"Uso de aditivo Bioroad Lazaro para la fabricacion de mezclas bituminosas con 100% de reciclado del firme existente"

Miguel Ángel Sanz Coll(*), Jorge Coelho(*), Leonardo Coelho(*), Gerardo Botasso(**), Manuel Salas Casanova(***), Roberto Orozco(****).

(*) SACYR GREEN (**) Universidad Tecnológica Nacional. La Plata.
(***) CEMOSA (****) TECNOFIRME

1. Introducción

La sociedad ha tomado conciencia de la importancia de reducir el impacto sobre el medio ambiente derivado de la construcción y el mantenimiento de las infraestructuras de carreteras, por otra parte, las cuales son muy necesarias para el desarrollo y el progreso de la sociedad.

La innovación en nuevos procesos y materiales más sostenibles, tanto para construir nuevas carreteras como para conservar las existentes, ha de ser un objetivo ineludible para las administraciones y empresas constructoras como respuesta a este reclamo de la sociedad.

De modo general se busca dentro de los objetivos de las mezclas sostenibles:

Enfoque en las técnicas y procedimientos: Aportar técnicas o procedimientos que se consideren más sostenibles para elaborar mezclas bituminosas.
Economía Circular: Contar con un rendimiento y aprovechamiento óptimo de las materias primas y la mayor valorización posible de los residuos procedentes de las obras, o de otros sectores industriales, para promover la economía circular en el sector de la construcción y disminuir las emisiones asociadas a esta actividad.
Cumplimiento de las normas vigentes: procurar que se cumplan los requisitos mínimos solicitados por la normativa vigente desde el punto de vista mecánico, estructural y de durabilidad de la intervencion.

Dentro de las múltiples metodologías que se pueden utilizar para elaborar mezclas bituminosas más sostenibles se pueden resaltar los procedimientos que se listan a continuación:

a) Mezclas bituminosas con incorporación de material bituminosos reciclado (RA, del inglés Reclaimed Asphalt): este método aprovecha un residuo existente y reduce el consumo de materias primas.
b) Procedimientos para reducir la temperatura de elaboración y extendido de las mezclas bituminosas: supone un menor consumo energético.
d) Mezclas bituminosas ultrafinas (AUTL, del inglés Asphalt for Ultra-Thin Layer): menor consumo de recursos.
e) Mezclas bituminosas con polvo de caucho: se fabrican utilizando un residuo y se puede obtener una mayor durabilidad.
f) Usos de subproductos de otras industrias como agentes rejuvenecedores de asfaltos oxidados como así también para disminuir la temperatura de elaboración y mejorar la trabajabilidad de las mezclas bituminosas.

Aditivos para la producción de mezclas asfálticas fabricadas en caliente o semicalientes, que se aplican incluso a bajas temperaturas (-20°C) con prestaciones de mezclas asfálticas en caliente.

La evaluación de la sostenibilidad podrá evaluarse si se consideran aspectos ambientales tales como la descarbonización, caminando hacia la Neutralidad Climática en 2050, la economía circular, y el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), establecidos en la Agenda 2030.

Si consideramos en forma específica el consumo de energía en el proceso de elaboración y puesta en obra, las mezclas bituminosas se clasifican en mezclas en caliente (MBC), semicalientes (MBS), templadas (MBT) y en frío (MBF).

a) Las mezclas en caliente (MBC) o hot mix asphalt (HMA) son aquellas cuya temperatura de fabricación se fija en torno a 150 - 165ºC.
b) Las mezclas semicalientes (MBS) o warm mix asphalt (WMA) son en las que, mediante el empleo de betunes especiales, aditivos u otros procedimientos, se logra disminuir la temperatura mínima de mezclado en torno a 25-30ºC respecto a la mezcla equivalente, de tal forma que sus temperaturas de fabricación se sitúan entre 130 - 150ºC.
c) Las mezclas templadas (MBT) o half-warm mix asphalt (WMA) son aquellas fabricadas a temperaturas aún menores, entre 60 y 100ºC.
d) Las mezclas bituminosas en frío (MBF) o cold mix asphalt, son aquellas en las que no se calientan los componentes, y el proceso de fabricación y puesta en obra tiene lugar a temperatura ambiente.

Figura 1. Tipos de mezclas bituminosas de acuerdo la temperatura de elaboración

La utilización de betunes modificados, uso de NFVU, empleo de aditivos, selección de granulometrías adecuadas, y una puesta en obra especialmente controlada, permiten alcanzar valores de resistencias finales muy elevadas en las mezclas bituminosas que se fabrican a menores temperaturas que las mezclas en caliente.

Es por ello que en SACYR GREEN, se trabaja en ese contexto, innovando en tecnologías que permitan realizar aportes concretos en el escenario planteado hasta aquí.

1. El caso de las mezclas bituminosas sostenibles de SACYR GREEN

EL grupo empresarial brinda soluciones a las mezclas bituminosas hasta aquí planteadas por medio de alternativas tecnológicas específicamente desarrolladas, entre las cuales citamos:

a) RARx. Caucho modificado o pre digerido de polvo de neumático al final de su vida útil (NFVU).

En este caso RARx, que ha ganado el mercado en España, ha crecido su uso en Europa y Latinoamérica. El RARx reemplaza a la utilización de polímeros vírgenes (SBS). Este polímero se ha visto encarecido por el aumento de las materias primas derivadas del petróleo por el efecto de la guerra de en Ucrania.

Tabla 1. Consumos de energía de producción de SMA en 25 años de vida de servicio para igualdad de espesores. Proyecto Guyana.
Consumos de energías no renovables (MJ)
Etapa de la obra	SMA Asfalto con SBS + Fibra de celulosa	SMA Asfalto convencional + polvo de caucho pre-digerido
Construcción de la capa	14.678	13.290
Estrategia de rehabilitación a 25 años 1,50 %	8.398+1.155
Estrategia de rehabilitación a 25 años 1,15 %		3.182+1.155
TOTAL DE ENERGIA NO RENOVABLE (MJ)	24.231	17.627

Tabla 2. Emisiones de potencial de calentamiento global (KgCO2) para la producción de SMA 25 años de servicio para igualdad de espesores
Emisiones de potencial de calentamiento global (KgCO2eq)
Etapa de la obra	SMA Asfalto con SBS + Fibra de celulosa	SMA Asfalto convencional + polvo de caucho pre-digerido
Construcción de la capa	854	770
Estrategia 1.50%	506+81
Estrategia 1.15%		204+81
EMISIONES DE POTENCIAL DE CALENTAMIENTO (KgCO2eq)	1441	1055

a) Aditivos BIOROAD.

Los aditivos producidos en Valencia, de la línea denominada BIOROAD, presentan varias características que son una verdadera revolución tecnológica, principalmente porque son aditivos mucho más sostenibles que sus competidores en el mercado.

Tabla 3. Componentes del BIOROAD
COMPONENTES
Alpechín
Tensioactivos anfóteros anfifilico
Amidas de ácidos grasos
Aceites residuales vegetales
Tetraetilenpentamina
Grafeno

Fotografía 1. Grandes Balsas de alpechín en Jaén.

Imagen referencial

España genera 5,6 millones de toneladas de alpechín por año. Son aditivos para asfalto de última generación, a base de tensioactivo anfifilico con base en Ester de ácido graso vegetal residual ecológico enriquecido con grafeno.

Tabla 4. Temperaturas vs Dosis de BioRoad
Tipos de Aditivos	% aditivo/ % de bitumen	Temp. De elaboración	Temp. De compactación
BIOROAD WM	0.7	135+/-5	110 +/-5
BIOROAD WM	1.0	130+/-5 (*)	100 +/-5
BIOROAD WM	1.5	120+/-5 (*)	90 +/-5
BIOROAD WM	2.0	115+/-5 (*)	80 +/-5
BIOROAD SB	10.0/15.0	120+/-5 (*)	EXTENDIDO FRIO
BIOROAD SB	30.0/50.0	120+/-5 (*)	EXTENDIDO FRIO

c) BIOROAD LAZARO

Aditivo ecológico ideal para elaborar en forma trabajable mezclas bituminosas en caliente con 100% de RAP, actuando como un rejuvenecedor del ligante envejecido.

En mezclas bituminosas preparadas en caliente, la dosis de aplicación de BIOROAD LAZARO puede ser de hasta el 2% del peso total de la mezcla. Para mezclas en frío, la dosis puede ser hasta el 4%.

Tabla 5. Características del BIOROAD LAZARO
Aspecto:	Líquido Negro
Olor:	Característico
Densidad:	0,90 g/cm³
Viscosidad:	60,00 cSt a 40º

Fotografía 4. BIOROAD LAZARO

a) Mezcla bituminosa en frio MBF con RAP y BIOROAD LAZARO

Las mezclas bituminosas se diseñan sobre fresado de obra.

Tabla 6. Granulometría del RAP
Tamiz [mm]	Pasante [%]
40	100
31.5	100
20	100
16	100
14	100
12.5	100
10	100
8	99.9
6.3	92.9
4	66.8
2	43.4
1	30.4
0.5	22.5
0.25	17.4
0.125	13.9
0.063	11.5

Grafico 1. Granulometría de la muestra analizada

UNE ES 932-3:2004 - DESCRIPCIÓN PETROGRAFICO SIMPLIFICADO

Tabla 7. Composición del RAP en la fracción retenida en tamiz nº4
Grava calcárea y dolomítica surgiendo vamos depósitos fluvioglaciar	26,0%
Agregar De origen artificial	7,9%
grava De origen porfídico	16,2%
grava De origen basáltico	49,9%
Elementos extraños	0,0%

4. Conclusiones

El Grupo SACYR GREEN se compromete con la sustentabilidad fabricando productos que permiten bajar los niveles de consumo de energía y las emisiones de CO2.
En la línea de los NFVU, comercializa el RARx, caucho pre digerido que permite obtener las mezclas posicionadas hoy en día como sostenibles, con menores espesores y mayor durabilidad.
Desde el punto de vista de la energía y las emisiones, comercializa 3 aditivos de la línea BIOROAD, con los cuales se pueden elaborar mezclas tibias, semicalientes y con 100% de fresado.
En la presentación se pueden observar para la utilización del BIOROAD LAZARO con 100 % de RAP, los valores sobre muestras de diseño han arrojado resultados volumétricos aceptables para las exigencias de obras en Europa.

3. CASOS DE OBRAS

3.1. CCR Nova Dutra - Rodovia Presidente Dutra Km 184,3 - Brasil

3.2. Rue de Moutfort, Contern – Luxemburgo