Plantas mezcladoras de asfalto

Las mezclas asfálticas para pavimentación hechas con cemento asfaltico se hacen en una instalación mezcladora. Para producirlas se combinan, calientan y secan los agregados y se los mezcla con cemento asfaltico. Esta planta de mezclado puede ser pequeña y simple o grande y compleja, según el tipo y cantidad de mezcla asfáltica producida.

Los componentes de una planta asfáltica intermitente o de una continua son:

• Acopio de agregados en frio
• Secado
• Zarandeando
• Acopio en caliente
• Dosificación y mezclado
• Silo de almacenamiento

Se saca el agregado del almacenamiento o pilas de acopio, en cantidades controladas y se calienta y seca en un secador. Luego se pone en una unidad de zarandeo que separa al material en acciones de distinto tamaño y las deposita en tolvas de acopio en caliente. Se introduce el agregado y filler mineral, cuando se usa en cantidades controladas se combinan con el asfalto y se mezclan cuidadosamente.

Los componentes de una instalación de mezclado en tambor son:

• Acopio de agregados en frio
• Dosificación
• Calentamiento y mezclado
• Silo de almacenamiento

Tipos de plantas asfálticas

Las plantas asfálticas pueden ser fijas o transportables, sean del tipo intermitente de mezcla continua o de mezcla en tambor. La planta fija está ubicada de forma permanente y generalmente no se le desmantela ni mueve. La planta transportable puede ser desarmada fácilmente, trasladada con rieles o por carretera y rearmada con un gasto de tiempo y energía mínimos.
En la plata de mezclado intermitente o por pastones se sacan las fracciones de agregado caliente de distintos tamaños de las tolvas de almacenamiento en las cantidades necesarias para hacer un pastón de mezcla. Se introduce entonces toda la combinación de agregados en una cámara de mezclado. Se mezcla cuidadosamente el asfalto ya pesado con el agregado, luego se vacía el material del mezclador en un solo pastón.

En la planta de mezclado continuo se introducen el agregado y el asfalto se combinan mezclan y descargan manteniendo el flujo ininterrumpido. La combinación de los materiales se hace generalmente por mediciones volumétricas, basadas en su peso unitario. La alimentación de los áridos y del asfalto en un extremo del mezclador se hace por medio de dispositivos interconectados que mantienen automáticamente las proporciones correctas. Los materiales a medida que son mezclados son llevados por paletas agitadoras hacia el extremo de descarga.
En la planta de mezclado en tambor, las mezclas asfálticas en caliente se elaboran con un sistema de alimentación en frio, un sistema dosificador de asfalto, un tambor secador mezclador giratorio y un silo de almacenamiento.


UBICACIÓN

La planta debe estar situada de forma tal que los camiones que transportan la mezcla elaborada para pavimentación no retrasen a los que provisionan los materiales. Generalmente están a un lado de una cantera o de una line férrea de forma tal que el manipuleo de los agregados que entran es mínimo y cerca de un buen camino para que los camiones que transportan la mezcla no congestionen el transito ni se demoren.
Para seleccionar el lugar de instalación de la planta se deben tener en cuenta, ciertas pautas como el escurrimiento superficial del agua, dirección predominante del viento, proximidad de mano de obra y mercado, y base solida y apropiada.


ACOPIO Y ALIMENTACION EN FRIO DE LOS AGREGADOS

Acopio de agregados

Se hace en pilas o montones construidos cuidadosamente sobre superficies limpias y estables, tomando las previsiones necesarias para evitar que los materiales se mezclen o contaminen.
El movimiento de vehículos hacia y desde pilas debe ser fácil, sin estorbos. Por lo tanto no es conveniente almacenar cerca de la planta más reservas de material que las necesarias para algunos días. Para operar bien, la cantidad de materiales que entran al acopio debe ser del mismo orden, aproximadamente, que la cantidad correspondiente de los mismos que se retira del acopio.
El manejo del filler es distinto porque se aglutina o endurece al humedecerse. Se lo almacena separado para protegerlo de la humedad.


APROVISIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE ALIMENTACION EN FRIO

El sistema de alimentación del agregado frio construye el mayor componente de la planta de mezcla asfáltica en caliente. Se puede cargar con los siguientes métodos o una combinación de los mismos:
1. Tolvas descubiertas, con dos, tres o cuatro compartimientos alimentadas generalmente por una grúa con balde de almeja o por un cargador frontal.
2. Túnel situado bajo los monons de acopio, separados por mamparas de contención, para amontonar los mariales sobre el túnel se usan cins transportadoras, camiones, grúas o cargadores frontales.
3. Grandes tol o depósitos. para alimentarlos se usan camiones, vagones volcadores o volquetas que descargan directamente sobre las tolvas.

TIPOS DE ALIMENTADORES Y CONTROLES

Las unidades de alimentación de agregados pueden estar debajo de las tolvas de acopio o de las pilas o en posiciones que garanticen un flujo uniforme de agregados. Tienen controles que pueden ser fijados para producir un flujo uniforme de agregados hacia el elevador en frio, hay distintos tipos de alimentadores incluyendo:
Cinta transportadora continúa
Vibratorio
De banda articulada

SECADO Y CALENTAMIENTO DE AGREGADOS
El secador

Es una de las unidades básicas de una planta asfáltica. Seca y calienta el agregado proveniente de la alimentación en frio, haciéndolo apto para mezclarlo con el asfalto en la operación de mezclado con caliente.

Generalmente es un tambor metálico grande giratorio montado con cierta pendiente y equipado en su extremo inferior con una unidad de calentamiento a combustible líquido o gaseoso.
Los gases calientes del quemador recorren desde el extremo inferior del tambor giratorio hasta salir afuera por su extremo superior. El agregado frio que entra por el extremo superior de secador, es recorrido por ángulos o aletas de acero montadas en su interior. Cuando el tambor gira, levantan el agregado y lo dejan caer formando una cortina a través de los gases calientes y la llama. Además el agregado va avanzando hacia el extremo inferior del secador debido a la inclinación del mismo.
El agregado ya caliente, se descarga en un elevador que los lleva hasta las zarandas y el almacenamiento en caliente.

El secado es la operación más costosa en la producción de la mezcla y también es el cuello de botella que se encuentra con más frecuencia en una planta de operación. El mejor secador es aquel que reúne el nivel de rendimiento deseado con la menor inversión y costos de operación.

SISTEMA INDICADOR DE TEMPERATURA

Las temperaturas del agregado para mezclarlo están normalizadas. Se miden con un termómetro o con una termocupla adosada a un termómetro indicador. En general se prefieren estos últimos ya que reaccionan más rápido ante cambios de temperatura.


COLECTOR DE POLVO

Opera adyacentemente y en combinación con el secador y esto es necesario para que la planta trabaje eficientemente. Elimina o reduce el efecto perjudicial que causa el polvo cuando sale junto con el aire del secador. Los sistemas colectores modernos son altamente eficientes. Generalmente cuentan con dispositivos para devolver el polvo recogido al agregado caliente a medida que este sale del secador y es recogido por el elevador caliente.


Hay tres tipos de colectores de polvo:

• Colectores ciclónicos
• Colectores de filtro de tejido
• Lavadores en húmedo

ACOPIO DE AGREGADOS EN CALIENTE

UNIDAD DE ZARANDEO

El elevador en caliente transporta el agregado seco desde el secador hasta una unidad que contiene zarandas, tolvas de almacenamiento y dispositivos para establecer las proporciones de agregado. Las zarandas separan los agregados en fracciones de distintos tamaños normalizados, enviando cad una a una tolva diferente. Cualquier desequilibrio que aparezca en esta tolvas en caliente situadas bajo las zarandas significa que es necesario hacer correcciones en algún lugar, generalmente en el alimentador de agregados en frio. Se deben seleccionar las zarandas de tamaños que permita la separación de materiales en fracciones iguales en peso.

TOLVAS EN CALIENTE

Se usan para almacenar temporalmente las fracciones de distintos tamaños del agrgado calentado y clasifiado. Cada deposito debe ser lo suficientemente grande para evitar que el material se agote cuando el material esta operando a capacidad completa. Cada tolva debe estar provista de un aliviadero para evitar que los agregados puedan caer en otras tolvas o que se llenen tanto que las zaranda vibratoria se apoye en los aridos, lo cual produce sobrecargas y daño a las zarandas.

RELLENO MINERAL

POLVO RECOGIDO:

Si el material recogido en el recolectgor de polvo puede ser recombinado con los agregados en la mezcla satisfactoriamente, parte de el o su totalidad puede hacerse volver a la instalación.
En la parte inferior del colector de polvo hay un tornillo sinfín que recoge el polvo y los finos que se depositaron en la camara del mismo y los deja en la parte inferior del elevador en caliente donde se juntan con el agregado que sale del secador.

FILLER COMERCIAL:

En general, las plantas asfálticas de tipo superior tienen sistemas de alimentación separados para introducir el relleno mineral comercial en la mezcla. Se depositan en un alimentador a nivel de tierra y se transporta sucesivamente con un elevador de tornillo, un elevador hermetico de polvo y una canaleta de descarga hasta llegar a una tolva compensadora. Desde aquí se incorpora el agregado a medida que este cae en las tolvas en caliente para ser mezclado.


ACOPIO DEL ASFALTO

TANQUES PARA ASFALTO

En las plantas debe almacenarse asfalto en cantidad suficiente para mantener una producción uniforme incluso contando con posibles retrasos en las entregas de material y en los ensayos.
La película de asfalto depositada sobre los agragados se endurece por efecto del calor y exposición al aire. El tiempo de mezclado debe ser el mas corto, compatible con una distribución uniforme de los tamaños de los aridos y un revestimiento uniforme de sus partículas con asfalto. La velocidad de los ejes del mezclador y la disposición y angulo de las paletas son factores que influyen en el rendimiento del mezclador.
Después de completar el tiempo de mezclado se abre el fondo del mezclador descargando su contenido en el silo de almacenamiento o en el camión.


INSTALACIONES AUTOMATICAS

Las plantas intermitentes modernas se clasifican en tres categorías según su grado de automatización:
A. Manuales
B. Semiautomáticas
C. Automaticas

La mayoría de las plantas tienen en común el control mecanico de los procedimientos de mezclado y pesado. Hasta en las plantas manuales los sistemas de placa han sido reemplazados por cilindros de aire comprimido o hidráulicos accionados por interruptores eléctricos que manejan las compuertas de las tolvas de reserva, los alimentadores, las válvulas para asfalto, la compuerta de descarga de la caja de pesado y la compuerta de descarga de del mezclador.
En las plantas semiautomáticas todas las operaciones están bajo un ciclo automatico de control. Por medio de interruptores limites se asegura que todas las funciones tengan la secuencia adecuada.

Los controles computarizados fiscalizan totalmente las funciones de una planta asfáltica y mantienen un registro automatico y un inventario continuo de materiales y producción .

INSTALACIONES MEZCLADORAS CONTINUAS

En una planta de mezclado continuo, el mezclador se aalimenta desde un extremo con un flujo de agregado caliente, medido en volumen. Simultáneamente se distribuye el asfalto en el mezclador en una porción de volumen previamente establecida. Los ingredientes a medida que se mezclan se desplazan despacio hacia el extremo de descarga del mezclador.

COMPUERTAS DE LOS DEPOSITOS EN CALIENTE

Los áridos y el asfalto se introducen continuamente en el mezclador y la mezcla terminada sale de la planta también continuamente. Los dispositivos de alimentación del asfalto y agregados están conectados de tal forma que se obtienen automáticamente en las proporciones correctas.


DISTRIBUCION DEL ASFALTO

Las plantas mezcladoras continuas están equipadas con bombas de asfalto de desplazamiento positivo de dos tipos. Una es una bomba de volumen fijo que se regula cambiando los engranajes de mando o ajustando una cavidad interna .
La otra bomba es de volumen regulable controlada por un volante de regulación.

MEZCLADOR

La función de un mezclador en paletas de tipo continuo es la misma que en una instalación de tipo intermitente. Sin embargo, en lugar de mezclar los materiales por pastones ellos son mezclados a medida van siendo impulsados hacia el extremo en descarga.

INSALACIONES AUTOMATICAS

Controles automaticos adicionales de una planta mezcladora de asfalto:
1. Controles automaticos de los quemadores
2. Descarga automática de la mezcla
3. Corte auomatico del mezclado de la graduación en caso de alimentación de las tolvas en caliente inapropiada o escasa.
4. Enclavamientos eléctricos que detienen la instalación en el caso de falla en cualquier parte del sistema.


MEZCLADO EN TAMBOR

INSTALACIONES BASICAS

El mezclado en tambor es un proceso de fundamentos simples que permite reducir mezclas asfálticas calientes en una planta que no tiene zarandas para los agregados calientes, ni tolvas de almacenamiento en caliente ni mezclador de paletas. La instalación esta formada por un sistema de alimentación en frio, un tambor secador mezclador giratorio con aletas modificadas, un sistema de provisión y distribución del asfalto y una celda compensadora. A esta planta se le denomina también planta de ´´ tambor secador´´.

CONTROLES

En estas plantas se necesitan además los siguientes controles y equipo para asegurar un producto cuya calidad cumpla en todos los aspectos con las normas:
1. Controles individuales de la alimentación en frio, para cada tamaño de agregado.
2. Interconexión entre la alimentación en frio y el asfalto y aditivos cuando se usan
3. Sensores para determinar el contenido de humedad del agregado que permiten realizar las correcciones necesarias en las proporciones de los materiales.
4. Medios para poder extraer muestras de todos los materiales componentes mientras la planta está en plena producción-
5. Controles automáticos del quemador
6. Colector primario de polvo que pueda realimentar el material recorrido
7. Sensores para medir la temperatura de la mezcla caliente al descargarla

FUNCIONAMIENTO

El control de la granulometría del agregado se lleva a cabo en las operaciones de trituración y de acopio del mismo. Los alimentadores controlados con exactitud, dosifican los agregados a medida que dejan los depósitos en frío. Las cintas básicas que pesan y controlan continuamente los agregados combinados están interconectadas con una bomba medidora de asfalto para mantener una elevación constante entre ambos, el asfalto se puede adicionar indistintivamente en el punto de entrada del agregado o en distintas posiciones dentro del tambor. El agregado se seca y se combina en el tambor en donde también se le adiciona el asfalto.
El quemador esta en la parte superior del tambor en el extremo de entrada del agregado. Lo que significa que hay una separación paralela de los gases del quemador y de la mezcla en asfalto agregado hacia el extremo de descarga.

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