado.2. Interconexión entre la alimentación en frio y el asfalto y aditivos cuando se usan 3. Sensores para determinar el contenido de humedad del agregado que permiten realizar las correcciones necesarias en las proporciones de los materiales.4. Medios para poder extraer muestras de todos los materiales componentes mientras la planta está en plena producción-5. Controles automáticos del quemador6. Colector primario de polvo que pueda realimentar el material recorrido 7. Sensores para medir la temperatura de la mezcla caliente al descargarla

FUNCIONAMIENTO

El control de la granulometría del agregado se lleva a cabo en las operaciones de trituración y de acopio del mismo. Los alimentadores controlados con exactitud, dosifican los agregados a medida que dejan los depósitos en frio. Las cintas básicas que pesan y controlan continuamente los agregados combinados están interconectadas con una bomba medidora de asfalto para mantener una elación constante entre ambos, el asfalto se puede adicionar indistintivamente en el punto de entrada del agregado o en distintas posiciones dentro del tambor. El agregado se seca y se combina en el tambor en donde también se le adiciona el asfalto. El quemador esta en la parte superior del tambor en el extremo de entrada del agregado. Lo que significa que hay una separación paralela de los gases del quemador y de la mezclña asfalto agregado hacia el extremo de descarga

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ETAPAS Y EQUIPOS DEL PROCESO.

Las mezclas asfalto - agregado se preparan por la técnica en caliente y/o en frío, la descripción de las etapas del proceso en cada una se describen a continuación.

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ETAPAS EN LA FABRICACIÓN DE LA MEZCLA ASFALTO AGREGADO EN CALIENTE.

Las plantas de los procesos en caliente están conformadas por un conjunto de equipos mecánicos electrónicos en donde los agregado se combinan, calientan, secan y mezclan con asfalto para producir una mezcla asfáltica en caliente que debe cumplir con cierta especificaciones. Las plantas procesadoras de la mezcla asfalto agregado en caliente pueden operar en continuo o en batch; también pueden ser fijas o portátiles. En términos generales las dos técnicas para la producción de la mezcla en caliente son: 1) planta de dosificación y 2) planta mezcladora de tambor; las diferencias entre los dos prototipos consiste en que las plantas de dosificación secan y calientan el agregado y después, en un mezclador lo combinan con el asfalto en dosis individuales; mientras que las plantas mezcladoras de tambor secan el agregado y lo combinan con el asfalto en un proceso continuo y en la misma sección del equipo en la siguiente figura se ilustran las similitudes y diferencias físicas entre ambos tipos de plantas.

Las operaciones que son comunes tanto para las plantas de dosificación como para las plantas mezcladoras de tambor son:

Almacenamiento y alimentación de agregado en frío. Control y colección de polvos. Almacenamiento de la mezcla en caliente. Pesaje y manejo de materiales.

Diferencias físicas en plantas de mezcla en caliente

Plantas de Dosificación.

Las plantas de dosificación obtienen su nombre del hecho de que, durante la operación, producen la mezcla caliente en cargas, produciendo una carga tras otra. El tamaño de la carga varía de acuerdo a la capacidad del mezclador o amasadero de la planta; una carga típica pesa aproximadamente 2.722 Kgs. (6.0 Lbs). La descripción de las etapas involucradas en el proceso se encuentra en la siguiente figura.

Alimentación y almacenamiento en frío de agregados. El sistema de acopio y alimentación en frío de agregado mueve agregado frío del sitio de almacenamiento a la planta.

El alimentador en frío es el primer componente principal de la planta de mezcla en caliente. El alimentador en frío puede ser una combinación o cualquiera de los tres métodos que se presentan a continuación:

Tolvas abiertas con dos, tres o cuatro compartimientos, usualmente alimentadas por un cucharón de almeja de una grúa o por un cargador de tractor.

Túnel debajo de apilamientos separados por muros de contención. Los materiales son apilados sobre el túnel mediante una banda transportadora, camión, grúa, o cargador de tractor.

Arcones o tolvas grandes. Estos son usualmente alimentados por camiones, descargadoras de vagón, o vagones de descarga inferior directamente sobre los arcones.

En las tolvas frías,se debe tener cuidado para minimizar la segregación y degradación del agregado. Deberá mantenerse suficiente material en todas las tolvas para proveer un flujo constante y uniforme de tal manera que se asegure el proporcionamiento exacto, el cual incide en la granulometría y el equilibrio del agregado (contengan las proporciones correctas de los diferentes agregados de tamaño variable para producir la granulometría de mezcla apropiada), en las tolvas calientes.

Las unidades de alimentación del agregado hacia el secador están ubicadas debajo de las tolvas de almacenamiento; entonces, las compuertas localizadas en la parte baja de las tolvas, alimentan la línea transportadora que lleva los agregados al secador, con cantidades controladas. Los controles de

alimentación regulan la cantidad de agregado que sale de cada tolva, proporcionando de este modo un flujo uniforme y continuo de mezcla de agregado, correctamente hacia la planta.

Existen varios tipos de alimentadores en frío; entre los más comunes se encuentran: Tipo continuo de banda, tipo vibratorio y tipo mandil. Cada uno se ilustra en la figura.

Secado y calentamiento. Los agregados provenientes de las tolvas de acopio se someten al proceso de secado, con el fin retirar la humedad y elevar la temperatura del agregado entre 130 - 150 0C. Es necesario controlar el calor suministrado en la etapa de secado, por cuanto la temperatura con la cual sale el agregado es quien determina la temperatura de la mezcla final.

Es necesario controlar la temperatura del agregado, por cuanto es quien controla la temperatura de la mezcla, cuando la capa de asfalto puesta sobre cada partícula de agregado durante el mezclado, adquiere la temperatura de ese agregado casi instantáneamente. Los efectos de mantener una temperatura sin control son los siguientes:

Los agregados calentados a una temperatura muy alta, pueden modificar las propiedades del asfalto y este se torne muy blando durante el mezclado.

Los agregados a temperatura muy baja, son difíciles de revestir en su totalidad con asfalto, y la mezcla resultante es difícil de colocar en el proceso de pavimentación.

El secador convencional de las plantas de dosificación es un cilindro rotatorio, los cuales tiene un diámetro entre 1.5 y 3 metros y una longitud entre 6 y 12 metros. El secador incluye un quemador de aceite o gas con un ventilador que proporciona el aire principal de combustión, y un ventilador eductor para crear tiraje a través del secador. El tambor también está equipado con canales longitudinales, llamados aspas, que levantan el agregado y lo dejan caer a través de la llama del quemador y los gases calientes. La inclinación del secador, su velocidad de rotación, diámetro, longitud y la configuración y el número de aspas determinan el tiempo de la etapa de secado, el cual corresponde a un promedio de 10 minutos.

Para una operación eficiente de secado, el aire necesario para la combustión debe estar en equilibrio con la cantidad de combustible que está siendo suministrada al quemador. El ventilador eductor crea el tiraje de aire que transporta el calor a través del secador y remueve la humedad. La falta de balance entre estos tres elementos puede causar problemas graves como son:

Respecto al aceite combustible, una deficiencia de aire o un exceso de flujo de aceite puede resultar en una combustión incompleta del combustible. Este aceite sin quemar deja un revestimiento aceitoso sobre las partículas de agregado, el cual puede afectar desfavorablemente la mezcla asfalto – agregado.

La falta de equilibrio entre el aire de tiraje y las velocidades del ventilador puede causar una contrapresión dentro del tambor. Esto crea un resoplido "reverso" de descarga en el extremo del tambor donde está el quemador, indicando que la velocidad del aire de tiraje es insuficiente para acomodar la presión de aire creada por el ventilador del quemador. En este caso, se debe reducir la existencia al aire de tiraje o la presión de aire del ventilador.

Generalmente, los secadores están diseñados para tener máxima eficiencia cuando el agregado que se está calentado tiene un contenido dado de humedad (típicamente 5 %). Si el contenido de humedad del agregado es más alto para el cual el secador fue diseñado, se debe reducir la cantidad de agregados que están siendo alimentados al secador.

En el secador rotatorio las emisiones de polvo se controlan mediante la instalación de colectores de polvo con el fin de cumplir las normas estipuladas para tal actividad. Comúnmente se emplean tres tipos

de colectores de polvo: Colectores centrífugos de polvo, Depuradores húmedos, y los compartimientos de filtros (filtros de tejido).

Colectores centrífugos de polvo (Tipo ciclón). Operan bajo el principio de la operación centrífuga. El escape de la parte superior del secador aspira el humo y los materiales finos, y los dirige hacia la centrifuga en donde son movidos en espiral . Las partículas grandes golpean la pared exterior y caen al fondo de la centrifuga; el polvo y el humo son descargados a través de la parte superior del colector. Los finos recogidos en el fondo de la centrifuga son recogidos pueden ser devueltos a la planta o ser desechados. Normalmente este tipo de colectores se combina con depuradores húmedos o el compartimiento de filtros.

Depuradores húmedos. El propósito de un depurador húmedo es el de atrapar partículas de polvo en gotas de agua y removerlas de los gases de escape. Esto se logra al romper el agua en pequeñas gotas y poniendo estas en contacto directo con los gases cargados de polvo. Los gases del secador son introducidos en la cámara a través de una toma de entrada, mientras que el agua es rociada dentro de la cámara mediante boquillas que se encuentran alrededor de la periferia.

Los depuradores húmedos son equipos relativamente eficientes. Sin embargo tienen ciertas desventajas. Primero, el polvo atrapado en las gotas no se puede recuperar. Segundo, el agua de desecho que contiene el polvo (formación de lodo) debe manejarse correctamente para prevenir que se convierta en otra fuente de contaminación; adicionalmente los depuradores húmedos necesitan una fuente de agua, puesto que pueden usar más de 300 galones/minuto. La mayoría de estos equipos se usan en combinación con un ciclón, el cual recoge los materiales más gruesos y el depurador húmedo remueve los finos.

Compartimiento de filtros. Es un compartimiento grande construido en metal, que contiene ciento de bolsas de tejido sintético, resistente al calor, usualmente tratadas con silicona para aumentar su capacidad de recoger partículas muy finas de polvo. Su funcionamiento se promueve a través de un ventilador grande de vacíos, el cual crea una succión dentro del compartimiento que atrae aire sucio y lo filtra a través del tejido de las bolsas. Para manejar el inmenso volumen de gases provenientes del escape del secador de agregado, se requiere un número muy grande de bolsas (una unidad típica puede contener hasta 800).

Un compartimiento de filtros está dividido en una cámara de gas sucio y una cámara de gas límpio. Los balsos filtrantes se encuentran en la cámara de gas sucio, a donde entra el aire proveniente del secador. El flujo de aire que lleva las partículas de polvo pasa a través del tejido de las bolsas filtrantes, depositando el polvo en la superficie de la bolsa. El aire luego continua hacia la cámara de gas limpio. Eventualmente, el polvo se acumula en una "torta de polvo" que debe ser removida antes de que disminuya o pare el flujo de gas a través del filtro. Los métodos más comunes para limpiar las bolsas en un colector consisten en doblar las bolsas al reverso y/o hacer una limpieza al reverso con aire limpio. El polvo removido de los filtros es almacenado en silos, donde frecuentemente es usado para la mezcla en caliente.

Después que los agregados se ha calentado y secado, son transportados por un elevador cerrado de cubetas (elevador de material en caliente), hacia la unidad de clasificación.

En la siguiente tabla se presentan las eficiencias teóricas de los diferentes tipos colectores de polvo encontrados en la industria.

TIPO DE SEPARADOR EFICIENCIA TOTAL %

POLVO GRUESO POLVO FINOPOLVO

SUPERFINO

Ciclones 84.60 – 93.90 65.30 - 84.20 22.40 – 52.30

Lavador Venturi 99.40 – 99.97 99.80 – 99.90 99.30 – 99.60

Filtros de mangas 99.70 – 99.80 99.92 – 99.95 99.60 – 99.80

Precipitador Electrostático 99.50 98.50 94.80

FUENTE: PERRY, R; Manual del Ingeniero Químico.

Cribado y almacenamiento del agregado caliente. Es la operación en donde el agregado caliente pasa por una serie de cribas que lo separan en fracciones de varios tamaños y luego las depositan en tolvas calientes.

La unidad de cribado incluye un conjunto de varias cribas vibratorias de diferente tamaño La primera criba en la serie es una criba preliminar de malla ancha la cual extrae y rechaza los agregados que exceden el tamaño máximo. Esta es seguida por una o dos cribas de tamaño intermedio, disminuyendo en tamaño de arriba hacia abajo. En la parte baja del grupo se encuentra una criba de arena.

La capacidad de las cribas debe estar en equilibrio con la capacidad del secador y la capacidad de la cámara de mezclado.

El agregado caliente y clasificado de acuerdo a los diferentes tamaños es almacenado temporalmente en tolvas calientes. Cada tolva es un compartimiento individual o una sección amplia dividida en partes.

Los agregados son extraídos de las tolvas calientes y son depositados en la tolva de pesaje, las cuales están suspendidas de las vigas de la báscula y pesan en forma acumulativa las cantidades de agregado, previo a ser enviado el agregado a la etapa de mezcla.

Mezcla. Después de pasar por la tolva de pesaje , los agregados se depositan en la cámara mezcladora de la planta (comúnmente denominada amasadero), en donde son combinados con la proporción correcta de asfalto (normalmente las proporciones de asfalto - agregado corresponden a 5% y 95 % respectivamente del peso total de la mezcla). Generalmente, el asfalto se pesa por separado en una cubeta pesadora antes de ser incorporado al mezclador. El asfalto es luego bombeado a través de barras rociadoras hacia el mezclador.

Tanto el asfalto como el agregado deben calentarse antes de ser combinados en el mezclador, el asfalto para darle suficiente fluidez para que sea bombeado y el agregado, para que esté lo suficientemente seco y caliente, de forma tal que pueda producir una mezcla final a la temperatura deseada (ver tabla).

La temperatura del agregado controla la temperatura de la mezcla. Normalmente hay una especificación para temperatura de mezclado, basada en factores relacionados con las condiciones de colocación y compactación de la mezcla.

La temperatura en la etapa de mezcla debe ser lo más baja posible, de tal forma que permita un revestimiento completo de las partículas de agregado y una mezcla fácil de trabajar. En la siguiente tabla se indican los márgenes típicos de temperatura de mezclado.

Temperaturas típicas de mezclas asfálticas en caliente.

TIPO Y GRADO DEL CEMENTO ASFALTICO

TEMPERATURA EN 0F. TEMPERATURA EN 0C.

AC - 2.5 235 - 280 115 - 140

AC - 5 250 - 290 120 - 145

AC - 10 250 - 315 120 - 155

AC - 20 265 - 330 130 - 165

AC - 40 270 - 340 130 - 170

200 - 300 penetración 235 - 305 115 - 150

120 - 150 penetración 245 - 310 120 - 155

85 - 100 penetración. 250 - 325 120 - 165

60 - 70 penetración. 265 - 335 130 - 170

40 - 50 penetración. 270 - 350 130 - 175

FUENTE: Asphalt Institute; Mezclas asfálticas en caliente; 1989.

Normalmente, el mezclador o amasadero empleado en las plantas de asfaltos es un mezclador de doble eje, este dispositivo consiste de una cámara mezcladora con revestimiento, la cual tiene dos ejes horizontales en donde están montadas varias espigas de paleta, cada cual con dos paletas las cuales pueden ser ajustadas y reemplazadas fácilmente.

Las paletas deben disponerse de tal forma que no haya áreas muertas dentro del mezclador, en donde se pueda acumular material fuera del alcance de las paletas y este no pueda ser mezclado completamente. El mezclador debe llenarse a un volumen tal que permita hacer una mezcla uniforme.

El tiempo de mezcla es el período desde que se abre la compuerta de la tolva de pesaje hasta que se abre la compuerta de descarga del amasadero. Este tiempo debe ser lo suficiente para producir una mezcla homogénea de partículas de agregado igualmente distribuidas y uniformemente revestidas. Cuando este tiempo es demasiado largo, las propiedades físico - químicas del asfalto pueden afectarse, reduciendo así la durabilidad de la mezcla. El tiempo típico de mezclado es aproximadamente 1 minuto.

La figura ilustra el ciclo de mezclado durante el cual el asfalto, los agregados y el relleno mineral se combinan para formar dentro del amasadero, una mezcla asfáltica en caliente

Ilustración del ciclo de mezclado.

Almacenamiento de la mezcla asfáltica en caliente. La mezcla de asfalto en caliente preparada es transportada por un elevador de material caliente hacia la parte superior de los depósitos aislados, y es descargada en los camiones por la parte baja. Los silos o depósitos aislados pueden almacenar mezcla en caliente hasta por 12 horas sin tener perdidas de calor o de calidad de la mezcla. Las estructuras de almacenamiento no aisladas son generalmente pequeñas y solamente pueden almacenar mezcla por un corto período de tiempo.

En los silos de almacenaje se acostumbra a usar una placa deflectora o un dispositivo similar, en el extremo de descarga del transportador que carga el silo, con el fin de prevenir algún tipo de segregación de la mezcla a medida que esta cae dentro del depósito. Es también recomendable mantener la tolva llena, al menos la tercera parte, para evitar la segregación a medida que esta se desocupa, y para ayudar a mantener caliente la mezcla.

Plantas de Tambor.

Las plantas mezcladoras de tambor o de proceso continuo poseen su propia cantera para llevar los agregados a un molino donde se reduce su tamaño; esto puede variar desde 1.5 - 20 pulgadas pasando máximo hasta la malla 400; después de ser preseleccionado se llevan a tolvas de alimentación y posteriormente se seca y calienta dentro del tambor, junto con el cemento asfáltico. En estas plantas no hay cribas de graduación, tolvas calientes, tolvas de pesaje y mezcladores o amasaderos. La graduación del agregado es controlada en el alimentador en frío.

Alimentación en fríos de agregados. En las plantas mezcladoras de tambor, la graduación y la uniformidad de la mezcla dependen completamente del sistema de alimentación en frío. Por lo tanto se debe ejercitar un cuidado apropiado en la producción y en el almacenamiento del agregado.

El agregado debe ser gradado antes de entrar al tambor mezclador, debido a que esta planta mezcladora, no contiene una unidad cribadora como la que existe en la planta de dosificación. La manera más eficiente resulta mediante el uso de un sistema de alimentación en frío de tolvas múltiples equipado con bandas alimentadoras de alta precisión. Debajo de cada tolva hay una banda alimentadora que recibe la proporción correcta de cada agregado.

Las plantas mezcladoras de tambor requieren de un sistema continuo de pesaje en las bandas transportadoras de alimentación en frío.

La combinación de agregados que pasa sobre la banda transportadora es continuamente pesada, y la lectura indica el peso del control del material que esta sobre la báscula. Es necesario que ningún material sea desviado de la banda transportadora después de que pase por el sistema de pesaje de la banda (designada la guía pesadora), la cual aparece montada sobre un portador pivotado de báscula. A medida que la banda cargada pasa sobre esta guía, el peso es registrado en toneladas por hora, y la lectura se muestra en los equipos de control, y es normalmente corregida para controlar la humedad en el agregado, ya que los datos del agregado seco son usados para establecer el porcentaje requerido de asfalto.

Mezcla. Se considera la principal etapa. Aquí los agregados se mezclan con el asfalto para producir la mezcla en caliente. El mezclador es similar en su diseño y construcción al secador rotatorio de una planta de dosificación, excepto que aquí además de calentar el agregado, lo mezcla con el asfalto.

Generalmente, el mezclador de tambor está equipado con un dispositivo para añadir el asfalto. Este dispositivo mecánico continuo, esta enclavado con el sistema de pesaje del agregado para garantizar el contenido exacto de asfalto en la mezcla. El peso de agregado que va en el mezclador es la base para determinar la cantidad de asfalto que debe descargarse en el tambor.

En el horno, los agregados entran en la zona de radiación, en donde se calientan y secan por medio del quemador; después pasan a la zona de convección en donde se adiciona el asfalto y se efectúa la mezcla. En esta zona también hay un secado continuo por convección. La mezcla de asfalto en caliente, junto con la humedad proveniente del agregado, produce una masa espumosa que atrapa el material fino y ayuda en el revestimiento de partículas gruesas.

Es importante, dentro del tambor que el agregado gire en la acción rotatoria del tambor y se extienda lo suficiente para que el secado y calentamiento de todas las partículas sea eficiente y rápido; por tanto los

tambores están equipados con aspas para dirigir el flujo de agregado y esparcirlo en forma de cortina a través de la sección transversal.

El propósito del quemador que está dentro del mezclador de tambor es proveer el calor necesario para calentar y secar los agregados usados en la mezcla final. Los quemadores proporcionan este calor al quemar combustible – aceite, gas o ambos.

De igual forma que en la etapa de secado en plantas de dosificación, se debe mantener un balance óptimo de las variables relacionadas con la cantidad de combustible, aire de combustión y el aire de tiraje para lograr mayor eficiecia en el secado.

Las aspas de espiral localizadas en el extremo de la carga (quemador) del tambor, dirigen el agregado húmedo hacia el interior para lograr una distribución uniforme de material. Luego unas aspas ahusadas levantan los agregados y los dejan caer en una cortina pareja a través de la llama del quemador. Las aspas siguientes dirigen el agregado a través del tambor y continuamente lo dejan caer en forma de cortina a través de la sección transversal del tambor.

La temperatura de la mezcla (130 – 150 0C) es monitoreada continuamente mediante un dispositivo sensor localizado en el extremo de descarga del mezclador. El tiempo típico de mezcla es aproximadamente 5 minutos.

Almacenamiento. El almacenamiento de la mezcla en caliente se efectúa de manera similar al almacenamiento de las plantas de dosificación. En la operación de una mezcladora de tambor, la cual produce un flujo continuo de mezcla en caliente, es necesario tener un silo de compensación para almacenar temporalmente el material y para controlar el cargamento de los camiones. Un sistema de pesaje puede estar conectado a la tolva de retención del silo para monitorear la cantidad de material que es cargada en cada camión.

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ETAPAS PARA LA FABRICACIÓN DE LA MEZCLA ASFALTO AGREGADO EN FRÍO.

En la fabricación de las mezclas asfálticas en frío se distinguen dos pocesos principales : La preparación de la emulsión y la fabricación de la mezcla emulsión-agregado.

Fabricación de la emulsión. Las emulsiones asfálticas -E.A.- están compuestas principalmente por asfalto, agua, emulgentes y aditivos. El asfalto se encuentra presente entre 55 a 70 %, el agua entre 45 - 30 %, y los emulgentes y aditivos sólo alcanzan el orden de 0.2 - 1.5 %.

Preparación de la fase acuosa. Se denomina solución jabonosa. Consiste en la preparación de la solución del agua y el emulgente. Los pasos a tener en cuenta son:

Calentamiento del agua para permitir una reacción apropiada entre el agente emulsificante y el ácido, además de facilitar la dispersión del asfalto en la fase acuosa.

Adición del emulgente y el ácido consecutivamente, al agua caliente en dos o tres partes. Adicionalmente se agregarán estabilizantes y/o aditivos.

Preparación y calentamiento del asfalto. En algunos casos la preparación del asfalto puede involucrar la adición de solventes y/o emulgentes, e incluso polímeros. La adición de estos aditivos depende de la formulación requerida y/o de las exigencias de modificar las propiedades físico - químicas del asfalto.

Con el fin de permitir su fluidez, el asfalto debe permanecer en un rango de temperatura comprendido entre 120 - 130 0C; para tal fin los tanques de almacenamiento y las líneas de conducción están

acondicionados con sistemas de calentamiento, el cual puede ser suministrado por medio de vapor o con aceite de calentamiento

Fabricación de la emulsión. Una vez preparada la solución jabonosa y alcanzada la temperatura en el asfalto, se procede a dispersar el asfalto en la fase acuosa, para la fabricación de la emulsión asfáltica.

La dispersión del asfalto en la emulsión es causada por una energía mecánica, mediante la cual se divide el asfalto en partículas muy finas, aumentando la finura de la emulsión con la capacidad de fraccionamiento del equipo empleado y una energía físico - química, la cual es aportada por los emulgentes, cuya función es reducir la tensión entre la fase hidrocarbonada y la fase acuosa, y crear una película protectora alrededor de las partículas de asfalto.

Los equipos comúnmente empleados para realizar la dispersión son turbomezcladores, difusores y agitadores. Sin embargo para esta operación, el molino coloidal es el equipo comúnmente empleado.

Enfriamiento de la emulsión. La emulsión asfáltica producida es enviada a tanques de almacenamiento en donde se enfría, manteniendo la dispersión uniforme. Algunas veces es necesario disponer de un sistema de enfriamiento de la emulsión, a la salida del molino, especialmente cuando se fabrican emulsiones con asfaltos modificados a partir de polímeros, en las cuales la alta viscosidad del asfalto modificado, la dispersión se realiza a temperaturas por encima del punto de ebullición del agua.

Fabricación de la mezcla. La fabricación de la mezcla es un proceso sencillo, en donde se adiciona la emulsión a los agregados fríos. Las cantidades de ligante asfáltico, agua y aditivos se determina deacuerdo al diseño de la mezcla. El diseño relaciona cinco criterios:

Compatibilidad de la emulsión con los agregados. Para lograr una mezcla asfáltica densa de óptima calidad es necesario analizar la afinicdad de la emulsión frente a los agregados, de manera que se alcanze una completa adherencia y homegéneidad del ligante asfáltico con estos.

Contenido óptimo de agua de pre-envuelta y mezclado. El agua de pre-envuelta tiene por objeto romper la tensión superficial del agregado mineral e influir en el rompimiento de la emulsión en el proceso de mezclado. Es importante su presencia en la mezcla, previa a la incorporación a la emulsión, a la vez es indispensable para evitar un rompimiento prematuro de la misma, logrando de esta manera un cubrimiento completo del agregado, buena maleabilidad y uniformidad en la mezcla.

Contenido óptimo de fluído de compactación. En este análisis se determina el contenido óptimo del fluído en la mezcla para que durante el proceso de compactación se logre la máxima densidad y estabilidad de la mezcla. El fluído de compactación equivale a la suma del agua de pre-envuelta con el agua contenida en la emulsión.

Un contenido de fluídos en la mezcla, inferior al óptimo causará una pérdida de adherencia disminuyendo la estabilidad de la mezcla compactada. El caso contrario en que el contenido de fluídos en la mezcla sea superior al óptimo impedirá lograr la densidad máxima de compactación.

Evaluación de resistencias. La resistencia de la mezcla debe evaluarse al principio y pasado un tiempo de fabricada para observar su comportamiento frente a la acción del agua.

Las mezclas densas tienen la particularidad de presentar una resistencia baja en la aplicación inicial y va aumentando a medida que transcurre el tiempo hasta alcanzar la resistencia máxima. Los ensayos más utilizaddos son : 1) Marshall modificado, 2) Inmersión-comprensión y Hveen.

Contenido óptimo de asfalto. La estabilidad de las muestras sometidas a la acción del agua tiene mayor importancia que las curadas en seco. Por tanto, la determinación del asfalto residual óptimo debe corregirse a partir de la estabilidad de briquetas sometidas a la acción del agua y a través de estas máximizar la densidad y estabilidad. A partir de los métodos utilizados en la evaluación de las resistencias, se obtendrá el contenido óptimo de ligante residual graficando los valores de las resistencias halladas contra los diferentes constenidos de asfalto, escogiendo la mezcla que presente las mejores condiciones.

Una vez se formula la mezcla, se procede a prepararla a temperatura ambiente. Para tal fin se dispone de una planta de mezcla en frío (ver figura), en donde el agregado es colocado en la tolva de alimentación mediante un cargador frontal o directamente por volquetas. Una reja de acero impide el paso de los sobretamaños. Una compuerta graduable permite la dosificación del material, el cual alimenta el mezclador mediante una banda transportadora. El mezclador con doble hilera de paletas o brazos terminan de triturar los agregados pesados regulables, los cuales proporcionan excelente acción de mezclado, a la vez es accionado a través de una caja de engranajes los reductores bañados en aceite.

Tan pronto como el material pétreo cae al mezclador, entra en contacto con el agua, dosificada mediante una bomba centrifuga para ajustar el contenido de humedad del agregado al óptimo recomendado. Seguidamente se le adiciona la emulsión asfáltica a través de una serie de boquillas rociadoras. El sistema rociador es móvil, lo cual permite ajustar ligeramente el tiempo de mezclado, de acuerdo a la cantidad de los materiales y el tiempo de la emulsión. El tiempo de retención en el mezclador se controla mediante una compuerta de altura graduable. Si las condiciones del material así lo exigen, es posible añadir un aditivo dosificado para mejorar la calidad de la mezcla.

La planta de mezcla en frío opera continuamente, y la mezcla se realiza a temperatura ambiente

La mezcla asfáltica se deposita directamente a las volquetas y la conducen al sitio donde va ser extendida.