PLANTAS DE ASFALTO DEFINICION: DEFINICION: 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 c on ciertas especificaciones y que se utilizan para la construcción de superficies de rodamiento.
CLASIFICACION CLASIFICACION DE LAS PLANTAS ASFALTICAS PLANTAS ASFALTICAS ASFALTICAS POR EL EQUIPO QUE CONTIENEN CONTINUAS DISCONTINUAS POR EL TIPO DE EMPLAZAMIENTO EMPLAZAMIENTO FIJAS O ESTACIONARIAS MOVILES O PORTATILES
CLASIFICACION CLASIFICACION DE LAS PLANTAS ASFALTICAS PLANTA ESTACIONARIA ESTACIONARIA O FIJA: es la que se encuentra instalada o situada en un lugar permanentemente. PLANTAS PORTATILES O MOVILES: esta planta puede
ser fácilmente desmantelada y movida por ferrocarril o carretera, para posteriormente volverla a instalar con un mínimo de tiempo y energía, es decir que puede ser transportada de una obra a otra. PLANTAS DE TIPO CONTINUO: Son de características más simples, adecuadas especialmente para concretos asfálticos a los que no se les exija especificaciones de gran rigidez. PLANTAS DE TIPO DISCONTINUO: Suelen utilizarse en la producción de asfaltos de gran rigidez. La diferencia esencial entre ambas variantes reside en la máquina amasadora (mezclador), por lo que exteriormente, la instalación no ofrece características determinantes.
MEZCLADOR
PLANTAS MOVIBLES
PLANTAS ESTACIONARIAS
PLANTAS ESTACIONARIAS
Una planta asfáltica consiste o se compone de las siguientes partes: COMPONENTES PRINCIPALES DE UNA PLANTA DE ASFALTO.
El material se alimenta a la planta, por medio de tractor cargador, o bandas transportadoras, depósitándose en las tolvas para materiales fríos. Estas tolvas están equipadas con compuertas ajustables para regular la caída del material al alimentador de fríos para que caiga al depósito con una primera graduación
granulométrica. De este depósito es llevado hasta la tolva de entrada al secador. Al entrar al secador el polvo puede ser reincorporado, en caso necesario, en el recipiente, en donde se une al meterial que sale d el secador. De ahí es llevado a las cribas vibratorias, para ser separados p or tamaños, depositándose en las tolvas de material caliente. Por las compuertas de estas tolvas se extrae de cada una la cantidad en peso que fijan las granulometrías del proyecto. Se bombea el cemento asfáltico, pasan al mezclador, en donde se homogeniza la mezcla y se descarga al camión que la ha de transpor tar. FUNCIONAMIENTO DE UNA PLANTA DE ASFALTO
Uno de los aspectos esenciales en la operación de la Pavimentación es que se cuente con u niformidad y continuidad, es decir que la planta y los demás equipos de construcción deben estar en perfecto balance. Una de las partes principales en una planta es el sistema de secado y es este sistema el que generalmente controla a la capacidad de la maquina, pues como s e puede entender el por ciento de humedad que contenga el agregado hará que la operación de secado sea más rápida o mas lenta. En el sistema de cribado hay que tener la precaución de no sobrecargarlo de agregado, so pena de que las partículas más pequeñas se trasladen sobre el agregado grueso cayendo por consecuencia en tolvas a las que no corresponden. OPERACIÓN E INSPECCION DE PLANTAS ASFALTICAS
Cuando se tenga el problema de la humedad en los agregados se pueden tomar una o a mbas de las dos medidas siguientes: 1) Aumentar el calor quemando más combustible. 2) Reducir el flujo de agregado. Conviene revisar periódicamente las mallas del sistema de cribado para reponerlas o repararlas cuando se encuentren muy dañadas, pues de no hacer esto, los alambres pueden encontrarse rotos y d ejar pasar agregados con tamaños más grandes de lo supuesto. En cuanto a la temperatura para la manipulación del cemento asfáltico, el proveedor debe proveer tablas o gráficas en donde se indique la variación de la viscosidad con la temperatura. Inspección de la mezcla asfáltica en los camiones. Deberá primero c hecarse que la caja del camión no presente o rificios o depresiones fuertes que puedan ocasionar que la mezcla asfáltica se pegue en esa zona. También debe revisarse que el camión no contenga material nocivo para la mezcla asfáltica. Existen algunos medios para impedir que la mezcla se pegue a la caja; uno consiste en aplicar una solución de una parte de c al en tres parte de agua; otra alternativa consiste en aplicar agua con jabón. Ambas soluciones son nocivas para la mezcla si se aplica en exceso por consiguiente debe de drenarse la solución excedente antes de colocar la mezcla asfáltica.
Deberá observarse constantemente a la mezcla pues ningún dispositivo o método de prueba es más conveniente que el ojo humano. El principal factor que h ay que controlar es la temperatura, la cual con un poco de experiencia puede controlarse simplemente observando la apariencia de la mezcla, o bien utilizando termómetros con vástagos de acero. El sobrecalentamiento de la mezcla ocasiona que el asfalto se envejezca rápidamente por lo cual hay qué evitar qu e esto suceda. Si se nota que la mezcla desprende un humo azul esto será un indicio de sobrecalentamiento Si la mezcla no presenta una fluidez que se pudo haber estimado en el laboratorio o en la planta, si no que presenta una fluidez más lenta, esto será indicio de que la mezcla se encuentra menos caliente de lo requerido; lo anterior también se puede deducir si la mezcla presenta picos al encontrase colocada en el camión. INSPECCION DE LA MEZCLA
INSPECCION DE LA MEZCLA Es muy importante que el muestreo que se efectué sea representativo, pues esta es una de las mayores fuentes de error al checar la mezcla. Las especificaciones de la SOP en su parte novena indican los procedimiento de muestreo. La granulometría debe checarse con el mayor cuidado. Si se notará deficiencia o exceso de asfalto esto podría s er un indicio de cambio en la granulometría y deberá por consiguiente checarse esta. Los cambios en la textura de la mezcla compactada también pueden ser indicios de una granulometría variable. Deben efectuarse pruebas en corazones extraídos de pavimento compactado con el fin de determinar su compactación y calidad, así como contenido de asfalto. Las pruebas d e extracción además de servir para determinar el contenido de asfalto proveen el agregado par determinar la granulometría.
FORMATOS PARA INSPECCION DE LA PLANTA
MEZCLAS CALENTADAS EXCESIVAMENTE: Esto como antes se mencionó, queda evidenciado por la aparición del huma azul. Si esto sucede deberá checar se inmediatamente la temperatura pues si esta queda fuera de especificación se rechazará la mezcla. MEZCLA RELATIVAMENTE FRÍA. Esta se puede detectar si la mezcla presenta una apariencia rígida o bien que las partículas mayores no se encuentren totalmente
cubiertas. MUCHO ASFALTO. La mezcla no presenta taludes. POCO ASFALTO. La mezcla presenta una apariencia granular, cubrimiento de las partículas insuficiente y carencia de ligero brillo negro. El pavimento se nota café y la mezcla no se compacta satisfactoriamente ALGUNAS DEFICIENCIAS QUE PUEDEN JUSTIFICAR EL RECHAZO DE UNA MEZCLA EN CALIENTE SON LAS SIGUIENTES:
MEZCLA NO UNIFORME. Se observan zonas grumosas o de color café en medio de las zonas negras, con brillo intenso. EXCESO DE AGREGADO GRUESO. La mezcla presenta trabajabilidad pobre y compactada presenta una textura abierta y/o muy rica en asfalto. EXCESO DE AGREGADO FINO. Se nota que la mezcla esta pobre como si estuviera hirviendo, y/o al compactarse presenta una textura más cerrada. EXCESO DE AGUA. La mezcla suelta vapor y burbujas como si estuviera hirviendo, también puede presentar una apariencia jabonosa y como si tuviera exceso de asfalto. VARIOS. Se puede tener segregación debido a la mala manipulación o bien contaminación (gasolina, aceite, etc). ALGUNAS DEFICIENCIAS QUE PUEDEN JUSTIFICAR EL RECHAZO DE UNA MEZCLA EN CALIENTE SON LAS SIGUIENTES:
PLANTAS MOBILES DE RECICLADO DE ASFALTO (A.R.T 220) El reciclado de pavimentos asfalticos es un sistema que hace posible la reutilización de los agregados y del asfalto disponible en las carreteras construidas en el pasado y que necesiten renovarse. La técnica del reciclado ha ido en aumento en el mundo. Las razones particulares por las cuales s e han intensificado las investigaciones relacionadas a este método son: - Las dificultades existentes para conseguir permisos para instalar nuevas plantas cerca de las obras de construcción. - El ahorro considerable que implica la eliminación del doble manejo de los materiales - La importancia de mantener el flujo de tráfico existente
FUNCION DE LAS PLANTAS MOBILES DE RECICLADO DE ASFALTO (A.R.T 220) -Estas p lantas móviles tienen la posibilidad de añadir nuevos agregados para mejorar la curva de la rasante, el asfalto y los agentes rejuvenecedores. El proceso lento de calentamiento y de mezcla del asfalto viejo con el nuevo significan que el asfalto viejo se rejuvenece completamente y los viejos agregados finos se mezclan en forma homogénea con los agregados vírgenes. Se ha calculado la posibilidad de grandes ahorros mediante el uso de esta nueva técnica, que sin duda ocupará un papel c ada vez más importante en los trabajos de mantenimiento.
VENTAJAS DE LAS PLANTAS MOBILES DE RECICLADO DE ASFALTO El fresado de esta planta es un procesamiento en frío y la unidad completa es autopropulsada. La planta tiene una capacidad de producción de 100 a 120 ton/hora. El material asfáltico se puede extender inmediatamente, después de ser producido a una temperatura óptima de compactación. Menor consumo de combustible. No es necesario agregarle agua al material Mediante el uso de agentes espec iales de rejuvenecimiento, modifica las características físicas, químicas y geológicas del asfalto. Puede trabajar en posición estacionaria, en cualquier área no equipada. Puede usarse también como una planta mezcladora de tambor normal, para la producció n de material asfáltico, usando 100% de agregados vírgenes o parte vírgenes y parte usados.
La planta está compuesta de dos elementos: El primero es para: transportar, recolectar y alimentar el material que ha de ser reciclado. El segundo e s una sección de semiremolque en la cual se monta una mezcladora de tambor equipado para reciclado. Este segundo elemento va enganchado al primero. COMPONENTES DE LA A.R.T
TEMPERATURA DE LAS MEZCLAS Tanto el asfalto como el agregado deben ser calentados antes de ser
combinados en el mezclador, el asfalto para darle suficiente fluidez para que pueda ser bombeado, y el agregado, para que esté lo suficientemente seco y caliente tal que pueda pro ducir una mezcla final a la temperatura deseada. El asfalto es una material termoplástico que pierde viscosidad con al aumento de la temperatura. La relación entre temperatura y viscosidad, sin embargo puede no ser la misma para diferentes fuentes, tipos y grados de asfalto. La temperatura del agregado controla la temperatura de l a mezcla. Normalmente hay una especificación para temperatura de mezclado, basada en factores relacionados con las condiciones de colocación y compactación de la mezcla.
El mezclado deberá ser efectuado a la temperatura mas baja posible que a su vez permita un revestimiento completo de las partículas d e agregado y una mezcla con una trabajabilidad satisfactoria. TEMPERATURAS TIPICAS DE MEZCLADO PARA MEZCLA ASFALTICA EN CALIENTE (Gp:) Tipo y Grado de Asfalto (Gp:) Temperaturas de la mezcla en el mezclador (Gp:) Mezclas densamente graduadas (Gp:) Cementos asfálticos (Gp:) º F (Gp:) º C (Gp:) AC-2.5 (Gp:) 235 – 280 (Gp:) 115 – 140 (Gp:) AC-5 (Gp:) 250 – 295 (Gp:) 120 – 145 (Gp:) AC-10 (Gp:) 250 – 315 (Gp:) 120 – 155 (Gp:) AC-20 (Gp:) 265 – 330 (Gp:) 130 – 165 (Gp:) AC-40 (Gp:) 270 – 340 (Gp:) 130 – 170 (Gp:) (Gp:) (Gp:) (Gp:) AR-1000 (Gp:) 225 – 275 (Gp:) 105 – 135 (Gp:) AR2000 (Gp:) 275 – 325 (Gp:) 135 – 165 (Gp:) AR-4000 (Gp:) 275 – 325 (Gp:) 135 – 165 (Gp:) AR-8000 (Gp:) 275 – 325 (Gp:) 135 – 165 (Gp:) AR-10000 (Gp:) 300 – 170 (Gp:) 150 – 175 (Gp:) (Gp:) (Gp:) (Gp:) 200300 pen. (Gp:) 235 – 305 (Gp:) 115 – 150 (Gp:) 120-150 pen. (Gp:) 235 – 310 (Gp:) 120 – 155 (Gp:) 85-100 pen. (Gp:) 250 – 325 (Gp:) 120 – 165 (Gp:) 60-50 pen. (Gp:) 265 – 335 (Gp:) 130 – 170 (Gp:) 40-50 pen. (Gp:) 270 – 350 (Gp:) 130 – 175
PLANTA MEZCLADORA DE 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. La graduación del agregado es controlada en el alimentador en frío. La rotación del tambor provee la acción mezcladora que combina totalmente el cemento asfáltico con los agregados. Una vez que la mezcla es descargada del tambor, esta es transportada a un depósito de compensación de donde es, posteriormente, cargada en camiones.
Las componentes principales de una mezcladora de tambor son: 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. COMPONENTES DE LA PLANTA MEZCLADORA DE TAMBOR
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