Supongo que muchos no estáis familiarizados con las mezclas bituminosas más allá de saber que son los materiales que se extienden en las carreteras para que podamos circular de un modo seguro y cómodo por ellas, pues bien en este post voy a intentar acercaros una nueva tecnología dentro del mundo de las mezclas bituminosas.
Hoy en día, cualquiera que quiera lanzar un nuevo producto al mercado, debe ser consciente de que este además de cumplir con las características habituales para hacerse un hueco en el mercado (producto novedoso, económico, mejorar las prestaciones existentes o al menos igualarlas etc) debe también incorporar en su “filosofía” otra característica cada vez más en auge como es que sea Medioambientalmente amigable.
El mundo de los pavimentos no es ajeno a esta nueva tendencia y cualquier producto que se quiera introducir en un mercado, en horas bajas actualmente, debe ser cuando menos respetuoso con el medio ambiente, lo cual en el caso de las mezclas bituminosas se centra especialmente en la reducción del consumo energético necesario para la producción de las mezclas bituminosas en caliente.
Tradicionalmente se ha dispuesto de dos grandes tipos de tecnologías para la fabricación de mezclas bituminosas, por un lado las conocidas como mezclas bituminosas en caliente, que representan entre el 80 y el 98% de las mezclas puestas en obra según el país, y las mezclas bituminosas en frío basadas en el empleo de emulsiones o espumas de betún.
Sin embargo, las crecientes presiones sociales, políticas y económicas, que persiguen la reducción de las emisiones de gases contaminantes, así como la reducción del consumo energético, demandan el desarrollo y empleo de técnicas más baratas y medioambientalmente amigables. Tal es el caso de las mezclas bituminosas templadas.
Definimos las mezclas bituminosas templadas como aquellas que se fabrican y ponen en obra a una temperatura inferior a 100ºC (normalmente entre 50ºC y 80ºC), empleando betún como ligante, lo que supone una reducción de aproximadamente 80ºC respecto a la temperatura habitual para la fabricación de las mezclas bituminosas convencionales.
El proceso para la fabricación de este tipo de mezclas es el siguiente:
- Calentamiento del árido grueso.
- Envuelta del árido grueso por la totalidad del betún, a la temperatura habitual en función de sus características.
- Adición de la arena, con la humedad de que disponga.
- Adición de agua, en una cantidad suficiente para conseguir la autoexpansión del betún, lo que provoca un aumento de la superficie específica del ligante y una disminución de la viscosidad aparente. Para conseguir de esta forma una mezcla perfecta entre el árido y el betún.
El intercambio térmico que se produce en todas las fases, origina la condensación del agua residual, que se dispersa en la masa de betún y asegura la manejabilidad final de la mezcla.
De esta forma se consigue una mezcla que presenta el mismo aspecto que una mezcla bituminosa en caliente pero con una temperatura final inferior a 100ºC.
Las mezclas bituminosas templadas tienen como objetivo fundamental reducir la emisión de gases nocivos, así como el consumo de energía en los procesos de fabricación y puesta en obra.
Como ya se he comentado, el empleo de estas mezclas permite una gran reducción del consumo de energía para la producción de las mezclas, a modo de ejemplo y para tener un orden de magnitud se establece que el consumo típico de fuel para una producción de una tonelada de mezcla en caliente se sitúa alrededor de los 6-7 kg, de los que aproximadamente el 30-35% son pérdidas, el 30-25% corresponden al calentamiento de los áridos y el 15% restante a la evaporación del agua. Así mismo para un fuel medio ese consumo representa una emisión de 0.022-0.024 kg de CO2 por tonelada producida. Por el contrario, para el caso de las mezclas templadas, se tiene que para la producción de una tonelada de mezcla el consumo de combustible es de 2.5-3 kg, lo que representa una emisión de 0.016-0.018 kg de CO2 por tonelada producida.
Con esta reducción de la temperatura, se consigue reducir la emisión de gases nocivos, así como el consumo de energía en los procesos de fabricación y puesta en obra.
Se estima que el empleo de estas mezclas produce una reducción de emisiones de CO2 de hasta el 40% así como una reducción del combustible empleado durante la fabricación de hasta el 35%.
El gráfico que se adjunta a continuación muestra el consumo de fuel y las emisiones de CO2relativas a cada tipo de mezcla bituminosa.
Indudablemente el empleo de estas mezclas templadas, lleva consigo una serie de ventajas, especialmente en durante el proceso de fabricación, que se enumeran a continuación.
Durante el proceso de Fabricación
- Reducción de emisiones durante el proceso de fabricación. Se estima que el empleo de las mezclas bituminosas templadas producen unas reducción de las emisiones del 30-40% de CO2 y SO2, del 50% de los compuestos orgánicos volátiles (VOCV), del 10-30% del CO, del 60-70% en NOx y del 20-25% del polvo, en comparación con las mezclas bituminosas en caliente.
- Reducción de consumo de combustibles. Se prevé una reducción hasta el 50%, en los procesos de fabricación de mezclas templadas, si bien es cierto que no existen un gran número de datos que apoyen este supuesto.
Durante el transporte y la puesta en obra
- Reducción de la exposición de los operarios. Los ensayos realizados muestran unas reducciones de entre el 30 y el 50% de los aerosoles/humos aromáticos policíclicos emitidos por la mezcla. Así mismo se reduce el riesgo de quemaduras en los operarios durante el proceso de manipulación de la mezcla.
- Menor pérdida de temperatura. Menor pérdida de temperatura durante la fase de transporte, lo que permite la posibilidad de realizar trayectos más largos o con tiempos más prolongados, presentando a su llegad a obra la manejabilidad necesaria para su puesta en obra.
- Mayor tiempo para la compactación. Al producirse una menor pérdida de temperatura, se dispone de más tiempo para compactar.
- Eliminación de empleo de disolventes. No se requiere el empleo de disolventes sobre la caja del camión para evitar la adherencia de material, así mismo se evita en empleo de disolvente para la limpieza de los utensilios empleados durante la obra.
- Posible aumento del RAP (%). Aún no soportado con estudios sobre el tema, pero se estima que los empleos de mezclas templadas permitirán un aumento en el porcentaje de RAP en los reciclados.
Por lo tanto parece claro que, el futuro de las mezclas bituminosas pasa por el empleo de este tipo de productos que permiten la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, así como un menor coste energético y económico durante su fabricación y puesta en obra. Sin embargo, aún es necesario seguir investigando y realizando tramos de prueba con estas mezclas para conocer su comportamiento a lo largo de los años, “sufriendo” las solicitaciones del trafico real, así como de las inclemencias del tiempo para llegar a sustituir totalmente a las mezclas tradicionales.
