ES3049197A1

ES3049197A1 - Composicion de mezcla asfaltica y su procedimiento de obtencion

Info

Publication number: ES3049197A1
Application number: ES202430480A
Authority: ES
Inventors: Cuenca Sandra Rodríguez
Original assignee: Hoback S L
Current assignee: Hoback S L
Priority date: 2024-06-12
Filing date: 2024-06-12
Publication date: 2025-12-15

Abstract

Composición de mezcla asfáltica y su procedimiento de obtención. Composición de mezcla asfáltica obtenida a partir de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y una mezcla de polímeros reciclados, esta última, en una cantidad de entre 0.5 % y 2 % en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) incluido en la mezcla asfáltica. Es también objeto de la invención el procedimiento de obtención de dicha mezcla asfáltica a partir de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y mezcla de polímeros reciclados.

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0003] COMPOSICIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA Y SU PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN

[0005] CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

[0007] La presente invención se engloba en el campo de los materiales de construcción, específicamente, con los materiales de construcción empleados en el asfaltado de autovías, carreteras, calles, o superficies similares.

[0009] Un primer objeto de la invención se refiere a una composición de mezcla asfáltica obtenida a partir de pavimento asfáltico recuperado, conocido como "RAP” por sus siglas en inglés(Reclaimed Asphalt Pavement),es decir, se refiere a la reutilización del escombro resultante del "fresado” de la capa de rodadura de una autovía, carretera, calle, o superficie similar, a reasfaltar. La mezcla asfáltica adicionalmente comprende una mezcla de polímeros reciclados, en una cantidad de entre 0.5% y 2% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) incluido en la mezcla asfáltica.

[0011] Un segundo objeto de la invención se refiere al procedimiento de obtención de la mezcla asfáltica a partir de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y mezcla de polímeros reciclados.

[0013] ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0015] Son conocidas soluciones que mejoran las mezclas asfálticas mediante la adición de polímeros vírgenes al betún de dicha mezcla. En estas soluciones conocidas, una vez homogenizada la mezcla betún-polímero, esta última se mezcla con los áridos, dando lugar a los llamados "asfaltos modificados con polímeros” o PMA por sus siglas en inglés.

[0017] Estos asfaltos han demostrado tener unas características y calidad superior a los asfaltos sin modificar. Se conoce que los polímeros tienen una solubilidad del 3 al 20% por peso del betún, lo cual, en dicho rango de porcentaje, conforma una mezcla homogénea que muestra mejores propiedades con respecto al punto de reblandecimiento, valores de penetración y ductilidad. El punto de reblandecimiento se incrementa, y el valor de penetración disminuye, lo que sugiere que dicha mezcla es adecuada para el asfaltado de autovías, carreteras, calles y superficies similares.

[0019] Sin embargo, la adición de polímeros vírgenes provoca el encarecimiento del asfalto, lo cual conlleva a que estos asfaltos de calidad superior se utilicen solo en tramos cortos donde se justifique la necesidad de su empleo. Además, este tipo de asfalto no contribuye a resolver el problema del reciclado de los materiales poliméricos que tanto se necesita hoy en día.

[0021] Los polímeros, comúnmente conocidos como plásticos, se usan de muchas maneras en nuestra vida diaria. Si bien es importante su uso controlado, también lo es su reutilización o reciclado, evitando los daños que causa su desecho al ecosistema.

[0023] Actualmente, se ha llegado al punto en que el reciclado de los desechos de polímeros es una necesidad imperiosa para nuestra sociedad. Nos inundan los desechos plásticos, tal como bolsas, vasos y otros tipos de envases, espuma sólida, etc., hechos de, por ejemplo, polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS) y cloruro de polivinilo (PVC), los cuales, en su gran mayoría, terminan siendo enterrados contaminando el terreno, quemados generando polución atmosférica, o bien, contaminando nuestros mares repercutiendo negativamente en la fauna marina.

[0025] Por otro lado, también se conoce la reutilización del escombro proveniente del "fresado” de la capa de rodadura (pavimento asfáltico recuperado (RAP)) de las autovías, carreteras, calles y superficies similares, en las mezclas asfálticas para reasfaltar. En estas soluciones, si bien se reciclan recursos: áridos y betún envejecido, es necesario el empleo de costosos aditivos "rejuvenecedores” del betún del escombro, lo cual, dificulta y encarece su utilización, así como limitan la cantidad de pavimento asfáltico recuperado (RAP) en la mezcla asfáltica final.

[0027] Adicionalmente, del documento de patente ES 2786851, se conoce una composición de mezcla asfáltica obtenida a partir de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y polímero reciclado, esté último, en una cantidad de entre 0.5% y 2% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) incluido en la mezcla. Así se tiene una mezcla asfáltica que permite el empleo de pavimento asfáltico recuperado (RAP) en el asfaltado de autovías, carreteras, calles y superficies similares, y al mismo tiempo permite reciclar los desechos de polímeros, por ejemplo, polietileno (PE), polipropileno (PP) y poliestireno (PS).

[0029] Por ello, se necesita obtener, de forma sencilla y económica, una solución alternativa a la anteriormente comentada, en la cual se logre emplear, de una manera más eficaz y eficiente, tanto pavimento asfáltico recuperado (RAP) como polímeros reciclados en una mezcla asfáltica.

[0031] DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

[0033] La presente invención queda establecida y caracterizada en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras características de la misma.

[0035] Es objeto de la invención una composición de mezcla asfáltica obtenida a partir de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y una mezcla de polímeros reciclados. Igualmente, es objeto de la invención un procedimiento de obtención de dicha mezcla asfáltica.

[0037] La composición de mezcla asfáltica objeto de la invención es obtenida a partir de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y una mezcla de polímeros reciclados, ésta última, en una cantidad de entre 0.5% y 2% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) incluido en la mezcla asfáltica. Donde la mezcla de polímeros reciclados comprende los siguientes polímeros en las siguientes proporciones en relación al peso total de polímeros reciclados en la mezcla asfáltica:

[0038] - al menos aproximadamente 22% en peso de polipropileno (PP),

[0039] - al menos aproximadamente 26% en peso de polietileno (PE),

[0040] - al menos aproximadamente 15% en peso de poliestireno (PS), y

[0041] - como máximo aproximadamente 2% en peso de cloruro de polivinilo (PVC).

[0043] Por su parte, el procedimiento de obtención de la mezcla asfáltica incluye las siguientes etapas:

[0044] a) Obtener una cantidad de pavimento asfáltico recuperado (RAP),

[0045] b) Obtener una mezcla de polímeros reciclados, en una proporción de entre 0.5% y 2% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) obtenido en la etapa a), donde la mezcla de polímeros reciclados comprende los siguientes polímeros en las siguientes proporciones en relación al peso total de polímeros reciclados en la mezcla asfáltica:

[0046] - al menos aproximadamente 22% en peso de polipropileno (PP),

[0047] - al menos aproximadamente 26% en peso de polietileno (PE),

[0048] - al menos aproximadamente 15% en peso de poliestireno (PS), y

[0049] - como máximo aproximadamente 2% en peso de cloruro de polivinilo (PVC), c) Triturar la mezcla de polímeros reciclados obtenida en la etapa b),

[0050] d) Calentar la mezcla de polímeros reciclados triturada en la etapa c) hasta alcanzar una temperatura de entre 155oC y 165oC,

[0051] e) Calentar la cantidad de pavimento asfáltico recuperado (RAP) obtenida en la etapa a) hasta alcanzar una temperatura de entre 160oC y 170oC,

[0052] f) Adicionar la mezcla de polímeros reciclados calentada en la etapa d) sobre el pavimento asfáltico recuperado (RAP) calentado en la etapa e),

[0053] g) Mezclar el pavimento asfáltico recuperado (RAP) con la mezcla de polímeros reciclados hasta alcanzar una mezcla homogénea, manteniendo una temperatura de entre 155oC y 162oC,

[0054] h) Suministrar la mezcla obtenida en la etapa g) a una temperatura de entre 100oC y 140oC, la cual es apta para emplearse como mezcla asfáltica.

[0056] Así, con la adición de la mezcla de polímeros reciclados en la mezcla asfáltica a base pavimento asfáltico recuperado (RAP), se logra un mayor “rejuvenecimiento” del betún envejecido contenido en este último sin que represente un alto costo de fabricación de la mezcla asfáltica, la cual logra ser conformada con mayor cantidad de pavimento asfáltico recuperado (RAP) que, además de mejorar las características técnicas del asfalto resultante respecto a las mezclas asfálticas conocidas (el valor obtenido de “Marshall Test” resulta ser 4.0 veces más alto y no hay “Stripping”, incluso, tras 72 horas), disminuye significativamente su coste económico, haciéndolo especialmente atractivo para el reasfaltado de autovías, carreteras, calles y superficies similares. Además, se mejora drásticamente el impacto medioambiental al reutilizar desechos de polímeros y escombros asfálticos, cumpliendo con los criterios de la economía circular tan anhelados y necesarios en la actualidad.

[0057] Así mismo, la aplicación de la mezcla asfáltica de la presente invención implica grandes ventajas, especialmente, en ciertas zonas geográficas cuyas condiciones climáticas requieran unas propiedades de penetración del asfalto más bajas, e igual, la mezcla reduce el surgimiento de fisuras en la calzada de la autovía, carretera, calle o superficie similar. Igualmente, muestra mayor resistencia al agua y la formación de baches se reduce notablemente.

[0059] EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

[0061] La presente invención es una composición de mezcla asfáltica obtenida a partir de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y una mezcla de polímeros reciclados, ésta última, en una cantidad de entre 0.5% y 2% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) incluido en la mezcla asfáltica.

[0063] La mezcla de polímeros reciclados comprende los siguientes polímeros en las siguientes proporciones en relación al peso total de polímeros reciclados en la mezcla asfáltica:

[0064] - al menos aproximadamente 22% en peso de polipropileno (PP),

[0065] - al menos aproximadamente 26% en peso de polietileno (PE),

[0066] - al menos aproximadamente 15% en peso de poliestireno (PS), y

[0067] - como máximo aproximadamente 2% en peso de cloruro de polivinilo (PVC).

[0069] La mezcla asfáltica de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y mezcla de polímeros reciclados podría ser empleada sola para reasfaltar autovías, carreteras, calles o superficie similar; o bien, adicionalmente, dicha mezcla podría comprender asfalto virgen (mezcla de áridos y betún virgen), este último, en una proporción de entre 0.5% y 66% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) y polímero reciclado incluidos en la mezcla asfáltica (es decir, hasta un 40% del peso total de la mezcla asfáltica final obtenida).

[0071] En ambos casos, no solo se cuenta con una mezcla asfáltica de mucha mayor calidad, sino que, dado el alto número de kilómetros de autovías, carreteras, calles y superficies similares que se reasfaltan cada año, la presente invención ayuda a resolver el problema del reciclado de la mayor parte de los plásticos que desechamos y del escombro resultante del "fresado” de la capa de rodadura antigua, utilizándolos en el reasfaltado de autovías, carreteras, calles, y superficies similares, contribuyendo significativamente a la resolución de uno de los problemas medioambientales más acuciantes de hoy en día.

[0073] Por otro lado, el procedimiento de obtención de la mezcla asfáltica, que también es objeto de la presente invención, parte de la obtención de una cantidad de pavimento asfáltico recuperado (RAP), y de una cantidad de una mezcla de polímeros reciclados, esta última, en una proporción de entre 0.5% y 2% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) obtenido. Donde la mezcla de polímeros reciclados comprende los siguientes polímeros en las siguientes proporciones en relación al peso total de polímeros reciclados en la mezcla asfáltica:

[0074] - al menos aproximadamente 22% en peso de polipropileno (PP),

[0075] - al menos aproximadamente 26% en peso de polietileno (PE),

[0076] - al menos aproximadamente 15% en peso de poliestireno (PS), y

[0077] - como máximo aproximadamente 2% en peso de cloruro de polivinilo (PVC).

[0079] La cantidad exacta de la mezcla de polímeros reciclados a añadir estará en función de la naturaleza de la superficie a preparar. Por ejemplo, para las superficies en las que a la mezcla asfáltica se añada asfalto virgen, preparado con betún 60/70, se podrá llegar hasta el 2% de polímero reciclado, reduciéndose hasta el 1.75% para el caso de mezclas asfálticas que incluyan asfalto virgen preparado con betún 80/100, y así progresivamente. Para las superficies en las que a la mezcla asfáltica no se añada asfalto virgen, por ejemplo, la proporción de polímero reciclado podría ser de entre 0.5% y 0.8% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP).

[0081] La cantidad de pavimento asfáltico recuperado (RAP) obtenida, ventajosamente, puede ser el propio escombro resultante de retirar la capa de rodadura de la autovía, carretera, calle o superficie similar a reasfaltar.

[0083] Por su parte, la obtención de la mezcla de polímeros reciclados se basa en segregar y secar residuos plásticos tales como bolsas, vasos y otros envases similares, protección térmica, etc., hechos de los polímeros reciclados anteriormente comentados que conforman la mezcla de polímeros reciclados, es decir, al menos poliestireno (PS), polipropileno (PP), polietileno (PE) y cloruro de polivinilo (PVC).

[0084] Posteriormente, la mezcla de polímeros reciclados (segregados y secos) obtenida es triturada, preferentemente, en trozos de tamaños inferiores a 35 mm.

[0086] Seguidamente, la mezcla de polímeros reciclados triturada se calienta hasta alcanzar una temperatura de entre 155oC y 165oC. Preferiblemente, mientras se calienta, dicha mezcla de polímeros reciclados es removida para obtener de esta un fluido homogéneo.

[0088] Igualmente, la cantidad de pavimento asfáltico recuperado (RAP) obtenida anteriormente se calienta hasta alcanzar una temperatura de entre 160oC y 170oC, para seguidamente adicionar de manera uniforme sobre dicha cantidad de pavimento asfáltico recuperado (RAP) el fluido homogéneo de la mezcla de polímeros reciclados obtenido de calentar esta última anteriormente.

[0090] La adición del fluido homogéneo de la mezcla de polímeros reciclados al pavimento asfáltico recuperado (RAP) provoca dos efectos complementarios: por una parte, mejora las características del betún envejecido existente en el pavimento asfáltico recuperado (RAP), es decir, lo “rejuvenece”, y por otra parte, impermeabiliza aquellas partes de los áridos existentes en dicho pavimento asfáltico recuperado (RAP) que no quedaron cubiertas por el betún cuando se asfaltó la autovía, carretera, calle o superficie similar la vez anterior. De esta forma, de manera eficiente y eficaz, se mejoran radicalmente las características de la mezcla asfáltica que se obtiene, en lugar de tener que añadir costosos rejuvenecedores o agentes reblandecientes, tal como ocurre en las soluciones actualmente conocidas en las que se reutiliza pavimento asfáltico recuperado (RAP).

[0092] Entonces, el pavimento asfáltico recuperado (RAP) y el fluido homogéneo de la mezcla de polímeros reciclados son mezclados, por ejemplo, en un tambor de mezclado, hasta alcanzarse una mezcla igualmente homogénea entre ambos ingredientes, manteniéndose una temperatura de la mezcla de entre 155oC y 162oC.

[0094] Igualmente, a la mezcla de pavimento asfáltico recuperado (RAP) (mezcla de áridos y betún envejecido) y mezcla de polímeros reciclados (rejuvenecedor del betún envejecido) se puede adicionar asfalto virgen (mezcla de áridos y betún virgen), este último, en una proporción de entre 0.5% y 66% en peso respecto al peso de dicha mezcla de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y mezcla de polímeros reciclados (es decir, hasta un 40% del peso total de la mezcla asfáltica final obtenida).

[0096] Seguidamente, después de haberse obtenido una mezcla homogénea, ya sea, de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y mezcla de polímeros reciclados, o bien de pavimento asfáltico recuperado (RAP), mezcla de polímeros reciclados y asfalto virgen; dicha mezcla es retirada del tambor mezclador a una temperatura de aproximadamente 140oC, y es suministrada a una temperatura de entre 100oC y 140oC para emplearse como mezcla asfáltica en el reasfaltado de la autovía, carretera, calle o superficie similar en cuestión.

[0098] Las características de adhesión y ductilidad del betún envejecido del pavimento asfáltico recuperado (RAP) mejoradas con la adición de la mezcla de polímeros reciclados, ayudan a mejorar la calidad de la calzada de la autovía, carretera, calle o superficie similar, en términos de soportar mayor carga, abrasión, previene el "sangrado” y mejora la resistencia al agua. En otras palabras, se logra construir una autovía, carretera, calle o superficie similar mejorada, con unas características técnicas superiores a las conformadas con las mezclas asfálticas convencionales, disminuyendo el coste económico de la misma y mejorando drásticamente el impacto medioambiental al reutilizar plásticos y escombros generados en el reasfaltado de dicha autovía, carretera, calle, o superficie similar, reduciendo a la vez la huella de CO2.

Claims

1. REIVINDICACIONES

1. - Composición de mezcla asfáltica obtenida a partir de pavimento asfáltico recuperado (RAP) que comprende una mezcla de polímeros reciclados en una cantidad de entre 0.5% y 2% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) incluido en la mezcla asfáltica,caracterizada porque la mezcla de polímeros reciclados comprende los siguientes polímeros en las siguientes proporciones en relación al peso total de polímeros reciclados en la mezcla asfáltica:

- al menos aproximadamente 22% en peso de polipropileno (PP),

- al menos aproximadamente 26% en peso de polietileno (PE),

- al menos aproximadamente 15% en peso de poliestireno (PS),

- como máximo aproximadamente 2% en peso de cloruro de polivinilo (PVC).

2. - Composición según la reivindicación 1, que adicionalmente comprende asfalto virgen en una proporción de entre 0.5% y 66% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) y de la mezcla de polímeros reciclados incluidos en la mezcla asfáltica.

3. - Procedimiento de obtención de mezcla asfáltica a partir de pavimento asfáltico recuperado (RAP) que comprende las siguientes etapas:

a) Obtener una cantidad de pavimento asfáltico recuperado (RAP),

b) Obtener una mezcla de polímeros reciclados, en una proporción de entre 0.5% y 2% en peso respecto al peso del pavimento asfáltico recuperado (RAP) obtenido en la etapa a), donde la mezcla de polímeros reciclados comprende los siguientes polímeros en las siguientes proporciones en relación al peso total de polímeros reciclados en la mezcla asfáltica:

- al menos aproximadamente 22% en peso de polipropileno (PP),

- al menos aproximadamente 26% en peso de polietileno (PE),

- al menos aproximadamente 15% en peso de poliestireno (PS), y

- como máximo aproximadamente 2% en peso de cloruro de polivinilo (PVC), c) Triturar la mezcla de polímeros reciclados obtenida en la etapa b),

d) Calentar la mezcla de polímeros reciclados triturada en la etapa c) hasta alcanzar una temperatura de entre 155oC y 165oC,

e) Calentar la cantidad de pavimento asfáltico recuperado (RAP) obtenida en la etapa a) hasta alcanzar una temperatura de entre 160oC y 170oC.

f) Adicionar la mezcla de polímeros reciclados calentada en la etapa d) sobre el pavimento asfáltico recuperado (RAP) calentado en la etapa e),

g) Mezclar el pavimento asfáltico recuperado (RAP) con la mezcla de polímeros reciclados hasta alcanzar una mezcla homogénea, manteniendo una temperatura de entre 155oC y 162oC,

h) Suministrar la mezcla obtenida en la etapa g) a una temperatura de entre 100oC y 140oC, apta para emplearse como mezcla asfáltica.

4. - Procedimiento según la reivindicación 3, en el que la etapa b) incluye los pasos de segregar y secar los polímeros reciclados que conforman la mezcla de polímeros reciclados.

5. - Procedimiento según la reivindicación 3, en el que, en la etapa c), la mezcla de polímeros reciclados se tritura en trozos de tamaños inferiores a 35 mm.

6. - Procedimiento según la reivindicación 3, en el que durante la etapa d) la mezcla de polímeros reciclados es removida para obtener un fluido homogéneo.

7. - Procedimiento según la reivindicación 3, en el que el mezclado de la etapa g) se realiza en un tambor de mezclado.

8. - Procedimiento según las reivindicaciones 3 o 7, en el que, en la etapa g), a la mezcla de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y mezcla de polímeros reciclados se adiciona asfalto virgen en una proporción de entre 0.5% y 66% en peso respecto al peso de dicha mezcla de pavimento asfáltico recuperado (RAP) y mezcla de polímero reciclado.