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Patent Searching and Data


Title:
MODIFIED ASPHALTIC MATERIAL FOR REPAIRING PAVED TRAFFIC SURFACES, AND METHOD FOR PRODUCING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/087225
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a technology for producing an asphaltic mixture consisting of a mixture of an asphaltic solution (6) formed by binders found in various forms in nature or produced by man, post-consumption polymeric material (PET, PEAD, PEBD inter alia), aggregates (stone), and plant fibres, for permanently incorporating into repairs of roads, motorways and other heavy goods vehicle traffic surfaces by means of an injection patching method.

Inventors:
DELGADO TOBON ARNOLDO EMILIO (CO)
APERADOR CHAPARRO WILLIAM (CO)
Application Number:
PCT/IB2014/066650
Publication Date:
June 18, 2015
Filing Date:
December 05, 2014
Export Citation:
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Assignee:
UNIV MILITAR NUEVA GRANADA (CO)
International Classes:
C08L95/00; E01C7/00; E01C7/26; E01C7/30
Foreign References:
GB2400129A2004-10-06
JP2000044808A2000-02-15
US20040116557A12004-06-17
EP2284136A22011-02-16
KR20120067391A2012-06-26
ES2071570A11995-06-16
Other References:
ODA, S. ET AL.: "Analysis of use of natural fibers and asphalt rubber binder in discontinuous asphalt mixtures''.", CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, vol. 26, 2012, pages 13 - 20
Attorney, Agent or Firm:
LOPEZ DIAZ, Silvana Maria (CO)
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Claims:
Reivindicaciones

Un material asfáltico modificado para reparar superficies de tráfico pavimentadas caracterizado porque comprende:

una mezcla de solución asfáltica (6) de ligantes asfálticos naturales o producidos por el hombre, donde la solución asfáltica (6) contiene:

un aditivo asfáltico disuelto en el material, el cual consiste en un 15% de polímero disuelto (7), el polímero disuelto (7) corresponde a partículas irregulares en forma de crispeta aglomerada de material polimérico post consumo, que puede ser seleccionado del grupo que consiste de PET, PEAD y PEBD;

un material agregado (8) que puede ser piedra o roca, y

una fibra natural (9).

Un material asfáltico modificado para reparar superficies de tráfico pavimentadas de acuerdo a la reivindicación 1 , donde la superficie del material polimérico comprende irregularidades con un tamaño de partícula máximo de 5mm de diámetro.

Un material asfáltico modificado para reparar superficies de tráfico pavimentadas de acuerdo a la reivindicación 1 , donde el polímero disuelto (7) se obtiene mediante una aglomeradora de plástico a partir de material polimérico post-consumo en forma de lámina.

Un material asfáltico modificado para reparar superficies de tráfico pavimentadas de acuerdo a la reivindicación 1 , donde el agregado de fibra natural (9) es una fibra seleccionada del grupo que consiste de retamo (Spartiumjunceum L.) y el fique (Furcraea andina).

Un método para reparar una superficie pavimentada a partir de un material asfáltico modificado, el método que comprende:

a) Preparar el hueco limpiando y retirando todos los residuos acumulados dentro del mismo;

b) Calentar previamente la superficie a ser reparada; c) Aplicar una capa de emulsión asfáltica (3) por medio deaspersión con manguera o una flauta;

d) Depositar por gravedad la mezcla asfáltica modificada (4);

e) Compactar la mezcla mediante compactaclón por gravedad, o compactaclón usando un rodillo tándem.

Un método para reparar una superficie pavimentada a partir de un material asfáltico modificado de acuerdo a la reivindicación 5, donde la capa de emulsión asfáltica (3) está conformada por asfalto que comprende una proporción pequeña de polímeros entre 5 y 15%.

Un método para reparar una superficie pavimentada a partir de un material asfáltico modificado de acuerdo a la reivindicación 5 donde la mezcla asfáltica modificada (4) se prepara mediante el método que comprende:

a) Colocar los agregados de polímero, la fibra y la solución asfáltica en el fondo de un cabezal de trabajo;

b) Mezclar los materiales mediante rotación a alta velocidad de las hojas en el espacio cerrado;

c) Producir una emulsión homogénea, disolviendo aglomerados y removiendo grandes tamaños de partículas;

d) Expeler con fuerza y velocidad dentro del cuerpo la mezcla, estableciendo un patrón de circulación dependiendo del tamaño del tanque y el tipo de cabezal o equipamiento utilizado.

Description:
MATERIAL ASFÁLTICO MODIFICADO PARA REPARAR SUPERFICIES DE TRÁFICO PAVIMENTADAS Y MÉTODO DE FABRICACIÓN DEL

MISMO

Objetivo de la invención

La presente solicitud de patente de invención se refiere a la fabricación e implementación de una mezcla asfáltica a base de plásticos post-consumo ideal para realizar el proceso de parcheo o bacheo de superficies pavimentadas de calles, avenidas y autopistas y paralelamente dar solución al creciente problema de escases en métodos de reciclaje y utilización de desechos de manera económica, técnica y ambientalmente más favorable.

Campo de la invención

La presente invención tiene su aplicación dentro del campo de la industria de la construcción y más específicamente en la industria dedicada a la construcción de vías públicas, así como en las empresas encargadas del mantenimiento de las mismas.

Antecedentes de la invención

Los asfaltos son aquellas sustancias de color oscuro líquidas, semisólidas o sólidas, compuestas esencialmente de hidrocarburos solubles en sulfuro de carbono en su mayor parte y procedentes de yacimientos naturales u obtenidos como residuos del tratamiento de determinados crudos de petróleo por destilación o extracción, cuyas cualidades aglutinantes y propiedades físicas y químicas los hacen óptimos para ser aplicados en la construcción de vías vehiculares.

Para la elaboración de mezclas asfálticas se utilizan ligantes bituminosos entre los cuales se tienen: asfaltos naturales, los cementos asfálticos o asfaltos de penetración, los asfaltos líquidos o asfaltos rebajados, las emulsiones asfálticas y los crudos del petróleo.

El asfalto está compuesto por numerosos hidrocarburos mezclados en diferentes proporciones. Al agruparse, las moléculas generan una estructura coloidal característica donde las moléculas más pesadas se agrupan formando micelas (el asfalto en una fase dispersa), mientras que las más ligeras constituyen el líquido intermicelar o fase continua (medio de dispersión). Al eliminar por destilación los hidrocarburos más ligeros del petróleo, los más pesados no pueden mantenerse en disolución y van uniéndose por adsorción a las micelas ya existentes, aumentando su volumen a medida que se extrema la destilación.

El asfalto se compone de asfáltenos y maltenos. Los primeros son compuestos solubles que se precipitan del petróleo crudo por la adición de un número de 40 volúmenes de n-pentano. Son los responsables de las características estructurales de los asfaltos, el contenido de éstos varía entre 15 y 20%. Los maltenos son la fracción soluble en hidrocarburos saturados de bajo punto de ebullición. Generalmente existe mayor proporción de maltenos que asfáltenos y esto es lo que le da la calidad al asfalto.

La elaboración de asfalto modificado consiste en la adición de polímeros a los asfaltos convencionales con el fin de mejorar sus características mecánicas; es decir, su resistencia a las deformaciones por factores climatológicos y del tránsito (peso vehicular); además, incrementan la adherencia en la interfase entre el material pétreo y el material asfáltico, conservándola aún en presencia del agua. Estas mezclas aumentan la resistencia a la deformación, a los esfuerzos de tensión repetida y, por lo tanto a la fatiga, reducen el agrietamiento, así como la susceptibilidad de las capas asfálticas a las variaciones de temperatura.

La modificación de los asfalto ha sido documentada en diversas patentes en donde se mencionan las ventajas y los procesos de obtención de los mismos. De esta manera, la patente de Estados Unidos No. US5702199 enseña un material de pavimentación asfáltico que incluye desde 5 a 20 por ciento o más de plástico granular reciclado, que complementa o sustituye el componente agregado de grava de la mezcla. El material produce un material de pavimentación estructuralmente superior y con un tiempo de vida superior. El material de pavimentación incluye cualquiera y todas las clases de plástico reciclable, incluyendo plásticos termoestables y otros plásticos que tiene poca o ninguna utilidad generalizada actual. El material produce pavimentos de mayor fortaleza con menor espesor que los de asfalto común, tienen mayor impermeabilidad al agua y es útil para todas las capas debajo de la capa superficial. El componente de plástico reciclable del material preferentemente es una mezcla de todas las clases reciclables desde la 3 a la 7 o de los materiales de este tipo de clases de los cuales se han retirado selectivamente los materiales reciclables más valiosos.

De igual manera, el documento de patente No. US6362257 enseña una composición para realizar parches en el pavimento, la cual consta de un agregado de peso liviano y un compuesto aglutinante de asfalto altamente modificado. La composición se forma por calentamiento del aglutinante a estado fluido y mezclándolo con el agregado liviano y luego permitiendo que se enfríe en su forma sólida. La composición para parches de pavimento se utiliza para reparar huecos en el pavimento, como baches, grietas y depresiones. Se aplica calentando la composición en estado sólido hasta obtener un estado fluido y aplicándola en la depresión o sobre una superficie que necesita reparación y luego permitiendo que se enfríe. El parche resultante es auto adherente, fuerte y flexible. La formulación de la composición puede ajustarse para uso específico en un clima frío, un clima moderado, un clima más cálido, o para uso en diversas aplicaciones de tráfico.

El documento de patente No. US6844418 se refiere a un aditivo polímero mejorado que puede utilizarse para aumentar la viscosidad de un asfalto a alta temperatura, sin afectar negativamente la viscosidad de baja temperatura del asfalto. El aditivo también puede utilizarse para mejorar la rigidez de ciertos asfaltos. El aditivo se produce a partir de mezclas de polímeros disponibles por un proceso térmico. La invención proporciona además un mejor asfalto modificado con polímero. En su versión preferida, la invención también proporciona un método ecológicamente aceptable para reciclaje de plástico post consumidor de botellas y alfombras.

Algunos estudios y desarrollos se han enfocado en la forma de aplicación de la mezcla asfáltica. Así por ejemplo el documento de patente número US6109826 muestra un equipo de fusión de material y un aplicador para material de pavimento licuado en pavimento dañado. El aplicador reduce los problemas que se producen debido a la solidificación involuntaria de los materiales de pavimento dentro de la manguera ya sean del tipo de calefacción o sin calefacción. Un gabinete es incluido, el cual es capaz de mantener la temperatura de la manguera sin calefacción durante los períodos de inactividad. Además, un puerto de acceso permite que cualquier tipo de manguera pueda correr continuamente, dirigiendo el material de vuelta al recipiente de alimentación. También se tiene una chimenea que ventila los subproductos de la combustión generados durante la fusión del material de pavimentación. Esta chimenea, está acoplada al recipiente que contiene el material de pavimentación, por lo que se extrae vapores nocivos producidos durante la fusión.

Para tapar huecos de carreteras se emplea concreto asfáltico que incluye de 5 a 20% de plástico granular para complementar al aglutinante asfáltico. Según la solicitud de patente No. US201 10070025, el bacheo de huecos se realiza mediante un vehículo que tiene montado el sistema de parcheo para rellenar grietas y hoyos en pavimentos y el método para su uso. En este documento la mezcla se incorpora en el hueco realizando un lavado de las líneas de alimentación de la emulsión ; paralelamente, se limpia con aire la zona a regenerar, seguido por la inyección de la emulsión antes calentada para mantener una temperatura del orden de 135 a 160f. Esta alimentación, se realiza bajo el control de válvulas en cuatro posiciones adyacentes con el fin de cubrir completamente la zona afectada. Los materiales con los que se hace el equipo, deben ser resistentes puesto que la inyección de la solución se lleva a cabo a elevadas condiciones de temperatura y presión.

Este equipo incorpora aparatos para la extracción y lavado de emulsión asfáltica de las líneas de alimentación del equipo de parcheo. Este equipo recicla completamente el agente de limpieza utilizado para purgar las líneas de alimentación, así como eliminar cualquier descarga externa de materiales potencialmente tóxicos. Un agente de limpieza se utiliza para purgar las líneas de alimentación. La emulsión es recogida en un tanque de recuperación y combinada con emulsión fresca entregada desde un tanque de almacenamiento cuando la emulsión recogida alcanza una concentración determinada. Se tienen también controles eléctricos para el funcionamiento de dos motores con una fuente de alimentación única que emplean matrices de conmutadores de leva y una matriz de diodo polarizado para evitar la retroalimentación de energía de la fuente de energía y asegurar la precisión de posicionamiento de las válvulas multiposición para realizar la operación determinada.

Puede verse que en el estado de la técnica no existe una tecnología de parcheo con inyección que describa el uso de polímeros post consumo con solución asfáltica en diferentes proporciones para ser aplicadas en diferentes momentos del proceso de parcheo. Así mismo no se encuentra alguna técnica para mejorar la fijación de las moléculas de asfalto a la superficie del polímero y la fijación de la mezcla en el hueco para evitar el deterioro en zonas claves tales como los bordes del agujero.

Descripción de la Invención

La presente invención se refiere a una tecnología para obtener una mezcla asfáltica compuesta de material polimérico (PET, PEAD, PEBD entre otras) post-consumo, solución asfáltica, agregados (piedra) y fibras vegetales, para incorporarse en lo huecos de una carretera de manera permanentepor medio de un método de parcheo por inyección. Para disminuir la presencia de huecos en las vías, comúnmente se realizan actividades de parcheo y bacheo (operación específica de conservación cuyo objeto es la eliminación de cavidades producidas en el pavimento y firme de forma irregular y diferentes tamaños), empleando como materia prima el asfalto. Esto representa un gasto de recursos más elevado que los que se hubieran generado en un plan de mantenimiento vial adecuado.

Es por esta razón, que se pretende implementar una alternativa para dar solución al creciente problema de presencia de huecos sin resanar, enfocándonos en la transformación de plásticos post-consumo en material asfáltico alternativo dándole un valor agregado, siendo ésta una solución amblentalmente responsable, económicamente eficiente y de alcance técnico tanto en su producción como en su uso. Actualmente, el plástico se ha convertido en uno de los ¡nsumos necesarios para la vida diarla, sin embargo, aún tiene muchos problemas de reciclaje, particularmente por la dificultad de Identificación de la amplia gama de resinas plásticas existentes en el mercado, lo cual permitiría su manejo post-consumo y post-lndustrla.

Dentro de los métodos de aprovechamiento del plástico se encuentra la transformación en asfalto. Este proceso permite obtener un alto beneficio económico y simultáneamente da solución al problema de la disposición de plásticos mezclados. Estos beneficios los recibe tanto la Industria, con una mezcla asfáltica más económica, como la comunidad y organizaciones gubernamentales, con una reducción de la ocupación en rellenos sanitarios y del Impacto ambiental.

Los asfaltos modificados con polímeros elevan la vida útil de un pavimento de dos a tres veces con un costo adicional de hasta un 25% sobre la mezcla asfáltica. Los asfaltos convencionales poseen propiedades satisfactorias tanto mecánicas como de adhesión en una amplia gama de aplicaciones y bajo distintas condiciones climáticas y de transito. Sin embargo, el creciente Incremento de volumen del tránsito y la magnitud de las cargas, y la necesidad de optimizar las Inversiones, provoca que, en algunos casos, las propiedades de los asfaltos convencionales resulten Insuficientes. Por ejemplo, con los asfaltos convencionales, aun con los grados más duros, no es posible eliminar el problema de las deformaciones producidas por el transito canalizado (ahuellamlento), especialmente cuando se deben afrontar condiciones de alta temperatura. Además, con la simple adopción de asfaltos más duros se aumenta la posibilidad de flsuraclones causadas por efectos térmicos cuando las temperaturas son muy bajas.

Igualmente, los ligantes convencionales no brindan una resistencia mecánica suficiente a causa de una Insuficiente cohesión y adhesividad, lo que unido al bajo contenido de ligante de estas mezclas podría redundar en una disminución en su durabilidad. Del mismo modo, las nuevas capas superficiales delgadas serian menos durables cuando se vean sometidas a altas intensidades de transito. Ante estas situaciones, la mejor solución es modificar el asfalto para darle las características de fijación, elasticidad y resistencia adecuadas para las peores condiciones de tráfico y ambientales. Se puede encontrar que la adopción de asfaltos modificados trae diversas ventajas como: disminución de la susceptibilidad a los tiempos de aplicación de carga; aumento de la resistencia a la deformación permanente y a la rotura en unrango más amplio de temperaturas, tensiones y tiempo de carga; aumento de la resistencia mecánica; alta resistencia a la tracción ; buen poder humectante; y adhesión los agregados.

Adicionalmente:

El polímero elastómero se comprime al aplicar un esfuerzo, pero recobra su forma original al ser retirado. Se obtienen mezclas más flexibles a bajas temperaturas de servicio reduciendo el fisuramiento.

Disminuye la exudación del asfalto: por la mayor viscosidad de la mezcla, su menor tendencia a fluir y su mayor elasticidad.

Mayor elasticidad: debido a los polímeros de cadenas largas.

Mayor adherencia: debido a los polímeros de cadenas cortas.

Mayor cohesión: el polímero refuerza la cohesión de la mezcla.

Mejor trabajabilidad y compactación: por la acción lubricante del polímero o de los aditivos incorporados para el mezclado.

Mejor impermeabilización : en los sellados bituminosos, pues absorbe mejor los esfuerzos tangenciales, evitando la propagación de las fisuras.

Mayor resistencia al derrame de combustibles.

Disminuye el nivel de ruidos: sobre todo en mezclas abiertas.

No requieren equipos especiales.

Disminuyen la susceptibilidad térmica.

Disminuyen la fragilidad en climas y aumentan la cohesión en tiempos de calor.

Varía su comportamiento de acuerdo a la temperatura en que se encuentren.

Los elastómeros son deformables a temperatura ambiente. El costo, depende básicamente de su proceso de polimerización y la disponibilidad de los monómeros.

Fácilmente disponible en el mercado.

Los asfaltos modificados con elastómeros se deteriora por la trituración o abrasión del agregado antes que por la falla del ligante (asfalto).

El polímero elastómero proporciona una excelente resistencia al envejecimiento.

Mejora la vida útil de las mezclas: menos trabajos de conservación.

Mejorar la adherencia a los agregados.

Mejoran el comportamiento tanto a bajas como a altas temperaturas; dado que el efecto principal de añadir polímeros a los asfaltos es el cambio en la relación viscosidad - temperatura.

Mayor intervalo de plasticidad.

El modificar un asfalto con un polímero compatible produce rápidamente un asfalto estable usando técnicas convencionales de preparación.

Las propiedades del producto no se ven afectadas si se mantiene almacenado a temperatura ambiente por periodos prolongados.

Permiten mayor espesor de la película de asfalto sobre el agregado.

La mayoría de los polímeros están basados en un esqueleto de carbono, por lo que son materiales orgánicos.

El utilizar polímeros en los asfaltos ha cambiado las propiedades de la capaasfáltica; lo cual ha permitido añadir nuevas propiedades los asfaltos mejorándolas características de los mismos. Cada polímero añade una propiedad diferenteal asfalto de acuerdo a la finalidad del pavimento ya que la elección del polímerodepende de las circunstancias tales como tráfico, temperatura, tipo de terreno, etc.EI uso de polímeros en mezclas modificadas no altera los procedimientosusados normalmente en los trabajos de pavimentación. Así mismo ha demostradobeneficios en países de Europa y en Estados Unidos; a pesar del incremento en elcosto inicial en los cementos asfálticos.

El proceso de reparación de deformidades o huecos en las vías comprende una etapa para preparar el hueco en la cual se retira la basura y polvo de la superficie, y posteriormente se calienta para recibir una primera capa de emulsión asfáltica. Esta primera capa está conformada por asfalto que puede comprender una proporción pequeña de polímeros (entre 5 y 15%). Esta capa se coloca con el fin de dar un recubrimiento al hueco mejorando la adherencia del asfalto que posteriormente rellenará el hueco. La primera capa de asfalto puede ser aplicada por un método de aspersión, motivo por el cual la mezcla debe ser calentada y debe tener un módulo de elasticidad elevado de manera que pueda fluir por el medio aspersor tal como una manguera o una flauta. Una vez depositada la capa de emulsión asfáltica, se procede a depositar la mezcla asfáltica modificada. La deposición de esta segunda capa asfáltica se realiza por gravedad hasta que el hueco quede completamente lleno. La mezcla debe mantenerse caliente con el fin de mejorar su ductilidad, ya que es conveniente mantener los polímeros calientes durante la deposición del material, no solo para que la mezcla permanezca en un estado fluido, sino también para mejorar la adherencia del asfalto a las partículas de polímero.

Finalmente, la reparación se termina compactando la mezcla ya sea mediante un proceso de compactación por gravedad, o una compactación usando un rodillo tándem. Esta última técnica es aconsejable ya que ayuda a nivelar la superficie del parche con la carretera o superficie de tráfico.

El material asfáltico utilizado comprende una mezcla de solución asfáltica modificada con un aditivo asfáltico disuelto en el material, el cual consiste en un 15% de polímero disuelto, un agregado tal como piedra, y fibra natural tal como retamo (Spartiumjunceum L.) o fique (Furcraea andina). La fibra forma un recubrimiento que ayuda a fijar el asfalto y también ayuda a ligar las moléculas del asfalto en los bordes del agujero evitando que el parche se deteriore en estos lugares.

Para formar el material, se vierte el producto sin refinar en un recipiente tal como una tolva de una planta de aplicación de asfaltos. Luego se ubica el equipo y se lo coloca en marcha, para agregar a continuación, el polímero a disolver y los otros aditivos tal como la fibra. Para este fin, la planta usualmente está provista de una turbina abierta.

El equipo posee una cabeza mezcladora que trabaja según el principio de inyección, y comprende medios de sujeción, agitadores y disolvedores. Con estos agitadores la acción total está limitada al mezclado o recirculación del líquido o alguna solución. El ciclo de mezclado comprende:

Colocar los materiales en el fondo del cabezal de trabajo. La acción de mezclado se produce por la rotación a alta velocidad de las hojas en el espacio cerrado.

Durante la expulsión desde el cabezal de trabajo, las hojas del rotor sujetan el material a una intensa acción de corte, lo que garantiza un rápido y total proceso de corte y disolución. La malla emulsora o el cabezal desintegrador asiste al proceso, disolviendo aglomerados, removiendo grandes tamaños de partículas de manera que produce emulsiones homogéneas y dispersiones en minutos.

Los materiales procesados son luego expedidos con gran fuerza y velocidad dentro del cuerpo de la mezcla. Al mismo tiempo el material nuevo ingresa a la base del cabezal mezclador. Esta entrada y salida de las mezclas indica un patrón de circulación el cual dependerá del tamaño del tanque y el tipo de cabezal o equipamiento utilizado. El total de la mezcla pasa a través del cabezal mezclador cientos de veces durante el proceso y la combinación de las tres etapas del ciclo resulta un mezclado positivo, controlado y eficiente.

El aditivo asfáltico utilizado para enriquecer la mezcla, consiste en un material polimérico (PET, PEAD, PEBD entre otras) post consumo, el cual tiene forma irregular, tal como una crispeta aglomerada. Para fabricar el polímero se utiliza una aglomeradora de plástico. Para esto se agrega polímero flexible (en laminas) en la máquina y se hace girar la misma a alta velocidad. La fricción de las cuchillas de la aglomeradora contra el material plástico, hace que se aumente la temperatura formando una pasta dura. Para aumentar el modulo de elasticidad y bajar la temperatura se agrega agua, posteriormente se corta el material por medio de las cuchillas y este toma la forma deseada, en este caso una forma irregular.

Los aspectos relevantes y las ventajas de la presente invención serán mejor entendidos con relación a las siguientes figuras.

Descripción de las Figuras

Fig 1 . Procedimiento de parcheo de una cavidad abierta sobre la superficie de una vía. Fig 2. Composición de la mezcla asfáltica y disposición final sobre la superficie del hueco.

Fig 3. Vista isométrica de forma irregular del polímero agregado.

Descripción detallada de la invención

La infraestructura vial es un aspecto de vital importancia para el desarrollo de un país, por ello es necesario darle el mantenimiento adecuado para alargar su vida útil. Por este motivo es importante dar solución a las irregularidades que se forman en las carreteras tales como huecos o grietas. Existen diferentes tratamientos, entre los que se encuentra el uso de mezclas asfálticas en caliente o en frío.

El uso de cemento asfáltico modificado es una técnica usada en varios países con el fin de aprovechar los asfaltos en la pavimentación de vías. Éste consiste en la adición de polímeros a los asfaltos convencionales con el fin de mejorar sus características mecánicas; es decir, su resistencia a las deformaciones por factores climatológicos y del tránsito (peso vehicular); además, incrementan la adherencia en la interfase entre el material pétreo y el material asfáltico, conservándola aún en presencia del agua. Estas mezclas aumentan la resistencia a la deformación, a los esfuerzos de tensión repetida y, por lo tanto a la fatiga, reducen el agrietamiento, así como la susceptibilidad de las capas asfálticas a las variaciones de temperatura.

En la figura 1 se muestra el proceso de reparación de una deformidad en una vía usando el material fabricado según el procedimiento de la presente invención. En este caso, una superficie de tráfico (1 ) presenta un desnivel u hueco (2) el cual se puede producir por múltiples causas tales como exceso de peso, cambios climáticos, filtración de agua, golpes y demás. La primera etapa en el proceso de reparación de la deformidad, consiste en preparar el hueco limpiando y retirando todos los residuos acumulados dentro del mismo. La segunda etapa consiste en aplicar una capa de emulsión asfáltica (3) para lo cual el hueco debe ser previamente calentado. Esta capa (3) está conformada por asfalto que puede comprender una proporción pequeña de polímeros (entre 5 y 15%).

Como se puede ver, la capa (3) conforma un recubrimiento sobre el cual puede adherirse de forma más fácil el asfalto modificado que se aplica en la etapa siguiente. La capa de asfalto (3) puede ser aplicada por un método de aspersión con manguera o una flauta, motivo por lo cual se debe asegurar un módulo de elasticidad elevado que permita fluir el material a través de tales mecanismos.

A continuación, se deposita por gravedad la mezcla asfáltica modificada (4). La mezcla asfáltica modificada (4) se obtiene a partir de un ciclo de mezclado que se lleva a cabo en una cabeza mezcladora que trabaja según el principio de inyección.

Para tal fin se vierte el producto sin refinar en un recipiente tal como una tolva de una planta de aplicación de asfaltos. Luego se ubica el equipo y se lo coloca en marcha, para agregar a continuación, el polímero a disolver y los otros aditivos tal como la fibra y el agregado (roca). El ciclo de mezclado comprende: Colocar los materiales en el fondo del cabezal de trabajo. La acción de mezclado se produce por la rotación a alta velocidad de las hojas en el espacio cerrado.

Durante la expulsión desde el cabezal de trabajo, las hojas del rotor sujetan el material a una intensa acción de corte, lo que garantiza un rápido y total proceso de corte y disolución. La malla emulsora o el cabezal desintegrador asiste al proceso, disolviendo aglomerados, removiendo grandes tamaños de partículas de manera que produce emulsiones homogéneas y dispersiones en minutos.

Los materiales procesados son luego expedidos con gran fuerza y velocidad dentro del cuerpo de la mezcla. Al mismo tiempo el material nuevo ingresa a la base del cabezal mezclador. Esta entrada y salida de las mezclas indica un patrón de circulación el cual dependerá del tamaño del tanque y el tipo de cabezal o equipamiento utilizado. El total de la mezcla pasa a través del cabezal mezclador cientos de veces durante el proceso y la combinación de las tres etapas del ciclo resulta un mezclado positivo, controlado y eficiente.

El proceso de reparación del hueco se termina compactando la mezcla ya sea mediante un proceso de compactación por gravedad, o una compactación usando un rodillo tándem.

En la figura 2 se muestra en detalle (5) la composición de la mezcla asfáltica modificada (4). El material asfáltico utilizado comprende una mezcla de solución asfáltica (6) conformada por ligantes que se encuentran de diversas maneras en la naturaleza en estado puro o con una matriz de agregados pétreos gruesos o finos, o pueden ser asfalto producido por el hombre a partir del proceso de destilación del petróleo en una planta de refinación. La solución asfáltica (6) contiene un aditivo asfalticodisuelto en el material, el cual consiste en un 15% de polímero disuelto (7). Este consiste en un material polimérico (PET, PEAD, PEBD entre otras) post consumo, el cual tiene forma irregular, tal como una crispeta aglomerada. El polímero posee un tamaño regular con un diámetro máximo de alrededor de 5mm. La forma del polímero permite una mayor adhesión de la solución asfáltica (6) ya que esta se acumula sobre las Irregularidades dispuestas en la superficie del polímero (7). En la figura 2 se representa este efecto con una mayor acumulación de material en las Irregularidades del polímero. Para dar estabilidad y una mayor consistencia a la mezcla, se utiliza un material agregado (8). En este caso se utilizó preferiblemente piedra. Así mismo se añadió a la mezcla fibra natural (9) como el retamo (Spartiumjunceum L.) o el fique (Furcraea andina). La fibra forma un recubrimiento que ayuda a fijar el asfalto y también ayuda a ligar las moléculas del asfalto en los bordes del agujero evitando que el parche se deteriore en estos lugares.

La figura 3 muestra la forma de una partícula de polímero (7). Como se puede ver, el polímero comprende un cuerpo central macizo (10) de material de post consumo, y una serle de Irregularidades (1 1 ) dispuestas a propósito para crear superficies de anclaje para la solución asfáltica (6). De esta manera, el material asfáltico producido comprende las ventajas de los asfaltos modificados, pero presenta ventajas superiores en cuando a la fijación del asfalto y el anclaje del mismo, de manera que se obtiene una reparación más resistente y de mayor duración.

No se considera necesario hacer más extensa esta descripción para que un experto en la materia comprenda el alcance y las ventajas de la Invención. Todos los términos técnicos y científicos aquí empleados tienen el mismo significado tal como comúnmente los entienden aquellos expertos en la técnica.