productos asfÁlticos s.a. betunes caucho fabricados en central. la experiencia de proas dirección...

PRODUCTOS ASFÁLTICOS S.A.

Betunes Caucho fabricados en

central.La experiencia de

PROAS

Dirección Técnica

Sevilla, 26 de marzo de 2014

Mª del Mar Colás Victoria

ÍNDICE

-INTRODUCCIÓN

-LA EXPERIENCIA DE PROAS CON LA VÍA HUMEDA

-LA REOLOGÍA COMO HERRAMIENTA COMPLEMENTARIA

-FABRICACIÓN, TRANSPORTE Y USO DE LOS BETUNES CAUCHO

-CONCLUSIONES

Via seca. Consiste en la incorporación del polvo de caucho directamente en la amasadora de la central de fabricación de la mezcla bituminosa. El producto resultante es una mezcla bituminosa modificada.

Via húmeda. Consiste en la mezcla a alta temperatura de polvo de caucho con betún asfáltico para obtener un ligante modificado o mejorado con caucho.

BC caucho < 8%. PMB C caucho <15%BMAVC caucho >15%

ESTABLES Fabricación en Central

Introducción…

Vía húmeda

Se suministra en la planta asfáltica “listo para uso”Una sola central puede suministrar varias plantasPosibilidad de control de calidad del ligante previo a la fabricación de la mezclaPermite mayores dotaciones en la mezcla que con ligantes convencionalesSe pueden conseguir BC y PMB-C estables al almacenamiento …es importante:

- Controlar la compatibilidad

- Controlar la viscosidad

LA EXPERIENCIA DE PROAS

¿QUÉ BUSCAMOS?

ESTABILIDAD / HOMOGENEIDAD

» SELECCIÓN DE MATERIAS PRIMAS» COMPROBAR EL GRADO DE MODIFICACIÓN


¿QUÉ HACEMOS?

Estudios propiedades empíricasEstudios reológicos


BC 35/50

CARACTERÍSTICAS UNIDADMÉTODO DE

ENSAYOBC 35/50

compatibleBC 35/50

no compatibleB 35/50

Betún original:

* Penetración (25ºC; 100 g; 5 s) 0,1 mm EN 1426 41 43 41

* Punto de reblandecimiento (A&B) ºC EN 1427 60,2 60,8 54,6

* Índice de penetración

-Anex A EN

125910,6 0,9 -0,5

* Estabilidad al almacenamiento EN 13399

- Diferencia Punto Reblandecimiento ºC EN 1427 4 5,4 -

- Diferencia Penetración (25ºC) 0,1 mm EN 1426 7 15 -

* Recuperación elástica (25ºC; torsión) % EN 13398 34 21 -

* Viscosidad Brookfield mPa.s EN 13302

@ 135 ºC 1415 1625 700

@ 150 ºC 650 695 250

@ 175 ºC 210 255 100

BC 35/50

Características reológicasDiagrama de Black

1,E+00

1,E+01

1,E+02

1,E+03

1,E+04

1,E+05

1,E+06

1,E+07

1,E+08

1,E+09

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90d (grados)

G*

(Pa

)

B 35/50

BC 35/50

BC 35/50 NC

F=1,59 Hz

1,E+01

1,E+02

1,E+03

1,E+04

1,E+05

1,E+06

1,E+07

1,E+08

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90T (ºC)

G*

(Pa

)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

d (

º)

G* B 35/50

G* BC 35/50

G* BC 35/50 NC

d B 35/50

d BC 35/50

d BC 35/50 NC

RTFOT - F=1,59 Hz

1,E+01

1,E+02

1,E+03

1,E+04

1,E+05

1,E+06

1,E+07

1,E+08

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90T (ºC)

G*

(Pa

)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

d (º

)

G* B 35/50

G* BC 35/50

G* BC 35/50 NC

d B 35/50

d BC 35/50

d BC 35/50 NC

BC 35/50

Características reológicas

Comportamiento a fatiga PAV

Fisuración térmica

GRADOS PG

COMPORTAMIENTO A FATIGA PAV (f = 1,59 Hz)

1

10

100

1.000

10.000

100.000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90T (ºC)

G*s

en

d (

kP

a)

B 35/50

BC 35/50

máximo SHRP fatiga 5000 kPa

BC 35/50 NC

B 35/50BC 35/50

compatibleBC 35/50 no compatible

70-16 76-22 76-22

B 35/50BC 35/50

compatibleBC 35/50 no compatible

Temperatura @ S=300 MPa y m=0,3 (ºC) -10 -16 -14


BC 35/50

BC 35/50 sin homogeneización previa Características empíricas

CARACTERÍSTICAS UNIDADMÉTODO

DE ENSAYO

BC 35/50 compatible

Parte inferior

Partesuperior B 35/50

Betún original:

* Penetración (25ºC; 100 g; 5 s) 0,1 mm NLT-124 41 49 45 41

* Punto de reblandecimiento (A&B) ºC NLT-125 60,2 64,2 59,2 54,6

* Índice de penetración - NLT-181 0,6 1,5 0,6 -0,5

* Recuperación elástica (25ºC; torsión) % NLT-329 34 42 25 -

* Viscosidad Brookfield mPa.s UNE 13302

@ 135 ºC 1415 7100 885 700

@ 150 ºC 650 4000 445 250

@ 175 ºC 210 1510 150 100


LA EXPERIENCIA DE PROASBC 35/50 sin homogeneización

previa

Características reológicasDiagrama de Black

1,E+01

1,E+02

1,E+03

1,E+04

1,E+05

1,E+06

1,E+07

1,E+08

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90d (grados)

G*

(Pa

)

BC 35/50

Parte Superior

Parte Inferior

F=1,59 Hz

1,E+02

1,E+03

1,E+04

1,E+05

1,E+06

1,E+07

1,E+08

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90T (ºC)

G*

(Pa

)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

d (

º)

G* BC 35/50

G* SUPERIORG* INFERIOR

d BC 35/50d SUPERIOR

d INFERIOR

GRADOS PG

BC 35/50 compatible

Parte inferior

BMC-3cParte

superiorB 35/50

76-22 82-22 82-28 76-16 70-16


PMB 45/80-60C (BMC-3b)

CARACTERÍSTICAS UNIDAD MÉTODO DE ENSAYO BMC-3b BM-3b B 50/70

Penetración (25ºC; 100 g; 5 s) 0,1 mm EN 1426 55 57 60

Punto de reblandecimiento (A&B) ºC EN 1427 60 60 51,7

Índice de penetración - Anex AEN 12591 1,3 1,4 -0,3

Estabilidad al almacenamiento EN 13399

Dif P Reblandecimiento ºC EN 1427 4 0,4 -

Dif Penetración (25ºC) 0,1 mm EN 1426 9 1 -

Recuperación elástica (25ºC; torsión) % NLT-329 50 69 -


PMB 45/80-60C (BMC-3b)


¿QUÉ APRENDIMOS?

La dispersión en betún no es tarea fácil altas temperaturas/energía y a veces aditivos

Influencia del tipo de cauchoTrituración ambientalTamaños finos de partículaA mayor caucho natural mayor compatibilidad

Las viscosidades alcanzadas son mayores, pero admisibles en el proceso de fabricación de la mezcla


¿QUÉ APRENDIMOS?

La caracterización reológica aporta mucha información sobre el comportamiento viscoelástico de estos betunesTodos los betunes BC estudiados presentan propiedades reológicas superiores a las de los betunes convencionales de penetración similarAl comparar con PMB, se alcanzan propiedades similares. En algunos productos puede ser necesario añadir polímeros sintéticosEs importante garantizar la homogeneidad del producto, mediante la selección de materias primas y/o disposición de medios adecuados (proceso de producción))

FABRICACIÓN, TRANSPORTE Y USO

FABRICACIÓN

VISCOSIDAD a 180ºC

100

1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180min

mP

a.s

9% Granulado caucho 1

9% Granulado caucho 2

• El polvo de caucho se adiciona al betún a una Tª de 180-190ºC

• Se requiere un molino de alta cizalla

• …y un tiempo de reacción determinado en función de formulación y materias primas.– BC>45 min– PMB….C>60 min

ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE-Tanques calorífugos de eje vertical con sistema de calefacción de recubrimiento exterior-Recirculación y agitación eficaz-Toma de muestras superior e inferior-Tiempo de almacenamiento < 72h-Temperatura de almacenamiento > 160º

-Cisternas: -Calorífugas-Capaces de calentar-Toma de muestras


FABRICACIÓN DE MEZCLA Y PUESTA EN OBRA

Posibilidad de aumentar contenidos de betún

Control de temperaturas recomendadas

Transporte a obra, extendido y compactación convencional, a mayor Tª

Obras realizadas con éxito desde 2006....-AC con BC 35/50 y BC 50/70-AC con PMB 25/55-65C (BMC-2)-BBTM 11A (F-10) con PMB 45/80-60C (BMC-3b)


Cabe esperar un buen comportamiento de los betunes caucho en la carretera tanto desde el punto de vista técnico como prestacional.

Los ligantes BC presentan propiedades mejoradas respecto a los betunes convencionales

Los ligantes modificados con caucho presentan propiedades similares a los modificados con polímeros

El control de las materias primas y del proceso de fabricación es muy importante para definir el producto

Una vez conseguidas las propiedades necesarias, son variables críticas la estabilidad del producto y temperaturas de uso, según viscosidad.

CONCLUSIONES

GraciasSevilla, 26 de marzo de 2014

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