CONTENIDO DE ASFALTO

CONTENIDO DE ASFALTO

Por J. Don Brock, PhD., P.E.

INTRODUCCION

Hay diversos problemas que pueden causar variaciones en el contenido de asfalto

en la mezcla de asfalto caliente producida por una planta. Cuando se utilizan

extracciones para determinar el contenido de asfalto, se pueden producir

errores en el método de muestreo, en el procedimiento de extracción, o en la

planta misma. En general, los problemas de contenido de asfalto pueden

clasificarse en las tres categorías siguientes:

1. Consistentemente alto

2. Consistentemente bajo

3. Varía de bajo a alto

La tabla de diagnóstico que acompaña al presente boletín técnico se ha diseñado

para guiarle de la forma más rápida posible a la causa probable del error. Para

cada tipo de planta se ofrece una lista de causas posibles. Este boletín describe

las diversas causas posibles que se indican en la tabla.

Se espera que esta información permita reconocer, identificar y corregir problemas

de extracción con rapidez.

MUESTREO INCORRECTO

Es importante tomar las muestras en un punto que se encuentre a aproximadamente

un tercio de la longitud de la caja del camión. Las muestras tomadas del

centro de la caja del camión tienen mayor cantidad de materiales finos, por lo

cual exhiben un mayor contenido de asfalto. Las muestras tomadas de los bordes

de la caja del camión tienen materiales más gruesos y un menor contenido

de asfalto. Es sumamente importante tomar las muestras consistentemente de

un mismo lugar. El técnico debe utilizar una pala, a aproximadamente un tercio

de la longitud de la caja del camión para excavar un agujero de aproximadamente

30 cm de profundidad para luego tomar la muestra. Las muestras pueden tomarse

en la carretera, detrás de la pavimentadora, pero se debe tener cuidado de asegurarse

que las muestras sean representativas de la mezcla y que no sean aisladas.

Las muestras en la carretera deben tomarse en la parte central de la carga

descargada por el camión y no en la frontera entre una carga y la siguiente.

No se debe tomar muestras de puntos intermedios en el proceso de una planta.

En lugar de ello, tome las muestras del camión después que el mismo haya sido

cargado por la tolva de compensación o la tolva de almacenamiento y se haya

completado todo el proceso. El tomar muestras de la mezcla de asfalto caliente

descargada por el mezclador de tambor puede producir mezclas no representativas,

puesto que la mezcla se encuentra en un punto intermedio del proceso.

CUARTEADO INCORRECTO

Para reducir el volumen de la muestra a un tamaño adecuado para el procedimiento

de extracción, usualmente es necesario cuartear la muestra. Si durante

el proceso de cuarteado de mezclas con agregados gruesos la porción queda

con una cantidad excesiva de materiales de tamaño grande, la misma tendrá un

bajo contenido de asfalto. Una cantidad excesiva de materiales finos producirá

un alto contenido de asfalto. El Estado de Virginia, en los EE.UU., exige el uso

de un procedimiento que hace pasar la muestra por un tamiz que la separa en

materiales menores que 1/2 del diámetro medio y materiales mayores que 1/2

del diámetro medio. A partir de esta separación se determina la relación de

materiales menores que 1/2 del diámetro medio a materiales mayores que

1/2 del diámetro medio. La muestra entonces se divide en cuartas partes y se

añade una cantidad proporcional del agregado grueso con los materiales finos

para asegurar que el cuarteado produzca una muestra adecuada.

HUMEDAD

El material húmedo se pesa con balanzas de banda. El sistema de control por

computadoras toma en cuenta la humedad del mismo restando el peso correspondiente

al porcentaje de humedad que el operador ingresa manualmente en

la computadora. Si se ingresa un porcentaje de humedad incorrecto, se producirán

errores. Así, si se ingresa un porcentaje de humedad mayor que el real, el

contenido de asfalto será bajo. Por otro lado, si se ingresa un porcentaje de humedad

menor que el real, el contenido de asfalto será alto.

PESAJE INCORRECTO CON BALANZA DE BANDA

Cuando el contenido de asfalto es bajo, es probable que la balanza de banda

se encuentre agarrotada. Las materias extrañas presentes pueden impedir que

el puente de pesaje funcione correctamente. Como resultado, se coloca más material

en la balanza que el que aparece indicado. Consulte el procedimiento recomendado

por el fabricante para asegurarse que la balanza de banda se encuentre

debidamente alineada y pueda moverse libremente.

CAPTADOR DE VELOCIDAD DE LA BANDA

Si el indicador de velocidad de la banda indica que la velocidad de la misma

disminuye cuando en realidad tal disminución no ha ocurrido, se produce un error

y el valor determinado de toneladas/hora será incorrecto. Esto puede deberse a

acumulación de materiales en la polea que tiene instalado el captador de velocidad

de la correa o en la banda misma. La acumulación de mezcla en poleas

macizas de las tolvas de reciclaje puede hacer que las mismas giren más lento.

El aumento en el diámetro de la polea hará que la velocidad indicada por el

captador sea menor que la real, por lo cual el valor de toneladas por hora será

menor que el real.

DESAJUSTE DEL SISTEMA DOSIFICADOR

El sistema dosificador debe recalibrarse haciendo pasar un volumen conocido

de material por el medidor hacia un distribuidor y pesándolo con una balanza. Si

el peso del material en el distribuidor o en el tanque de calibración no corresponde

al peso dosificado, efectúe el procedimiento recomendado por el fabricante

para ajustar el sistema.

SEGREGACION

La mezcla de asfalto y agregado, aunque esté debidamente mezclada, puede

ser propensa a la segregación al descargarla directamente en un camión o al

transportarla a través de una tolva de compensación hacia un camión. En tal caso,

si se toma una muestra de materiales finos, se puede obtener un contenido de

asfalto consistentemente alto. Si se toma una muestra de materiales gruesos, el

contenido de asfalto puede resultar bajo.

Típicamente, cuando se produce segregación, el contenido de asfalto varía porque

las muestras tomadas no son consistentes entre sí. Sin embargo, si la mezcla

tiene una discontinuidad pronunciada en su granulometría y los camiones se

cargan usando un mismo procedimiento, los agregados gruesos rodarán hacia

los bordes exteriores de la caja y los materiales finos permanecerán en la parte

central de la misma. Si el técnico toma las muestras cerca del centro, las mismas

consistentemente tendrán un exceso de materiales finos.

Cuando se produce segregación, es posible que se haya añadido la cantidad

debida de asfalto al agregado de modo uniforme. Sin embargo, durante el procesamiento

del material a través del transportador de arrastre hacia la tolva de

almacenamiento y hacia el camión, los materiales de la mezcla pueden haberse

separado por tamaño. Si la muestra tiene una cantidad excesiva de materiales

gruesos, el contenido de asfalto será bajo. En una muestra con un exceso de

materiales finos, se obtiene un alto contenido de asfalto.

ERRORES EN EL PROCEDIMIENTO DE EXTRACCION

(CAUSANTES DE ALTO CONTENIDO DE ASFALTO)

a) Obtenga una muestra de agregado combinado de la banda que alimenta la

planta. Séquela en un laboratorio y mézclele una cantidad "x" de asfalto. Luego,

extraiga el asfalto. Si la cantidad extraída de asfalto es mayor que "x", efectúe

un procedimiento de compensación de ceniza. Utilice un factor de compensación

de polvo igual al factor de compensación de ceniza.

b) Si el agregado tiene humedad interna, es posible que toda la humedad no se

haya extraído antes de hacerse la mezcla. La humedad puede extraerse y considerarse

como asfalto líquido. Si se observan caídas de temperatura relativamente

abruptas en la temperatura del agregado directamente después de formarse

la mezcla (por ejemplo, una reducción de 11 a 17°C en la temperatura de

la mezcla al transportarla de la planta, por la tolva de compensación y hacia el

camión), ello indica que hay humedad interna. (Un uno por ciento de humedad

interna produce una caída de temperatura de 31°C en la mezcla.) Esta humedad

puede parecer parte del asfalto, lo cual hace que el contenido de asfalto

parezca ser alto. Para corregir esta condición, seque las muestras en un horno

por un lapso de una a dos horas antes de extraer el asfalto líquido.

ERRORES EN EL PROCEDIMIENTO DE EXTRACCION

(CAUSANTES DE BAJO CONTENIDO DE ASFALTO)

Si se inyecta aproximadamente 10% de alcohol por volumen en el solvente y se

extrae el agregado por segunda vez, es posible extraer asfalto adicional. Puede

ser necesario efectuar hasta tres extracciones para recuperar todo el asfalto. Para

eliminar los problemas relacionados con la absorción en los agregados gruesos,

puede ser necesario triturarlo hasta dejarlo en partículas con diámetros de menos

de 6,4 mm antes de efectuar la extracción para poder quitar todo el líquido.

Si no se observa evidencia de absorción al tomar una muestra de la banda, esto

no necesariamente significa que se ha eliminado la posibilidad de absorción como

causa de problemas. Durante los aproximadamente tres minutos que el material

permanece en el secador o en el tambor/mezclador, se elimina toda la humedad

de su superficie, pero si el material tiene humedad interna, ésta no necesariamente

se eliminará. Cuando el material tiene humedad interna, usualmente se

produce una caída rápida en la temperatura del mismo. En una planta mezcladora

de tambor, la caída de temperatura se produce entre el secador y la tolva

de compensación. En una planta dosificadora, la caída de temperatura se produce

entre el secador y el mezclador.

A medida que la humedad interna se evapora del agregado, se extrae calor de

la roca, lo cual reduce su temperatura. Cuando la humedad interna se evapora y

se difunde, se forma un vacío en el interior de la roca, lo cual hace que se aspire

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el asfalto líquido a través de sus poros. Esto puede observarse si se corta una

roca grande en dos y es posible ver que el asfalto se ha aspirado hacia el interior

del material. Como se mencionó anteriormente, el añadir alcohol ayuda a extraer

parte de este líquido de difícil acceso. Si esto no da resultados adecuados, se

recomienda triturar el agregado en tamaños más pequeños para dejar más superficies

expuestas. En los materiales difíciles de extraer, especialmente los de

reciclaje, puede ser necesario empapar las muestras en solvente por 24 horas,

o por lo menos de un día al siguiente.

Si se produce absorción en los agregados, esto no significa que los mismos sean

inútiles. Tampoco significa necesariamente que es necesario aplicar un contenido

más alto de asfalto para obtener el espesor adecuado en la película. Al reducir

la inclinación del secador y aumentar el tiempo de reposo, o si se aumenta la

cantidad de paletas o represas, o se usan otras técnicas para aumentar el tiempo

de reposo en el tambor, se puede eliminar la humedad interna. Si se elimina

la humedad interna antes de cubrir el material con asfalto, no se producirá absorción.

Una ventaja que la planta dosificadora tiene sobre el mezclador de tambor

es que luego que el material sale del secador, el mismo se transporta a tolvas

calientes en donde se almacena por un espacio de cinco a 30 minutos antes de

usarse. Usualmente, este tiempo es suficiente para eliminar la humedad interna.

De este modo, cuando el material se introduce en la tolva de pesaje y luego

en el mezclador, en donde es recubierto con asfalto, existe un bajo porcentaje

de humedad interna y por lo tanto se reduce la absorción.

El probador de contenido de asfalto de NCAT quema el asfalto líquido de la roca.

El usarlo elimina 90% de los problemas de extracción antes mencionados. También

elimina el problema del desecho de solventes. Cuando se usa este horno

con cal, es necesario utilizar un factor de compensación, porque cierta porción

de la cal se elimina por combustión. El procedimiento se incorpora en este tipo

de máquinas.