Aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfalticos con la adición de agua.

Aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfálticos con la adición de agua que comprende:

Aditivo polimerico para elaboración de mezclas asfalticas en frio a base de material de fresado de pavimentos asfalticos con la adición de agua

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfálticos (RAP) con la adición de agua.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La utilización del Fresado de Pavimentos Asfálticos (RAP) en la elaboración de mezclas asfálticas en caliente es de uso habitual, mediante la incorporación de este RAP en distintas proporciones conjuntamente con materiales pétreos vírgenes y asfalto. Como así también en la elaboración de mezclas asfálticas para trabajar en frio, con o sin incorporación de materiales pétreos, utilizando Emulsiones Asfálticas (catiónicas u aniónicas) con o sin aditivos.

Todas estas mezclas asfálticas tienen en común su preparación en caliente -incluso las mezclas que luego se trabajan en frio-en plantas centralizadas, esto es, ubicadas en sitios fijos. Además, estas plantas no preparan pequeñas cantidades, sino partidas mínimas que exceden con mucho las necesidades de las pequeñas reparaciones. Esto implica, además de un gasto energético y afección al medio ambiente innecesaria, que los pequeños desperfectos que precisan pequeñas reparaciones no se puedan realizar con la inmediatez necesaria, ya que se espera a que exista un volumen de reparaciones a realizar que puedan ser cubiertas con una partida de planta centralizada, generando peligros para la circulación rodada y en general un estado de degradación de los viales.

Otro inconveniente adicional de la utilización de mezclas convencionales de material asfáltico ya se ha enunciado en el párrafo anterior, y consiste en la afección al medio ambiente. Precisamente la afección al medio ambiente ha sido designada como un importante área de enfoque de todos los países, y las administraciones tienen la responsabilidad de velar y preservar la calidad del medio ambiente, compartida por todos aquellos cuyas acciones afectan el medio ambiente. Por tanto, cualquier preparación de mezclas asfálticas en caliente y/o la utilización de materiales no reciclados con este fin, supone un inconveniente. De hecho, las administraciones apoyan y promueven el uso de materiales reciclados en la construcción de carreteras de pavimento en un esfuerzo por preservar el medio ambiente natural

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El aditivo de la invención tiene una composición que permite la preparación de mezclas asfálticas en frío y su aplicación igualmente en frío, simplemente con la adición de agua y del aditivo sobre Fresado de Pavimentos Asfálticos (RAP) , e incluso puede funcionar también sobre mezclas pobres de grava+arena+betún. Las mezclas asfálticas, elaboradas mediante la incorporación al RAP del aditivo de la invención y agua, alcanzan los parámetros requeridos por las especificaciones que regulan la utilización de las mezclas asfálticas y por tanto su comportamiento frente al tránsito es adecuado.

Cabe destacar la utilización de agua en la preparación de la mezcla asfáltica en frío con el RAP y el aditivo de la invención, cuando la presencia de agua hasta ahora era no favorable en la preparación de mezclas asfálticas. Con el aditivo de la invención, su comportamiento se transforma en favorable ya que activa los polímeros presentes en el mismo.

La posibilidad de preparación y de trabajo en frío, así como la utilización principal de material de reciclaje (RAP) supone una importante ventaja a la hora de la preservación el medio ambiente, al reducir los residuos y proporcionar un material rentable para la construcción de pavimentos. De la misma manera también supone una reducción del consumo de materiales pétreos vírgenes y asfaltos, de los transportes de materiales, de la contaminación que provoca la elaboración en caliente de mezclas asfálticas, como así también la contaminación, que por efecto de las lluvias sobre el material de fresado acopiado, alcanza a las capas freáticas. Las mezclas en frio elaboradas con el aditivo que la invención propone permiten su utilización tanto en las tareas de mantenimiento de las calzadas asfálticas -para reparación de desperfectos locales-como en el reciclado de las mezclas asfálticas para bases y carpetas asfálticas de rodamiento.

El aditivo de la invención, además de facilitar el reciclaje del material de fresado (RAP) , confiere a la mezcla así elaborada excelencia en cuanto a su comportamiento mecánico, es decir resistencia, durabilidad frente a los agentes atmosféricos -es decir buena resistencia conservada-, buena trabajabilidad que facilite su tendido y compactación, y por último, que la misma sea acopiable localmente, facilitando de esa manera el momento de su utilización. Se ha verificado que los resultados obtenidos con la misma facilitan notablemente el empleo del fresado de pavimentos asfálticos (RAP) en la elaboración de una mezcla asfáltica en frio de calidad superior.

De acuerdo con la invención, el aditivo tiene una composición que comprende:

Mejoradores de adherencia: entre un 9 % y un 15 % en volumen,

Lubricantes: entre un 10 % y un 27% en volumen,

Polímeros: entre un 30 % y un 47% en volumen,

Emulsivos: entre un 4 % y un 10 % en volumen,

Diluyentes: entre un 30% y un 47% en volumen.

La composición volumétrica de los componentes del aditivo varía según las características del RAP y el uso que se le dará a la mezcla asfáltica en frio elaborada.

El mejorador de adherencia mejora la adherencia del asfalto con los agregados pétreos. Es del tipo empleado en las mezclas asfálticas en caliente, y preferentemente comprende una mezcla de aminas terciarias que cumpla con la Norma de Ensayo ASTM D 3625-96.

Los lubricantes a utilizar comprenden lubricantes inorgánicos hidráulicos. Su función es facilitar el recubrimiento de los agregados presentes en el RAP, dándole trabajabilidad a la mezcla en frío elaborada, a diferencia de su utilización en mezclas preparadas en caliente, donde su función es la de mantener su temperatura de elaboración. Preferentemente cumplirán con la Norma DIN 51524 y la ISO 11158 HM.

Preferentemente se utilizarán polímeros líquidos de butano, limpios y sintéticos obtenidos por una selectiva polimerización de isobutileno contenido en fluido de butano/butano, y muy preferentemente de peso molecular comprendido entre 90 y 1375. Idealmente cumplirán las normas ISO 9002 e ISO14001, lo que asegura un máximo respeto al medio ambiente.

Los diluyentes orgánicos utilizados preferentemente procederán de esteres de ácidos grasos.

Los emulsivos tienen función surfactante, para evitar la decantación de sus componentes manteniendo los mismos en una suspensión estable.

El aditivo participa en la elaboración de la mezcla asfáltica en un porcentaje mínimo del 5 por mil del total en peso de la mezcla así elaborada. Mientras que el agua a emplear en la misma participa en porcentaje mínimo del 10 por mil del total en peso de la mezcla así elaborada. Ambos componentes se mezclan previamente a su incorporación al RAP conformando un BLEND cuya participación mínima resultante es de un 1, 5 por ciento del total en peso de la mezcla a reciclar.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

En una realización práctica de una mezcla asfáltica en frio con RAP y el aditivo reciclador, la misma contuvo la siguiente composición volumétrica:

Fresado de Pavimento Asfáltico (RAP) = entre 98.5 % y el 97.9 %

El aditivo reciclador = entre el 0.5 % y el 0.6 %

El agua de grifo: entre el 1, 0 % y el 1.5 %

Estas cifras pueden variar del orden de un 10 % de cada proporción particular, tanto en sentido positivo como en sentido negativo, en función de los procesos de producción a utilizar, calidad del RAP, tipo de empleo de la mezcla en frio, resistencias mecánicas a cumplir, etc.

Se partió de un BLEND (aditivo + agua) , con agua en un 67 % y aditivo en un 33%. Una vez preparada la mezcla con el RAP, se le adiciona agua para que en el proceso de compactación la misma pueda alcanzar las densidades requeridas, completando, aproximadamente, un total del orden del 8 % al 10 % en peso. (80 litros de agua por tonelada de mezcla) ; tratamiento similar al que se realiza al compactar un suelo friable o un estabilizado granular.

Por tanto, en la reparación de baches, donde la mezcla en frío con el aditivo de la invención es colocada sobre pavimentos asfalticos, de hormigón o adoquinado, como riego de adherencia se emplea agua, en lugar de emulsiones de corte rápido aditivadas con polímeros.

El...

1. Aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfálticos con la adición de agua, caracterizado porque comprende:

Mejoradores de Adherencia: entre un 9 % y un 15 % en volumen,

Lubricantes: entre un 10 % y un 27%en volumen,

Polímeros: entre un 30 % y un 47% en volumen,

Emulsivos: entre un 4 % y un 10 % en volumen,

Diluyentes: entre un 30% y un 47% en volumen.

2. Aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfálticos con la adición de agua según reivindicación 1 caracterizado porque los mejoradores de adherencia comprenden una mezcla de aminas terciarias 3. Aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfálticos con la adición de agua según reivindicación 2 caracterizado porque los mejoradores de adherencia cumplen con la Norma de Ensayo ASTM D 3625-96.

4. Aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfálticos con la adición de agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los lubricantes comprenden lubricantes inorgánicos hidráulicos.

5. Aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfálticos con la adición de agua según reivindicación 4 caracterizado porque los lubricantes cumplen con la Norma DIN 51524 y la ISO 11158 HM

6. Aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfálticos con la adición de agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los polímeros comprenden polímeros líquidos de butano.

7. Aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfálticos con la adición de agua según reivindicación 6 caracterizado porque los polímeros de butano tienen peso molecular comprendido entre 90 y 1375

8. Aditivo polimérico para elaboración de mezclas asfálticas en frío a base de material de fresado de pavimentos asfálticos con la adición de agua según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque los diluyentes orgánicos comprenden esteres de ácidos grasos.