ES2386997B1 - ASPHALT MICROAGLOMERATE IN SPECIAL COLD FOR AIRPORT ROADS. - Google Patents
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Abstract
Podemos resumir el sistema del microaglomerado en los siguientes pasos:#- Elección del árido y filler a utilizar.#- Diseño de la formulación de la emulsión, en función del tipo de árido y las condiciones de obra.#- Obtención de la Fórmula de Trabajo en laboratorio, porcentaje mínimo de ligante, agua de preenvuelta, cantidad de cemento y de aditivo necesario para cumplir las exigencias de cohesión y pérdida a la abrasión.#- Calibrado de la máquina de fabricación.#- Fabricación de emulsión con el aditivo-emulsionante AEM50.#- Fabricación del aditivo nº 2 para regular la rotura de la emulsión, en su caso con AEM50.#- Pruebas para la verificación de la Fórmula de Trabajo.#- Preparación de las balizas de señalización.#-Aplicación del riego de adherencia.#- Aplicación del producto.#- Compactación.#- Barrido y limpieza de balizas.#- Puesta en servicio.#- Medidas de la textura superficial y de la resistencia al deslizamiento.We can summarize the micro agglomerate system in the following steps: # - Choice of aggregate and filler to use. # - Design of the emulsion formulation, depending on the type of aggregate and the conditions of work. # - Obtaining the Formula of Laboratory work, minimum percentage of binder, pre-wrap water, amount of cement and additive necessary to meet the requirements of cohesion and loss of abrasion. # - Calibration of the manufacturing machine. # - Manufacture of emulsion with the additive- emulsifier AEM50. # - Manufacture of additive No. 2 to regulate the breakage of the emulsion, where appropriate with AEM50. # - Tests for the verification of the Working Formula. # - Preparation of signaling beacons. # - Application of irrigation of adhesion. # - Product application. # - Compaction. # - Sweeping and cleaning of beacons. # - Commissioning. # - Measurements of surface texture and slip resistance.
Description
Microaglomerado asfáltico en frío especial para vías aeroportuarias Cold asphalt microagglomerate special for airport routes
La presente invención recae en un microaglomerado asfáltico en frío especial para vías aeroportuarias. The present invention is based on a special cold asphalt microagglomerate for airports.
La técnica de los microaglomerados en frío, de la que España es uno de los mayores aplicadores del mundo, ha experimentado, en los últimos años, una gran evolución, en cuanto a sus características técnicas y prestaciones. En este sentido, una de las novedades más interesantes que se ha desarrollado, es su aplicación en vías aeroportuarias, tanto de tránsito como de aterrizaje. En este campo se han obtenido magníficos resultados. The technique of cold microagglomerates, of which Spain is one of the largest applicators in the world, has experienced, in recent years, a great evolution, in terms of its technical characteristics and performance. In this sense, one of the most interesting developments that has been developed is its application on airport roads, both transit and landing. In this field great results have been obtained.
Esta tecnología ha sido desarrollada en España en la búsqueda de soluciones más sencillas y económicas, no conocidas en otros países que desde luego no han llegado a este grado de desarrollo, sin olvidar la inquietud en preservar el medioambiente, disminuyendo las emisiones de agentes contaminantes. This technology has been developed in Spain in the search for simpler and cheaper solutions, not known in other countries that have certainly not reached this level of development, not forgetting the concern to preserve the environment, reducing emissions of pollutants.
El buen comportamiento de estos microaglomerados y su gran capacidad antideslizante cuenta con una experiencia probada en carreteras y autopistas desde 1980, aplicándose incluso en el año 2010 con las últimas mejoras, en el aeropuerto de Barajas en Madrid, con casi 50 millones de pasajeros al año, con características que cumplen los criterios de OACI (Organización de Aviación Civil Internacional) para pistas nuevas, y que soporta la agresión que supone la limpieza periódica de caucho por la contaminación en las tomas, además de cumplir las exigencias para el tránsito, despegue y aterrizaje de aeronaves, en cuanto a textura y coeficiente de rozamiento se refiere. The good performance of these micro-agglomerates and their great anti-skid capacity has a proven experience on roads and highways since 1980, applying even in the year 2010 with the latest improvements, at the Barajas airport in Madrid, with almost 50 million passengers per year , with characteristics that meet the criteria of ICAO (International Civil Aviation Organization) for new runways, and that supports the aggression of periodic cleaning of rubber due to contamination in the intakes, in addition to meeting the requirements for transit, takeoff and Aircraft landing, in terms of texture and coefficient of friction is concerned.
Las pistas tratadas con microaglomerado en frío en España han sido 23 en todo tipo de aeropuertos, desde Málaga pasando por Bilbao, Ibiza, Palma, Gerona, Gando, Sevilla, Almería, Barcelona, la paralela de Barajas 33R/15L, etc. Es un sistema que está funcionando con características que cumplen los criterios de OACI para pistas nuevas y que soporta la agresión que supone la limpieza periódica de caucho por la contaminación en las tomas. The tracks treated with cold micro agglomerate in Spain have been 23 in all types of airports, from Malaga through Bilbao, Ibiza, Palma, Gerona, Gando, Seville, Almeria, Barcelona, the parallel of Barajas 33R / 15L, etc. It is a system that is operating with characteristics that meet the ICAO criteria for new tracks and that supports the aggression of periodic cleaning of rubber due to contamination in the intakes.
En la experiencia anterior en el aeropuerto de Barajas (la pista 15L-33R) se puede observar que ha soportado perfectamente varias limpiezas de caucho conservando la textura en los valores exigibles. In the previous experience at Barajas airport (runway 15L-33R) it can be seen that it has perfectly supported several rubber cleanings while retaining the texture at the required values.
La última obra realizada es la de la pista 15R/33L del aeropuerto Madrid Barajas, donde esta tecnologíase ha aplicado con las últimas mejoras y desarrollado con los máximos avances. The last work done is that of runway 15R / 33L of Madrid Barajas airport, where this technology has been applied with the latest improvements and developed with the maximum advances.
En esta obra se ha realizado el tratamiento de la forma siguiente: In this work the treatment has been carried out as follows:
- o Una primera capa de Lechada Tipo 2 para cubrir la mezcla SMA-16. o A first layer of Type 2 Grout to cover the SMA-16 mixture.
- o Una capa final de Lechada-Micro en frío Tipo 1 que se aplicó en toda la superficie de la pista (unos 250.000 m2) tanto si su soporte era la anterior citada LB-4 como en la zona de asfalto viejo. o A final layer of Cold Grout-Micro Type 1 that was applied over the entire surface of the track (about 250,000 m2) whether its support was the previous one mentioned LB-4 or in the area of old asphalt.
Los aviones, por lo tanto, durante la ejecución de la obra operaban sobre el Micro en frío Tipo 1, con características superficiales adecuadas a los criterios exigidos por OACI. Al final de la obra se opera sobre el Micro en frío Tipo 1. The planes, therefore, during the execution of the work operated on the Type 1 cold Micro, with surface characteristics appropriate to the criteria required by ICAO. At the end of the work, the Type 1 cold Micro is operated.
Su buen comportamiento está comprobada en diversas obras realizadas en aeropuertos españoles. His good behavior is proven in various works carried out in Spanish airports.
Los microaglomerados en frío se han empleado en más de 20 pistas de vuelo. El criterio de AENA es aplicarlo en pistas con suficiente capacidad portante y con problemas de rozamiento y/o textura por agotamiento en el tiempo de esas características superficiales. En la mayoría de los casos se pone una capa única de 10 a 12 kg/m2 de microaglomerado en frío Tipo 1. Se requiere experiencia probada en equipos, en materiales y hombres y tiene ciertas ventajas que hacen del tratamiento un sistema tan interesante que ha despertado curiosidad en el mundo aeronáutico de los pavimentos para pistas de vuelo. Por supuesto que en otras zonas de los campos de vuelo (calles de rodaje y caminos) también se aplican. Entre sus grandes ventajas: Cold microagglomerates have been used in more than 20 flight tracks. The criterion of AENA is to apply it on tracks with sufficient bearing capacity and with problems of friction and / or texture due to the exhaustion over time of these surface characteristics. In most cases, a single layer of 10 to 12 kg / m2 of cold microagglomerate Type 1 is placed. Proven experience in equipment, materials and men is required and has certain advantages that make the treatment such an interesting system that has Aroused curiosity in the aeronautical world of pavements for flight lanes. Of course, in other areas of the flight fields (taxiways and roads) also apply. Among its great advantages:
- o No es preciso la elevación de las luces aeronáuticas. Ello supone un ahorro que se estima en 4 a 5 €/m2 en pistas de aeropuertos pequeño a mediano (más en grandes). Esto quiere decir que en actuaciones con capas de 4 cm. De mezcla en caliente, además del mayor costo de la mezcla respecto del micro en frío, hay que añadir el precio de la elevación de las balizas. o The elevation of the aeronautical lights is not necessary. This means a saving estimated at € 4 to € 5 / m2 on small to medium airport runways (more on large ones). This means that in performances with 4 cm layers. In hot mixing, in addition to the higher cost of mixing with respect to the cold micro, the price of raising the beacons must be added.
- o Se logran altos rendimientos. Con un solo equipo se logran más de 2.000 m2 por hora. o High yields are achieved. With just one team, more than 2,000 m2 per hour are achieved.
- o El rozamiento con µmeter es superior a 0,72 y la textura por círculo de arena es superior a 1 mm (valores exigidos en pista nueva). o The friction with µmeter is greater than 0.72 and the texture per circle of sand is greater than 1 mm (values required in new track).
- o Resiste la eliminación de caucho en las limpiezas de la contaminación que se produce en las tomas. o Resists the removal of rubber in the cleanings of the contamination that occurs in the sockets.
- o Es una tecnología española que se debería aplicar en el resto de aeropuertos. o It is a Spanish technology that should be applied in other airports.
Tiene, no obstante ciertas limitaciones: It has, however, certain limitations:
- o Se requiere experiencia para la ejecución cuando las obras se realizan con pista operativa, en horarios restringidos (generalmente nocturno). Ocurrieron fallos en adjudicaciones a empresas sin experiencia. o Experience is required for execution when the works are carried out with an operational track, in restricted schedules (usually night). There were failures in awards to inexperienced companies.
- o Los áridos, la emulsión y los aditivos reguladores de la rotura tienen su especificidad, son determinantes en la calidad en las actuaciones con pista operativa. o Aggregates, emulsion and breakage regulating additives have their specificity, they are decisive in the quality of operations with an operational track.
- o La tecnología del microaglomerado con roturas entre 40 y 70 segundos requiere la especialización de los responsables en la ejecución tanto de los maquinistas como encargado y jefe de obra. o The microagglomerate technology with breaks between 40 and 70 seconds requires the specialization of those responsible for the execution of both the machinists as manager and work manager.
- o Las variables de humedad, temperatura ambiente y estado del soporte requieren ajustes de formulación con gran sensibilidad. o The variables of humidity, ambient temperature and state of the support require formulation adjustments with great sensitivity.
- o Como el tipo de tráfico es muy distinto del de una carretera o autopista, la aplicación en una pista de vuelo requiere tras la limpieza total de pintura y caucho, la aplicación de un riego previo de adherencia, la compactación del micro en frío con compactadores de neumáticos y el barrido tras la compactación. o As the type of traffic is very different from that of a road or highway, the application on a flight path requires after the total cleaning of paint and rubber, the application of a previous adhesion irrigation, the compaction of the cold micro with compactors of tires and scanning after compaction.
- o Se ha constatado como necesario el empleo de betunes nafténicos (NYNAS) para fabricar la emulsión modificada que se emplea para la fabricación de la mezcla, que permite una apertura al tráfico muy rápida. o The use of naphthenic bitumen (NYNAS) has been established as necessary to manufacture the modified emulsion that is used for the manufacture of the mixture, which allows very rapid opening to traffic.
La principal innovación respecto a los microaglomerados en frío hasta ahora conocidos, es la incorporación de un aditivo emulsionante que ofrece la posibilidad de utilizar cualquier betún asfáltico, ahorrando costes de transporte o importaciones y poder introducirlo en cualquier país donde dispongan de betunes asfálticos regulados para obras de carreteras, ya que se aseguran cohesiones inmediatas (apertura al tránsito inferior a 3 horas) y la posibilidad de realizar trabajos nocturnos. The main innovation regarding cold microagglomerates hitherto known is the incorporation of an emulsifying additive that offers the possibility of using any asphaltic bitumen, saving transportation or import costs and being able to introduce it in any country where they have regulated asphalt bitumen for works of roads, since immediate cohesion (opening to traffic less than 3 hours) and the possibility of night work are ensured.
Hasta ahora se venían utilizado betunes nafténicos, ya que, por su acidez natural, tienen una mejor respuesta en este tipo de sistemas. Esto obligaba, en algunos casos, a transportes innecesarios de betún asfáltico, llegando hasta en algunos casos en España a los 1000 km de desplazamiento en cisterna, o en otros a no poder realizar este tipo de obras si no se importa tal betún en barco desde el país de origen. Until now, naphthenic bitumens have been used, since, due to their natural acidity, they have a better response in this type of system. This forced, in some cases, unnecessary transport of asphaltic bitumen, reaching in some cases in Spain at 1000 km of displacement in a cistern, or in others not being able to perform this type of work if such bitumen is not imported by boat from the country of origin.
Con este nuevo aditivo emulsionante se mejora la adhesividad y la cohesión, posibilitando el trabajo nocturno, disminuyendo el plazo de ejecución si el aeropuerto está cerrado, permitiendo el tránsito diurno de aeronaves. With this new emulsifying additive, adhesiveness and cohesion are improved, enabling night work, reducing the execution time if the airport is closed, allowing the daytime traffic of aircraft.
El microaglomerado objeto de esta invención es una nueva versión de los microaglomerados en frío, especialmente diseñado para vías aeroportuarias (pistas de aterrizaje y de rodaje) de aplicación con cualquier tipo de betún asfáltico. The microagglomerate object of this invention is a new version of cold microagglomerates, specially designed for airport routes (runways and taxiways) for application with any type of asphaltic bitumen.
Este tratamiento se distingue principalmente por 3 condiciones que aseguran su calidad, rentabilidad y respeto con el medio ambiente, que se pueden definir como la triple E (EEE): This treatment is mainly distinguished by 3 conditions that ensure its quality, profitability and respect for the environment, which can be defined as the triple E (EEA):
EFICIENTE. Su gran capacidad antideslizante, durabilidad, rendimiento, además de la posibilidad de realizar la pavimentación de noche, permitiendo así mantener la pista abierta durante el día, hacen que el microaglomerado obtenido en esta invención sea la solución más eficaz e innovadora de principios del siglo. EFFICIENT. Its great non-slip capacity, durability, performance, in addition to the possibility of paving at night, thus allowing to keep the track open during the day, make the microagglomerate obtained in this invention the most effective and innovative solution of the beginning of the century.
Con un solo equipo de fabricación y puesta en obra se pueden conseguir rendimientos de hasta 2.000 m2/hora. With a single manufacturing and commissioning equipment, yields of up to 2,000 m2 / hour can be achieved.
Los valores que la OACI exige para pistas nuevas es un rozamiento > 0,72 con Imeter y una textura superficial > 1 mm mediante el círculo de arena. The values that ICAO requires for new tracks is a friction> 0.72 with Imeter and a surface texture> 1 mm through the sand circle.
Por la experiencia anterior (la pista de Barajas 15-L-33R que se ejecutó en el año 2004 habiendo sufrido perfectamente varias operaciones de limpieza, sigue conservando la textura en los valores exigibles. Due to the previous experience (the track of Barajas 15-L-33R that was executed in 2004, having perfectly undergone several cleaning operations, it still retains the texture in the required values.
ECOLÓGICO. Su aplicación es en frío, a temperatura ambiente, no contiene disolventes y su puesta en obra conlleva un menor consumo de combustible que cualquier tipo de pavimentación de mezcla asfáltica, lo que hace que el microaglomerado objeto de esta invención sea la solución más ecológica y respetuosa con el medio ambiente. ECOLOGICAL. Its application is cold, at room temperature, it does not contain solvents and its implementation involves lower fuel consumption than any type of asphalt mix paving, which makes the microagglomerate object of this invention the most ecological and respectful solution with the environment.
Ejemplos para una pista de 250.000 m2: Explotación de materiales pétreos: Examples for a 250,000 m2 track: Exploitation of stone materials:
- Pavimentación Paving
- En Caliente Microaglomerado en frío Hot Cold chipboard
- Agregados Aggregates
- 22.500 Tn 2.750 Tn 22,500 tons 2,750 tons
Transporte de materiales: Materials transport:
- Pavimentación Paving
- En Caliente Microaglomerado en frío Hot Cold chipboard
- Agregados Aggregates
- 22.500 Tn 2.750 Tn 22,500 tons 2,750 tons
- Ligante Binder
- 1.250 Tn 360 Tn 1,250 tons 360 tons
Fabricación de la mezcla: Mix Manufacturing:
- Pavimentación Paving
- En Caliente Microaglomerado en frío Hot Cold chipboard
- Consumo de fuel-oil Fuel oil consumption
- 22.500 Tn 0 Tn 22,500 tons 0 tons
- Emisiones de CO2 CO2 emissions
- 405 Tn 0 Tn 405 tons 0 tons
Puesta en obra de la mezcla: Start-up of the mixture:
- Pavimentación Paving
- En Caliente Microaglomerado en frío Hot Cold chipboard
- Riego de adherencia Adhesion irrigation
- SI SI YES YES
- Extendedora Paver
- Si Si (fabricación in situ) Yes Yes (on-site manufacturing)
- Compactación dinámica Dynamic compaction
- SI NO YES NO
- Compactación estática Static compaction
- SI SI YES YES
- Pala cargadora Loader
- SI (en planta) Si (en acopio) YES (in plant) Yes (in stock)
- Equipos auxiliares y limpieza Auxiliary and cleaning equipment
- SI SI YES YES
De los cuadros anteriores se puede resumir: From the previous tables it can be summarized:
- • •
- La reducción en la explotación de materiales pétreos y la reducción en el transporte de los mismos o de 15 la mezcla a obra, es unas 8 veces menor en el caso del microaglomerado en frío. The reduction in the exploitation of stone materials and the reduction in the transport of the same or of the mixture to work, is about 8 times smaller in the case of the cold micro agglomerate.
• Las emisiones de CO2 en la fabricación de la mezcla en caliente son muy significativas, siendo nulas en el microaglomerado en frío, ya que el diesel que se consume en su fabricación y puesta en obra es similar al que solo consume la extendedora en la mezcla en caliente. • The CO2 emissions in the hot mix manufacturing are very significant, being void in the cold micro agglomerate, since the diesel consumed in its manufacture and commissioning is similar to the one only consumed by the paver in the mix hot.
- • •
- En la puesta en obra se pueden considerar unos consumos casi similares, a excepción que en el 20 microaglomerado no se utiliza rodillo en la compactación. Almost similar consumption can be considered during commissioning, except that in the microagglomerate no roller is used in compaction.
ECONÓMICO. Su relación calidad-precio está muy por debajo de cualquier pavimento asfáltico conocido, mezclas asfálticas convencionales, con incorporación de fibras o con ligantes modificados con polímeros. Además como valor añadido, con la aplicación del microaglomerado objeto de esta invención, no es necesario el levantamiento de balizas o señales lumínicas, debido a su espesor, < 10 mm, todo ello hace que dicho microaglomerado sea el ECONOMIC. Its value for money is well below any known asphalt pavement, conventional asphalt mixtures, with fiber incorporation or with polymer modified binders. Also as an added value, with the application of the microagglomerate object of this invention, it is not necessary to lift beacons or light signals, due to its thickness, <10 mm, all this makes said microagglomerate to be the
25 tratamiento más económico con gran capacidad antideslizante. 25 most economical treatment with great non-slip ability.
Además ya no es necesario el empleo de betunes nafténicos para fabricar la emulsión modificada, evitando los sobrecostes que acarrea el transporte del mismo o la importación, aranceles y similares. In addition, it is no longer necessary to use naphthenic bitumens to manufacture the modified emulsion, avoiding the extra costs involved in its transportation or import, tariffs and the like.
Ejemplos para una pista de aeropuerto: Examples for an airport runway:
- Pavimentación Paving
- Micros en Caliente Microaglomerado en frío Hot Micros Cold chipboard
- Coste €/m2 pavimentación Cost € / m2 paving
- 8 4 -5 8 Four. Five
- Coste €/m2 elevar balizas Cost € / m2 raise beacons
- 4 -5 0 Four. Five 0
- Coste €/m2 TOTAL TOTAL € / m2 cost
- 12 -13 4 -5 12 -13 Four. Five
El microaglomerado objeto de esta invención es más eficaz, ecológico y económico que los tratamientos utilizados habitualmente en las vías aeroportuarias. Cumple las exigencias de firmes en aeropuertos según establece la oaci. Disminuye el consumo de combustibles fósiles y la reducción de gases de efecto invernadero notablemente. Su coste permite un ahorro en la inversión en torno al 60 – 70 %. The microagglomerate object of this invention is more efficient, ecological and economical than the treatments commonly used in airport routes. Meets the requirements of firms at airports as established by the oaci. It reduces the consumption of fossil fuels and the reduction of greenhouse gases remarkably. Its cost allows an investment savings of around 60-70%.
Para mejor comprensión de esta invención, se acompañan los diseños adjuntos. La Fig. 1 es un esquema de la fabricación del microaglomerado. For better understanding of this invention, the attached designs are attached. Fig. 1 is a diagram of the manufacture of the microagglomerate.
La fabricación de la mezcla y su extendido se realiza simultáneamente en máquinas autopropulsadas, instaladas sobre camión, habitualmente utilizadas en la aplicación de los microaglomerados en frío, como pueden ser de las marcas ELMIC, BERGKAMP, BREINING, etc.. The manufacture of the mixture and its spreading is carried out simultaneously in self-propelled machines, installed on trucks, usually used in the application of micro-agglomerates in cold, such as ELMIC, BERGKAMP, BREINING, etc.
Aunque entre ellas existen ligeras diferencias, tipo de mezclador, manera de incorporar el árido, distribución de la mezcla en la rastra y otras, con cualquiera se puede realizar este tipo de tratamiento. Although there are slight differences between them, type of mixer, way of incorporating the aggregate, distribution of the mixture in the harrow and others, this type of treatment can be carried out with anyone.
Estas máquinas constan esencialmente de las siguientes partes: These machines consist essentially of the following parts:
- • •
- Tolva de almacenamiento de áridos. Aggregate storage hopper.
- • •
- Tolva de almacenamiento de fíller de aportación. Storage filler hopper.
- • •
- Depósitos de almacenamiento de agua y emulsión. Water and emulsion storage tanks.
- • •
- Depósito de almacenamiento de aditivo. Additive storage tank.
- • •
- Alimentadores de áridos y fíller de aportación al cajón mezclador. Aggregate feeders and filler for the mixer drawer.
- • •
- Bomba para el suministro de emulsión y agua. Pump for the supply of emulsion and water.
- • •
- Cajón mezclador. Mixer drawer
- • •
- Rastra extendedora del producto fabricado. Excavator harrow of the manufactured product.
El árido se almacena en una tolva, de dimensiones variables en función del modelo, y la salida hacia el mezclador puede realizarse, según tipo de máquina, bien por sistema de cinta transportadora, o por medio de un tornillo sinfin. En el primer caso, la dosificación se obtiene mediante compuerta de altura regulable. En el segundo, variando la velocidad del sinfin. The aggregate is stored in a hopper, of varying dimensions depending on the model, and the output to the mixer can be carried out, depending on the type of machine, either by conveyor system, or by means of an auger. In the first case, the dosage is obtained by means of a height adjustable gate. In the second, varying the speed of the auger.
Para evitar el posible problema de bóvedas en el árido, tanto más frecuente cuanto mayor es la humedad del mismo, algunos modelos disponen de sistemas antibóvedas, constituidos por un vibrador adosado a la pared exterior de la tolva, o bien por un sistema de parrillas que actuando en el interior de la tolva, impiden la formación de dichas bóvedas. To avoid the possible problem of vaults in the aggregate, the more frequent the higher the humidity of the same, some models have anti-vault systems, constituted by a vibrator attached to the outer wall of the hopper, or by a grid system that acting inside the hopper, they prevent the formation of said vaults.
El fíller de aportación (cemento) suele almacenarse en una pequeña tolva, ubicada en la parte trasera de la máquina. Su dosificación puede regularse mediante distintos procedimientos. El más idóneo de ellos es la utilización de una pequeña cinta transportadora de velocidad variable, accionada por un motor. Se denomina filler a la parte mineral o elaborada especialmente con una proporción superior al 90 % de partículas de tamaño inferior a 63 micras. The filler (cement) is usually stored in a small hopper, located at the rear of the machine. Its dosage can be regulated by different procedures. The most suitable of these is the use of a small conveyor belt of variable speed, driven by a motor. It is called filler to the mineral part or specially made with a proportion greater than 90% of particles smaller than 63 microns.
Los depósitos de almacenamiento de agua y emulsión, normalmente están situados en la parte delantera de la máquina: la regulación del caudal de agua se realiza mediante el empleo de bombas centrífugas y llave de paso manejada por el operador de la máquina. The water and emulsion storage tanks are normally located at the front of the machine: the regulation of the water flow is carried out by means of the use of centrifugal pumps and stopcock operated by the machine operator.
La dosificación de emulsión se realiza mediante bombas de caudal constante, en todos aquellos casos en los que la alimentación de áridos se realiza por medio de cinta transportadora. En este caso será la distinta apertura de compuerta de salida del árido, la, que nos determine la relación árido/ligante que estamos empleando. The emulsion dosing is carried out by means of constant flow pumps, in all those cases in which the feed of aggregates is carried out by means of a conveyor belt. In this case it will be the different opening of the exit gate of the aggregate, the one, which determines the aggregate / binder ratio that we are using.
Por el contrario, cuando el suministro del árido al mezclador se realiza a través de tornillo sinfin, se emplean bombas de caudal variable. Los materiales ya dosificados pasan al cajón mezclador, que pueden adoptar diferentes formas, entre las que se encuentran: On the contrary, when the supply of aggregate to the mixer is carried out by means of an auger, variable flow pumps are used. The already dosed materials pass to the mixer drawer, which can take different forms, among which are:
- • •
- Cuerpo con sistema de agitación en espiral acoplado al eje longitudinal de la máquina. Body with spiral agitation system coupled to the longitudinal axis of the machine.
- • •
- Cuerpo con sistema de paletas acoplado al eje longitudinal de la máquina. Body with pallet system coupled to the longitudinal axis of the machine.
- • •
- Cuerpo con dos sistemas de paletas acoplado a dos ejes longitudinales a la máquina. Body with two pallet systems coupled to two longitudinal axes to the machine.
- • •
- Doble cuerpo transversal. Double cross body.
En laboratorio se estudiará la Fórmula de Trabajo adecuada para determinar la mezcla de áridos, si fuera necesaria, y la proporción de emulsión asfáltica respecto al árido, así mismo se harán modificaciones en la fórmula de la emulsión y aditivos a utilizar. También se definirá la proporción de agua, quedando este valor como orientativo para la puesta en obra ya que tal proporción, también depende de la temperatura de los materiales, la ambiente y la del pavimento a tratar. In the laboratory, the appropriate Working Formula will be studied to determine the mixture of aggregates, if necessary, and the proportion of asphalt emulsion with respect to the aggregate, as well as modifications to the formula of the emulsion and additives to be used. The proportion of water will also be defined, leaving this value as a guideline for commissioning since such proportion also depends on the temperature of the materials, the environment and the pavement to be treated.
Son dos las principales exigencias que deba cumplir la mezcla en su diseño, la cohesión necesaria para la apertura al tránsito, que debe ser superior a 20 kg x cm y alcanzarse en un plazo inferior a 1 hora desde su extendido, y la pérdida al desgaste por abrasión en vía húmeda, que debe ser inferior a 500 g/m2. There are two main requirements that the mixture must meet in its design, the cohesion necessary for the opening to the transit, which must be greater than 20 kg x cm and be reached within a period of less than 1 hour from its extension, and the loss to wear by wet abrasion, which must be less than 500 g / m2.
Previamente al extendido del microaglomerado se debe aplicar un riego de adherencia con el propósito de asegurar el anclaje de la nueva capa al pavimento existente. Este riego se debe realizar con una emulsión de adherencia, exenta de disolventes, compuesta por un betún duro, como es el caso de las emulsiones termoadherentes, para evitar la adherencia de los neumáticos del equipo de extendido, con una dotación mínima de ligante de 200 g/m2. Prior to spreading the microagglomerate, an adhesion irrigation must be applied in order to ensure the anchoring of the new layer to the existing pavement. This irrigation must be carried out with a solvent-free adhesion emulsion, composed of a hard bitumen, as is the case of thermo-adherent emulsions, to avoid the adhesion of the tires of the spreading equipment, with a minimum amount of binder of 200 g / m2
Una vez extendido el microaglomerado, después de producirse la rotura total de la emulsión y previamente a la puesta en servicio, se realizara su compactación, mediante compactador de neumáticos, forzando así la salida de agua a la superficie provocando que la mezcla adquiera una adecuada cohesión. Once the microagglomerate has been extended, after the total breakage of the emulsion has occurred and prior to commissioning, its compaction will be carried out by means of a tire compactor, thus forcing water to the surface causing the mixture to acquire adequate cohesion. .
Una de las ventajas que proporciona el microaglomerado objeto de esta invención respecto al resto de los microaglomerados es que se puede aplicar de noche, posibilitando de esta manera, el tráfico aeroportuario diurno sin tener que “cerrar el aeropuerto”. One of the advantages provided by the microagglomerate object of this invention with respect to the rest of the microagglomerates is that it can be applied at night, thus enabling daytime airport traffic without having to "close the airport".
Comparativamente con el resto de las mezclas utilizadas como rehabilitación de la superficie en aeropuertos, el microaglomerado objeto de esta invención se puede aplicar sin necesidad de desmontar las balizas de señalización para nuevamente montarlas y ajustarlas a la nueva sección, operación de elevado coste. Es suficiente con proteger las balizas. Compared with the rest of the mixtures used as rehabilitation of the surface in airports, the microagglomerate object of this invention can be applied without disassembling the signaling beacons to reassemble them and adjust them to the new section, high cost operation. It is enough to protect the beacons.
Para cumplir la Normativa Internacional en una pista de vuelo se deben exigir una serie de características a la capa de rodadura (coeficiente de rozamiento y textura superficial). El pavimento se calcula para una vida de entre 15 y 20 años, periodo en el cual las características superficiales se ven afectadas por solicitaciones, clima, rayos solares(envejecimiento). Ello obliga a actuar en las capas de rodadura en periodos más cortos. Últimamente ha habido dos factores que han modificado las actuaciones llevadas hasta el momento: el desarrollo de nuevos productos y el aumento del tráfico aéreo. In order to comply with the International Regulations on a flight path, a series of characteristics must be required of the rolling layer (coefficient of friction and surface texture). The pavement is calculated for a life of between 15 and 20 years, period in which the surface characteristics are affected by solicitations, weather, solar rays (aging). This forces to act in the layers of rolling in shorter periods. Lately there have been two factors that have modified the actions taken so far: the development of new products and the increase in air traffic.
El incremento constante de la masa de los aviones y de las velocidades en el despegue y aterrizaje, han ocasionado problemas con los tipos clásicos de superficies de las pistas. El más significativo es el fenómeno de hidroplano (“aquaplaning”), al que se considera responsable de incidentes graves sufridos por las aeronaves. The constant increase in the mass of airplanes and take-off and landing speeds have caused problems with the classic types of runway surfaces. The most significant is the phenomenon of hydroplane ("aquaplaning"), which is considered responsible for serious incidents suffered by aircraft.
En las pistas de vuelo es necesario que la capa superior del pavimento presente una macrotextura gruesa (de círculo de arena > 1,0 mm) para facilitar la salida del agua de lluvia. In the flight lanes it is necessary that the upper layer of the pavement has a thick macro texture (of a sand circle> 1.0 mm) to facilitate the exit of rainwater.
Cuando se emplean capas de mezclas tradicionales, con macrotextura fina, se tiene que realizar una operación de ranurado posterior para facilitar la salida de agua a los márgenes de la pista. La aplicación de microaglomerados en frío tipo de la presente invención de textura superficial específica, que proporciona una cantidad de rozamiento When using layers of traditional mixtures, with fine macro texture, a subsequent grooving operation must be carried out to facilitate the exit of water to the margins of the track. The application of cold microagglomerates type of the present invention of specific surface texture, which provides an amount of friction
mucho mayor en condiciones de todos los grados de humedad evita el fenómeno de “aquaplaning” y el ranurado. El valor mínimo de coeficiente de rozamiento debe ser > 0,7. much higher in conditions of all degrees of humidity avoids the phenomenon of "aquaplaning" and grooving. The minimum coefficient of friction must be> 0.7.
Sus componentes, fabricación y puesta en servicio se pueden resumir en tres sencillos pasos: Its components, manufacturing and commissioning can be summarized in three simple steps:
Áridos.-Los áridos a emplear tienen una importancia realmente excepcional, ya que constituyen el esqueleto mineral del microaglomerado, representando las 3/4 partes del mismo. De manera general, los áridos deberán poseer un conjunto de características que van a determinar su utilización en la fabricación del microaglomerado que nos ocupa. Aggregates.- The aggregates to be used are of really exceptional importance, since they constitute the mineral skeleton of the microagglomerate, representing 3/4 of the same. In general, aggregates must have a set of characteristics that will determine their use in the manufacture of the microagglomerate that concerns us.
Los áridos deberán ser: The aggregates should be:
- • •
- Limpios Clean
- • •
- Duros Hard
- • •
- De machaqueo Crushing
- • •
- Uniformes Uniforms
- • •
- Bien graduados granulométricamente Well graduated granulometrically
Limpios, esto es, desprovisto de materia orgánica y de cualquier otra sustancia que pueda ser perjudicial, como, por ejemplo, arcillas... Clean, that is, devoid of organic matter and any other substance that may be harmful, such as clays ...
En efecto la presencia de finos activos en los áridos es peligrosa, ya que además de originar verdaderas dificultades en la envuelta, consumiéndose mucha agua y, a veces, haciendo romper prematuramente la emulsión, o consumiendo mucho aditivo, puede provocar un mal funcionamiento del tratamiento. In fact, the presence of fine assets in the aggregates is dangerous, since in addition to causing real difficulties in the envelope, consuming a lot of water and, sometimes, causing the emulsion to break prematurely, or consuming a lot of additive, it can cause the treatment to malfunction .
La determinación de estos finos plásticos tiene una importancia capital, para ello se recurre al ensayo del "Equivalente de Arena" (E.A.). Cuanto mas alto sea el valor del E.A. más limpio es el árido. The determination of these fine plastics is of paramount importance, for this, the "Sand Equivalent" (E.A.) test is used. The higher the value of the E.A. The cleaner is the aggregate.
Las características de dureza y rugosidad se encuentran íntimamente relacionadas con la resistencia a la abrasión y degradación. The characteristics of hardness and roughness are closely related to resistance to abrasion and degradation.
La porosidad tiene doble interés, tanto por su influencia en la absorción de agua y su contribución a la rotura de la emulsión, como en su posible efecto sobre la resistencia a la acción de heladas. Porosity has a double interest, both for its influence on water absorption and its contribution to the breakage of the emulsion, and for its possible effect on resistance to frost.
La naturaleza mineral tiene importancia, tanto desde el punto de vista de la adhesividad como de su relación con el coeficiente de desgaste. The mineral nature is important, both from the point of view of the adhesiveness and its relation to the wear coefficient.
CARACTERÍSTICAS DEL ÁRIDO ARID CHARACTERISTICS
- CARACTERÍSTICA CHARACTERISTIC
- MICROAGLOMERADO 1 MICROAGLOMERADO 2 MICROAGLOMERATED 1 MICROAGLOMERATED 2
- Equivalente de Arena Arena Equivalent
- > 60 > 50 > 60 > 50
- Partículas trituradas Crushed particles
- 100 % > 90 % 100% > 90%
- Índice de lajas Index of slabs
- < 20 % < 25 % <20% <25%
- Coeficiente de pulimento acelerado Accelerated polish coefficient
- > 0,50 > 0,45 > 0.50 > 0.45
- Desgaste de Los Ángeles Los Angeles wear
- < 20 % < 25 % <20% <25%
Por lo que respecta al filler, (fracción mineral menor de 63 micras) procedente de los áridos, su naturaleza y contenido es de gran importancia, por su influencia en la adhesividad, velocidad de rotura de la emulsión y características finales del microaglomerado. As regards the filler, (mineral fraction less than 63 microns) from the aggregates, its nature and content is of great importance, due to its influence on the adhesiveness, breaking speed of the emulsion and final characteristics of the microagglomerate.
Supuesta una calidad aceptable, su contenido deberá mantenerse dentro de unos límites muy estrictos. Así, un exceso de filler en el mortero hace que se necesite un contenido elevado de ligante o, de lo contrario, el mortero tendrá tendencia al agrietamiento, siendo frágil y quebradizo. De la misma manera, un defecto de filler, unido a un árido con E.A. alto, originará mezclas segregables, con menor poder cohesivo y, por tanto, menos duraderas a la acción del trafico. La arena tenderá a sedimentar, el ligante subirá a la superficie y la lechada no tendrá buena cohesión. Assuming acceptable quality, its content must be kept within very strict limits. Thus, an excess of filler in the mortar makes a high content of binder necessary or, otherwise, the mortar will have a tendency to crack, being fragile and brittle. In the same way, a filler defect, attached to an aggregate with E.A. high, it will cause segregating mixtures, with less cohesive power and, therefore, less durable to the action of the traffic. The sand will tend to settle, the binder will rise to the surface and the grout will not have good cohesion.
El filler, por tanto, mejora la dispersión de las partículas minerales, facilita la manejabilidad de la lechada y ayuda a producir una mezcla densa, estable, con gran poder impermeabilizante, y cohesiva, además de utilizarse como regulador de la rotura. The filler, therefore, improves the dispersion of mineral particles, facilitates the manageability of the grout and helps produce a dense, stable mixture, with great waterproofing, and cohesive power, in addition to being used as a breakage regulator.
Como filler de aportación se debe emplear cemento Portland. Se utiliza en proporciones comprendidas normalmente entre 0,5 -2,0%. As a filler, Portland cement must be used. It is used in proportions normally between 0.5 -2.0%.
Desde el punto de vista estructural, y teniendo en cuenta que el mortero deberá ser lo mas impermeable posible, es evidente que su granulometría deberá ser continua, con elevado contenido en filler, al objeto de obtener un mastico filler -betún de consistencia apropiada para dotar de una buena cohesión a la mezcla. From the structural point of view, and taking into account that the mortar should be as impermeable as possible, it is evident that its granulometry should be continuous, with high filler content, in order to obtain a filler-mascot of consistency appropriate to provide of a good cohesion to the mixture.
Puede ser necesario, según el tipo de pavimento existente, utilizar una primera capa más fina, cerrando la mezcla para aumentar aun más la impermeabilidad, y una segunda capa para mejorar la textura superficial y resistencia al deslizamiento con áridos duros y difícilmente pulimentables. It may be necessary, depending on the type of existing pavement, to use a thinner first layer, closing the mixture to further increase the impermeability, and a second layer to improve surface texture and slip resistance with hard and hard-polishing aggregates.
Los áridos serán totalmente de machaqueo para conseguir las mejores características mecánicas. Por lo que respecta a la granulometría, definimos dos husos que deberán cumplir los áridos a utilizar en el microaglomerado. El tipo mas fino TC-2, con tamaño máximo de 3-4 mm., hasta el mas grueso TC-1, con tamaño máximo de 5-6 mm. The aggregates will be totally crushing to achieve the best mechanical characteristics. As regards granulometry, we define two spindles that must be met by the aggregates to be used in the microagglomerate. The thinnest type TC-2, with a maximum size of 3-4 mm., To the thickest TC-1, with a maximum size of 5-6 mm.
- Tamiz en mm Sieve in mm
- 6,3 4 2 1 0,500 0,250 0,125 0,063 6.3 4 2 one 0.500 0.250 0.125 0.063
- MICROAGLOMERADO -1 MICROAGLOMERED -1
- 100 75-90 55-75 40-60 25-45 15-30 8-20 6-12 100 75-90 55-75 40-60 25-45 15-30 8-20 6-12
- MICROAGLOMERADO -2 MICROAGLOMERATE -2
- - 100 77-92 53-74 35-56 20-40 12-26 10-18 - 100 77-92 53-74 35-56 20-40 12-26 10-18
Notas: Los husos son recomendados, pudiendo, en caso de disponer de especificaciones locales de microaglomerados, solapar o adaptarse a los mismos. Notes: The spindles are recommended, being able, in case of having local specifications of micro agglomerates, overlap or adapt to them.
Se observa una cantidad de filler para el tipo 1 de entre 6-12% y para el tipo 2 entre el 10-18%. A quantity of filler is observed for type 1 between 6-12% and for type 2 between 10-18%.
Mediante mezcla de estos áridos con determinadas proporciones de agua y emulsión asfáltica especial, se obtienen los correspondientes microaglomerados, con características diferentes y aplicaciones distintas. By mixing these aggregates with certain proportions of water and special asphalt emulsion, the corresponding microagglomerates are obtained, with different characteristics and different applications.
El microaglomerado del tipo 2, se utiliza como primera capa de relleno de huecos y fisuras, para terminar con otra capa de microaglomerado del tipo 1, más gruesa, que aporta mejor esqueleto mineral y una superior rugosidad. Type 2 microagglomerate is used as the first layer of filling of gaps and fissures, to finish with another thicker type 1 microagglomerate layer, which provides better mineral skeleton and superior roughness.
El microaglomerado del tipo 1 se utiliza como capa única, cuando el firme está en buenas condiciones, o como segunda capa y última después de la aplicación del microaglomerado del tipo 2. Type 1 microagglomerate is used as a single layer, when the firm is in good condition, or as a second and last layer after application of type 2 microagglomerate.
COMPOSICIÓN Y DOTACIÓN DE LOS DISTINTOS TIPOS DE MICROAGLOMERADO COMPOSITION AND EQUIPMENT OF THE DIFFERENT TYPES OF MICROAGLOMERATE
- CARACTERÍSTICA CHARACTERISTIC
- TIPO 1 TIPO 2 TYPE 1 TYPE 2
- DOTACION MEDIA (kg/m2) AVERAGE DOTATION (kg / m2)
- 9-12 5-8 9-12 5-8
- CAPA EN QUE SE APLICA LAYER IN WHICH IT APPLIES
- cualquiera 1ª, debajo de otra anyone 1st, below another
- BETUN RESIDUAL (% en masa del árido) RESIDUAL BETUN (% by mass of the aggregate)
- 6-10 9-12 6-10 9-12
Agua de preenvuelta.-Pre-wrap water.-
Importante componente del microaglomerado, de la que depende su trabajabilidad. El agua tiene tres procedencias: humedad propia de los áridos, la correspondiente a la emulsión añadida, y el agua de adición como prehumectación de los áridos. Important component of the microagglomerate, on which its workability depends. The water has three origins: humidity of the aggregates, that corresponding to the added emulsion, and the water of addition as a pre-wetting of the aggregates.
Inicialmente moja los áridos, ejerciendo el papel de lubricante entre éstos y la emulsión, lo que permite una correcta dispersión y fácil mezclado, a la vez que la necesaria consistencia para una puesta en obra sin rotura prematura ni segregaciones. Initially it wets the aggregates, exerting the role of lubricant between them and the emulsion, which allows a correct dispersion and easy mixing, as well as the necessary consistency for a start-up without premature breakage or segregations.
En efecto, sin agua de prehumectación no es posible lograr una envuelta eficaz. La emulsión es tomada por las fracciones más finas del árido, con lo que no se consigue su correcta dispersión y sí, por el contrario, la rotura prematura de la emulsión. Por otro lado, un exceso de humedad favorecerá la segregación de la mezcla, dificultando la puesta en obra de la lechada. Indeed, without pre-wetting water it is not possible to achieve an effective wrap. The emulsion is taken by the finest fractions of the aggregate, so that its correct dispersion is not achieved and, on the contrary, the premature breakage of the emulsion. On the other hand, an excess of moisture will favor the segregation of the mixture, making it difficult to put the grout into operation.
Deberá estar desprovista de materia orgánica y deberá ser blanda, ya que un contenido elevado de iones Ca++ y Mg++ podría acelerar la rotura de la emulsión, dificultando la mezcla. It should be devoid of organic matter and should be soft, since a high content of Ca ++ and Mg ++ ions could accelerate the breakage of the emulsion, making mixing difficult.
Su dosificación dependerá de muchos factores, entre los que se encuentran: granulometría, naturaleza y absorción de los áridos, estado del soporte, condiciones climatológicas ambientales, etc. Its dosage will depend on many factors, among which are: granulometry, nature and absorption of aggregates, state of support, environmental weather conditions, etc.
Emulsión asfáltica.-Asphalt emulsion.-
Es, quizás, el componente más importante del microaglomerado, teniendo como misión fundamental envolver perfectamente los áridos, sin que origine problemas de rotura en el mezclador o en la rastra, y rompa, una vez aplicado, lo más pronto posible (entre 40 y 70 segundos). It is, perhaps, the most important component of the microagglomerate, having as its fundamental mission to perfectly wrap the aggregates, without causing problems of breakage in the mixer or in the harrow, and break, once applied, as soon as possible (between 40 and 70 seconds).
Las emulsiones pueden definirse como la dispersión o mezcla intima de dos líquidos no miscibles, en la que uno de ellos esta disperso en el otro en forma de gotas diminutas. Emulsions can be defined as the dispersion or intimate mixing of two immiscible liquids, in which one of them is dispersed in the other in the form of tiny drops.
El líquido dispersado recibe el nombre de fase interna o dispersa, y el dispersante, o sea el líquido en el que se realiza la dispersión, fase externa o continua. The dispersed liquid is called the internal or dispersed phase, and the dispersant, that is the liquid in which the dispersion is carried out, external or continuous phase.
Cuando la fase continua es el agua, la emulsión recibe el nombre de emulsión directa y cuando es el agua la fase dispersada estamos en presencia de una emulsión inversa. When the continuous phase is water, the emulsion is called direct emulsion and when it is water the dispersed phase we are in the presence of a reverse emulsion.
Las emulsiones de betún suelen ser emulsiones directas, en donde la fase dispersada es el betún, representando el agua el medio o fase continua. Bitumen emulsions are usually direct emulsions, where the dispersed phase is bitumen, water representing the medium or continuous phase.
Para la fabricación de una emulsión el betún se encuentra en un tanque a la temperatura de 130-140º C y el agua, donde ya se han diluido los aditivos y emulgentes, que se saponifican con ácido clorhídrico, formando así un jabón) a la temperatura de 50-60º C. Ambos se pasan por un molino, normalmente formado por un rotor y un estator, en la proporción deseada, pasando ya la emulsión fabricada a un tanque de almacenamiento. For the manufacture of an emulsion the bitumen is in a tank at the temperature of 130-140º C and the water, where the additives and emulsifiers, which are saponified with hydrochloric acid, thus forming a soap) have been diluted at the temperature from 50-60º C. Both are passed through a mill, normally formed by a rotor and a stator, in the desired proportion, already passing the manufactured emulsion to a storage tank.
En estas emulsiones, el betún se encuentra en forma de partículas muy pequeñas, del orden de 1-5 micras, suspendido en la fase acuosa merced a la ayuda del agente emulsionante. Como el betún esta finamente dividido y suspendido en agua, posee características de un líquido y puede mezclarse en mezclas con áridos sin necesidad de calentamiento. In these emulsions, the bitumen is in the form of very small particles, of the order of 1-5 microns, suspended in the aqueous phase thanks to the aid of the emulsifying agent. As the bitumen is finely divided and suspended in water, it has characteristics of a liquid and can be mixed in mixtures with aggregates without heating.
De la naturaleza y contenido en emulgentes depende el tipo y estabilidad de la emulsión formada. The type and stability of the emulsion formed depends on the nature and content of emulsifiers.
Cuando las partículas de betún poseen carga positiva, la emulsión se denomina catiónica, siendo este el caso de la emulsión para la fabricación del microaglomerado. When bitumen particles have a positive charge, the emulsion is called cationic, this being the case of the emulsion for the manufacture of the microagglomerate.
Las características más importantes, desde el punto de vista del empleo de las emulsiones en el microaglomerado son: The most important characteristics, from the point of view of the use of emulsions in the microagglomerate are:
- • •
- Su velocidad de rotura. Its breaking speed.
- • •
- Su contenido en betún residual. Its content in residual bitumen.
- • •
- El tamaño y distribución de las partículas de betún. The size and distribution of bitumen particles.
- • •
- La viscosidad como índice de trabajabilidad. Viscosity as a workability index.
- • •
- Las características de su betún residual. The characteristics of its residual bitumen.
De manera esquemática podemos decir que: In a schematic way we can say that:
La velocidad de rotura, propiedad importantísima de la emulsión, depende no sólo del tipo y dotación de emulgente en la misma, sino también de la mayor o menor superficie específica del árido hacia el que se enfrente. The breaking speed, a very important property of the emulsion, depends not only on the type and endowment of emulsifier in it, but also on the greater or lesser specific surface area of the aggregate towards which it faces.
El contenido de betún residual tendrá su influencia en la mayor o menor facilidad de bombeo y, por tanto, en la viscosidad final de la emulsión. The residual bitumen content will have an influence on the greater or lesser ease of pumping and, therefore, on the final viscosity of the emulsion.
El tamaño y distribución de las partículas dependerá no sólo del tipo de turbina u homogeneizador que se utilice en la fabricación de la emulsión, sino también del tipo de emulgente. Tanto el tamaño como la distribución de las partículas ejercen una notable influencia en la viscosidad de la emulsión. La viscosidad, depende fundamentalmente del contenido en ligante residual. The size and distribution of the particles will depend not only on the type of turbine or homogenizer used in the manufacture of the emulsion, but also on the type of emulsifier. Both the size and distribution of the particles exert a significant influence on the viscosity of the emulsion. The viscosity depends primarily on the residual binder content.
Y, por último, de las características del betún residual van a depender, en gran parte, el éxito del comportamiento del microaglomerado en frío. And finally, the success of the cold micro agglomerate behavior will depend, in large part, on the characteristics of the residual bitumen.
Hoy, merced al gran desarrollo en la química de los emulgentes, existen en el mercado tensoactivos catiónicos con los que es posible fabricar emulsiones de rotura controlada, que necesitan de la presencia de un aditivo de acción retardadora para limitar y controlar la velocidad de rotura de la emulsión. Today, thanks to the great development in the chemistry of emulsifiers, there are cationic surfactants on the market with which it is possible to manufacture controlled break emulsions, which require the presence of a retarding additive to limit and control the breaking rate of the emulsion
Estas emulsiones se caracterizan por fabricarse a base de betunes modificados con elastómeros, para obtener These emulsions are characterized by being manufactured based on bitumen modified with elastomers, to obtain
5 mejores condiciones de resistencia, menores pérdidas a la abrasión y menores riesgos de exudación, con contenidos en ligante del orden del 60%, y sin presencia de fluidificantes, ya que, al tener una estructura cerrada, dichos disolventes no podrían evaporar, quedaría blando y podría ser deformable. 5 better resistance conditions, lower abrasion losses and lower risks of exudation, with binder contents of the order of 60%, and without the presence of fluidizers, since, having a closed structure, such solvents could not evaporate, it would be soft And it could be deformable.
Por último no hemos de olvidar que los requisitos fundamentales en una obra de microaglomerado en frío son dos: Finally, we must not forget that the fundamental requirements in a cold micro agglomerate work are two:
• Que la emulsión haya roto. 10 • Que el mortero posea una cohesión mínima. • That the emulsion has broken. 10 • That the mortar has minimal cohesion.
Sin esta segunda condición, aunque la emulsión haya roto, la insuficiente cohesión del mortero impedirá la apertura. Esta cohesión depende de muchos factores, siendo uno de ellos la naturaleza del betún base. Las características de esta emulsión deben ser: Without this second condition, even if the emulsion has broken, insufficient cohesion of the mortar will prevent the opening. This cohesion depends on many factors, one of them being the nature of the base bitumen. The characteristics of this emulsion must be:
EMULSIÓN BITUMINOSA MODIFICADA CON ELASTÓMEROS MODIFIED BITUMINOUS EMULSION WITH ELASTOMERS
- CARACTERISTICA CHARACTERISTIC
- UNIDAD EMTC UNITY EMTC
- mín. min.
- máx. max.
- EMULSION ORIGINAL ORIGINAL EMULSION
- VISCOSIDAD SAYBOLT FUROL SAYBOLT FUROL VISCOSITY
- a 25ºC s 50 at 25 ° C s fifty
- CARGA DE LAS PARTICULAS CHARGE OF PARTICLES
- positiva positive
- CONTENIDO DE AGUA (en volumen) WATER CONTENT (by volume)
- % 40 % 40
- BETUN ASFALTICO RESIDUAL RESIDUAL ASPHALT BETUN
- % 60 % 60
- FLUIDIFICANTE POR DESTILACION FLUIDIFYING BY DISTILLATION
- % 0 % 0
- SEDIMENTACION (a los 7 dias) SEDIMENTATION (at 7 days)
- % 10 % 10
- TAMIZADO SIZED
- % 0,10 % 0.10
- RESIDUO POR EVAPORACION A 163ºC RESIDUE BY EVAPORATION AT 163ºC
- PENETRACION (25ºC; 100g; 5s) PENETRATION (25ºC; 100g; 5s)
- 0,1 mm 50 90 0.1 mm fifty 90
- PUNTO DE REBLANDECIMIENTO ANILLO Y BOLA RING AND BALL COVERING POINT
- º C 55 º C 55
- DUCTILIDAD (5ºC; 5 cm/min) DUCTILITY (5ºC; 5 cm / min)
- cm 10 cm 10
- RECUPERACION_ELASTICA (25ºC_torsion) RECUPERACION_ELASTICA (25ºC_torsion)
- % 12 % 12
Para conseguir la efectividad del microaglomerado con cualquier tipo de betún, la emulsión deberá ser fabricada con el nuevo aditivo-emulsionante AEM50, nombrado como aditivo nº1 combinándolo con el emulgente habitual utilizado en la fabricación de microaglomerados en frío de rotura controlada, en una dotación que oscila entre 0,4 y 1,0 % en la emulsión. To achieve the effectiveness of the microagglomerate with any type of bitumen, the emulsion must be manufactured with the new additive-emulsifier AEM50, named as additive No. 1, combining it with the usual emulsifier used in the manufacture of micro-agglomerates in controlled breakage, in a provision that It ranges between 0.4 and 1.0% in the emulsion.
20 Con este aditivo emulsionante AEM50 se consigue una mayor adhesividad árido-ligante, una rotura clara y la cohesión necesaria para la puesta en servicio antes de tres horas, con cualquier naturaleza y procedencia del betún asfáltico. 20 With this emulsifying additive AEM50, a higher aggregate-binding adhesive, a clear break and the cohesion necessary for commissioning within three hours, with any nature and origin of asphaltic bitumen, are achieved.
EL AM50 es un aditivo emulsionante a base de un polímero orgánico con grupos amino y propiedades tensoactivas. The AM50 is an emulsifying additive based on an organic polymer with amino groups and surfactant properties.
Su principal propiedad es la de, ayudado por el aditivo nº 2, produce una rotura de la emulsión en el tiempo deseado, capaz de aportar una cohesión de la mezcla de 20 kg x cm. en menos de 60 minutos, con cualquier tipo de betún utilizado habitualmente en carreteras. Its main property is that of, aided by additive No. 2, produces a break in the emulsion in the desired time, capable of providing a cohesion of the mixture of 20 kg x cm. in less than 60 minutes, with any type of bitumen commonly used on roads.
Este cuarto componente, cuya naturaleza química es bastante compleja, tiene por misión facilitar la envuelta de la emulsión y regular la velocidad de rotura de la misma, siendo para ello condición indispensable que los áridos se pongan en contacto con el aditivo antes que con la emulsión, de lo contrario se produciría la rotura de ésta en el cajón mezclador. This fourth component, whose chemical nature is quite complex, has the mission of facilitating the wrapping of the emulsion and regulating the speed of breakage of the emulsion, being for this an essential condition that aggregates contact the additive rather than the emulsion otherwise the breakage of the latter would occur in the mixer drawer.
Este aditivo nº2, que se utiliza en la fabricación de la mezcla, puede ser un producto comercial existente ya en el mercado, o por el contrario fabricarse de forma específica, utilizando el mismo emulgente y aditivo-emulsionante que los utilizados en la fase acuosa para la fabricación de la emulsión, pero 10 veces más concentrado. This additive No. 2, which is used in the manufacture of the mixture, can be an existing commercial product already on the market, or instead be manufactured specifically, using the same emulsifier and additive-emulsifier as those used in the aqueous phase for Emulsion manufacturing, but 10 times more concentrated.
El incorporar el AEM50 (aditivo-emulsionante nº 1) como parte integrante en la fabricación del aditivo retardador de la rotura (aditivo nº 2), mejora el comportamiento y cohesión de la mezcla. Incorporating the AEM50 (additive-emulsifier No. 1) as an integral part in the manufacturing of the breakage retarding additive (additive No. 2), improves the behavior and cohesion of the mixture.
El aditivo nº 2 actúa de la forma siguiente: Additive No. 2 acts as follows:
- • •
- Disminuye la tensión superficial árido-emulsión, permitiendo un mojado perfecto y homogéneo de la arena, a la vez que una mejora de la adhesividad árido-ligante. It reduces the arid-emulsion surface tension, allowing a perfect and homogeneous wetting of the sand, as well as an improvement of the arid-binding adhesiveness.
- • •
- Crea una película sobre la superficie del árido que actúa de barrera protectora, regulando la rotura de la emulsión y actuando, a la vez, sobre la viscosidad de la lechada. Creates a film on the surface of the aggregate that acts as a protective barrier, regulating the breakage of the emulsion and acting, at the same time, on the viscosity of the grout.
Interesa, pues, que el contacto árido-aditivo sea el mayor posible mientras que, por el contrario, el tiempo de mezclado con la emulsión sea el mínimo, pero suficiente para conseguir una buena envuelta. Esta es la razón por la que, en las máquinas de fabricación, la salida de agua se encuentra en la parte de atrás del mezclador, a la altura de la caída de los áridos, estando la salida de emulsión bastante más adelantada para que exista suficiente recorrido a fin de que los áridos se mojen antes de ponerse en contacto con la emulsión, pues, si no, rompería ésta en el cajón mezclador. It is interesting, therefore, that the aggregate-additive contact be as long as possible, whereas, on the contrary, the mixing time with the emulsion is the minimum, but sufficient to achieve a good envelope. This is the reason why, in manufacturing machines, the water outlet is at the back of the mixer, at the height of the aggregate fall, the emulsion outlet being much more advanced so that there is enough In order for the aggregates to get wet before contacting the emulsion, then, otherwise, it would break in the mixer drawer.
La proporción de aditivo nº 2 en la mezcla exigirá normalmente la realización en laboratorio de un cierto número de ensayos para definir la cantidad más apropiada del mismo, que permita una fácil puesta en obra y una rápida cohesión y puesta en servicio. The proportion of additive no. 2 in the mixture will normally require a certain number of tests to be carried out in the laboratory to define the most appropriate amount thereof, which allows for easy commissioning and rapid cohesion and commissioning.
Dicha proporción es función de numerosas variables, entre las que se pueden citar: This proportion is a function of numerous variables, among which we can mention:
Naturaleza del árido. Para apreciar cómo varía el consumo de aditivo en función de la naturaleza del árido, se hacen mezclas en las que, manteniendo constante el porcentaje de emulsión y el agua de preenvuelta para cada tipo de árido, se va variando el porcentaje de aditivo, anotándose, para cada porcentaje, el tiempo de mezclado hasta rotura. De este modo se consiguen obtener curvas como la indicada en la figura. Nature of the aggregate. To appreciate how the consumption of additive varies depending on the nature of the aggregate, mixtures are made in which, while maintaining the percentage of emulsion and pre-wrap water for each type of aggregate, the percentage of additive is varied, noting, For each percentage, the mixing time until breakage. In this way, curves are obtained as indicated in the figure.
La temperatura ambiente tiene enorme importancia en las lechadas, pues influye de manera decisiva en la mayor o menor rapidez de curado y, por tanto, en el tiempo de apertura al tráfico. El consumo de aditivo es también función de esta variable. De manera general puede decirse que empleando una misma fórmula de trabajo, es decir, manteniendo constantes tipo y granulometría del árido, y tipo y porcentaje de emulsión, las proporciones de aditivo son distintas, necesitando más cantidad en época de alta temperatura ambiental. The ambient temperature is of great importance in the grouts, since it influences decisively in the greater or lesser speed of curing and, therefore, in the time of opening to traffic. Additive consumption is also a function of this variable. In general, it can be said that using the same working formula, that is, maintaining constant type and granulometry of the aggregate, and type and percentage of emulsion, the additive proportions are different, requiring more quantity in times of high ambient temperature.
Temperatura de la emulsión. Si la temperatura ambiente tiene notable influencia sobre el tiempo de rotura del microaglomerado y, por tanto, en la cantidad de aditivo, cabe pensar que la temperatura de la emulsión será también factor importante a tener en cuenta. Emulsion temperature If the ambient temperature has a significant influence on the microagglomerate breakage time and, therefore, on the amount of additive, it should be thought that the emulsion temperature will also be an important factor to take into account.
Por esta razón, no es conveniente, aunque las necesidades de las obras impongan otras exigencias, el empleo de emulsiones en las que su temperatura sea superior a 40º C, ya que, entonces, los consumos de aditivo serían muy importantes. For this reason, it is not convenient, although the needs of the works impose other requirements, the use of emulsions in which its temperature is higher than 40 ° C, since, then, the additive consumption would be very important.
Contenido en finos. Dentro de un mismo tipo de áridos, a medida que aumenta el contenido en finos de dicho árido y, por tanto, su superficie específica, aumenta también el consumo de aditivo. Content in fines. Within the same type of aggregates, as the fine content of said aggregate increases and, therefore, its specific surface area, the consumption of additive also increases.
Por la misma razón, a medida que los finos son más activos, más arcillosos, se necesitará también un más elevado consumo de aditivo. Por ello, aunque no se haya realizado ningún ensayo de identificación de los áridos, si al hacer mezclas se necesitan consumos elevados de aditivo para poder fabricar y trabajar el microaglomerado, será señal de que los áridos que se están empleando, aunque granulométricamente encajen bien en los husos, poseen finos muy activos, arcillosos o similares, que pueden ocasionar problemas. For the same reason, as the fines are more active, more clayey, a higher consumption of additive will also be needed. Therefore, although no identification test of the aggregates has been carried out, if high amounts of additive are needed when making mixtures to be able to manufacture and work the microagglomerate, it will be a sign that the aggregates that are being used, although granulometrically fit well in the spindles, have very active, clay or similar fines, which can cause problems.
Influencia del cemento. La influencia del cemento, tanto como filler de aporte, como por el papel que ejerce de agente modificador de la velocidad de rotura y de la cohesión del microaglomerado, es muy importante. Influence of cement. The influence of cement, both as a filler, as well as the role it acts as a modifying agent for the breaking speed and cohesion of the microagglomerate, is very important.
En el microaglomerado su efecto ejerce o un papel de espesante para evitar las segregaciones y como acelerador de la rotura. In the microagglomerate its effect exerts or a role of thickener to prevent segregations and as a breakdown accelerator.
Claims (5)
- • •
- Elección del árido y filler a utilizar. Choice of aggregate and filler to use.
- • •
- Diseño de la formulación de la emulsión, en función del tipo de árido y las condiciones de obra. Design of the emulsion formulation, depending on the type of aggregate and the work conditions.
- • •
- Obtención de la Fórmula de Trabajo en laboratorio, porcentaje mínimo de ligante, agua de preenvuelta, cantidad de cemento y de aditivo 2 necesario para cumplir las exigencias de cohesión. La pérdida a la abrasión marcará el porcentaje mínimo de ligante. Obtaining the Laboratory Work Formula, minimum percentage of binder, pre-wrap water, amount of cement and additive 2 necessary to meet the cohesion requirements. Abrasion loss will mark the minimum percentage of binder.
- • •
- Calibrado de la máquina de fabricación. Calibration of the manufacturing machine.
- • •
- Fabricación de emulsión con el aditivo-emulsionante AEM50, microaglomerado 1. Manufacture of emulsion with additive-emulsifier AEM50, microagglomerate 1.
- • •
- Fabricación del aditivo nº 2 para regular la rotura de la emulsión, en su caso con AEM50. Manufacture of additive No. 2 to regulate the breakage of the emulsion, where appropriate with AEM50.
- • •
- Pruebas para la verificación de la Fórmula de Trabajo. Tests for the verification of the Working Formula.
- • •
- Preparación de las balizas de señalización. Preparation of signaling beacons.
- • •
- Aplicación del riego de adherencia exento de disolventes como betún duro, termoadherentes). Application of adhesion irrigation free of solvents such as hard bitumen, thermo-adhesive).
- • •
- Aplicación del producto en la cual se debe ajustar la rotura de la emulsión entre 40 y 90 segundos para poder ser aplicado a una temperatura ambiente minima de aplicación de 5-8º c y máxima de 40º c o bien variando la formulación de emulgentes, regulando la cantidad de filler de aportación y regulando la cantidad de aditivo. Application of the product in which the breaking of the emulsion must be adjusted between 40 and 90 seconds to be able to be applied at a minimum ambient temperature of application of 5-8º C and maximum of 40º C or by varying the emulsifier formulation, regulating the amount of filler contribution and regulating the amount of additive.
- • •
- Compactación. Compaction
- • •
- Levantamiento de balizas, barrido y puesta en servicio. Se puede realizar el pintado preventivo o definitivo de la pista. Beacon lifting, sweeping and commissioning. You can perform preventive or definitive painting of the track.
- Categoría Category
- 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected
- X A A X A A
- EP 2009061 A1 (PETROBRAS) 31.12.2008, resumen; página 4, línea 15 – página 5, línea 39; ejemplos 1,2; reivindicaciones 1,2,10,14. BE 903034 A1 (JEAN JOLY) 10.02.1986 ES 518565 A1 (AB SKANSKA CEMENTGJUTERIET) 24.12.1982 1-4 1-4 1-4 EP 2009061 A1 (PETROBRAS) 31.12.2008, summary; page 4, line 15 - page 5, line 39; examples 1,2; claims 1,2,10,14. BE 903034 A1 (JEAN JOLY) 10.02.1986 EN 518565 A1 (AB SKANSKA CEMENTGJUTERIET) 24.12.1982 1-4 1-4 1-4
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims • for claims no:
- Fecha de realización del informe 01.03.2012 Date of realization of the report 01.03.2012
- Examinador M. Ojanguren Fernández Página 1/4 Examiner M. Ojanguren Fernández Page 1/4
- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 2-4 1 SI NO Claims Claims 2-4 1 IF NOT
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Inventive activity (Art. 8.1 LP11 / 1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-4 SI NO Claims Claims 1-4 IF NOT
- Documento Document
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación Publication or Identification Number publication date
- D01 D01
- EP 2009061 A1 (PETROBRAS) 31.12.2008 EP 2009061 A1 (PETROBRAS) 12.31.2008
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2386997 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20130716 |
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| PC2A | Transfer of patent |
Owner name: OBRASCON HUARTE LAIN, S.A. Effective date: 20131212 |
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| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20210915 |