Podemos resumir el sistema del microaglomerado en los siguientes pasos:

- Elección del árido y filler a utilizar.

- Diseño de la formulación de la emulsión, en función del tipo de árido y las condiciones de obra.

- Obtención de la Fórmula de Trabajo en laboratorio, porcentaje mínimo de ligante, agua de preenvuelta, cantidad de cemento y de aditivo necesario para cumplir las exigencias de cohesión y pérdida a la abrasión.

- Calibrado de la máquina de fabricación.

- Fabricación de emulsión con el aditivo-emulsionante AEM50.

- Fabricación del aditivo nº 2 para regular la rotura de la emulsión, en su caso con AEM50.

- Pruebas para la verificación de la Fórmula de Trabajo.

- Preparación de las balizas de señalización.

-Aplicación del riego de adherencia.

- Aplicación del producto.

- Compactación.

- Barrido y limpieza de balizas.

- Puesta en servicio.

- Medidas de la textura superficial y de la resistencia al deslizamiento.

Microaglomerado asfáltico en frío especial para vías aeroportuarias

La presente invención recae en un microaglomerado asfáltico en frío especial para vías aeroportuarias.

La técnica de los microaglomerados en frío, de la que España es uno de los mayores aplicadores del mundo, ha experimentado, en los últimos años, una gran evolución, en cuanto a sus características técnicas y prestaciones. En este sentido, una de las novedades más interesantes que se ha desarrollado, es su aplicación en vías aeroportuarias, tanto de tránsito como de aterrizaje. En este campo se han obtenido magníficos resultados.

Esta tecnología ha sido desarrollada en España en la búsqueda de soluciones más sencillas y económicas, no conocidas en otros países que desde luego no han llegado a este grado de desarrollo, sin olvidar la inquietud en preservar el medioambiente, disminuyendo las emisiones de agentes contaminantes.

ANTECEDENTES

El buen comportamiento de estos microaglomerados y su gran capacidad antideslizante cuenta con una experiencia probada en carreteras y autopistas desde 1980, aplicándose incluso en el año 2010 con las últimas mejoras, en el aeropuerto de Barajas en Madrid, con casi 50 millones de pasajeros al año, con características que cumplen los criterios de OACI (Organización de Aviación Civil Internacional) para pistas nuevas, y que soporta la agresión que supone la limpieza periódica de caucho por la contaminación en las tomas, además de cumplir las exigencias para el tránsito, despegue y aterrizaje de aeronaves, en cuanto a textura y coeficiente de rozamiento se refiere.

Las pistas tratadas con microaglomerado en frío en España han sido 23 en todo tipo de aeropuertos, desde Málaga pasando por Bilbao, Ibiza, Palma, Gerona, Gando, Sevilla, Almería, Barcelona, la paralela de Barajas 33R/15L, etc. Es un sistema que está funcionando con características que cumplen los criterios de OACI para pistas nuevas y que soporta la agresión que supone la limpieza periódica de caucho por la contaminación en las tomas.

En la experiencia anterior en el aeropuerto de Barajas (la pista 15L-33R) se puede observar que ha soportado perfectamente varias limpiezas de caucho conservando la textura en los valores exigibles.

ESTADO DE LA TECNICA

La última obra realizada es la de la pista 15R/33L del aeropuerto Madrid Barajas, donde esta tecnologíase ha aplicado con las últimas mejoras y desarrollado con los máximos avances.

En esta obra se ha realizado el tratamiento de la forma siguiente:

o Una primera capa de Lechada Tipo 2 para cubrir la mezcla SMA-16.

o Una capa final de Lechada-Micro en frío Tipo 1 que se aplicó en toda la superficie de la pista (unos 250.000 m2) tanto si su soporte era la anterior citada LB-4 como en la zona de asfalto viejo.

Los aviones, por lo tanto, durante la ejecución de la obra operaban sobre el Micro en frío Tipo 1, con características superficiales adecuadas a los criterios exigidos por OACI. Al final de la obra se opera sobre el Micro en frío Tipo 1.

Su buen comportamiento está comprobada en diversas obras realizadas en aeropuertos españoles.

CARACTERISTICAS E INCONVENIENTES

Los microaglomerados en frío se han empleado en más de 20 pistas de vuelo. El criterio de AENA es aplicarlo en pistas con suficiente capacidad portante y con problemas de rozamiento y/o textura por agotamiento en el tiempo de esas características superficiales. En la mayoría de los casos se pone una capa única de 10 a 12 kg/m2 de microaglomerado en frío Tipo 1. Se requiere experiencia probada en equipos, en materiales y hombres y tiene ciertas ventajas que hacen del tratamiento un sistema tan interesante que ha despertado curiosidad en el mundo aeronáutico de los pavimentos para pistas de vuelo. Por supuesto que en otras zonas de los campos de vuelo (calles de rodaje y caminos) también se aplican. Entre sus grandes ventajas:

o No es preciso la elevación de las luces aeronáuticas. Ello supone un ahorro que se estima en 4 a 5 ?/m2 en pistas de aeropuertos pequeño a mediano (más en grandes) . Esto quiere decir que en actuaciones con capas de 4 cm. De mezcla en caliente, además del mayor costo de la mezcla respecto del micro en frío, hay que añadir el precio de la elevación de las balizas.

o Se logran altos rendimientos. Con un solo equipo se logran más de 2.000 m2 por hora.

o El rozamiento con µmeter es superior a 0, 72 y la textura por círculo de arena es superior a 1 mm (valores exigidos en pista nueva) .

o Resiste la eliminación de caucho en las limpiezas de la contaminación que se produce en las tomas.

o Es una tecnología española que se debería aplicar en el resto de aeropuertos.

Tiene, no obstante ciertas limitaciones:

o Se requiere experiencia para la ejecución cuando las obras se realizan con pista operativa, en horarios restringidos (generalmente nocturno) . Ocurrieron fallos en adjudicaciones a empresas sin experiencia.

o Los áridos, la emulsión y los aditivos reguladores de la rotura tienen su especificidad, son determinantes en la calidad en las actuaciones con pista operativa.

o La tecnología del microaglomerado con roturas entre 40 y 70 segundos requiere la especialización de los responsables en la ejecución tanto de los maquinistas como encargado y jefe de obra.

o Las variables de humedad, temperatura ambiente y estado del soporte requieren ajustes de formulación con gran sensibilidad.

o Como el tipo de tráfico es muy distinto del de una carretera o autopista, la aplicación en una pista de vuelo requiere tras la limpieza total de pintura y caucho, la aplicación de un riego previo de adherencia, la compactación del micro en frío con compactadores de neumáticos y el barrido tras la compactación.

o Se ha constatado como necesario el empleo de betunes nafténicos (NYNAS) para fabricar la emulsión modificada que se emplea para la fabricación de la mezcla, que permite una apertura al tráfico muy rápida.

DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN

La principal innovación respecto a los microaglomerados en frío hasta ahora conocidos, es la incorporación de un aditivo emulsionante que ofrece la posibilidad de utilizar cualquier betún asfáltico, ahorrando costes de transporte o importaciones y poder introducirlo en cualquier país donde dispongan de betunes asfálticos regulados para obras de carreteras, ya que se aseguran cohesiones inmediatas (apertura al tránsito inferior a 3 horas) y la posibilidad de realizar trabajos nocturnos.

Hasta ahora se venían utilizado betunes nafténicos, ya que, por su acidez natural, tienen una mejor respuesta en este tipo de sistemas. Esto obligaba, en algunos casos, a transportes innecesarios de betún asfáltico, llegando hasta en algunos casos en España a los 1000 km de desplazamiento en cisterna, o en otros a no poder realizar este tipo de obras si no se importa tal betún en barco desde el país de origen.

Con este nuevo aditivo emulsionante se mejora la adhesividad y la cohesión, posibilitando el trabajo nocturno, disminuyendo el plazo de ejecución si el aeropuerto está cerrado, permitiendo el tránsito diurno de aeronaves.

El microaglomerado objeto de esta invención es una nueva versión de los microaglomerados en frío, especialmente diseñado para vías aeroportuarias (pistas de aterrizaje y de rodaje) de aplicación con cualquier tipo de betún asfáltico.

VENTAJAS PRINCIPALES

Este tratamiento se distingue principalmente por 3 condiciones que aseguran su calidad, rentabilidad y respeto con el medio ambiente, que se pueden definir como la triple E (EEE) :

EFICIENTE. Su gran capacidad antideslizante, durabilidad, rendimiento, además de la posibilidad de realizar la pavimentación de noche, permitiendo así mantener la pista abierta durante el día, hacen que el microaglomerado obtenido en esta invención sea la solución más eficaz e innovadora de principios del siglo.

Con un solo equipo de fabricación y puesta en obra se pueden conseguir rendimientos de hasta 2.000 m2/hora.

Los valores que la OACI exige para pistas nuevas es un rozamiento > 0, 72 con Imeter y una textura superficial > 1 mm mediante el círculo de arena.

1. Microaglomerado asfáltico en frío especial para vías aeroportuarias con su procedimiento de fabricación y su aplicación, el cual se diseñará en laboratorio dependiendo de las condiciones climáticas y la de los productos, caracterizado por estar compuesto de ¾ partes de áridos limpios, duros, obtenidos por machaqueo, uniformes y con la debida granulometría, un filler de cemento Portland entre 0, 5-2, 0 % con proporciones de agua y una emulsión asfáltica que da lugar al microaglomerado 2 que se utiliza como primera capa de relleno y/o al microaglomerado 1 que se utiliza como capa única. El microaglomerado de diseño en laboratorio se compone de una parte de material mineral: árido y filler, y de otros componentes, agua y emulsión bituminosa. También se incorpora, en su caso, un aditivo para regular la rotura del mismo. Las proporciones habituales en la primera realización sería entre un 79 a un 80% de árido, de entre 0, 4 a 1, 2 de filler (cemento) , de entre un 9% a un 11% de agua, entre un 10 y un 11% de emulsión bituminosa y entre un 0, 4 y un 0.8 % de aditivo, aproximadas, dependiendo del estudio de laboratorio en cada caso específico.

Las proporciones en la segunda realización sería entre un 77 a un 79% de árido, de entre 0, 4 a 1, 2 de filler (cemento) , de entre un 9% a un 11% de agua, entre un 10 y un 12% de emulsión bituminosa y entre un 0, 4 y un 0.8 % de aditivo.

2. Microaglomerado asfáltico en frío especial para vías aeroportuarias con su procedimiento de fabricación y su aplicación, según la primera reivindicación, caracterizado porque la emulsión para este tratamiento contiene un porcentaje de emulgentes entre el 1, 2 y 1, 8 % en el total de la emulsión. se recomienda que este aditivo forme parte en torno al 40 – 60% del sistema, por lo que el emulgente habitual será del orden del 0, 8 – 1.0 % y el AEM 50 del 0, 4

– 1, 0 %.

Como regulador del tiempo de rotura de la mezcla asfáltica se utiliza un aditivo 2º que deberá estar compuesto por la misma proporción que en la fabricación de la emulsión, pero 10 veces más concentrado. Queda a elección del fabricante la incorporación del AEM50 en el aditivo retardador de la rotura.

3. Procedimiento de fabricación del microaglomerado asfáltico en frío especial para vías aeroportuarias, según la primera reivindicación, caracterizado porque sus fases de elaboración son las siguientes:

• Elección del árido y filler a utilizar.

• Diseño de la formulación de la emulsión, en función del tipo de árido y las condiciones de obra.

• Obtención de la Fórmula de Trabajo en laboratorio, porcentaje mínimo de ligante, agua de preenvuelta, cantidad de cemento y de aditivo 2 necesario para cumplir las exigencias de cohesión. La pérdida a la abrasión marcará el porcentaje mínimo de ligante.

• Calibrado de la máquina de fabricación.

• Fabricación de emulsión con el aditivo-emulsionante AEM50, microaglomerado 1.

• Fabricación del aditivo nº 2 para regular la rotura de la emulsión, en su caso con AEM50.

4. Procedimiento de aplicación del microaglomerado asfáltico en frío especial para vías aeroportuarias, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una vez diseñada la emulsión se realizan las siguientes operaciones para su correcta aplicación:

• Pruebas para la verificación de la Fórmula de Trabajo.

• Preparación de las balizas de señalización.

• Aplicación del riego de adherencia exento de disolventes como betún duro, termoadherentes) .

• Aplicación del producto en la cual se debe ajustar la rotura de la emulsión entre 40 y 90 segundos para poder ser aplicado a una temperatura ambiente minima de aplicación de 5-8º c y máxima de 40º c o bien variando la formulación de emulgentes, regulando la cantidad de filler de aportación y regulando la cantidad de aditivo.

• Compactación.

• Levantamiento de balizas, barrido y puesta en servicio. Se puede realizar el pintado preventivo o definitivo de la pista.

EMULGENTE

BETÚN AGUA

ÁCIDO

Y ADITIVO

FASE DISPERSA FASE DISPERSANTE

ENERGÍA MECÁNICA

TURBINA

EMULSIÓN ALMACENAMIENTO

FIGURA 1