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Universidad del Zulia
Facultad de Ingeniería
Escuela de Civil
Departamento de Vías de Comunicación
Cátedra: Pavimentos
CONTROLES Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
CONTINUAS Y TIPO BACHT DE MEZCLAS
ASFÁLTICAS EN CALIENTE.
Yefreide Navarro | María A. Racines | Andreina Ríos | Diomarcy Peñaloza
Marzo 2016
1. PLANTAS ASFÁLTICAS DE MEZCLAS EN
CALIENTE
Conjunto de elementos mecánicos dispuestos de manera que
produzcan Concreto Asfáltico con todas las especificaciones
requeridas.
• Dosificación de los
Agregados
• Cemento Asfáltico
• Temperatura
SISTEMAS
que calibran: Portátiles
Estacionarias
Su Capacidad:
45 toneladas por horas (TPH)
hasta 500 toneladas por horas (TPH)
1. PLANTAS ASFÁLTICAS DE MEZCLAS EN
CALIENTE
Las plantas asfálticas son instalaciones industriales que
cuentan con un conjunto de equipos mecánicos y
electrónicos, en los cuales los agregados serán calentados,
secados y finalmente mezclados con el cemento asfaltico
para dar origen a las mezclas asfálticas en caliente.
1. PLANTAS ASFÁLTICAS DE MEZCLAS EN
CALIENTE
Las plantas productoras de asfalto en general se
caracterizan por presentar las siguientes etapas de
producción:
ALMACENAJE ALIMENTACIÓN EN FRIO
SECADO Y
CALENTAMIENTO
1. PLANTAS ASFÁLTICAS DE MEZCLAS EN
CALIENTE
RECOLECCIÓN DE
FINOS
CLASIFICACIÓN Y
DOSIFICACIÓN
MEZCLADO
TRANSPORTE Y
DESCARGA
Se encuentran en la Industria
diversos tipos o
configuraciones de plantas
productoras de asfalto que se
diferencian en la etapa de
dosificación y mezclado.
Pueden ser fijas o portátiles,
sin embargo, a nivel nacional
la clasificación general
utilizada se resume en
plantas continuas y plantas
tipo Batch.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
PLANTAS CONTINUAS
1. Dosificación de
Agregados
2. Homogenización
3. Secado
4. Inyección de Asfalto
5. Mezclado
6. Elevación
7. Almacenamiento
8. Carga al Camión
Condiciones Especiales
Temperatura Ambiente,
Distancia de Acarreo, Facilidad
de Colocación, Números de
Camiones Disponibles.
IMPORTANTE
Contar con
agregados y
asfalto que
cumplan con
todas las
especificaciones
Concretos
Asfálticos
Satisfactorios
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
PLANTAS CONTINUAS
No hay que perder de vista que la colocación es
determinante para conseguir un comportamiento adecuado
de la mezcla aplicada, es decir, todo el trabajo realizado
hasta la producción se puede perder por una inadecuada
colocación, siendo este un tema extenso fuera del alcance
de este trabajo.
¿PROPÓSITO?
«Producir una mezcla asfáltica en caliente
que posea las proporciones deseadas de
asfalto y agregado, cumpliendo con todas
las especificaciones.»
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
En una planta asfáltica continua, los agregados son
combinados, calentados, secados, dosificados, y
mezclados con el cemento asfaltico para producir una
mezcla asfáltica en caliente.
Los componentes principales de una planta continua son:
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tolvas de Agregados Fríos
Almacenar separados los diferentes
tipos de agregados, que formaran la
mezcla asfáltica.
FUNCIÓN
Métodos para ser cargados estos
materiales fríos pueden ser:
a. Cargado directamente por cucharon de almeja de una grúa, o por un cargador
frontal (traxcavo o retroexcavadora).
b. Cargado por banda transportadora, proveniente de un apilamiento de agregados,
con un sistema de muros para recolección de los materiales, donde este
apilamiento a su vez puede ser alimentado por bandas, tractores, cargadores o
camiones.
c. Cargados por camiones directamente, con una adecuada rampa de descarga.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tolvas de Agregados Fríos
 Cantidad de Tolvas: la cantidad de tolvas normalmente puede variar
de 2 hasta 4 tolvas según el diseño de producción de la planta.
 Capacidad de Tolvas: la capacidad puede variar de acuerdo al diseño de
producción máxima de la operación de la planta.
*como ejemplo una planta de 110 toneladas por horas con tres tolvas de capacidad de 13
metros cúbicos cada una, por lo general se puede ajustar a cualquier tipo de materiales.
 Sistemas para desalojar el material frio de tolva: son sistemas para
desalojar el material de las tolvas, consistentes en mecanismos que permiten
la salida del material frio del almacenamiento, siendo los mas comunes:
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tolvas de Agregados Fríos
 Sistemas para desalojar el material frio de tolva:
Más común
El Alimentador continuo de
banda se considera el más
adecuado para el manejo de
materiales finos, y para
materiales gruesos cualquiera
de los tres tipos es factible.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tolvas de Agregados Fríos
 Sistemas para desalojar el material frio de tolva:
En los tres casos puede ser de velocidad constante o variable, pero esta ultima no es
conveniente si no se tiene un control en su ajuste con variaciones pequeñas, y de no tener
este control debe operarse a una sola velocidad fija, para lograr tener un flujo continuo y
variar la dosificación con la abertura de compuerta de salida de la tolva.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tolvas de Agregados Fríos
 Compuerta de Alimentación en Frio: es la abertura que permite la salida
del material del compartimiento de agregados fríos.
 Transportador Colector: es la banda transportadora colectora de los
materiales suministrados por las tolvas para alimentarlas a una banda corta
donde se determina el peso del flujo de material en toneladas de material frio
por hora.
 Accesorios: existe una gran variedad de accesorios que pueden ser
utilizados para facilitar el trabajo y proteger de la lluvia los almacenamientos
en las tolvas, los que se muestran en este trabajo solo es una muestra de lo
que es posible instrumentar.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Accesorios:
a. Medidor de humedad del agregado en la tolva, con indicador al cuarto de control.
b. Vibrador eléctrico en tolvas para eliminar materiales adheridos a las paredes de
almacenamiento.
c. Tacómetro que muestra en cuarto de control digitalmente las revoluciones de la banda
de cada tolva.
d. Sistema de chasis equipado con quinta rueda para traslado.
e. Sistema de protección contra lluvia en operación o fuera de operación, para evitar
saturación en los agregados en tolvas.
f. Sistema de abertura de compuerta de operación automática, operado desde el cuarto
de control de la abertura de la compuerta de tolva.
g. Sistema master aplicado de cabina de control para variar velocidad proporcional a
todas las bandas de las tolvas para aumentar o disminuir la producción de mezclas
asfálticas.
 Tolvas de Agregados Fríos
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Sistema de Transporte con Pesaje: Este sistema consiste en una banda
transportadora con la longitud suficiente para tener instalado un sistema de
peaje en la parte media de su desarrollo antes de la entrada al tambor
mezclador, que permita realizar medidas precisas del flujo en peso de los
materiales fríos (Agregado sin asfalto antes del secado) transportado
continuamente.
 Tolvas de Agregados Fríos
Accesorios:
a. Criba mecánica vibratoria, para eliminar sobre tamaños y algunos materiales
contaminantes como raíces o materiales cementados, y se coloca en la
descarga del transportador colector de las tolvas.
b. Sistema de reversa para limpieza de esta banda y desviación de materiales
que no se deseen pasar por el tambor y la cadena elevadora de materiales.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tambor Mezclador
Este tambor consiste en un cilindro rotatorio con un diámetro entre 1.5 y 3 metros
(5 a 10 pies) y una longitud entre 6 y 12 metros (20 y 40 pies), el tiempo que el
material tarda en pasar por todo el tambor se le denomina tiempo de retención, y
varia con el sistema de aspas, inclinación del tambor, velocidad de rotación,
diámetro y longitud del tambor.
El movimiento de rotación se realiza mediante un sistema de motor eléctrico 1800
RPM acoplado mediante bandas y poleas a una transmisión con salida de baja
revolución.
Considerado el corazón de las
plantas de producción continua.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tambor Mezclador
Por las actividades que se realizan dentro, se puede dividir en su longitud
total en dos fases, primaria y secundaria.
FASE PRIMARIA
Esta zona corresponde al:
 Calentamiento
 Secado
 Distribución Uniforme
Todo el proceso se repite en toda la
sección transversal del tambor.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tambor Mezclador
Por las actividades que se realizan dentro, se puede dividir en su longitud
total en dos fases, primaria y secundaria.
FASE SECUNDARIA
ASFALTO
Añadido
AGREGADO
Mezclado
Que el agregado no
solo gire dentro del
tambor, sino que
también se extienda
para el secado y el
calentamiento de
todas las partículas.
IMPORTANTE
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tambor Mezclador
TIEMPO DE RETENCIÓN
Lo definimos con el periodo de tiempo
que el material permanece dentro del
tambor mezclador, y los parámetros
variables son la inclinación del tambor y
la velocidad de rotación, este punto es
importante cuando se presentan
problemas de materiales muy saturados
de agua.
CONTROL Y OPERACIÓN
DEL QUEMADOR
El quemador es considerado como un
equipo complementario del tambor
mezclador, teniendo como función
proveer el calor necesario para
calentar y secar los agregados usados
en la mezcla, los quemadores
proporcionan este calor al consumir
combustible como aceite, gas, o
ambos.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tambor Mezclador
EXTRACTOR DE AIRE
Equipo que produce el vacío que
expulsa los gases de la combustión
y los polvos de secado de los
materiales, para permitir la
combustión requerida para estas
actividades.
ACCESORIOS
- Sistema para dosificar materiales
finos o limos a la mezcla.
-Sistema para incorporar mezcla
reciclada en la parte media del
tambor.
-Control remoto del dámper
(escotilla de salida del extractor de
aire).
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Recolectores de Polvo
Es un sistema que capto los polvos que se producen con el flujo de aire
requerido para la combustión, y esta identificado el problema de polución del
aire y se han desarrollado que restringen el escape de contaminante de las
plantas. Aun así, durante la operación de una planta de asfalto algunos
contaminantes gaseosos y partículas pueden escapar a la atmosfera. Estos
contaminantes pueden ser limitados para cumplir con las regulaciones
establecidas para aire limpio.
 Colector Centrífugo de Polvo (Tipo Ciclón):
 Depuradores Húmedos:
 Compartimientos de Filtros (filtro de tejidos):
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Recolectores de Polvo
 Colector Centrífugo de Polvo (Tipo Ciclón):
Opera bajo el principio de la separación
centrifuga. El escape de la parte superior del
secador aspira el humo y los materiales finos,
los dirige hacia la centrifuga en donde son
movidos en espiral. Las partículas grandes
golpean la pared exterior y caen al fondo del
dispositivo; el polvo y el humo son descargados
a través de la parte superior del colector. Los
finos que están en el fondo de la centrifuga son
levantados por una barrera de retorno de polvo
y pueden ser devueltos a la planta o
desechados.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Recolectores de Polvo
 Depuradores Húmedos:
El propósito de este equipo es el de
atrapar partículas de polvo en gotas de
agua y removerla de los gases del
escape. Esto se logra al pulverizar el
agua a presión para ponerla en
contacto directo con los gases
cargados de polvo, formando una
mezcla que se precipita por gravedad al
fondo.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Recolectores de Polvo
 Compartimientos de Filtros (filtro de tejidos):
Es un depósito grande de metal que
contiene cientos de bolsas de tejido
sintético, resistente al calor, usualmente
tratadas con silicona para aumentar su
capacidad de recoger partículas muy
finas de polvo. Un compartimiento de
filtros trabaja muy similar a como trabaja
una aspiradora de polvo. Un ventilador
grande de vacíos crea una succión
dentro del compartimiento, la cual atrae
aire sucio y lo filtra a través del tejido de
las bolsas.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Tanque de Asfalto
Es el deposito de almacenamiento del
producto asfaltico utilizado en la
elaboración del concreto asfaltico, debe
tener la característica de mantener
mayor tiempo posible caliente el asfalto,
debido a que las temperaturas de
aplicación son de 140 grados
centígrados normalmente, y para su
manejo de descarga es de mínimo 100
grados centígrados, además a esto
requiere de otros accesorios optativos.
 Elevador de Mezclas Asfálticas
Su función es elevar la mezcla
asfáltica de la salida del tambor
mezclador al silo de almacenamiento,
con la menor perdida de temperatura
y evitando la segregación.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Silo de Almacenamiento de Mezcla Caliente
Integrado a la mayoría de las plantas, su
función principal es de almacenar
temporalmente la mezcla asfáltica en
caliente, con el fin de prevenir paros en la
planta debido a interrupciones en la
operación de la pavimentación, o debido a la
escases de camiones que transportan el
material de la planta al lugar de la aplicación,
la mezcla en caliente recién elaborada es
depositada por medio de un transportador o
elevador de material caliente, en la parte
superior del deposito o silo, y es descargada
a los camiones por su parte baja.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Cabina de Controles
Es una caseta donde se encuentra los
controles de operación de la planta,
para toda la operación de arranque,
producción y paro, debe estar protegida
del polvo y la humedad por contar con
sistemas electrónicos, además de un
PCL programado para leer lecturas de
flujo de material y mandar la señal
necesaria de alimentación de asfalto
según el porcentaje en peso
establecido como optimo considerando
la densidad de asfalto caliente
reportando la lectura en volumen
(litros), descontando al peso del agua
presente en el material virgen.
«En esta cabina deben estar todos los
arrancadores para desactivarlos
cuando no estén en operación»
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS
Este tipo de planta produce mezclas asfálticas en caliente en
diversas cargas.
La mayoría de las plantas existentes en Venezuela, unas 125, dosifican los agregados y el
asfalto por peso y mezclan ambos materiales dentro de una cámara cerrada, conocido
como mezclador de paletas.
Han sido aceptadas tradicionalmente
como las más precisas por cuanto el
secado se hace separadamente y la
dosificación se hace íntegramente por
peso. La degradación no es
necesariamente exacta pues, con
frecuencia, se hace solo en la unidad
de gradación que, normalmente, tiene
un área de trabajo muy pequeña lo que
da como resultado una sobre entrega
de finos.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
Esquemadeflujodematerialesenuna
plantatipoBatch.
El elevador en caliente.1
La unidad de clasificación en caliente2
La caja de la balanza3
La caja de mezclado4
PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 Los diferentes tipos de agregado (que
normalmente son la piedra picada, el arrocillo,
el polvillo y la arena) son previamente
secados y calentados en un horno rotatorio y
llevados a la parte superior de la planta por el
elevador en caliente (1), que no es otra cosa
que una correa transportadora formada por
baldes metálicos, y descargados sobre una
serie de tamices, que permiten su separación
y clasificación en diversos tamaños, y su
almacenamiento en unos grandes
contenedores denominados ‘bines en
caliente’ (2).
PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS
Esquemadeflujodematerialesenuna
plantatipoBatch.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
 De los bines en caliente los agregados
son descargados en la caja de la balanza
(3), en donde son debidamente pesados,
en unas determinadas cantidades que
dependen de las características
granulométricas del material que esta
contenido en cada bine en caliente. Se
obtiene así una pesada total que tiene una
distribución de tamaños igual a la que ha
sido establecida en el laboratorio durante
el diseño de la mezcla asfáltica.
PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS
Esquemadeflujodematerialesenuna
plantatipoBatch.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
Una vez que se pesa el ultimo de los
agregados dentro de la balanza, el total
de los agregados se abre una
compuerta, y los agregados caen dentro
de una cámara de mezclado(4), en
donde son agitados en seco por unas
paletas durante unos cortos segundos;
una vez que este tiempo ha transcurrido
comienza a descargarse dentro de la
caja de mezclado el cemento asfáltico, el
cual ha sido previamente pesado en un
balde, en una cantidad también
predeterminada en función de la
recomendación del diseño de laboratorio.
Esquema de la descarga de los bines a la caja de la balanza.
PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
Los agregados y el asfalto son
mezclados, estando a
temperaturas superiores a los
135 °C, normalmente muy cercana
a los 150 °C, durante un tiempo
aproximado a los 60 segundos. La
fotografía (4) ilustra el proceso de
mezclado en una planta Batch.
PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS
La fotografía ilustra el proceso de mezclado en una planta Batch.
Transcurrido este tiempo, la mezcla ha
sido ya debidamente preparada, y se
deja caer dentro de la tolva de un
camión volteo, el cual lo transporte al
sitio de colocación en la carretera.
2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS
PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS
Planta Tipo Batch instalada
en el Estado Portuguesa.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Alcance
1. Una lista de revisión de los parámetros que deben ser inspeccionados en una
planta de mezclas asfálticas en caliente, para garantizar la calidad de la
mezcla.
2. Los pasos necesarios para realizar la calibración de los procesos de
alimentación en frío y dosificación del cemento asfáltico, según el método
propuesto por el Instituto del Asfalto señalado en el Manual MS-22 “Principios
de Construcción de Pavimentos de Mezclas Asfálticas en Caliente”.
3. El procedimiento a seguir para llevar a cabo el proceso de Verificación de las
Balanzas de Agregados y de Asfalto en una Planta tipo Batch.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Revisión Preliminar de la Planta
Antes de realizar el proceso de calibración de la planta se deberá llevar a cabo
una verificación de los siguientes parámetros:
Revisión del Manejo y
Almacenamiento de Material
- Los agregados cumplan con las
especificaciones del Diseño.
- Los agregados estén adecuadamente
almacenados.
- Los acopios estén construidos y separados
correctamente.
- Sé este manejando correctamente el agregado
de los acopios.
- No exista segregación.
- El relleno mineral este en condición seca.
Se deberá inspeccionar o
verificar que:
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Revisión Preliminar de la Planta
Revisión de la Alimentación
en Frío
Se deberá inspeccionar o
verificar que:
- El sistema de alimentación en frío cumpla con
las especificaciones ASTMD995.
- Las tolvas contengan el tamaño correcto de los
agregados.
- Las tolvas se estén cargando correctamente
- Los alimentadores estén trabajando
correctamente.
- Las compuertas de los alimentadores estén
adecuadamente ajustadas.
- Los agregados estén siendo alimentados
continuamente.
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Revisión Preliminar de la Planta
Revisión del calentamiento
de asfalto, circulación y
temperatura de la Mezcla
Se deberá inspeccionar o
verificar que:
- El asfalto este siendo calentado
uniformemente a la temperatura especificada.
- Las líneas de circulación no presenten escape.
- La temperatura especificada para la mezcla y
sus componentes se mantenga.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Revisión Preliminar de la Planta
Revisión de la Planta
Mezcladora de Tambor
Se deberá inspeccionar o
verificar que:
- Las básculas cumplan con las especificaciones ASTM
D995.
- Las básculas hayan sido revisadas para verificar su
tolerancia.
- La caja pesadora cuelgue libremente.
- Todas las partes del mezclador hayan sido ajustadas.
- La secuencia de descarga de las tolvas sea la
correcta.
- La distribución de asfalto sea uniforme a lo largo del
amasadero.
- El asfalto y los agregados estén a temperatura
correcta cuando se introduzcan en el recipiente de
pesaje.
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Revisión Preliminar de la Planta
Revisión de la Planta
Mezcladora de Tambor
Se deberá inspeccionar o
verificar que:
- Las válvulas o compuertas no presenten
escape.
- El tiempo de mezclado sea el adecuado.
- Los puntos de las básculas estén correctamente
ajustados para los pesos descarga.
- Los ejes del mezclador estén girando a
velocidad correcta.
- Los ejes del mezclador estén girando a
velocidad correcta.
- La capacidad de las cribas sea suficiente para
manejar la mayor alimentación proveniente del
secador.
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Revisión Preliminar de la Planta
Revisión de la Planta
Mezcladora de Tambor
Se deberá inspeccionar o
verificar que:
- Las cribas estén limpias y no estén
gastadas o rotas.
- La sobre carga no debe ser irregular o
excesiva.
- Las particiones de las tolvas en caliente
estén lo suficientemente fuertes.
- Los escapes de sobre carga tengan un flujo
libre.
- Se mantenga el equilibrio de las tolvas.
- El acceso al muestreo sea el adecuado.
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Revisión Preliminar de la Planta
Revisión del Secador y
Colector del Polvo
Se deberá inspeccionar o
verificar que:
- El secador y el colector de polvo cumplan con las
especificaciones ASTMD995.
- El agregado esté siendo secado correctamente.
- Los agregados estén a temperatura correcta.
- Los componentes del secador estén equilibrados.
- El secador este equilibrado con los otros
componentes de la planta.
- El dispositivo indicador de calor este correctamente
instalado y halla sido revisado para determinar su
precisión.
- El colector de polvo este equilibrado con el secador.
- Los finos sean recogidos por el colector y
desechados o sean uniformemente alimentados de
nuevo en las cantidades correctas.
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Calibración en Frio
Una vez chequeada la formula de la mezcla utilizada para el diseño es necesario
conocer la cantidad en toneladas por hora a suministrar y la posición de la
alimentadora en frío que permitirá alcanzar dichas cantidades, para lo cual deberá
realizarse el proceso que se conoce como calibración en frío.
Las compuertas de los alimentadores en frío (Tolvas) siempre deben calibrarse para
garantizar una producción uniforme en la planta asfáltica.
¿OBJETIVO?
Obtener un gráfico de calibración para las velocidades de
las correas individuales de los mismos o para cada
compuerta, con el agregado que se empleará para la
mezcla.
• La abertura de la compuerta deberá ser de un 25% o menos de la abertura total. Es de
hacer notar que se podrá fijar las aberturas de las compuertas olas velocidades de las
correas, según la conveniencia del caso.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Calibración en Frio
Procedimiento para realizar la Calibración en Frío
• Para construir el gráfico de calibración se deberá medir la longitud total de la correa y el tiempo de
revoluciones en segundos; con estos datos se determina la velocidad de la correa.
• La abertura de la compuerta deberá ser de un 25% o menos de la abertura total. Es de hacer notar
que se podrá fijar las aberturas de las compuertas olas velocidades de las correas, según la
conveniencia del caso.
• Se tomaran y se pesarán tres muestras correspondientes cada una a un metro lineal de la correa
principal de alimentación. La diferencia entre los pesos de las muestras podrá ser de ± 8 % para los
agregados de tamaños máximos mayores a ½” y de ± 7 % para los agregados de tamaños máximos
menores a ½”, según designación ASTM D3515.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Calibración en Frio
Procedimiento para realizar la Calibración en Frío
• Una vez que se hayan pesado todas las muestras se determinará el peso promedio de las mismas,
haciendo uso de una planilla como la que se muestra en el anexo I.
• Se calcula el porcentaje de humedad de las muestras. Posteriormente restando el porcentaje de
humedad (%W) del peso promedio se obtiene el Peso Seco de la muestra, el cual es multiplicado por
el Factor “F” (Factor de corrección para transformar Kg x ml/seg a TPH) que se obtiene a partir de la
siguiente expresión: F = Velocidad de la correa * 3,6.
• A partir de la multiplicación del factor “F” por el Peso Seco se obtiene la alimentación en frío, del
agregado considerado, expresada en Toneladas Por Hora (TPH).
• Este procedimiento se ejecutará mínimo tres veces a velocidades o aberturas diferentes (según sea
el caso) para cada tamaño de agregado considerado en el diseño. Una vez realizado el
procedimiento se interrumpirá el flujo delos alimentadores ya muestreados para repetir el proceso en
los otros alimentadores o tolvas.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Calibración en Frio
Procedimiento para realizar la Calibración en Frío
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
• Con los datos obtenidos se construye el Gráfico de Calibración, para el cual se traza como
coordenadas horizontales las velocidades o aberturas, según se haya fijado, y en el eje vertical
se representan la producción en Tonelada por Hora.
• El proceso de calibración se habrá completado, cuando luego de realizado el gráfico de
calibración se determine en el mismo la velocidad o abertura de la compuerta necesaria para
obtener la producción en TPH requerida según la obra.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Calibración en Frio
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Gráfico representativo de la
Calibración de la
Alimentación en Frío.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Dosificación del Cemento Asfáltico en Plantas de Mezcladora de
Tambor (Drum Mixer)
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Normalmente se deberá seguir el procedimiento de calibración indicado en el manual
del fabricante de la planta de operaciones, cuando esta información no se encuentra
disponible puede emplearse el procedimiento que se describe a continuación:
La proporción de asfalto se obtiene al establecer la cantidad de descarga en galones
por minuto necesario para que concuerde con la cantidad de descarga de agregados
(en toneladas de agregado seco por hora).
La cantidad de descarga de asfalto es aumentada o disminuida proporcionalmente,
de acuerdo a la medida corregida de peso seco de agregado que esta pasando sobre
la correa de alimentación en frío.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Dosificación del Cemento Asfáltico en Plantas de Mezcladora de
Tambor (Drum Mixer)
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Procedimiento de Dosificación
del Asfalto
- Para la calibración se abre la llave de la tubería
de desviación y se registra la lectura del contador
de revoluciones.
- Se pone la planta en funcionamiento y se
descarga aproximadamente 200litros de cemento
asfáltico dentro de un recipiente previamente
tarado. Se detiene la planta y se lee el contador de
revoluciones.
- El peso neto de la muestra dividido por la
diferencia de lecturas del contador de revoluciones
debe resultar en un valor igual o muy cercano al
indicado en el manual del fabricante.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Dosificación del Cemento Asfáltico en Plantas de Mezcladora de
Tambor (Drum Mixer)
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
- Este procedimiento debe repetirse dos o tres
veces para obtener un valor promedio y debe
efectuarse periódicamente para mantener un
registro de la calibración de la bomba.
- En el caso de usar bombas con control
automático se efectúa la calibración para diferentes
posiciones de control y se construye el gráfico
correspondiente.
Procedimiento de Dosificación
del Asfalto
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Dosificación del Cemento Asfáltico en Plantas de tipo Batch
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Tolvas de Pesaje Cámara Mezcladora
Pesar el
Agregado
antes de la Cámara
Bombeado
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Antes de que empiece a funcionar la planta hay que revisar cuidadosamente las
balanzas del balde de asfalto y las balanzas de la caja de pesadas de los agregados,
para compararlas con pesos estándar. Por lo general hay que tener diez pesas de
cincuenta libras cada una para poder ejecutar el procedimiento de calibración.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch
Procedimiento de calibración
de las Balanzas de los
Agregados
- Una vez montada la planta y las balanzas en
condiciones de trabajo, se descargan los bines a
toda su capacidad y luego se espera veinticuatro
horas para examinar las balanzas.
- El sistema de balancines, el fiel de soporte y los
cojines deben ser revisados para ver si están
limpios y que ninguna parte móvil este trabada con
cualquier otra pieza.
- La aguja de la balanza debe estar en cero cuando
la balanza no tiene carga, y debe oscilar libremente
cuando se toca con un dedo.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch
Procedimiento de calibración
de las Balanzas de los
Agregados
- La carga de control se crea suspendiendo los
pesos directamente a los brazos de la balanza o
colocando pesas directamente dentro de la caja de
la balanza, hasta alcanzar el peso máximo que ha
de pesarse.
- Para continuar con el procedimiento de
calibración se deberá colocar con los tamices de la
planta trabajando 500 lbs por medio de las pesas
de verificación, centrándolas o distribuyéndolas tan
uniformemente como sea posible.
- Se debe anotar la lectura exacta de la balanza.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch
Procedimiento de calibración
de las Balanzas de los
Agregados
- Luego deberán ser retiradas las pesas de
comprobación y añadidos agregados hasta que la
balanza señale exactamente la lectura anotada
anteriormente.
- Este procedimiento deberá repetirse hasta que se
llegue al peso total estimado para el bache.
- Durante la prueba de verificación deberá
comprobarse la sensibilidad de la aguja cada vez
que se aumentan 500 lbs de carga. Esto se realiza
colocando un peso de 5 lbs en la caja de la
balanza.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch
Procedimiento de calibración
de las Balanzas del Asfalto
- La balanza de Asfalto se calibra de manera muy
semejante a la descrita anteriormente, solo que en
este caso se requiere de una sola operación.
- Las unidades de peso estándar, se colocan sobre
el balde de asfalto o se cuelgan de este y se
anotan las lecturas a medida que se agrega cada
unidad, hasta que el peso total combinado sea
ligeramente mayor que las libras de cemento
asfáltico requeridas para el bache de la mezcla.
- Cuando las balanzas de asfalto están bien
ajustadas, deben marcar el mismo valor que el total
de las unidades de peso de comprobación que se
han utilizado.
3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
ASFÁLTICAS
Control de los parámetros que son indispensables en
la calibración de una planta de mezclas asfálticas en
caliente.
Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch
Procedimiento de calibración
de las Balanzas del Asfalto
- El peso de tara del balde de asfalto vacío debe
ser vigilado cuidadosamente, para ver si el bache
ha sido completamente vaciado, y para
compensar cualquier cantidad de asfalto o
material que tenga adherido.
- El balde de asfalto deberá tararse al comienzo
de cada día y chequearse después que sean
descargados los primeros baches.
Universidad del Zulia
Facultad de Ingeniería
Escuela de Civil
Departamento de Vías de Comunicación
Cátedra: Pavimentos
CONTROLES Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS
CONTINUAS Y TIPO BACHT DE MEZCLAS
ASFÁLTICAS EN CALIENTE.
Yefreide Navarro | María A. Racines | Andreina Ríos | Diomarcy Peñaloza
Marzo 2016

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Control y Calibración de Plantas en Caliente. Continuas y tipo Batch

  • 1. Universidad del Zulia Facultad de Ingeniería Escuela de Civil Departamento de Vías de Comunicación Cátedra: Pavimentos CONTROLES Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS CONTINUAS Y TIPO BACHT DE MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE. Yefreide Navarro | María A. Racines | Andreina Ríos | Diomarcy Peñaloza Marzo 2016
  • 2. 1. PLANTAS ASFÁLTICAS DE MEZCLAS EN CALIENTE Conjunto de elementos mecánicos dispuestos de manera que produzcan Concreto Asfáltico con todas las especificaciones requeridas. • Dosificación de los Agregados • Cemento Asfáltico • Temperatura SISTEMAS que calibran: Portátiles Estacionarias Su Capacidad: 45 toneladas por horas (TPH) hasta 500 toneladas por horas (TPH)
  • 3. 1. PLANTAS ASFÁLTICAS DE MEZCLAS EN CALIENTE Las plantas asfálticas son instalaciones industriales que cuentan con un conjunto de equipos mecánicos y electrónicos, en los cuales los agregados serán calentados, secados y finalmente mezclados con el cemento asfaltico para dar origen a las mezclas asfálticas en caliente.
  • 4. 1. PLANTAS ASFÁLTICAS DE MEZCLAS EN CALIENTE Las plantas productoras de asfalto en general se caracterizan por presentar las siguientes etapas de producción: ALMACENAJE ALIMENTACIÓN EN FRIO SECADO Y CALENTAMIENTO
  • 5. 1. PLANTAS ASFÁLTICAS DE MEZCLAS EN CALIENTE RECOLECCIÓN DE FINOS CLASIFICACIÓN Y DOSIFICACIÓN MEZCLADO TRANSPORTE Y DESCARGA Se encuentran en la Industria diversos tipos o configuraciones de plantas productoras de asfalto que se diferencian en la etapa de dosificación y mezclado. Pueden ser fijas o portátiles, sin embargo, a nivel nacional la clasificación general utilizada se resume en plantas continuas y plantas tipo Batch.
  • 6. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS PLANTAS CONTINUAS 1. Dosificación de Agregados 2. Homogenización 3. Secado 4. Inyección de Asfalto 5. Mezclado 6. Elevación 7. Almacenamiento 8. Carga al Camión Condiciones Especiales Temperatura Ambiente, Distancia de Acarreo, Facilidad de Colocación, Números de Camiones Disponibles. IMPORTANTE Contar con agregados y asfalto que cumplan con todas las especificaciones Concretos Asfálticos Satisfactorios
  • 7. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS PLANTAS CONTINUAS No hay que perder de vista que la colocación es determinante para conseguir un comportamiento adecuado de la mezcla aplicada, es decir, todo el trabajo realizado hasta la producción se puede perder por una inadecuada colocación, siendo este un tema extenso fuera del alcance de este trabajo. ¿PROPÓSITO? «Producir una mezcla asfáltica en caliente que posea las proporciones deseadas de asfalto y agregado, cumpliendo con todas las especificaciones.»
  • 8. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS En una planta asfáltica continua, los agregados son combinados, calentados, secados, dosificados, y mezclados con el cemento asfaltico para producir una mezcla asfáltica en caliente. Los componentes principales de una planta continua son:
  • 9. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tolvas de Agregados Fríos Almacenar separados los diferentes tipos de agregados, que formaran la mezcla asfáltica. FUNCIÓN Métodos para ser cargados estos materiales fríos pueden ser: a. Cargado directamente por cucharon de almeja de una grúa, o por un cargador frontal (traxcavo o retroexcavadora). b. Cargado por banda transportadora, proveniente de un apilamiento de agregados, con un sistema de muros para recolección de los materiales, donde este apilamiento a su vez puede ser alimentado por bandas, tractores, cargadores o camiones. c. Cargados por camiones directamente, con una adecuada rampa de descarga.
  • 10. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tolvas de Agregados Fríos  Cantidad de Tolvas: la cantidad de tolvas normalmente puede variar de 2 hasta 4 tolvas según el diseño de producción de la planta.  Capacidad de Tolvas: la capacidad puede variar de acuerdo al diseño de producción máxima de la operación de la planta. *como ejemplo una planta de 110 toneladas por horas con tres tolvas de capacidad de 13 metros cúbicos cada una, por lo general se puede ajustar a cualquier tipo de materiales.  Sistemas para desalojar el material frio de tolva: son sistemas para desalojar el material de las tolvas, consistentes en mecanismos que permiten la salida del material frio del almacenamiento, siendo los mas comunes:
  • 11. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tolvas de Agregados Fríos  Sistemas para desalojar el material frio de tolva: Más común El Alimentador continuo de banda se considera el más adecuado para el manejo de materiales finos, y para materiales gruesos cualquiera de los tres tipos es factible.
  • 12. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tolvas de Agregados Fríos  Sistemas para desalojar el material frio de tolva: En los tres casos puede ser de velocidad constante o variable, pero esta ultima no es conveniente si no se tiene un control en su ajuste con variaciones pequeñas, y de no tener este control debe operarse a una sola velocidad fija, para lograr tener un flujo continuo y variar la dosificación con la abertura de compuerta de salida de la tolva.
  • 13. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tolvas de Agregados Fríos  Compuerta de Alimentación en Frio: es la abertura que permite la salida del material del compartimiento de agregados fríos.  Transportador Colector: es la banda transportadora colectora de los materiales suministrados por las tolvas para alimentarlas a una banda corta donde se determina el peso del flujo de material en toneladas de material frio por hora.  Accesorios: existe una gran variedad de accesorios que pueden ser utilizados para facilitar el trabajo y proteger de la lluvia los almacenamientos en las tolvas, los que se muestran en este trabajo solo es una muestra de lo que es posible instrumentar.
  • 14. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Accesorios: a. Medidor de humedad del agregado en la tolva, con indicador al cuarto de control. b. Vibrador eléctrico en tolvas para eliminar materiales adheridos a las paredes de almacenamiento. c. Tacómetro que muestra en cuarto de control digitalmente las revoluciones de la banda de cada tolva. d. Sistema de chasis equipado con quinta rueda para traslado. e. Sistema de protección contra lluvia en operación o fuera de operación, para evitar saturación en los agregados en tolvas. f. Sistema de abertura de compuerta de operación automática, operado desde el cuarto de control de la abertura de la compuerta de tolva. g. Sistema master aplicado de cabina de control para variar velocidad proporcional a todas las bandas de las tolvas para aumentar o disminuir la producción de mezclas asfálticas.  Tolvas de Agregados Fríos
  • 15. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Sistema de Transporte con Pesaje: Este sistema consiste en una banda transportadora con la longitud suficiente para tener instalado un sistema de peaje en la parte media de su desarrollo antes de la entrada al tambor mezclador, que permita realizar medidas precisas del flujo en peso de los materiales fríos (Agregado sin asfalto antes del secado) transportado continuamente.  Tolvas de Agregados Fríos Accesorios: a. Criba mecánica vibratoria, para eliminar sobre tamaños y algunos materiales contaminantes como raíces o materiales cementados, y se coloca en la descarga del transportador colector de las tolvas. b. Sistema de reversa para limpieza de esta banda y desviación de materiales que no se deseen pasar por el tambor y la cadena elevadora de materiales.
  • 16. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tambor Mezclador Este tambor consiste en un cilindro rotatorio con un diámetro entre 1.5 y 3 metros (5 a 10 pies) y una longitud entre 6 y 12 metros (20 y 40 pies), el tiempo que el material tarda en pasar por todo el tambor se le denomina tiempo de retención, y varia con el sistema de aspas, inclinación del tambor, velocidad de rotación, diámetro y longitud del tambor. El movimiento de rotación se realiza mediante un sistema de motor eléctrico 1800 RPM acoplado mediante bandas y poleas a una transmisión con salida de baja revolución. Considerado el corazón de las plantas de producción continua.
  • 17. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tambor Mezclador Por las actividades que se realizan dentro, se puede dividir en su longitud total en dos fases, primaria y secundaria. FASE PRIMARIA Esta zona corresponde al:  Calentamiento  Secado  Distribución Uniforme Todo el proceso se repite en toda la sección transversal del tambor.
  • 18. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tambor Mezclador Por las actividades que se realizan dentro, se puede dividir en su longitud total en dos fases, primaria y secundaria. FASE SECUNDARIA ASFALTO Añadido AGREGADO Mezclado Que el agregado no solo gire dentro del tambor, sino que también se extienda para el secado y el calentamiento de todas las partículas. IMPORTANTE
  • 19. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tambor Mezclador TIEMPO DE RETENCIÓN Lo definimos con el periodo de tiempo que el material permanece dentro del tambor mezclador, y los parámetros variables son la inclinación del tambor y la velocidad de rotación, este punto es importante cuando se presentan problemas de materiales muy saturados de agua. CONTROL Y OPERACIÓN DEL QUEMADOR El quemador es considerado como un equipo complementario del tambor mezclador, teniendo como función proveer el calor necesario para calentar y secar los agregados usados en la mezcla, los quemadores proporcionan este calor al consumir combustible como aceite, gas, o ambos.
  • 20. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tambor Mezclador EXTRACTOR DE AIRE Equipo que produce el vacío que expulsa los gases de la combustión y los polvos de secado de los materiales, para permitir la combustión requerida para estas actividades. ACCESORIOS - Sistema para dosificar materiales finos o limos a la mezcla. -Sistema para incorporar mezcla reciclada en la parte media del tambor. -Control remoto del dámper (escotilla de salida del extractor de aire).
  • 21. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Recolectores de Polvo Es un sistema que capto los polvos que se producen con el flujo de aire requerido para la combustión, y esta identificado el problema de polución del aire y se han desarrollado que restringen el escape de contaminante de las plantas. Aun así, durante la operación de una planta de asfalto algunos contaminantes gaseosos y partículas pueden escapar a la atmosfera. Estos contaminantes pueden ser limitados para cumplir con las regulaciones establecidas para aire limpio.  Colector Centrífugo de Polvo (Tipo Ciclón):  Depuradores Húmedos:  Compartimientos de Filtros (filtro de tejidos):
  • 22. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Recolectores de Polvo  Colector Centrífugo de Polvo (Tipo Ciclón): Opera bajo el principio de la separación centrifuga. El escape de la parte superior del secador aspira el humo y los materiales finos, los dirige hacia la centrifuga en donde son movidos en espiral. Las partículas grandes golpean la pared exterior y caen al fondo del dispositivo; el polvo y el humo son descargados a través de la parte superior del colector. Los finos que están en el fondo de la centrifuga son levantados por una barrera de retorno de polvo y pueden ser devueltos a la planta o desechados.
  • 23. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Recolectores de Polvo  Depuradores Húmedos: El propósito de este equipo es el de atrapar partículas de polvo en gotas de agua y removerla de los gases del escape. Esto se logra al pulverizar el agua a presión para ponerla en contacto directo con los gases cargados de polvo, formando una mezcla que se precipita por gravedad al fondo.
  • 24. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Recolectores de Polvo  Compartimientos de Filtros (filtro de tejidos): Es un depósito grande de metal que contiene cientos de bolsas de tejido sintético, resistente al calor, usualmente tratadas con silicona para aumentar su capacidad de recoger partículas muy finas de polvo. Un compartimiento de filtros trabaja muy similar a como trabaja una aspiradora de polvo. Un ventilador grande de vacíos crea una succión dentro del compartimiento, la cual atrae aire sucio y lo filtra a través del tejido de las bolsas.
  • 25. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Tanque de Asfalto Es el deposito de almacenamiento del producto asfaltico utilizado en la elaboración del concreto asfaltico, debe tener la característica de mantener mayor tiempo posible caliente el asfalto, debido a que las temperaturas de aplicación son de 140 grados centígrados normalmente, y para su manejo de descarga es de mínimo 100 grados centígrados, además a esto requiere de otros accesorios optativos.  Elevador de Mezclas Asfálticas Su función es elevar la mezcla asfáltica de la salida del tambor mezclador al silo de almacenamiento, con la menor perdida de temperatura y evitando la segregación.
  • 26. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Silo de Almacenamiento de Mezcla Caliente Integrado a la mayoría de las plantas, su función principal es de almacenar temporalmente la mezcla asfáltica en caliente, con el fin de prevenir paros en la planta debido a interrupciones en la operación de la pavimentación, o debido a la escases de camiones que transportan el material de la planta al lugar de la aplicación, la mezcla en caliente recién elaborada es depositada por medio de un transportador o elevador de material caliente, en la parte superior del deposito o silo, y es descargada a los camiones por su parte baja.
  • 27. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Cabina de Controles Es una caseta donde se encuentra los controles de operación de la planta, para toda la operación de arranque, producción y paro, debe estar protegida del polvo y la humedad por contar con sistemas electrónicos, además de un PCL programado para leer lecturas de flujo de material y mandar la señal necesaria de alimentación de asfalto según el porcentaje en peso establecido como optimo considerando la densidad de asfalto caliente reportando la lectura en volumen (litros), descontando al peso del agua presente en el material virgen. «En esta cabina deben estar todos los arrancadores para desactivarlos cuando no estén en operación»
  • 28. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS Este tipo de planta produce mezclas asfálticas en caliente en diversas cargas. La mayoría de las plantas existentes en Venezuela, unas 125, dosifican los agregados y el asfalto por peso y mezclan ambos materiales dentro de una cámara cerrada, conocido como mezclador de paletas. Han sido aceptadas tradicionalmente como las más precisas por cuanto el secado se hace separadamente y la dosificación se hace íntegramente por peso. La degradación no es necesariamente exacta pues, con frecuencia, se hace solo en la unidad de gradación que, normalmente, tiene un área de trabajo muy pequeña lo que da como resultado una sobre entrega de finos.
  • 29. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS Esquemadeflujodematerialesenuna plantatipoBatch. El elevador en caliente.1 La unidad de clasificación en caliente2 La caja de la balanza3 La caja de mezclado4 PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS
  • 30. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  Los diferentes tipos de agregado (que normalmente son la piedra picada, el arrocillo, el polvillo y la arena) son previamente secados y calentados en un horno rotatorio y llevados a la parte superior de la planta por el elevador en caliente (1), que no es otra cosa que una correa transportadora formada por baldes metálicos, y descargados sobre una serie de tamices, que permiten su separación y clasificación en diversos tamaños, y su almacenamiento en unos grandes contenedores denominados ‘bines en caliente’ (2). PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS Esquemadeflujodematerialesenuna plantatipoBatch.
  • 31. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS  De los bines en caliente los agregados son descargados en la caja de la balanza (3), en donde son debidamente pesados, en unas determinadas cantidades que dependen de las características granulométricas del material que esta contenido en cada bine en caliente. Se obtiene así una pesada total que tiene una distribución de tamaños igual a la que ha sido establecida en el laboratorio durante el diseño de la mezcla asfáltica. PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS Esquemadeflujodematerialesenuna plantatipoBatch.
  • 32. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS Una vez que se pesa el ultimo de los agregados dentro de la balanza, el total de los agregados se abre una compuerta, y los agregados caen dentro de una cámara de mezclado(4), en donde son agitados en seco por unas paletas durante unos cortos segundos; una vez que este tiempo ha transcurrido comienza a descargarse dentro de la caja de mezclado el cemento asfáltico, el cual ha sido previamente pesado en un balde, en una cantidad también predeterminada en función de la recomendación del diseño de laboratorio. Esquema de la descarga de los bines a la caja de la balanza. PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS
  • 33. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS Los agregados y el asfalto son mezclados, estando a temperaturas superiores a los 135 °C, normalmente muy cercana a los 150 °C, durante un tiempo aproximado a los 60 segundos. La fotografía (4) ilustra el proceso de mezclado en una planta Batch. PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS La fotografía ilustra el proceso de mezclado en una planta Batch. Transcurrido este tiempo, la mezcla ha sido ya debidamente preparada, y se deja caer dentro de la tolva de un camión volteo, el cual lo transporte al sitio de colocación en la carretera.
  • 34. 2. TIPOS DE PLANTAS ASFÁLTICAS PLANTAS TIPO BATCH O DISCONTINUAS Planta Tipo Batch instalada en el Estado Portuguesa.
  • 35. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Alcance 1. Una lista de revisión de los parámetros que deben ser inspeccionados en una planta de mezclas asfálticas en caliente, para garantizar la calidad de la mezcla. 2. Los pasos necesarios para realizar la calibración de los procesos de alimentación en frío y dosificación del cemento asfáltico, según el método propuesto por el Instituto del Asfalto señalado en el Manual MS-22 “Principios de Construcción de Pavimentos de Mezclas Asfálticas en Caliente”. 3. El procedimiento a seguir para llevar a cabo el proceso de Verificación de las Balanzas de Agregados y de Asfalto en una Planta tipo Batch.
  • 36. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Revisión Preliminar de la Planta Antes de realizar el proceso de calibración de la planta se deberá llevar a cabo una verificación de los siguientes parámetros: Revisión del Manejo y Almacenamiento de Material - Los agregados cumplan con las especificaciones del Diseño. - Los agregados estén adecuadamente almacenados. - Los acopios estén construidos y separados correctamente. - Sé este manejando correctamente el agregado de los acopios. - No exista segregación. - El relleno mineral este en condición seca. Se deberá inspeccionar o verificar que:
  • 37. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Revisión Preliminar de la Planta Revisión de la Alimentación en Frío Se deberá inspeccionar o verificar que: - El sistema de alimentación en frío cumpla con las especificaciones ASTMD995. - Las tolvas contengan el tamaño correcto de los agregados. - Las tolvas se estén cargando correctamente - Los alimentadores estén trabajando correctamente. - Las compuertas de los alimentadores estén adecuadamente ajustadas. - Los agregados estén siendo alimentados continuamente. Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente.
  • 38. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Revisión Preliminar de la Planta Revisión del calentamiento de asfalto, circulación y temperatura de la Mezcla Se deberá inspeccionar o verificar que: - El asfalto este siendo calentado uniformemente a la temperatura especificada. - Las líneas de circulación no presenten escape. - La temperatura especificada para la mezcla y sus componentes se mantenga.
  • 39. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Revisión Preliminar de la Planta Revisión de la Planta Mezcladora de Tambor Se deberá inspeccionar o verificar que: - Las básculas cumplan con las especificaciones ASTM D995. - Las básculas hayan sido revisadas para verificar su tolerancia. - La caja pesadora cuelgue libremente. - Todas las partes del mezclador hayan sido ajustadas. - La secuencia de descarga de las tolvas sea la correcta. - La distribución de asfalto sea uniforme a lo largo del amasadero. - El asfalto y los agregados estén a temperatura correcta cuando se introduzcan en el recipiente de pesaje. Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente.
  • 40. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Revisión Preliminar de la Planta Revisión de la Planta Mezcladora de Tambor Se deberá inspeccionar o verificar que: - Las válvulas o compuertas no presenten escape. - El tiempo de mezclado sea el adecuado. - Los puntos de las básculas estén correctamente ajustados para los pesos descarga. - Los ejes del mezclador estén girando a velocidad correcta. - Los ejes del mezclador estén girando a velocidad correcta. - La capacidad de las cribas sea suficiente para manejar la mayor alimentación proveniente del secador. Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente.
  • 41. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Revisión Preliminar de la Planta Revisión de la Planta Mezcladora de Tambor Se deberá inspeccionar o verificar que: - Las cribas estén limpias y no estén gastadas o rotas. - La sobre carga no debe ser irregular o excesiva. - Las particiones de las tolvas en caliente estén lo suficientemente fuertes. - Los escapes de sobre carga tengan un flujo libre. - Se mantenga el equilibrio de las tolvas. - El acceso al muestreo sea el adecuado. Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente.
  • 42. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Revisión Preliminar de la Planta Revisión del Secador y Colector del Polvo Se deberá inspeccionar o verificar que: - El secador y el colector de polvo cumplan con las especificaciones ASTMD995. - El agregado esté siendo secado correctamente. - Los agregados estén a temperatura correcta. - Los componentes del secador estén equilibrados. - El secador este equilibrado con los otros componentes de la planta. - El dispositivo indicador de calor este correctamente instalado y halla sido revisado para determinar su precisión. - El colector de polvo este equilibrado con el secador. - Los finos sean recogidos por el colector y desechados o sean uniformemente alimentados de nuevo en las cantidades correctas. Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente.
  • 43. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Calibración en Frio Una vez chequeada la formula de la mezcla utilizada para el diseño es necesario conocer la cantidad en toneladas por hora a suministrar y la posición de la alimentadora en frío que permitirá alcanzar dichas cantidades, para lo cual deberá realizarse el proceso que se conoce como calibración en frío. Las compuertas de los alimentadores en frío (Tolvas) siempre deben calibrarse para garantizar una producción uniforme en la planta asfáltica. ¿OBJETIVO? Obtener un gráfico de calibración para las velocidades de las correas individuales de los mismos o para cada compuerta, con el agregado que se empleará para la mezcla.
  • 44. • La abertura de la compuerta deberá ser de un 25% o menos de la abertura total. Es de hacer notar que se podrá fijar las aberturas de las compuertas olas velocidades de las correas, según la conveniencia del caso. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Calibración en Frio Procedimiento para realizar la Calibración en Frío • Para construir el gráfico de calibración se deberá medir la longitud total de la correa y el tiempo de revoluciones en segundos; con estos datos se determina la velocidad de la correa. • La abertura de la compuerta deberá ser de un 25% o menos de la abertura total. Es de hacer notar que se podrá fijar las aberturas de las compuertas olas velocidades de las correas, según la conveniencia del caso. • Se tomaran y se pesarán tres muestras correspondientes cada una a un metro lineal de la correa principal de alimentación. La diferencia entre los pesos de las muestras podrá ser de ± 8 % para los agregados de tamaños máximos mayores a ½” y de ± 7 % para los agregados de tamaños máximos menores a ½”, según designación ASTM D3515.
  • 45. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Calibración en Frio Procedimiento para realizar la Calibración en Frío • Una vez que se hayan pesado todas las muestras se determinará el peso promedio de las mismas, haciendo uso de una planilla como la que se muestra en el anexo I. • Se calcula el porcentaje de humedad de las muestras. Posteriormente restando el porcentaje de humedad (%W) del peso promedio se obtiene el Peso Seco de la muestra, el cual es multiplicado por el Factor “F” (Factor de corrección para transformar Kg x ml/seg a TPH) que se obtiene a partir de la siguiente expresión: F = Velocidad de la correa * 3,6. • A partir de la multiplicación del factor “F” por el Peso Seco se obtiene la alimentación en frío, del agregado considerado, expresada en Toneladas Por Hora (TPH). • Este procedimiento se ejecutará mínimo tres veces a velocidades o aberturas diferentes (según sea el caso) para cada tamaño de agregado considerado en el diseño. Una vez realizado el procedimiento se interrumpirá el flujo delos alimentadores ya muestreados para repetir el proceso en los otros alimentadores o tolvas.
  • 46. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Calibración en Frio Procedimiento para realizar la Calibración en Frío Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. • Con los datos obtenidos se construye el Gráfico de Calibración, para el cual se traza como coordenadas horizontales las velocidades o aberturas, según se haya fijado, y en el eje vertical se representan la producción en Tonelada por Hora. • El proceso de calibración se habrá completado, cuando luego de realizado el gráfico de calibración se determine en el mismo la velocidad o abertura de la compuerta necesaria para obtener la producción en TPH requerida según la obra.
  • 47. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Calibración en Frio Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Gráfico representativo de la Calibración de la Alimentación en Frío.
  • 48. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Dosificación del Cemento Asfáltico en Plantas de Mezcladora de Tambor (Drum Mixer) Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Normalmente se deberá seguir el procedimiento de calibración indicado en el manual del fabricante de la planta de operaciones, cuando esta información no se encuentra disponible puede emplearse el procedimiento que se describe a continuación: La proporción de asfalto se obtiene al establecer la cantidad de descarga en galones por minuto necesario para que concuerde con la cantidad de descarga de agregados (en toneladas de agregado seco por hora). La cantidad de descarga de asfalto es aumentada o disminuida proporcionalmente, de acuerdo a la medida corregida de peso seco de agregado que esta pasando sobre la correa de alimentación en frío.
  • 49. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Dosificación del Cemento Asfáltico en Plantas de Mezcladora de Tambor (Drum Mixer) Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Procedimiento de Dosificación del Asfalto - Para la calibración se abre la llave de la tubería de desviación y se registra la lectura del contador de revoluciones. - Se pone la planta en funcionamiento y se descarga aproximadamente 200litros de cemento asfáltico dentro de un recipiente previamente tarado. Se detiene la planta y se lee el contador de revoluciones. - El peso neto de la muestra dividido por la diferencia de lecturas del contador de revoluciones debe resultar en un valor igual o muy cercano al indicado en el manual del fabricante.
  • 50. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Dosificación del Cemento Asfáltico en Plantas de Mezcladora de Tambor (Drum Mixer) Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. - Este procedimiento debe repetirse dos o tres veces para obtener un valor promedio y debe efectuarse periódicamente para mantener un registro de la calibración de la bomba. - En el caso de usar bombas con control automático se efectúa la calibración para diferentes posiciones de control y se construye el gráfico correspondiente. Procedimiento de Dosificación del Asfalto
  • 51. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Dosificación del Cemento Asfáltico en Plantas de tipo Batch Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Tolvas de Pesaje Cámara Mezcladora Pesar el Agregado antes de la Cámara Bombeado
  • 52. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Antes de que empiece a funcionar la planta hay que revisar cuidadosamente las balanzas del balde de asfalto y las balanzas de la caja de pesadas de los agregados, para compararlas con pesos estándar. Por lo general hay que tener diez pesas de cincuenta libras cada una para poder ejecutar el procedimiento de calibración.
  • 53. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch Procedimiento de calibración de las Balanzas de los Agregados - Una vez montada la planta y las balanzas en condiciones de trabajo, se descargan los bines a toda su capacidad y luego se espera veinticuatro horas para examinar las balanzas. - El sistema de balancines, el fiel de soporte y los cojines deben ser revisados para ver si están limpios y que ninguna parte móvil este trabada con cualquier otra pieza. - La aguja de la balanza debe estar en cero cuando la balanza no tiene carga, y debe oscilar libremente cuando se toca con un dedo.
  • 54. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch Procedimiento de calibración de las Balanzas de los Agregados - La carga de control se crea suspendiendo los pesos directamente a los brazos de la balanza o colocando pesas directamente dentro de la caja de la balanza, hasta alcanzar el peso máximo que ha de pesarse. - Para continuar con el procedimiento de calibración se deberá colocar con los tamices de la planta trabajando 500 lbs por medio de las pesas de verificación, centrándolas o distribuyéndolas tan uniformemente como sea posible. - Se debe anotar la lectura exacta de la balanza.
  • 55. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch Procedimiento de calibración de las Balanzas de los Agregados - Luego deberán ser retiradas las pesas de comprobación y añadidos agregados hasta que la balanza señale exactamente la lectura anotada anteriormente. - Este procedimiento deberá repetirse hasta que se llegue al peso total estimado para el bache. - Durante la prueba de verificación deberá comprobarse la sensibilidad de la aguja cada vez que se aumentan 500 lbs de carga. Esto se realiza colocando un peso de 5 lbs en la caja de la balanza.
  • 56. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch Procedimiento de calibración de las Balanzas del Asfalto - La balanza de Asfalto se calibra de manera muy semejante a la descrita anteriormente, solo que en este caso se requiere de una sola operación. - Las unidades de peso estándar, se colocan sobre el balde de asfalto o se cuelgan de este y se anotan las lecturas a medida que se agrega cada unidad, hasta que el peso total combinado sea ligeramente mayor que las libras de cemento asfáltico requeridas para el bache de la mezcla. - Cuando las balanzas de asfalto están bien ajustadas, deben marcar el mismo valor que el total de las unidades de peso de comprobación que se han utilizado.
  • 57. 3. CONTROL Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS ASFÁLTICAS Control de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de mezclas asfálticas en caliente. Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch Procedimiento de calibración de las Balanzas del Asfalto - El peso de tara del balde de asfalto vacío debe ser vigilado cuidadosamente, para ver si el bache ha sido completamente vaciado, y para compensar cualquier cantidad de asfalto o material que tenga adherido. - El balde de asfalto deberá tararse al comienzo de cada día y chequearse después que sean descargados los primeros baches.
  • 58. Universidad del Zulia Facultad de Ingeniería Escuela de Civil Departamento de Vías de Comunicación Cátedra: Pavimentos CONTROLES Y CALIBRACIÓN DE PLANTAS CONTINUAS Y TIPO BACHT DE MEZCLAS ASFÁLTICAS EN CALIENTE. Yefreide Navarro | María A. Racines | Andreina Ríos | Diomarcy Peñaloza Marzo 2016