Por: Ing. Adrián Gómez

El asfalto es uno de los materiales más utilizados en la ejecución de proyectos en América Central y República Dominicana. El costo y su tiempo de aplicación son dos de los principales factores que influyen a la hora de determinar qué tipo de proceso de colocación se utilizará en un proyecto, así como las condiciones del mismo.

Esta sustancia negra, pegajosa, sólida o semisólida, según la temperatura ambiente, a la temperatura de ebullición del agua tiene una consistencia pastosa, por lo que se extiende con facilidad. Se utiliza para revestir carreteras, impermeabilizar estructuras, como depósitos, techos o tejados, y en la fabricación de baldosas, pisos y tejas. Su elaboración se realiza en plantas, las cuales pueden ser estacionarias y las móviles, según la necesidad de cada proyecto. Además existen varios tipos plantas según el tipo de proceso que se vaya a utilizar, estas se clasifican en plantas tipo batch, continuo, plantas de asfalto discontinuas y las de asfalto contraflujo.

La primera de las plantas es la de tipo batch, en la cual el agregado se descarga, en un orden determinado, desde los bines calientes a una caja de pesada, en las proporciones requeridas para realizar un bache (terceo o mezclado). La caja sostiene el agregado temporalmente, hasta que sus compuertas a prueba de fugas se abren y lo dejan caer dentro de la mezcladora. La caja de pesada, que se encuentra cubierta por una capa que la protege del polvo, está suspendida de los brazos o vigas de la balanza, en forma tal que garantiza el libre movimiento.

También están las plantas de tipo continuo, en estas el agregado y el asfalto se introducen continuamente en la mezcladora, que va descargando la mezcla. Los dispositivos que aportan el asfalto y el agregado están sincronizados para mantener automáticamente la proporción correcta. El material que se introduce durante una revolución del mecanismo propulsor o en un periodo de tiempo, se considera como una unidad y la proporción de cada ingrediente se calcula de la misma manera que en una planta tipo batch.

En el caso de las plantas de asfalto discontinuas, el proceso de producción de calidad superior. Los eficientes controles de dosificación y pesado de áridos posibilitan un alto nivel de producción y permiten garantizar la excelencia de la mezcla bituminosa. El equipo es idóneo para las grandes obras que demandan desempeño elevado. Su sistema de filtrado facilita una máxima producción sin causar daños al medioambiente.

El último tipo de plantas son las de asfalto contraflujo las cuales plantean un moderno y económico sistema de producción de asfalto, que combina el sistema de producción continuo con el concepto de mezcla externa de las plantas gravimétricas, aplicado en una estructura compacta y funcional, que cuenta con dosificadores individuales. El secador contraflujo produce el máximo de aprovechamiento de la energía del quemador. Normalmente su instalación no requiere de equipos auxiliares.

Entre los temas más importantes en las plantas tenemos el muestreo y los ensayos, cuyos datos son los instrumentos que permiten controlar la calidad del producto. El muestreo es especialmente importante, pues una de las fallas más comunes radica en que las muestras analizadas en los ensayos no son representativas del lote del cual provienen.

Lo principal en el momento de elegir la maquinaria para la colocación de asfalto es saber cuáles son los volúmenes de material que se van a utilizar, esto porque por ejemplo para bacheo se requieren equipos que viertan volúmenes de asfalto pequeños, normalmente para este tipo de trabajos se utilizan los tag wagons y las pavimentadoras pequeñas. En el caso donde se requiera mayores cantidades de material, como para la fabricación de carreteras, siempre es recomendable utilizar pavimentadoras de 6m3 en adelante.

Antes de suministrar el asfalto en sitio, ya sea que venga de una planta o se trate del reciclado del material existente en la ruta, debe realizarse la estabilización/compactación de las superficies inferiores a la carpeta asfáltica. Algunos de los equipos para esta tarea son las estabilizadoras de suelos.

En la compactación, los equipos más utilizados son los rodillos lisos o patas de cabra para las superficies de tierra. Algunos modelos relacionados con el primer caso son las unidades. Dynapac, esta ofrece equipos de alta frecuencia de vibración (400 vpm+) para lograr alcanzar alta velocidad de compactación y un máximo efecto de profundidad (densidad), con menos pasadas del tambor sobre el material de base. Sus compactadoras de asfalto tienen como equipo estándar un sistema que controla las vibraciones y el rocío de agua, (para lubricar los tambores), el cual se acciona automáticamente según la velocidad de avance de la compactadora, de esta manera no vibra cuando está parada para no dañar la superficie asfáltica.

Bomag a través de su distribuidor Grupo JCB, ofrece al mercado costarricense el sistema de compactación inteligente llamado Asphalt Manager, que permite al operador tener un dato preciso del nivel de compactación del terreno que está compactado, para así evitar sobrecompactarlo o compactarlo menor de lo requerido.

Algo importante en pavimentación es controlar los espesores y pendientes que se colocan para tener un perfil de vía que se requiere. Para controlar los espesores la empresa Minecon de República Dominicana cuenta con tres tipos de controles: de contacto físico con la mezcla de asfalto, sónicos y con láser.

Según esta empresa, los más efectivos son los láseres, pero también son los de mayor costo. El más popular es el sistema sónico, ya que es muy seguro porque controla la alimentación de la pavimentadora emitiendo una onda sonora igual a la que emiten los radares.

Caterpillar, a través de sus distribuidores, también ofrece toda una gama en tecnología de punta para ayudar a los contratistas a hacer sus trabajos de asfaltado. En el caso de las pavimentadoras Cat, estas pueden venir equipadas con el sistema sónico de gradiente y rasante llamado Accugrade. Este sistema está diseñado e integrado en la máquina y los sistemas hidráulicos de la misma, para crear un sistema automatizado de la regla que permite a los operadores controlar el grado de la carpeta asfáltica con mayor precisión. El sistema utiliza sensores montados en la máquina para calcular la pendiente precisa de la regla y la información de la elevación. El módulo integrado electrohidráulico utiliza la información recibida de los sensores para ajustar automáticamente la regla para mantener la gradiente.

Debido a los costos de producción del asfalto, la técnica del reciclaje es cada vez más utilizada a nivel mundial. Se usan los materiales existentes en la carpeta asfáltica actual, a los que se agregan emulsiones asfálticas o aditivos para renovar sus condiciones.

Para el reciclado in situ, la empresa Terex ofrece el modelo RS, el cual se caracteriza por incorporar el viejo asfalto de una carretera que no está en buen estado, en la base del nuevo pavimento, dejándolo más fuerte y listo para recibir una nueva capa de asfalto. El alimentador del silo conocido como RAP (reciclado de asfalto de suelo) se propone reincorporar el proceso de fabricación de la HMA (bituminosas en caliente de hormigón Readymix) el 30% del material del proceso de molienda. El uso de PAR puede reemplazar el uso de algún tipo de agregado en la fabricación de la HMA.

Si lo que se necesita es remover la carpeta existente en el mercado hay equipos que disponen de una cámara de fresado que tritura el material colocado en la vía, al cual traslada por medio de una unidad de carga, tipo banda trasportadora, hasta un segundo vehículo de transporte.

Para el reciclado de asfalto la empresa Resansil cuenta con dos metodologías: el reciclaje en frío y en caliente. Para el reciclaje en frío se presentan equipos autopropulsados y plantas móviles. El equipo autopropulsado puede ser de oruga o de caucho, en el caso de los equipos de caucho son de doble propósito, ya que pueden ser empleados en la estabilización de suelos. Los equipos de oruga pueden ser usados para el fresado de pavimento asfáltico.

Las recicladoras pueden contar con sistemas para los siguientes agentes estabilizantes: cal, cemento, emulsión asfáltica y asfalto espumado.

El método de reciclado en caliente se utiliza para sanear capas de rodaduras, mediante un proceso de replastificación del firme, incorporando ligantes bituminosos y mezclas de aglomerados asfálticos en caliente. Con este procedimiento se recuperan in situ las características óptimas de uso de la capa de rodadura, aprovechando la totalidad del material existente. La capa reciclada y reconstruida se extiende, alisa y precompacta nuevamente con la regla integrada, de acuerdo con el perfil y rasante adecuados. La exactitud de la dosificación de los ligantes y mezclas asfálticas adicionales permite una mejora sustancial de la calidad de las capas de rodadura tratadas.

El material triturado es mejorado con la inclusión de aditivos y vuelto a colocar por medio de recicladoras de asfalto, que se complementan con las colocadoras de asfalto antes mencionadas. Una vez colocado el material, el paso más importante es la compactación de la superficie regenerada, que permitirá el sellado de la superficie para impedir el paso de la humedad hacia los estratos inferiores de la carpeta.

El proceso de sellado por medio de la compactación se lleva a cabo con equipos conocidos como compactadores neumáticos, cuyo principio básico es reproducir el paso de muchos vehículos sobre la superficie de rodamiento con el fin de cerrar los poros de la nueva carpeta asfáltica. Las capas de asfalto deben ser capaces de soportar la carga y el flujo del tráfico, así como el efecto del clima y los cambios de temperatura.

El objetivo de la compactación, en términos de desempeño, es lograr una alta densidad de la mezcla, que limite los niveles de vacíos y una alta estabilidad y resistencia al desgaste. En términos de calidad debe valorarse la uniformidad de la superficie, la resistencia al deslizamiento y una superficie lisa.

El éxito de la colocación del asfalto depende de la selección del equipo adecuado, la técnica de compactación y la experiencia de los operadores de los equipos. Este último aspecto juega un papel preponderante, pues la velocidad de aplicación puede provocar resultados positivos o negativos. Si el rodillo liso o el de llantas de hule se pasan muy rápido sobre la carpeta, la tendencia será a dejar espacios sin compactar.

Fuente: Distribuidora Larce. Costa Rica

Fuente: Reid & Compañía, S.A. República Dominicana

Fuente: Grupo JCB, Costa Rica

Fuente: Minecon, S.A. República Dominicana

Fuente: Armstrong Equipment, Inc.