tecnologias de plantas de asfalto en caliente

7/25/2019 Tecnologias de Plantas de Asfalto en Caliente

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TECNOLOGIAS DE PLANTAS DE ASFALTO EN CALIENTE

INTRODUCCIN

El desarrollo del presente trabajo, se enfoca en especificar las consideracionesbsicas, para el correcto montaje, operacin y mantenimiento de las plantas para mezclaasfltica en caliente. Sin dejar de mencionar las generalidades sobre la mezcla en s y lasconsideraciones sobre el impacto ambiental. Con esto se pretende ayudar a la instalacinde nuevas plantas, y promover de esta forma el desarrollo a travs de la construccin deproyectos viales.

esde el inicio de los tiempos, el !ombre !a sido un agente modificador,aprovec!ando los recursos para mejorar su calidad de vida" creando instrumentos,artefactos, dispositivos y e#uipos para este fin. El surgimiento de las $%lantas de &sfalto', noes la e(cepcin" adems, la aparicin del automotor con rodaje neumtico, #ue obtuvo elfavor del p)blico y #ue reclam buenos caminos, conjuntamente con el transporte comercial

#ue cre la dependencia $camino*camin', esto llev a la necesidad de mecanizar elproceso de produccin de mezcla asfltica. En la actualidad, los proyectos viales sontrascendentales para el desarrollo de una nacin, permitiendo el intercambio comercial,socio*cultural, adems de promover el desarrollo en todas sus concepciones, este !ec!oreclama la produccin de mezclas en caliente, principalmente por sus caractersticas.

En %er) e(isten pocas empresas involucradas en la produccin de mezcla asflticaen caliente, la informacin es limitada, e(iste poco personal calificado" estos !ec!osconllevan a malos procedimientos durante el montaje, operacin y mantenimiento"generando altos costos de produccin, limitndose la oferta y demanda del producto.

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OBJETIVOS GENERAL

+ealizar un estudio #ue especifi#ue, todas las consideraciones bsicas sobre elmontaje, operacin y mantenimiento de plantas para la produccin de mezclaasfltica en caliente.

OBJETIVOS ESPECFICOS

. ar a conocer las generalidades, sobre las plantas de asfalto y la mezcla asfltica encaliente.

-. istinguir los procesos de produccin de mezcla asfltica, tanto en fro como en caliente.

. Conocer la constitucin, formas y estructuras de los distintos e#uipos y sistemas #ueconforman las plantas de asfalto, pudiendo identificar las principales diferencias, seg)n eltipo de planta.

/. %resentar todas las consideraciones #ue deben tomarse en cuenta para la implementacinde una planta de asfalto, con el fin de evitar problemas posteriores a su montaje, instalaciny operacin.

0. escribir las consideraciones bsicas para la correcta seleccin y ubicacin de una planta ylos lineamientos para las actividades del montaje de las plantas de asfalto.

1. Establecer las ventajas de las plantas continuas del tipo tambor secador mezclador, enrelacin al proceso de produccin de mezcla asfltica en caliente.

2. escribir las medidas de seguridad e !igiene industrial necesarias, #ue deben seguirse en laoperacin y mantenimiento de las plantas de asfalto.



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PLANTAS ASFLTICAS

3ienen como propsito producir una mezcla asfltica en caliente #ue posea las proporcionesdeseadas y #ue cumpla con todas las especificaciones.

En trminos generales cada planta puede ser clasificada como4

%antas Continuas %lantas iscontinuas

5a diferencia fundamental entre estas dos plantas reside en el mtodo dedosificacin" ya #ue en la planta discontinua se pesa los materiales cada vez #uese inicia una amasada, mientras #ue en la planta continua es preciso mantener unadosificacin volumtrica continua de los materiales.



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PLANTAS DISCONTINUAS

En una planta asfltica discontinua, los agregados son combinados, calentados, secados,dosificados, y mezclados con el cemento asfltico para producir una mezcla asfltica encaliente" estas plantas se componen de las siguientes partes4

3olva fra.

Compuerta de alimentacin en fro. Elevador de material en fro. Secador. Colector de polvo. C!imenea de escape. Elevador de material en caliente. 6nidad de mezclado o amasadero. epsito de cemento asfltico caliente. 6nidad de cribado. 3olvas calientes. Caja pesadora. epsito de relleno mineral Cuba de pesado de asfalto.



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Disposicin tpic !" #s p$t"s %&" con'o$(n &n p#nt!iscontin&

PROCESO DE PRODUCCIN)

5os agregados fros almacenados en las tolvas son alimentados a las bandastransportadoras por medio de compuertas de alimentacin.

5as bandas transportadoras descargan los agregados en el secador. 5os colectores de polvo remueven cantidades indeseables de polvo del escape del

secador. 5os gases restantes son eliminados a travs de la c!imenea de escape. 5os agregados ya secos y calientes son llevados !acia la unidad de cribado, la cual

separa el material y los deposita en tolvas calientes para un almacenamientotemporal.

5uego, los agregados son descargados dentro de la cmara mezcladora oamasadora.

El cemento asfltico caliente, proveniente del tan#ue de almacenamiento esbombeado !acia la cubeta pesadora de asfalto, la cual pesa el cemento asflticoantes de ser descargado a la cmara mezcladora, en donde es combinado en sutotalidad con los agregados y el relleno mineral.

5a mezcla asfltica en caliente finalmente es descargada en el camin,

almacenada en silos.



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PLANTAS CONTINUAS

En una planta asfltica continua, los agregados son combinados, calentados, secados,dosificados, y mezclados con el cemento asfltico para producir una mezcla asflticaen caliente. 5os componentes principales de una planta continua son4

3olva fra. Compuerta de alimentacin en fro. Elevador de material en fro. 7ezclador de tambor. Colector de polvo. C!imenea de escape. Elevador de material en caliente. epsito de cemento asfltico caliente. 6nidad de cribado. 3olvas calientes. epsito de relleno mineral. Cuba de pesado de asfalto.

Cabina de control.



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Disposicin tpic !" #s p$t"s %&" con'o$(n &n p#ntcontin&

%ara realizar la produccin de mezclas los materiales deben pasar por una serie deoperaciones similares para los dos tipos de plantas, estas operaciones incluyen4

&lmacenamiento y alimentacin de agregados fros. &lmacenamiento de asfalto. ispositivos para dosificar el asfalto. 7edicin del filler mineral. Secado y calentado de las partculas de agregado. Colector de polvo. Cribas y tolvas de recepcin en caliente. 3emperatura de la mezcla. &lmacenamiento de mezclas. 7edidas de seguridad.



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AL*ACENAJE

El almacenaje de los ridos se los realiza en montones de acopio o tolvas #ue debensepararse para evitar #ue los materiales se mezclen entre s.

Estos elementos de separacin deben cubrir toda la altura de los montones y serresistentes para soportar las presiones #ue pueden aparecer durante el trabajo de lainstalacin.

ACOPIOS DE RESERVAS DE AGREGADO)

* %ara producir mezclas asflticas en caliente de alta calidad es esencial tenerbuenos procedimientos de acopios de reserva.

* 5os agregados retienen su gradacin si son adecuadamente acopiados, mientras#ue cuando el acopio es malo las partculas de agregado se segregan, y lagradacin vara en los diferentes niveles del acopio.

* El acopio de agregados se los puede realizar de la siguiente manera4. Cuando se acopia reservas de agregado de un solo material se los puede apilaren acopios cnicos.



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-. Cuando se acopian reservas de agregado #ue contienen partculas de diferentetama8o se debe apilar el material en capas, minimizando la segregacin porgravedad.

* El relleno mineral es usualmente almacenado en depsitos, silos o bolsas paraprevenir #ue sean arrastrados por el viento y #ue sean e(puestos a la !umedad, locual los puede aglutinar y endurecer.

*ANEJO DE AGREGADOS)

* El manejo del agregado degrada !asta cierto punto las partculas individuales y elagregado, y causa segregacin cuando se trata de partculas #ue presentandiferentes tama8os, por lo tanto, el manejo debe ser mnimo.

* El manejo mnimo consiste en apartar el agregado de las reservas para #ue puedaser procesado educacionalmente, pero luego ser mezclado en la planta asfltica.

* 5a norma general para el manejo de agregados consiste en usar un cargador detractor para remover el material de las partes casi verticales del acopio, debido a#ue otros ve!culos de traccin, aumentan la probabilidad de una altadegradacin.



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*UESTRE DEL AGREGADO)

* 5os buenos procedimientos de control de calidad de los agregados re#uieren depruebas durante los procesos de produccin, acopio y manejo, para4

&segurar #ue solamente se use material satisfactorio en la mezcla depavimentacin.

%roporcionar un registro permanente como evidencia de #ue los materiales cumplencon las especificaciones de la obra.

* 5as muestras seleccionadas deben ser verdaderamente representativas de todo elagregado de acuerdo a la norma &S37 20. 5as cantidades re#ueridas en elmuestreo se indican en la siguiente tabla4

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ALI*ENTACIN

* 5a alimentacin de ridos fros es el elemento ms importante en la instalacin deuna planta asfltica" se puede realizar mediante uno de los tres mtodos siguienteso una combinacin de ellos4

. 3olvas descubiertas con dos, tres o cuatro compartimientos.-. 3)nel situado bajo montones de acopios separados por muros de separacin.

. 9randes tolvas.

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* urante la carga de las tolvas de alimentacin en fro deben tomarse lasprecauciones para reducir al mnimo la segregacin y degradacin de los ridos.

* E(isten varios tipos de alimentadores, entre stos tenemos4 Cinta transportadora continua

&limentador de :aivn&limentador vibratorio&limentador por gravedad

AL*ACENAJE DEL ASFALTO

El almacenaje del asfalto se lo realiza en tan#ues de diferente capacidad siendo elms com)n los de /;;;; lt, tambin los !ay de -;;; y -1;;; lt. Estos tan#uesdeben disponer de serpentines de circulacin de vapor o aceite #ue puedanemplearse para calentar el producto cuando sea necesario.

5as cantidades de asfalto almacenadas en las plantas deben ser suficientes para

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permitir una operacin uniforme.

5os tan#ues de almacenamiento debern ser calibrados para #ue la cantidadremanente de material en el tan#ue pueda ser determinado en cual#uier momento.

%ara romper el vaco creado en las lneas cuando se invierte la bomba, y paralimpiar las lneas, se deben cortar dos o tres ranuras verticales en las lneas deretorno dentro del tan#ue, por encima de la marca del m(imo nivel como se puedever en la siguiente figura4

E+IGENCIAS SOBRE LOS TAN,UES DE AL*ACENA*IENTO)

3ener termmetros tipo inscriptor situados en puntos especficos #ue permitan uncontrol efectivo de temperaturas en cual#uier momento

3ener capacidad suficiente de reserva para al menos un da de trabajo sininterrupciones.

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El sistema de circulacin, deber tener capacidad suficiente para un caudaluniforme y estar provisto de camisas de aislamiento trmico y conservacin de latemperatura.

3ener dispositivos confiables para la medicin y muestreo del asfalto, el muestreogeneralmente se lo realiza por medio de vlvulas en el sistema de circulacin,

como se observa en la figura4

DISPOSITIVOS PARA DOSIFICAR EL ASFALTO 5a planta estar provista de balanzas de pesaje o de dispositivos de medicin y

calibracin del asfalto, para asegurar #ue la dosificacin de la mezcla se !alledentro de las tolerancias especificadas en la frmula maestra de obra.

El asfalto medido ya sea por peso o por volumen, deber ser descargado a lamezcladora, mediante una abertura o una barra esparcidora cuya longitud ser almenos igual a las < partes de la longitud de la mezcladora

5os dispositivos para la dosificacin estarn provistos de medios e(actos de

medicin, control de temperaturas y pesos vol)menes.

5a temperatura ser medida en la ca8era #ue conduce el asfalto a las vlvulas dedescarga a la entrada de la mezcladora.

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*EDICION DE FILLER *INERAL

En las plantas donde e(ija un control muy riguroso de la dosificacin del filler esnecesario un alimentador y un dosificador con bsculas independientes.

El sistema de alimentacin del filler debe tener una capacidad de almacenaje, comomnimo, de un da de produccin de la planta.

Cuando se a8ade a la mezcla filler mineral la cantidad empleada debecomprobarse frecuentemente. Si se recibe en sacos puede emplearse el siguientemtodo4

o eben contarse los sacos de filler a8adidos a la tolva, la misma #ue debeestar llena.

o El n)mero de sacos a8adidos en la tolva, multiplicado por el peso de fillercontenido en cada uno, da el peso del filler.

o El peso del filler, dividido por el peso de ridos secos y filler, y multiplicadopor ;;, da el porcentaje de filler.

o 5a tolva de filler debe vaciarse al final del trabajo de cada da, cubrindolapara mantenerla seca, ya #ue la !umedad puede dar lugar a la formacin degrumos #ue impiden el adecuado flujo del material.

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SECADO - CALENTA*IETO DEL AGREGADO

espus de salir de las tolvas fras, los agregados son descargados en el secador,mismo #ue realiza dos funciones4

o +emueve la !umedad de los agregados.o Eleva la temperatura del agregado al nivel deseado.

El secador es un cilindro giratorio con dimetros de ;.=; a .;; m, y una longitudde 1 a - m, su interior est provisto de paletas o canales longitudinales #ue secany calientan los ridos mediante un #uemador de combustible l#uido o gaseoso.

Cada partcula de los ridos se e(pondr repetidamente a esta accin por el tiempoy a la temperatura necesaria para reducir la !umedad a un m(imo del >.

El fiscalizador debe comprobar la calidad del secado de los agregados

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transportados a la planta en forma peridica.

El secado es la operacin ms costosa, debido al consumo de combustible" por talmotivo la tasa de produccin de toda la planta depende de la eficiencia delsecador.

E+IGENCIAS ,UE DEBE CU*PLIR EL SECADOR)

El !orno secador estar dise8ado con una longitud y un n)mero de revolucionestales #ue permitan recibir los agregados y movilizarlos !acia la salida en una formaregular y continua.

El calentamiento ser uniforme y graduado, para evitar cual#uier deterioro de losagregados.

ispondr de dispositivos e(actos y de funcionamiento seguro para #ue la medicinde la temperatura de los agregados a la salida del secador, presente un m(imo de

error de 0 ?C.

COLECTOR DE POLVO

El colector de polvo est provisto de ventiladores #ue tienen la funcin de arrastrarlas partculas de polvo producidas en el proceso de alimentacin y mezclado

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El material recogido en el colector puede devolverse a la mezcladora si esnecesario, caso contrario se desec!a en un lugar protegido, generalmentepiscinas para proteger de esta manera el medio ambiente.

CRIBAS - TOLVAS DE RECCEPCIN EN CALIENTECRIBAS EN CALIENTE)

o 5a planta dade vas suficiente para tamizar el agregado proveniente del secadorsepararlos en las graduaciones re#ueridas para alojarlas en las diferentes tolvasindividuales como se muestraen la figura4

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o 5a funcin de las cribas es separar adecuadamente los ridos en los tama8osespecificados, por lo cual la superficie de las cribas debe ser suficientemente grandepara admitir la m(ima alimentacin permisible a las tolvas.

TOLVAS CALIENTES)

o Son usadas temporalmente para almacenar el agregado caliente y cribado en losdiferentes tama8os re#ueridos.

o 6na tolva caliente deber ser lo suficientemente grande para acomodar el materialnecesario de cada tama8o cuando el mezclador est operando en toda su capacidadtotal.

5as tolvas calientes tienen, usualmente indicadores #ue advierten cuando la cantidad deagregados cae por debajo de cierto nivel, de acuerdo al color del panel de luces, como sepuede ver en la figura4

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Vist "n co$t" !" &n in!ic!o$ tipo !i'$.(

TE*PERATURA DE LA *E/CLAS

3anto el asfalto como el agregado deben ser calentados antes de ser combinadosen el mezclador" el asfalto para darle suficiente fluidez y pueda ser bombeado, y elagregado, para #ue est lo suficientemente seco y caliente, para #ue as seproduzca una mezcla a la temperatura deseada.

5a temperatura del cemento asfltico, al momento de la mezcla estar entre 0 y1; ?C @ver tabla /.-A, y la temperatura de los agregados al momento de recibir elasfalto, deber estar entre -; y 1; ?C, pero en ning)n caso se introducir en lamezcladora el rido a una temperatura mayor en ms de ; ?C #ue la temperaturadel asfalto.

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AL*ACENA*IENTO DE LA *E/CLA EN CALIENTE

5a mayora de las plantas estn e#uipadas con silos de almacenamiento temporalde mezclas asflticas en caliente, con el fin de prevenir paros en la planta por

interrupciones en las operaciones de pavimentacin, o debido a la escasez decamiones #ue transportan material al lugar de pavimentacin.

5os silos o depsitos aislados pueden almacenar mezcla en caliente !asta por -!oras sin tener prdidas grandes de calor o de calidad.

5as mezclas en caliente recin elaboradas son depositadas por medio de untransportador, o elevador de material caliente, en la parte superior del depsito osilo, y se descargar en los camiones por la parte baja.

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*EDIDAS DE SEGURIDAD

3odas las piezas mviles como poleas, engranajes, cadenas, correas, etc. debern!allarse debidamente protegidas para evitar cual#uier posibilidad de accidentes conel personal.

5as plantas debern disponer de escaleras metlicas seguras para el acceso a lasplataformas superiores, dispuestas de tal manera para #ue el fiscalizador puedatener acceso a todos los sitios de control de las operaciones, para realizar losrespectivos muestreos como se observa en la siguiente figura4

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CONCLUSIONES

. El conocimiento de las generalidades sobre las plantas de asfalto y sobre la mezclaasfltica en caliente en s, contribuye de gran manera para comprender, mejorar yfacilitar el montaje, operacin y mantenimiento de las plantas. &dems, elconocimiento de la materia prima, de los parmetros de calidad de los agregados y

el cemento asfltico, conlleva a formar criterio para comprender de mejor manera elproceso de produccin de mezcla.

-. 5a produccin de mezcla asfltica en caliente, consiste en el proceso de elaboracinde mezcla en planta y en caliente @temperatura de 0; grados centgradosA, donde ladosificacin de los agregados4 agregado grueso, agregado fino, rellenador @fillerA,polvo mineral y cemento asfltico, se realiza por medio de mtodos estrictamentecontrolados, dando lugar a la obtencin de una mezcla !omognea #ue se tiende yse compacta en caliente, para formar una capa densa y uniforme, utilizada para lapavimentacin.

. 5a naturaleza de los distintos elementos de las plantas de asfalto, no difieren seg)nel tipo de planta" la principal variante lo constituyen los procesos de secado,mezclado y el tipo de colector de polvo. 5a identificacin de los distintos elementos y

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sistemas #ue componen una planta en s, constituye la mejor !erramienta para elcorrecto desempe8o de las tareas de montaje, operacin y mantenimiento.

/. %ara la implementacin de una planta de asfalto, deben tomarse en cuenta lasconsideraciones4 legales, econmicas, financieras, estudio de mercado, estudio

tcnico y las consideraciones ambientales. e alguna manera, todos estos aspectosestn relacionados entre s, siendo necesario el adecuado estudio de cada uno deellos, adems, define las relaciones e(istentes para poder de esta manera, obtenerresultados optimizados.

0. %or la naturaleza del trabajo, a e(cepcin de las plantas de bac!ada, #ue sonestrictamente estacionarias, la mayora de plantas ms modernas son mviles, este!ec!o conlleva a pensar en el montaje y desmontaje de las plantas en perodos detiempo relativamente cortos y a considerar todas las actividades #ue se debenrealizar4 ubicacin, cimentacin, montaje, instalacin de todos los sistemas. 5acorrecta consideracin de todas estas actividades, evitar problemas posteriores,

reduccin de costos, mejor servicio y mantencin de los estndares de calidad de lamezcla.

1. En todo proceso manufacturero se persigue la calidad del producto final" sinembargo, sta no se puede lograr si las condiciones del e#uipo #ue intervienen seencuentran en malas condiciones de operacin. El principal objetivo de las plantasde asfalto en el proceso de produccin de mezcla, es la dosificacin e(acta de losagregados ptreos y la del cemento asfltico, seg)n el mtodo de dise8o de lamezcla y el tipo en s de sta. %osteriormente, se debe controlar el proceso desecado*mezclado, #ue difiere seg)n el tipo de planta y es donde se considera lastemperaturas de cemento asfltico y agregados, como la !umedad de estos )ltimos.

2. Conocer las consideraciones de funcionamiento de los diferentes sistemas #uecomponen las plantas de tambor, conjuntamente a las necesidades de la correctacalibracin de estos, representan la garanta de lograr un proceso de mezclaasfltica en caliente, eficiente, adems de lograr la calidad del producto,conservando recursos, y cuidando el medio ambiente.

B. 5as plantas de asfalto son un conjunto de elementos, dispositivos, mecanismos,e#uipos y sistemas dispuestos de tal manera para producir mezcla asfltica encaliente. %or su concepcin, todos estos elementos y por la naturaleza del trabajo,

se re#uiere del correcto mantenimiento. 5a implementacin del mantenimientopredictivo como proceso, conlleva a la realizacin de actividades propias del proceso#ue al ser realizadas de forma adecuada y logrando su integracin, se consigue, laeficacia y eficiencia en el mantenimiento. 6no de los grandes factores #ue debeconsiderarse dentro del proceso de mantenimiento, es la buena seleccin, ubicaciny capacitacin del personal, tanto de mantenimiento como de operacin, con estogarantizamos la buena operacin de la planta, menos y mejores actividades demantenimiento.

=. 5as actividades de mantenimiento re#uieren de los respectivos suministros y!erramienta. +egularmente, los fabricantes de plantas de asfalto adjuntan una lista

de suministros, la cual es necesario mantener en e(istencia, adems, se puedeestablecer una lista de !erramienta, e#uipo y suministros para el proceso de

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mantenimiento predictivo, con esto se pueden incrementar los costos, pero a la largase puede observar #ue el costo total de mantenimiento disminuye.

;. En todo proceso manufacturero, se dan riesgos de ocurrencia de accidentes" elproceso de produccin de mezcla asfltica en caliente no es la e(cepcin, por el

contrario, el !ec!o de la e(istencia de muc!as partes mviles en la planta, manejode altas temperaturas, altas presiones y la naturaleza de los suministros utilizados,puede presentar riesgos para la seguridad y salud ocupacional. El respeto y el altocumplimiento de los distintos procedimientos, as como el uso del e#uipo deproteccin personal es de gran importancia.

RECO*ENDACIONES

. Es importante, el estudio terico sobre las plantas de asfalto y de la mezcla asflticaen s, para lograr comprender de mejor manera el funcionamiento, operacin ymantenimiento de los diferentes elementos #ue componen la planta y #ue participandurante el proceso de produccin.

-. Es recomendable tomar en cuenta todas las consideraciones sobre la seleccin yubicacin de una planta para evitar problemas, posteriores y durante la operacin. Elcorrecto montaje de la planta implica lograr posicionarla de la manera msconveniente a las condiciones y rea de terreno con #ue se cuente, sin olvidar lasconsideraciones ambientales.

. %ara producir, seguramente !abr #ue operar la planta" la operacin es sin duda laprueba ms representativa de #ue todo est bien, sin embargo, la mezcla podrapresentar problemas, y esto no dependera directamente del funcionamiento de laplanta sino de su calibracin o de otros factores e(ternos como el e(ceso de!umedad en los agregados o la mala calidad del cemento asfltico. %or esta razn,estas situaciones debern ser controladas continuamente.

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/. 5a implementacin del mantenimiento predictivo !a dado buenos resultados, enma#uinaria de procesos similares a la produccin de mezcla asfltica en caliente. 5ainversin en e#uipos para el control de condicin y algunas otras actividades propiasdel mantenimiento predictivo, no son significativas en comparacin a la reduccin decostos totales de mantenimiento. &dems, el mantenimiento predictivo es la

integracin de los mantenimientos preventivo, correctivo y por avera.

0. e ninguna manera se pueden justificar los da8os ambientales por malosprocedimientos durante el montaje, operacin y mantenimiento de las plantas deasfalto" por lo tanto, es importante seguir todas las medidas de seguridad parapreservar los recursos naturales.

1. En todo proceso, no !ay elemento ms importante #ue el elemento !umano, esrecomendable la e(igencia en cuanto a todo lo relacionado a las medidas deseguridad industrial y salud ocupacional. %reservar y mejorar la calidad de vida!umana, es sin duda lo ms importante y la prioridad ms grande.

D5D9+&FG&

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!ttp4NNOOO.ablisa.com enero de -;;2

!ttp4NNOOO.astecinc.com enero de -;;2 . !ttp4NNOOO.ceienterprises.com febrero de-;;2 -. !ttp4NNOOO.triasco.com abril de -;;2

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