01/06/12 TÉCNICAS EN FRÍO Francisco Lucas Jornada Técnica FIRMES DE CARRETERAS. SOSTENIBILIDAD 31 de Mayo de 2012 Zaragoza Definición de Emulsión Bituminosa Sistema heterogéneo de dos o varias fases líquidas, cons=tuidas por una fase con=nua dispersante (agua-­‐emulgente) y al menos por una segunda fase dispersa en la primera (betún asfál=co), en forma de pequeñas gotas. © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 2 1 01/06/12 Constitución de la Emulsión Bituminosa DISPERSIONES DE MICELAS DE BETÚN (φ ≅ 3 – 10 micras) EN AGUA Emulgente (agente emulsionante) Funciones del emulgente: Ø Facilitar la dispersión del betún: FABRICACIÓN Ø Evitar la aglomeración posterior: ALMACENAMIENTO Ø Adecuar la polaridad a la del árido: ADHESIVIDAD Eventualmente pueden llevar adi=vos: Ø Fluidificantes Ø Polímeros Ø Reguladores de viscosidad © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 3 3 Tipos de Emulsiones Bituminosas Por la carga iónica Ø Ca=ónicas Ø Aniónicas Por la velocidad de rotura Ø Rápidas Ø Medias Ø Lentas Por el betún residual: Ø Convencionales (betún puro) Ø Modificadas (betún polímero) © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 4 4 2 01/06/12 Denominación actual de las Emulsiones Bituminosas E ð Emulsión La ANTIGUA denominación española se basaba en u=lizar una serie de letras y números definidos con el siguiente criterio C ó Að Ca=ónica ó Aniónica R, M ó L ð Rápida, media o lenta 1,2,3 ð Contenido de betún ECI ð C50BF5 © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 5 5 Fabricación de Emulsiones Bituminosas Betún Agua Fluidificante Emulgente Ácido Ácido (HCl) Molino Coloidal Fase acuosa (dispersante) Fase bituminosa (dispersa) Emulsión © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 6 6 3 01/06/12 Técnicas de carreteras con Emulsión TÉCNICAS TEMPLADAS (Se aplican entre 40º-­‐90ºC) TÉCNICAS EN FRÍO (Pueden aplicarse a Tª ambiente) § MEZCLAS § RIEGOS Ø MEZCLAS DRENANTES, ABIERTAS Y CERRADAS TEMPLADAS Ø RIEGOS SIN GRAVILLA (auxiliares) Ø RIEGOS CON GRAVILLA (TSRG) Ø RECICLADOS EN CENTRAL § MEZCLAS TEMPLADOS Ø MICROAGLOMERADOS EN FRÍO Ø MEZCLAS ABIERTAS EN FRÍO Ø GRAVA-­‐EMULSIÓN Ø RECICLADOS EN FRÍO 7 © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 7 7 Denominación de las Emulsiones en Función de la Técnica. ANEXO NACIONAL DE EMULSIONES 1. RIEGOS DE IMPRIMACIÓN • ECI / EAI 2. RIEGOS DE ADHERENCIA (1) • ECR-­‐ 1 / EAR-­‐ 1 • Termoadherentes 3. TRATAMIENTOS SUPERFICIALES (1) • ECR-­‐2 • ECR-­‐3 4. LECHADAS, GE Y RECICLADOS EN FRÍO(1) • ECL-­‐ 2 / EAL-­‐ 2 5. MEZCLAS ABIERTAS EN FRÍO(1) • ECM / EAM 6. MEZCLAS TEMPLADAS(1) • ECR-­‐2 / ECL-­‐2 (1)También las correspondientes modificadas con m © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 1 ENERO 2011 1. RIEGOS DE IMPRIMACIÓN • C50BF5 IMP 2. RIEGOS DE ADHERENCIA (1) • C60B3/C60B4 ADH • C60B3/C60B4 TER 3. TRATAMIENTOS SUPERFICIALES (1) • C65B3/C65B4 TRG • C69B3 TRG 4. LECHADAS, GE Y RECICLADOS EN FRÍO(1) • C60B5/C60B6 MIC • C60B6/C60B7 GE • C60B6/C60B7 REC 5. MEZCLAS ABIERTAS EN FRÍO(1) • C67BF4 MBA 6. MEZCLAS TEMPLADAS(1) • C65B4/C65B5 MBC (1)También las correspondientes modificadas con P 8 8 8 4 01/06/12 RIEGOS EN FRÍO CON GRAVILLA SIN GRAVILLA © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 9 9 DEFINICIÓN DE RIEGOS SIN GRAVILLA (O AUXILIARES) Son aplicaciones de una película con=nua y uniforme de emulsión bituminosa sobre una determinada superficie, que se emplean como complemento de otras técnicas de pavimentación de carreteras. TIPOS IMPRIMACIÓN ADHERENCIA © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas CURADO 10 10 5 01/06/12 RIEGO DE IMPRIMACIÓN C 50B IMP F5 APLICACIÓN DE UNA EMULSIÓN BITUMINOSA SOBRE UNA CAPA GRANULAR, PREVIA A LA COLOCACIÓN SOBRE ÉSTA DE UNA CAPA O DE UN TRATAMIENTO BITUMINOSO. Emulsión Recomendada: C50BF5 IMP (ECI) Dotación: 1 – 2 kg/m2 © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 11 RIEGO DE ADHERENCIA APLICACIÓN UNIFORME DE UNA EMULSIÓN BITUMINOSA SOBRE UNA CAPA ASFÁLTICA O HIDRÁULICA, PREVIA A LA COLOCACIÓN SOBRE ÉSTA DE UNA MEZCLA BITUMINOSA. Emulsiones Recomendadas: C60B3/C60B4 TER (Termo-adherentes) Dotación: 0,3 – 0,4 kg/m2 DH 3 A DH B 0 C6 0B4 A C6 © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas ER 3 T ER B 0 C6 0B4 T C6 12 12 6 01/06/12 RIEGO DE CURADO APLICACIÓN DE UNA PELÍCULA CONTINUA Y UNIFORME DE EMULSIÓN BITUMINOSA SOBRE UNA CAPA TRATADA CON UN CONGLOMERANTE HIDRÁULICO, AL OBJETO DE DAR IMPERMEABILIDAD A TODA SU SUPERFICIE Y FACILITAR EL CURADO DE LA CAPA. Emulsión Recomendada: C60B3/ C60B4 CUR (ECR-1) Dotación: 0,5 – 1 kg/m2 UR 3 C UR B 0 C6 0B4 C C6 © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 13 13 DEFINICIÓN DE RIEGOS CON GRAVILLAS Son tratamientos superficiales consistentes en la ejecución de una o varias aplicaciones de una emulsión bituminosa sobre una superficie, complementada por una o varias extensiones de un árido de granulometría uniforme. RG 4T B 5 6 G 3/C TR 5B 9B3 6 C C6 © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 14 14 7 01/06/12 TIPOS DE RIEGOS CON GRAVILLA C65B3/C65B4 TRG C69B3 TRG • Monocapa Formado por una aplicación de ligante y una posterior extensión de árido. • Monocapa preengravillado Formado por una extensión de árido seguida de una aplicación de ligante y una segunda extensión de árido. • Bicapa Formado por dos aplicaciones sucesivas de ligante y de árido. • Bicapa preengravillado Formado por una primera extensión de árido seguida de dos aplicaciones sucesivas de ligante y de árido. • Tricapa Formado por tres aplicaciones sucesivas de ligante y de árido. 15 15 © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas APORTACIÓN DE LOS TSRG A LOS FIRMES Ø SEGURIDAD POR MACRORRUGOSIDAD Ø CONSERVA LA VIDA ÚTIL DE LOS PAVIMENTOS Ø ES UNA RODADURA ECONÓMICA Ø TÉCNICA MUY VERSATIL DE CONSERVACIÓN Ø PROVOCA UNA RODADURA RUIDOSA RG 4T B 5 6 G 3/C TR 5B 9B3 6 C C6 ü NO APORTA CAPACIDAD PORTANTE © Repsol YPF Lubricantes y Especialidades S.A. Francisco Lucas 16 8 01/06/12 MEZCLAS EN FRÍO MICROAGLOMERADOS ABIERTAS GRAVAEMULSIONES RECICLADOS 17 17 DEFINICIÓN DE MICROAGLOMERADOS EN FRÍO “Son mezclas fabricadas a temperatura ambiente, con emulsión bituminosa, áridos, agua y eventualmente polvo mineral de aportación y adi=vos, con consistencia adecuada para su puesta in obra inmediata… en aplicaciones de muy pequeño espesor, habitualmente no superior a 1,5 cm…” O.C. 29-2011. Revisión Artículo 540 – PG-3 C 5 60B MIC 18 18 9 01/06/12 TIPOLOGÍA DE MICROAGLOMERADOS EN FRÍO C60B5 MIC Con la nueva revisión del arsculo, desaparece la dis=nción entre lechadas y microaglomerados, y las denominaciones LB-­‐1, LB-­‐2, LB-­‐3 y LB-­‐4 Pasan a llamarse MICROF D sup/inf TIPO DE EMULSIÓN NO OBSTANTE, ESTÁS MEZCLAS ESTÁN ESPECIFICADAS FUNDAMENTALMENTE PARA TRÁFICOS ALTOS. PARA TRÁFICOS INFERIORES SEGUIMOS CONSIDERANDO LAS LB ASÍ COMO SUS 19 MATERIALES CONSTITUYENTES 19 MICROAGLOMERADOS: SOLUCIÓN DE PROBLEMAS C6 0 MIC 5 B Ø MEJORAR LA RUGOSIDAD SUPERFICIAL DEL PAVIMENTO D PARA UNA MAYOR SEGURIDAD DEL TRÁFICO. Ø REJUVENECIMIENTO DE LOS PAVIMENTOS QUE PRESENTAN DEGRADACIÓN SUPERFICIAL. Ø SELLADO E IMPERMEABILIZACIÓN DEL PAVIMENTO ¿Por qué usar “Micros”? Ø BAJO COSTO Ø UTILIZACIÓN RÁPIDA Ø PREVENCIÓN DE PROBLEMAS Ø CORRECCIÓN DE PROBLEMAS Ø VALOR ESTÉTICO 20 20 10 01/06/12 DEFINICIÓN DE MEZCLAS ABIERTAS Se define como mezcla bituminosa abierta en frío la combinación de áridos gruesos con una emulsión bituminosa y ocasionalmente adi=vos, cuyo proceso de fabricación no requiere en general calentar previamente los componentes. La mezcla, que puede ser almacenada, debe poderse extender y compactar a temperatura ambiente. TIPOS AF8 7B C6 F4 AF12 AF20 AF25 21 21 ¿QUÉ APORTAN LAS MAF´S? C6 7B F4 § A LA CARRETERA Ø BUEN COMPORTAMIENTO A FATIGA ð ES MUY FLEXIBLE. Ø SEGURIDAD VIAL ð RODADURA DE ELEVADA MACROTEXTURA. Ø CONFORT SONORO ð ALTO % DE HUECOS. § AL MEDIO AMBIENTE Ø VENTAJAS ECOLÓGICAS ð NO REQUIERE CALENTAR. Ø POSIBILIDAD DE EMPLEO DE ÁRIDOS LOCALES. Ø POSIBILIDAD DE EMPLEO DE M. FRESADO DE M. BITUMINOSA. 22 22 11 01/06/12 DEFINICIÓN DE GRAVAEMULSIONES Se denomina grava-­‐emulsión a una mezcla homogénea de áridos, emulsión bituminosa, agua y, ocasionalmente, adi=vos, cuya fabricación y puesta en obra se realizan a temperatura ambiente, y que se u=liza en capas inferiores de los firmes. TIPOS GE1 - GE2 GE3 E 6G E B 0 C6 B7 G 0 C6 23 23 ¿QUÉ APORTAN LAS GRAVAEMULSIONES? § A LA CARRETERA Ø FLEXIBILIDAD PARA ADAPTARSE A SOPORTES DEFORMABLES. Ø CAPACIDAD DE AUTORREPARACIÓN. Ø EXCELENTE IMPERMEABILIDAD Ø BUEN COMPORTAMIENTO A FATIGA. Ø RESISTENCIA MECÁNICA PROGRESIVA. § AL MEDIO AMBIENTE . VENTAJAS ECOLÓGICAS ð NO REQUIERE CALENTAR. Ø Ø POSIBILIDAD DE EMPLEO DE ÁRIDOS LOCALES. Ø POSIBILIDAD DE EMPLEO DE M. FRESADO DE M. BITUMINOSA. C60B6 GE C60B7 GE 24 24 12 01/06/12 CONCLUSIONES Ø La emulsión bituminosa es probablemente el material más versá=l, aportando mul=tud de técnicas, en la construcción de firmes de carretera Ø El conocimiento de las técnicas en frío y templadas proporcionará a los profesionales de la carretera, herramientas de diseño y ejecución de firmes más ajustadas a las necesidades que requiera cada =po de actuación. Ø Las técnicas en frío y templadas son sostenibles, por lo que deben ser consideradas en el diseño y ejecución de firmes de carreteras. Ø Las técnicas en frío y templadas son, con carácter genérico, económicamente viables, considerando el proceso de fabricación, así como su incidencia en la vida ú=l de la infraestructura. En entornos de crisis deberían ser de obligada 25 referencia. Ø España es referencia mundial en el desarrollo, conocimiento y aplicación de estas técnicas. Muchas gracias por su atención Francisco Lucas Jornada Técnica FIRMES DE CARRETERAS. 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