ES2247715T3 - Agente antideslizante para superficies de carreteras heladas y procedimiento y aparato para aplicarlo. - Google Patents
Agente antideslizante para superficies de carreteras heladas y procedimiento y aparato para aplicarlo.Info
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Abstract
Agente antideslizante para una superficie de carretera cubierta de nieve y/o hielo, estando dicho agente antideslizante compuesto por trozos triturados planos que se pueden obtener triturando pizarra negra, caracterizado porque dicha pizarra negra se puede triturar en plano para obtener tamaños de grano diferentes que oscilan entre 4, 0 y 1, 5 mm.
Description
Agente antideslizante para superficies de
carreteras heladas y procedimiento y aparato para aplicarlo.
La presente invención se refiere a un agente
antideslizante para una superficie de carretera helada y a un
procedimiento para aplicarlo, y más en particular a un agente
antideslizante para una superficie de carretera helada para aumentar
el rozamiento entre los neumáticos del vehículo y la superficie de
la carretera mediante su esparcimiento sobre la superficie de la
carretera que está cubierta de nieve o hielo, y a un procedimiento
para esparcirlo. También se describe un aparato para esparcir dicho
agente antideslizante sobre la superficie de la carretera.
En invierno, en las carreteras se produce
frecuentemente en diferentes condiciones un estado de superficie de
carretera escurridiza (coeficiente de patinazos: aproximadamente 20)
y un estado de superficie de carretera sustancialmente escurridiza
(coeficiente de patinazos: entre 10 y 0). Por tanto, desde el punto
de vista del mantenimiento de las carreteras en invierno, se intenta
garantizar la seguridad del tráfico fijando el objetivo para el
estado de la superficie de las carreteras en un coeficiente de
patinazos de 30 o más. La figura 1 es un diagrama esquemático que
muestra la relación entre el estado de la superficie de la
carretera, la velocidad de marcha de los vehículos y el coeficiente
de patinazos. El rango que se muestra en A es un estado de
superficie de carretera que tiene encima una capa de hielo o
película de hielo, y el rango que se muestra en B es un estado de
superficie de carretera que tiene encima nieve comprimida o nieve en
grano. El rango que se muestra en C es un estado de la superficie
del firme en condiciones de lluvia, y el rango que se muestra en D
es un estado de la superficie del firme en condiciones de tiempo
seco. El símbolo "a" corresponde a un coeficiente de rozamiento
por deslizamiento que se representa con el coeficiente de patinazos
30, "b" corresponde a un coeficiente de rozamiento por
deslizamiento que se representa con el coeficiente de patinazos 20,
"c" corresponde a un coeficiente de rozamiento por
deslizamiento que se representa con el coeficiente de patinazos 10,
y "d" corresponde a un coeficiente de rozamiento por
deslizamiento que se representa con el coeficiente de patinazos
0.
La medida más importante para mejorar el
coeficiente de patinazos consiste en evitar que la nieve y/o el
hielo permanezca en la superficie de las carreteras. Por tanto, para
retirar toda la nieve se usan quitanieves, se esparcen agentes
anticongelantes, arena o similares para evitar patinazos, se raspan
las superficies de carretera heladas con instrumentos especiales,
etc., como medidas para mejorar el coeficiente de patinazos. Sin
embargo, no se han obtenido todavía resultados satisfactorios.
Por ejemplo, los materiales que se han usado como
agentes anticongelantes, la mayoría de las veces consisten en
cloruro de calcio y cloruro de sodio (las denominadas sales). Estas
sales, usadas como agentes anticongelantes, además de las arenas
antideslizantes, tienen tendencia a salirse de las carreteras cuando
se esparcen, dependiendo de su peso específico y de su diámetro de
partícula. Una vez esparcidas por la superficie de la carretera, los
vehículos que circulan las arremolinan sin que se adhieran a la
superficie de la carretera, y por esta razón es difícil mantener su
efecto de prevención de patinazos durante un largo periodo de
tiempo. En el caso en el que se usa sal, cuando desciende la
temperatura de la solución acuosa de la sal, la solución se vuelve a
congelar y hace que la superficie de la carretera se convierta en
una pista de patinaje que hace que se produzcan cortes de tráfico.
Además, como normalmente se usa una gran cantidad de sal, existe
cada vez más temor de que la sal dañe el medio ambiente y los
vehículos y produzca contaminación.
La arena que normalmente se esparce como
antideslizante es arena natural o de piedra triturada. Sin embargo,
aunque se esparza incluso un agente antideslizante tal como esta
arena natural o triturada sobre una superficie de carretera helada,
los vehículos que circulan la arremolinan y hacen que salga volando
hacia los arcenes o lejos de la carretera. Esto crea el problema de
que no se pueda mantener el efecto de prevención de patinazos
durante un largo periodo de tiempo. Por ejemplo, si por la
superficie de una carretera sobre la que se ha esparcido agente
antideslizante pasan aproximadamente 100 vehículos, una cantidad
considerable de agente antideslizante sale volando y pierde su
efecto de prevención de patinazos en más o menos dos horas. Esto da
como resultado el inconveniente de que se debe aumentar la
frecuencia de uso y/o la cantidad de agente antideslizante para
garantizar la seguridad del tráfico.
El documento JP 61-188482/A
describe un agente formado por trozos triturados que se obtienen
triturando piedra que se puede triturar de forma plana. Este agente
que funde la nieve y que se puede aplicar rociándolo para que
absorba el calor solar, se prepara haciendo que las caras planas de
la pizarra consolidada negra choquen contra un aparato triturador
centrífugo y se trituren en plano aún más. Según la descripción de
este documento, el agente tiene un mayor poder absorbente de calor
solar que los agentes convencionales. El agente conocido tiene un
peso específico de 2,7 aproximadamente, lo que resulta adecuado para
esparcirlo desde el aire. Cuando se esparce desde una altura que
está por encima de una superficie nevada, el aire no lo dispersa, y
por tanto no contamina, ya que el agente de deshielo contiene como
ingredientes esenciales cantidades muy pequeñas de hierro, manganeso
y cobre cálcico. El documento japonés mencionado recomienda un
tamaño de grano que oscile entre aproximadamente 0,5 y 1,2 mm como
tamaño ventajoso para esparcir tales trozos triturados de pizarra
negra. El inventor ha encontrado que un agente de pizarra negra con
un tamaño de grano de entre 0,5 y 1,2 mm es únicamente adecuado para
fundir nieve rápidamente esparciendo el agente conocido sobre una
superficie con nieve, y no es en absoluto eficaz como agente
antideslizante debido a que la mayor parte del agente antideslizante
conocido está formado por grano pulverizado.
Por tanto, un objeto de la presente invención es
superar los inconvenientes mencionados asociados con el estado de la
técnica, ya que ni las sales ni las arenas tienen una alta capacidad
de prevención de patinazos en las superficies de las carreteras y se
producen fallos como por ejemplo que la solución acuosa de la sal se
vuelve a congelar.
Otro objeto de la presente invención consiste en
evitar la contaminación que produce la sal y mejorar la capacidad de
adhesión de un agente anticongelante que se ha esparcido sobre una
superficie de carretera helada, manteniendo así su efecto de
prevención de patinazos durante un largo periodo de tiempo.
La invención, según se define en la
reivindicación 1, consiste en un agente antideslizante formado por
trozos triturados obtenidos triturando una piedra triturable, por
ejemplo pizarra negra como materia prima, en pequeñas partículas
planas, aprovechándose de su capacidad de trituración en plano. Como
los trozos triturados de este agente antideslizante para una
superficie de carretera helada son planos y tienen un peso
específico relativamente alto (aproximadamente 2,7), se pueden
esparcir de manera continua sobre una superficie de carretera sin
que salgan volando cuando se esparcen. Por tanto, cuando se
esparcen, el agente antideslizante tiene una mayor eficacia de
recubrimiento por peso unitario. Como se pone en contacto estrecho
con la superficie de la carretera y se estabiliza, es decir, tiene
una buena capacidad de adhesión; se puede mantener su efecto de
prevención de patinazos durante un largo periodo de tiempo.
Además, como se define en la reivindicación 2, la
invención consiste en un procedimiento para calentar y esparcir el
agente antideslizante para una superficie de carretera helada según
la reivindicación 1. Como las partículas más grandes del agente
antideslizante tienen mayor capacidad de calentamiento y las
partículas más pequeñas tienen menor capacidad de calentamiento,
cuando se adhieren a una superficie de carretera que está cubierta
de nieve y/o hielo, el agente antideslizante se funde con la
superficie y forma rápidamente irregularidades sobre la misma
mejorando así el efecto de prevención de patinazos.
Además, para esparcir el agente antideslizante
para una superficie de carretera helada, se usa un aparato que
comprende: una tolva que se carga de agente antideslizante, un
calentador para calentar el agente antideslizante y un esparcidor
para esparcir el agente antideslizante sobre la superficie de la
carretera. Con este aparato para esparcir un agente antideslizante,
se puede calentar el agente antideslizante para una superficie de
carretera helada a una temperatura de entre 100ºC y 300ºC y después
esparcirlo sobre la superficie de carretera helada.
Como ya se ha mencionado, en este agente
antideslizante calentado para una superficie de carretera helada, la
capacidad de calentamiento varía dependiendo del tamaño de partícula
del agente antideslizante para una superficie de carretera helada.
Cuando las partículas del agente antideslizante para una superficie
de carretera helada que tienen diferentes capacidades de
calentamiento se esparcen sobre la superficie de carretera helada,
se forman irregularidades sobre la superficie de carretera helada
que se está fundiendo. Por tanto, el efecto de prevención de
patinazos del agente antideslizante para una superficie de carretera
helada que se ha adherido a la superficie de carretera, y la
superficie de carretera helada con las irregularidades que ha
formado el agente antideslizante permiten en combinación que el
efecto de prevención de patinazos se mantenga durante un largo
periodo de tiempo y que mejore.
- La figura 1, es un diagrama esquemático que
muestra la relación entre el estado de la superficie de carretera,
la velocidad de marcha de los vehículos y el coeficiente de
patinazos.
- La figura 2, es una vista en sección parcial
que muestra un aparato para esparcir agente antideslizante para una
superficie de carretera helada según la presente invención.
- La figura 3, es una vista explicativa del
aparato para esparcir un agente antideslizante para una superficie
de carretera helada según la presente invención, visto desde el lado
del esparcidor.
El agente antideslizante para una carretera
helada según la presente invención utiliza como materia prima una
piedra que se puede triturar, por ejemplo, puede utilizar pizarra
negra. La pizarra negra se puede triturar en láminas delgadas
planas. Cuando estas láminas se trituran además con un triturador
centrífugo, salen volando centrífugamente en la dirección en la que
encuentran la menor resistencia, y al chocar los lados de sus
superficies planas, éstas se trituran formando trozos más pequeños y
más planos, formando pequeñas partículas de trozos triturados. Por
ejemplo, se usa una pizarra negra como materia prima que se ha
triturado con un triturador hasta obtener un tamaño adecuado. Cuando
esta pizarra negra se pone además en un triturador centrífugo que
gira en vertical (turbo martillo), se aplica una fuerza de
trituración fuerte verticalmente en el lateral de la superficie
plana, y la pizarra negra triturada se reduce a trozos más pequeños
y planos debido al choque que produce la fuerza de trituración. Con
este mecanismo, se obtienen trozos triturados con un tamaño de grano
determinado. Después, al tamizar estas piezas trituradas con la
ayuda de un tamiz y seleccionando el tamaño de grano adecuado, se
puede obtener el agente antideslizante. El tamaño de grano oscila
entre 4,0 y 1,5 mm.
Usando diferentes tipos de trozos triturados, se
comprobaron sus efectos de prevención de deslizamiento, y los
resultados se muestran a continuación.
Se juntaron en un triturador centrífugo giratorio
vertical (turbo martillo de tipo OMSP) pizarra negra (pizarra
natural) y una piedra plana que se ha había triturado con un único
triturador basculante en trozos de unos 50 mm, y se trituraron con
este triturador a una velocidad giratoria del eje principal de entre
900 r.p.m. y 1.300 r.p.m hasta obtener trozos triturados planos
negros con un diámetro de 4 mm o menos. Con la ayuda de un
clasificador de tamiz vibratorio (tipo OP), se tamizaron estos
trozos y se clasificaron en clases de entre 4,0 y 1,5 mm y de entre
3,0 y 1,0 mm. Después, se midieron a intervalos el coeficiente de
patinazos para superficies de carreteras nevadas y/o heladas sobre
las que se habían esparcido estos trozos triturados, usando:
Muestra 1 (entre 1,5 y 4,0 mm, volumen de
esparcimiento 150 gr/m^{2}),
Muestra 2 (entre 1,0 y 3,0 mm, volumen de
esparcimiento 200 gr/m^{2}),
Muestra 3 (entre 1,0 y 3,0 mm, volumen de
esparcimiento 100 gr/m^{2}),
Arena (piedra de sílice) (entre 1,0 y 3,0 mm,
volumen de esparcimiento 200 gr/m^{2}).
Los resultados de las mediciones se muestran en
la tabla 1.
Fecha de ejecución: 20 de febrero de 1997, entre
las 13:00 y las 19:00.
Lugar de ejecución: Carretera Nacional 225 en
Higashi-futo-dori,
Shin-minato, Ishikari-machi,
Hokkaido (1.700 m de longitud).
Procedimiento de medición: Medición del
coeficiente de patinazos con un coche de medición de resistencia a
patinazos del tipo de la Universidad de Hokkaido.
Medidor: Laboratorio de transporte, facultad de
ingeniería de la Universidad de Hokkaido.
Estado de la superficie de la carretera: De
estado de nieve comprimida a estado de placa de hielo (coeficiente
de patinazos: media de 15).
Temperatura de la superficie de la carretera:
Entre -1,5ºC y -5,8ºC.
Volumen de tráfico: 744 vehículos (coches
normales: 338, coches grandes: 406).
| Tiempo transcurrido | 1 hora | 2 horas | 3 horas | 4 horas | 5 horas | 6 horas | Descripción de una |
| después de esparcir | muestra de agente | ||||||
| la muestra | antideslizante para | ||||||
| una superficie de | |||||||
| carretera helada | |||||||
| Muestra 1 | 42 | 39 | 39 | 37 | 38 | 37 | 1,5 - 4,0 mm |
| 150 g por m^{2} | |||||||
| Muestra 2 | 33 | 30 | 30 | 31 | 25 | 23 | 1,0 - 3,0 mm |
| 200 g por m^{2} | |||||||
| Muestra 3 | 28 | 27 | 25 | 24 | 23 | 22 | 1,0 - 3,0 mm |
| 100 g por m^{2} | |||||||
| Arena (piedra de sílice) | 32 | 23 | 20 | 15 | 16 | 13 | 1,0 - 3,0 mm |
| 200 g por m^{2} |
Se puede deducir de estos resultados que la
muestra 1 según la invención nos enseña los índices más altos como
agente antideslizante. Esto quiere decir que la muestra 1 se puede
mantener sobre la superficie de la carretera durante un largo
periodo de tiempo y que es la más adecuada para un uso práctico ya
que tiene un tamaño de grano grande y una buena adherencia a una
superficie de carretera, mostrando por tanto un coeficiente de
patinazos de 30 o más. Como arena, se usó arena triturada de piedra
de sílice con la dureza de piedra más alta. Se puede establecer a
partir de los resultados que la arena muestra un índice alto
aproximadamente una hora después del esparcir la muestra, aunque
después tiene un efecto de prevención de patinazos pequeño ya que no
se adhiere a la superficie de la carretera debido a que los
vehículos que circulan la dispersan.
Los resultados de análisis de las muestras 1 a 3
se muestran en la tabla 2.
| Componentes (8) | SiO_{2} | Al_{2}O_{3} | Fe_{2}O_{3} | CeO | Na_{2}O. K_{2}O MgO que contiene |
| 63 | 11 | 4 | 1,7 | Peso específico: 2,78 |
De los resultados de la prueba anterior
mencionada, se deduce que los trozos triturados planos de pizarra
negra son muy eficaces para cubrir carreteras (eficacia de
recubrimiento por peso unitario) con su superficie cubierta de nieve
y/o hielo, ya que cuando se extienden se adhieren a la superficie de
la carretera por sus superficies planas, debido a su forma plana y a
que su peso específico (aproximadamente 2,7) tiene un valor muy
adecuado para esparcirlos. Como estos trozos triturados cuando se
extienden sobre una superficie de carretera con nieve y/o hielo, no
son arrastrados por el viento fuera de la carretera, es decir no
contaminan, y se adhieren a la superficie de la carretera con nieve
y/o hielo por sus superficies planas, la propiedad de adhesión de
estos trozos triturados es muy buena. De hecho, su efecto de
prevención de patinazos se mantuvo durante un largo periodo de
tiempo sin que los vehículos que se desplazaban los arremolinaran.
De los resultados de las pruebas anteriores se deduce que los
tamaños de grano que oscilan entre 4,0 y 1,5 son ventajosos para
esparcir tales trozos triturados.
Ahora, con respecto al uso del agente
antideslizante para una superficie de carretera helada según la
presente invención y con referencia a la distancia de frenado de
vehículos, la distancia media de frenado de los vehículos en una
superficie de carretera helada era de 44,9 m (40 km/h con neumáticos
sin cadenas) cuando no se esparcía agente antideslizante, mientras
que cuando se esparcía el presente agente antideslizante para una
superficie de carretera helada se obtenía una distancia media de
frenado de 24,5 m. Por tanto, el uso del agente antideslizante
reduce casi a la mitad la distancia de frenado, lo que verifica que
el agente tiene un buen efecto para la seguridad del tráfico. En
este caso, el agente antideslizante para una superficie de carretera
helada que se ha esparcido sobre la misma muestra una gran adhesión
a la superficie de la carretera, manteniendo su efecto durante un
largo periodo de tiempo (6 horas o más) en comparación con la sal o
la arena, que pierden su efecto en 1 ó 2 horas después de
esparcirlas.
Se prefiere que el agente antideslizante para una
superficie helada se caliente a una temperatura de entre 100ºC y
300ºC antes de esparcirlo sobre la superficie de la carretera
porque, cuando los agentes antideslizantes mencionados para una
superficie de carretera helada se extienden sobre la superficie de
la carretera después de calentarlo a una temperatura de 100ºC o más,
los agentes antideslizantes calientes, cuyas partículas más grandes
tienen mayor capacidad de calentamiento y las partículas más
pequeñas tienen menor capacidad de calentamiento, se funden con la
superficie y forman rápidamente irregularidades sobre la misma
cuando se adhieren a la superficie de carretera con nieve o helada,
mejorando así el efecto de prevención de patinazos. Además, como
componente del agente antideslizante, se encuentra un 60% de
SiO_{2}, que puede acumular calor internamente, y contribuye a
mejorar la adhesión del agente antideslizante sobre la superficie de
la carretera. Se puede calentar inmediatamente antes de
esparcirlo.
A continuación se describe en detalle un aparato
para esparcir el agente antideslizante para una superficie helada
con referencia a las figuras 2 y 3.
El número de referencia 1 de las figuras muestra
un aparato para esparcir un agente antideslizante sobre una
superficie de carretera helada, estando el aparato instalado en una
plataforma de sustentación de carga de un vehículo, por ejemplo un
camión. El aparato 1 comprende una tolva 2, un calentador 3 y un
esparcidor 4. La tolva 2 se apoya sobre un par de batientes 6a y 6b
que se han levantado por su parte frontal y posterior desde una
placa de asiento 5, y la tolva tiene un lado superior abierto como
abertura de carga 7 de agente antideslizante para una superficie de
carretera helada y un lado inferior abierto como abertura de salida
8. La tolva 2 diverge hacia su lado superior. La tolva 2 se carga
preferiblemente con agente antideslizante para una superficie de
carretera helada según la presente
invención.
invención.
En la abertura de salida 8 de la tolva 2 hay una
sección de alimentación 11 en la que está dispuesta giratoriamente
una placa helicoidal 10 dentro de un tubo horizontal 9 que está
acoplado en la abertura de salida 8. El agente antideslizante para
una superficie de carretera helada que se ha cargado en la tolva 2
se distribuye en una dirección gracias a la rotación de la placa
helicoidal 10 que es impulsada por una fuente de alimentación de
energía 12 conectada a dicha placa helicoidal 10.
El calentador 3 al que se lleva el agente
antideslizante para una superficie de carretera helada desde la
tolva 2 a través de una sección de alimentación 11, está dispuesto
en la parte delantera de la sección de alimentación 11 en la
dirección de descarga. El calentador 3 comprende un cilindro
calentador 13 situado en la parte inferior de la tolva 2 en el que
se inserta el extremo delantero de la sección de alimentación 11 en
la dirección de descarga, un quemador 14 montado en el extremo
delantero de la sección de alimentación 11, y una segunda fuente de
alimentación de energía 15. El cilindro calentador 13 se inclina
oblicuamente hacia arriba desde el lado de la sección de
alimentación, y el extremo del mismo en el lado opuesto al lado de
la sección de alimentación pivota giratoriamente en el lado de uno
de los batientes 6b. El cilindro calentador 13 gira gracias a la
energía que le transmite la segunda fuente de alimentación de
energía 15 que está dispuesta en el lado del batiente 6b, a través
de un elemento de transmisión 16, como por ejemplo una correa. El
cilindro calentador 13 contiene una placa de guía helicoidal 17 en
su circunferencia interna para arrojar el agente antideslizante
desde la sección de alimentación 11 por la pendiente del cilindro
calentador, en la dirección de descarga de la sección de
alimentación 11 hacia la dirección de avance del cilindro calentador
13. La placa de guía helicoidal 17 está adaptada para elevar el
agente antideslizante hacia el extremo superior del cilindro
calentador mediante la rotación del cilindro calentador 13 con la
ayuda de la guía que proporciona la placa de guía helicoidal 17.
Como se ha descrito antes, el cilindro calentador
13 contiene un quemador 14 y hace que el agente antideslizante para
una superficie de carretera helada sea arrojado mientras recibe el
calor de combustión del quemador 14 y el calor de radiación del
propio cilindro calentador. Cuando el agente antideslizante al que
se ha elevado la temperatura a una temperatura determinada llega a
una abertura de descarga 18 que está abierta en el lado del extremo
superior del cilindro calentador 13 y cuando la abertura de descarga
18 se coloca en la cara inferior del cilindro calentador 13 mediante
la rotación del mismo, el agente antideslizante para una superficie
de carretera helada al que se ha elevado la temperatura está listo
para ser descargado del cilindro calentador 13. El número de
referencia 19 muestra un depósito de fuel que suministra fuel al
quemador 14.
Al agente antideslizante para una superficie de
carretera helada que se ha calentado a una temperatura entre
aproximadamente 100ºC y 300ºC, se le gradúa la temperatura ajustando
la combustión del quemador según la cantidad de agente
antideslizante para una superficie de carretera helada que pasa a
través del cilindro calentador.
El esparcidor 4 está dispuesto para recibir el
agente antideslizante para una superficie de carretera helada que
cae por la abertura de descarga 18 del cilindro calentador 13, y
está formado por una tobera de guía 20 y un mecanismo esparcidor 21.
La tobera de guía 20 se inclina y abre hacia abajo como se muestra
en el dibujo para guiar el agente antideslizante que ha entrado por
una abertura superior 22, por lo cual el agente antideslizante se
esparce en una dirección mediante una placa de guía 23 que está
situada dentro. Además, el agente antideslizante para una superficie
de carretera helada que cae por una abertura inferior 24 de la
tobera de guía 20 se esparce hacia la superficie de la carretera
mediante la rotación del mecanismo esparcidor 21 que está colocado
opuesto a y por debajo de la abertura inferior 24 y que comprende un
eje giratorio 26 provisto de una pluralidad de paletas esparcidoras
25. La fuente de alimentación de energía para hacer girar el
mecanismo esparcidor no se muestra.
El esparcimiento del agente antideslizante para
una superficie de carretera helada se realiza haciendo avanzar un
vehículo que tiene el aparato 1 para esparcir dicho agente
antideslizante por la superficie de carretera helada. Aunque aquí se
muestra un aparato para esparcir agente antideslizante montado en
una plataforma de sustentación de carga de un camión, también se
puede usar un aparato alternativo de tipo remolcable.
Así, el aparato para esparcir el agente
antideslizante para una superficie de carretera helada está
preparado para esparcir un agente antideslizante al que se ha
elevado la temperatura sobre una superficie de carretera helada, y
como se ha descrito antes, al fundirse el agente antideslizante que
se ha esparcido haciendo avanzar el vehículo que tiene el aparato
montado, se forman irregularidades en la superficie, ya que existen
diferencias de tamaño en las partículas del agente antideslizante
para una superficie de carretera helada que se ha usado. Por tanto,
la mejora del efecto de prevención de patinazos debido a las
irregularidades que se forman en la superficie en la que se ha
fundido el agente antideslizante, y el efecto de prevención de
patinazos del mismo agente antideslizante para una superficie de
carretera helada debido a sus buenas propiedades de adhesión
permiten, en combinación, mantener una alto grado de prevención de
patinazos durante un largo periodo de tiempo.
La cantidad de agente antideslizante a esparcir
para una superficie de carretera helada se ajusta controlando la
cantidad de alimentación al cilindro calentador mediante el ajuste
del número de revoluciones de la placa helicoidal que está en la
sección de alimentación. La variación de la cantidad a esparcir por
hora sobre una superficie de carretera helada mediante la variación
de las condiciones de desplazamiento del presente aparato esparcidor
pueden adaptarse con el ajuste de la cantidad de alimentación al
cilindro calentador. Además, el ajuste de la temperatura del agente
antideslizante para una superficie de carretera helada también se
realiza mediante el ajuste de la combustión del quemador como se ha
descrito antes, que es fácil de ejecutar.
Se midió el valor del coeficiente de patinazos
para una superficie de carretera helada en el caso en el que se
esparció agente antideslizante para una superficie de carretera
helada sobre una superficie de carretera helada usando el aparato
para esparcir agente antideslizante para una superficie de carretera
helada con dicha estructura, y en el caso en el que se esparció el
agente antideslizante para una superficie de carretera helada sin
usar el aparato, es decir, en el caso en el que se esparció el
agente antideslizante para una superficie de carretera helada sin
calentarlo. Los resultados se muestran en la tabla 3. Como agente
antideslizante para una superficie de carretera helada se usó arena
(arena de sílice). Se elevó la temperatura del agente antideslizante
para una superficie de carretera helada que se esparció con el
aparato para esparcir agente antideslizante a una temperatura de
100ºC \pm 20ºC antes de esparcirlo. Las mediciones de temperatura
cuyos resultados se muestran en la tabla siguiente, se ejecutaron en
la superficie de carretera helada sobre la que se esparció el agente
antideslizante.
\newpage
| Tiempo transcurrido después del esparcimiento (horas) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Temperatura de la superficie de la carretera (ºC) | - 2,3 | - 2,6 | - 4,3 | - 4,7 | - 5,0 | |
| Total acumulativo de vehículos rodantes | 86 | 143 | 206 | 271 | 344 | |
| Coeficiente de patinazos | Agente antideslizante (no calentado) | 32 | 23 | 20 | 15 | 13 |
| Agente antideslizante (caliente) | 43 | 41 | 38 | 37 | 35 |
Normalmente, el valor del coeficiente de
patinazos para una superficie de carretera helada oscila entre 10 y
20, el valor para una superficie de carretera cubierta de nieve
comprimida oscila entre 20 y 30, y el valor para evitar patinazos es
superior a 30.
Como se puede ver en los resultados de la
medición de la tabla 3, cuando se esparció el agente antideslizante
sin calentar para una superficie de carretera helada, el valor del
coeficiente de patinazos medido una vez transcurrida una hora
después de esparcir el agente fue 32, y los valores medidos una vez
transcurridas dos horas después de esparcir el agente y después
fueron inferiores a 30. En oposición a esto, se determinó que cuando
se esparce el agente antideslizante calentado para una superficie de
carretera usando el aparato para esparcir un agente antideslizante
para una superficie de carretera, se mantiene un buen efecto de
prevención de patinazos durante un largo periodo de tiempo.
La densidad de esparcimiento de un agente
antideslizante para una superficie de carretera helada cuando se
esparce sobre una superficie de carretera helada usando el presente
aparato 1 para esparcir un agente antideslizante para una superficie
de carretera helada no está particularmente limitada. Un agente
antideslizante se puede esparcir de manera que la densidad de
esparcimiento en la dirección transversal de la superficie de
carretera sea sustancialmente constante, o de manera que el agente
antideslizante se esparza con una densidad de esparcimiento alta en
lugares donde el grado de contacto del neumático del vehículo es
mayor en la dirección transversal de la superficie de la carretera.
Tal ajuste de densidad de esparcimiento igualando la densidad de
esparcimiento en la dirección transversal de la superficie de la
carretera o aumentando de manera selectiva la densidad de
esparcimiento en lugares específicos, se puede realizar con un
procedimiento que consiste en cambiar la posición o cambiar la
inclinación de la placa de guía.
La densidad de esparcimiento de un agente
antideslizante para una superficie de carretera helada en la
dirección longitudinal de la superficie de carretera puede ser no
solo constante sino que también puede variar dependiendo de las
condiciones de la carretera. Por ejemplo, en un lugar tal como la
superficie de una carretera que esté delante de una intersección,
donde los vehículos deben frenar correctamente, el agente
antideslizante puede esparcirse con una densidad de esparcimiento
mayor. Además, se puede construir un sistema que esparza
automáticamente un agente antideslizante para una superficie de
carretera helada mientras se mueve el aparato para esparcir agente
antideslizante para una superficie de carretera helada, y que tenga
una estructura añadida que esparza el agente antideslizante para una
superficie de carretera helada de manera que la densidad de
esparcimiento del agente antideslizante cambie automáticamente
cuando se acerque a un lugar elegido (un lugar tal como una
superficie de carretera que esté delante de una intersección, como
ya se ha mencionado).
Como se ha descrito antes, la presente invención
consiste en un agente antideslizante para una superficie de
carretera helada, compuesto por trozos triturados con un tamaño de
grano necesario que se obtiene triturando una piedra que se puede
triturar en plano como por ejemplo pizarra negra. Cuando este agente
antideslizante para una superficie de carretera helada se esparce
sobre una superficie de carretera, sus trozos triturados se ponen en
contacto estrecho con la superficie de carretera con nieve y/o hielo
y por tanto puede mantener su efecto de prevención de patinazos
(coeficiente de patinazos: aproximadamente 30) durante un largo
periodo de tiempo, a diferencia de las sales o arenas que disminuyen
sustancialmente su efecto de prevención de patinazos debido la
dispersión que producen los vehículos rodantes.
Como el presente agente antideslizante tiene un
peso específico relativamente alto (2,7) y no se sale de la
carretera cuando se esparce como en el caso de las sales y arenas,
se puede esparcir de manera adecuada sobre la superficie de
carretera en una dirección determinada. Además, una piedra que se
puede triturar en plano, tal como por ejemplo una pizarra como
materia prima, es uno de los recursos naturales o materiales libres
de contaminantes. Por tanto, no tiene peligro de contaminar y es
adecuado para la conservación del medio ambiente.
La segunda invención consiste en un procedimiento
para calentar y esparcir el presente agente antideslizante para una
superficie de carretera helada sobre una superficie de carretera. De
acuerdo con este procedimiento, las partículas calentadas del agente
antideslizante se funden con la superficie y forman rápidamente
irregularidades sobre la misma, ya que las partículas más grandes
del agente antideslizante calentado tienen mayor capacidad de
calentamiento y las partículas más pequeñas tienen menor capacidad
de calentamiento, y por tanto las partículas calentadas mejoran su
efecto de prevención de deslizamientos cuando se adhieren a la
superficie de carretera que tiene nieve y/o hielo.
Para esparcir un agente antideslizante para una
superficie de carretera helada, se utiliza el aparato que comprende:
una tolva que se carga de agente antideslizante para una superficie
de carretera helada, un calentador para calentar el agente
antideslizante para una superficie de carretera helada que sale de
la tolva a una temperatura de entre 100ºC y 300ºC, y un esparcidor
para difundir el agente antideslizante para una superficie de
carretera helada que se ha calentado con el calentador, sobre la
superficie de la carretera, en donde este aparato para esparcir un
agente antideslizante puede calentar el agente antideslizante para
una superficie de carretera helada a una temperatura de entre 100ºC
y 300ºC y esparcirlo sobre la superficie de la carretera helada con
lo cual el agente antideslizante para una superficie de carretera
helada que se ha calentado a una temperatura elevada se puede
esparcir fácilmente y de forma segura sin que se necesite mano de
obra. Al esparcir el agente antideslizante para una superficie de
carretera helada, que se ha calentado a una temperatura elevada,
sobre una superficie de carretera helada, se forman irregularidades
sobre la superficie de carretera helada y se mejora el efecto de
prevención de patinazos de la superficie de la carretera, además de
mejorarse la propiedad de adhesión del agente antideslizante para
una superficie de carretera helada, con lo cual se puede mantener un
buen efecto de prevención de patinazos durante un largo periodo de
tiempo, que ejerce un excelente efecto de prevención de patinazos en
la práctica.
Claims (3)
1. Agente antideslizante para una superficie de
carretera cubierta de nieve y/o hielo, estando dicho agente
antideslizante compuesto por trozos triturados planos que se pueden
obtener triturando pizarra negra, caracterizado porque dicha
pizarra negra se puede triturar en plano para obtener tamaños de
grano diferentes que oscilan entre 4,0 y 1,5 mm.
2. Procedimiento para mejorar el efecto de
prevención de deslizamiento en una superficie de carretera para
vehículos cubierta de nieve y/o hielo, que comprende las fases
de:
(a) proporcionar un agente antideslizante que
consiste en trozos triturados planos que se han obtenido triturando
pizarra negra que se puede triturar en plano para obtener tamaños
de grano diferentes que oscilan entre 4,0 y 1,5 mm; y
(b) esparcir una cantidad suficiente de dicho
agente antideslizante sobre dicha superficie para proporcionar un
coeficiente de patinazos de 30 o más.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, que
comprende la fase de calentar el agente antideslizante antes de
esparcirlo.
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