JORNADA SOBRE APLICACIONES DEL CAUCHO RECICLADO de FER Autor: Prof. Juan Gallego Medina. UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID Nacida en 1982, FER fue creada por un grupo de empresarios recuperadores, es la organización empresarial encargada de la representación, promoción y defensa de los intereses profesionales de las empresas que en el territorio español se dedican a la recuperación y/o comercialización de residuos y materias primas secundarias. En la actualidad FER cuenta con más de 260 socios y gracias a las asociaciones regionales, autonómicas o relacionadas con el metal y otros tipos de residuos que han querido formar parte de la Federación, representa a más de 435 empresas gestoras de residuos entre los que figuran los metales férricos y no férricos, los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, los neumáticos fuera de uso o los vehículos fuera de uso, entre otros.

1. JORNADA SOBRE APLICACIONES DEL
CAUCHO RECICLADO
MADRID, JUNIO DE 2012

2. VENTAJAS DE LOS ASFALTOS CON
CAUCHO DE NEUMÁTICOS
EJEMPLOS DE OBRAS EN ESPAÑA CON LAS
DISTINTAS TECNOLOGÍAS
Prof. Juan Gallego Medina
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

4. FABRICACIÓN CON CAUCHO POR VÍA SECA O HÚMEDA:
VÍA SECA
SE INCORPORA EL CAUCHO
DIRECTAMENTE EN LA MEZCLA
BITUMINOSA, DURANTE EL AMASADO
VÍA HÚMEDA
SE FABRICA UN BETÚN-CAUCHO QUE
DESPUÉS SE UTILIZA EN LA
FABRICACIÓN DE UNA MEZCLA
BITUMINOSA

5. DIGESTIÓN DEL CAUCHO EN EL BETÚN ASFÁLTICO

6. EFECTOS DE LA DIGESTIÓN EN EL BETÚN - CAUCHO

7. AÑO 1999. ESTUDIOS DE TESIS DOCTORAL (J.Gallego):
INTERACCIÓN BETÚN-CAUCHO POR VÍA SECA
Tamaño del caucho: G >1,32mm ; 1,32 > M > 0,63 mm ; 0,32 mm > F
En todos los casos 1,5% de caucho sobre peso de mezcla
0
20
40
60
80
100
0 60 120 180 240
Tiempo de digestión (min)
Resistenciaconservada(%)
G
M
F
Sin caucho

8. EFECTOS DE LA DIGESTIÓN EN LA MEZCLA BITUMINOSA
CON LA DIGESTIÓN DEL CAUCHO EN EL BETÚN, LA MEZCLA
BITUMINOSA:
• MEJORA SU COMPACTABILIDAD
• MEJORA SU RESISTENCIA AL AGUA
• MEJORA SU RESISTENCIA A FATIGA
CUANDO LA DIGESTIÓN HA SIDO INSUFICIENTE:
• MALA COMPACTABILIDAD
• BAJA RESISTENCIA AL AGUA
• DISGREGABILIDAD DE LA MEZCLA

9. ¿CÓMO SE DETECTA LA FALTA DE DIGESTIÓN?
• ES DIFÍCIL DE DETECTAR EN EL LIGANTE
• LOS EFECTOS SE OBSERVAN SOBRE TODO EN LA MEZCLA
BITUMINOSA:
• COMPACTABILIDAD DEFICIENTE
• POCA RESISTENCIA AL AGUA
ENSAYO DE SENSIBILIDAD AL AGUA
DE LA MEZCLA BITUMINOSA

10. ¿CÓMO SE DETECTA EL EXCESO DE DIGESTIÓN?
• ES FÁCIL DE DETECTAR EN EL LIGANTE
• SE DELATA POR LA PÉRDIDA DE PROPIEDADES
CARACTERÍSTICAS DE LOS BETUNES MODIFICADOS:
ENSAYOS DE TEMPERATURA DE
REBLANDECIMIENTO, VISCOSIDAD,
ETC., DEL LIGANTE-CAUCHO

11. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DIGESTIÓN:
• CARACTERÍSTICAS DEL BETÚN ASFÁLTICO ORIGINAL
• INCORPORACIÓN DE ACEITES COMPATIBILIZANTES
• PORCENTAJE DE CAUCHO
• GRANULOMETRIA DEL CAUCHO
• SUPERFICIE ESPECÍFICA
• IMPUREZAS DEL CAUCHO
• MEZCLADOR EMPLEADO
• TIEMPO Y TEMPERATURA DE REACCIÓN

12. OTRA CUESTIÓN BÁSICA: ESTABILIDAD AL ALMACENAMIENTO
Sx
Sx
Sx Sx
Sx
Sxb)
a)
Sx
Sx
Sx Sx
Sx
Sx
c)
CADENAS DE CAUCHO
VULCANIZACIÓN
•LA VULCANIZACIÓN CREA ENLACES MUY FUERTES ENTRE CADENAS DE
POLÍMEROS, POR LO QUE LA INTEGRACIÓN EN EL BETÚN NO ES FÁCIL.
•AL MODIFICAR BETUNES CON CAUCHO DE NFU NO SE FORMAN REDES
INTERNAS EN EL BETÚN-CAUCHO, SINO QUE LAS PARTÍCULAS DE
CAUCHO QUEDAN EN SUSPENSIÓN
•LA CONSECUENCIA ES QUE LAS PARTÍCULAS DE CAUCHO TIENDEN A
SEDIMENTAR, Y LA ESTABILIDAD AL ALMACENAMIENTO ES DEFICIENTE

13. PROBLEMAS PRINCIPALES CON LA ADICIÓN DE CAUCHO:
1. FALTA DE DIGESTIÓN
2. ESTABILIDAD AL ALMACENAMIENTO
DE LOS BETUNES-CAUCHO
VÍA SECA: Adición de caucho
junto con los áridos
VÍA HÚMEDA: Fabricación previa
de (betún-caucho) + áridos

14. DATOS DE PROYECTO:
• TIPO DE MEZCLA ASFÁLTICA
• TAMAÑO DEL CAUCHO
DISPONIBLE
• TIEMPO DE DIGESTIÓN:
+ Tolvas reguladoras planta
+ Transporte a obra
+ Espera de los camiones
+ Extendedora
PROYECTO DE MEZCLAS POR VÍA SECA
VÍA SECA CON SUFICIENTE TIEMPO DE DIGESTIÓN
Resistenciaalefectodelagua
DEFINICIÓN DE:
• Tamaño del caucho
•% de caucho
• Tiempo de digestión
mínimo en obra

15. FABRICACIÓN EN TERMINAL DE BETUNES CON CAUCHO
VÍA HÚMEDA EN PLANTAS CONVENCIONALES DE
MODIFICACIÓN CON POLÍMEROS
• SE MODIFICA PREVIAMENTE UN LIGANTE, CON
PORCENTAJES ENTRE EL 5-15% S/Ligante modificado,
tamaño del caucho < 0,5mm
• SE UTILIZA UNA PLANTA DE MODIFICACIÓN CON
POLÍMEROS, CONVENCIONAL (MOLINOS DE
CIZALLA, ETC.)
• SE SUELEN AÑADIR POLÍMEROS VÍRGENES PARA
INTENTAR ESTABILIZAR EL PRODUCTO
• TAMBIÉN SE PUEDEN AÑADIR DERIVADOS DEL
AZUFRE PARA MEJORAR LA ESTABILIDAD
• SE SUELEN AÑADIR ACEITES, PARA MEJORAR LA
INTERACCIÓN LIGANTE-CAUCHO

16. FABRICACIÓN IN SITU DE BETUNES CON CAUCHO
SISTEMA DE MEZCLADOR + TANQUE DIGESTOR

17. FABRICACIÓN IN SITU DE BETUNES CON CAUCHO
Unidad térmica
Tolva de caucho
Mezclador
Tanque
digestor-
regulador
(horizontal)
VÍA HÚMEDA EN PLANTAS DE FABRICACIÓN IN SITU

18. FRABRICACIÓN IN SITU DE BETUNES CON CAUCHO
SISTEMA DE TANQUES GEMELOS ALTERNATIVOS

19. FABRICACIÓN IN SITU DE BETUNES CON CAUCHO
SISTEMA DE TANQUES GEMELOS ALTERNATIVOS

20. FABRICACIÓN IN SITU DE BETUNES CON CAUCHO
TAMBOR SECADOR
TAMBOR SECADOR
BETÚN DE LA
REFINERÍA
TANQUES DE BETÚN
(DE LA CENTRAL)
EQUIPO MÓVIL
FABRICACIÓN BMAVC
TOLVAS EN FRIO TOLVAS EN
CALIENTE MEZCLADOR DE
LA CENTRAL
AGLOMERADO FABRICADO CON
BMAVC A EXTENDEDORAAGLOMERADO A
EXTENDEDORA
POLVO DE
CAUCHO

21. CONTROL DE CALIDAD DE LOS BETUNES CON CAUCHO IN SITU
ANTES DE LA OBRA:
SE DEBE ELABORAR UN “PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN”,
SIMILAR A UNA FÓRMULA DE TRABAJO DE UNA MEZCLA
BITUMINOSA, QUE DETALLE AL MENOS:
TIPO Y PROCEDENCIA DEL BETÚN DE PENETRACIÓN
TIPO Y PROCEDENCIA DEL CAUCHO, INCLUYENDO
o GRANULOMETRÍA
o CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
o CONTENIDO DE FIBRAS Y ELEMENTOS METÁLICOS
o HUMEDAD

22. CONTENIDO DEL “PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN” (Cont.)
PROPORCIÓN CAUCHO / BETÚN
OTROS EVENTUALES ADITIVOS Y SU PROPORCIÓN
TEMPERATURA DE MEZCLADO Y/O DIGESTIÓN
TIEMPO DE DIGESTIÓN MÍNIMO (sensibilidad al agua de la mezcla)
TIEMPO DE ALMACENAMIENTO MÁXIMO, Y TEMPERATURA
DURANTE EL MISMO
NÚMERO MÁXIMO DE CICLOS DE ENFRIAMIENTO-
CALENTAMIENTO POSTERIORES A LA FABRICACIÓN
COMPROBACIÓN DEL CUADRO CORRESPONDIENTE DE
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS, YA SEA LAS DE LA O.C. 21/2007 O
LAS DEL ART. 215 DEL PG-3 (o el nuevo art. 212 O.C. 29/2011)
CONTROL DE CALIDAD DE LOS BETUNES CON CAUCHO IN SITU

23. CONTROL DE CALIDAD DE LOS BETUNES CON CAUCHO IN SITU
AL COMENZAR LA OBRA.
 COMPROBACIÓN IN SITU DEL CUMPLIMIENTO DEL
“PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN”
 COMPROBACIÓN DE LA PROCEDENCIA Y CARACTERÍSTICAS
DEL BETÚN Y EL CAUCHO.
 COMPROBACIÓN DEL ENSACADO DEL CAUCHO Y SU
PROTECCIÓN CONTRA LA LLUVIA
 COMPROBACIÓN DEL PRODUCTO FABRICADO (O.C. 21/2007)
Para éste último punto es interesante, cuado se trabaja con sólo 1 hora de
mezclado+digestión comprobar la resistencia al agua de la mezcla
bituminosa, mediante los ensayos de inmersión-compresión (NLT-162) o
Cántabro tras inmersión (NLT-362 ), o el más reciente de sensibilidad al
agua (UNE-EN 12697-12).

24. CONTROL DE CALIDAD DE LOS BETUNES CON CAUCHO IN SITU
DURANTE LA OBRA.
 COMPROBACIÓN DE LA GRANULOMETRÍA DEL CAUCHO
MEDIANTE MUESTREO DE CADA PARTIDA NUEVA RECIBIDA EN
OBRA
 COMPROBACIÓN DEL ENSACADO DEL CAUCHO, Y SU
PROTECCIÓN CONTRA LA LLUVIA DURANTE LA OBRA.
 COMPROBACIÓN DE LOS CERTIFICADOS DEL BETÚN DE
PENETRACIÓN
 ENSAYOS AL PRODUCTO ACABADO:
o PENETRACIÓN, TEMPERATURA DE REBLANDECIMIENTO Y
RETORNO ELÁSTICO CUMPLIENDO LA O.C. 21/2007 y la O.C.
29/2011, AL MENOS DOS VECES DIARIAS
o EN EL CASO DE BMAVC, VISCOSIDAD CON VISCOSÍMETRO
MANUAL, CON PERIODICIDAD HORARIA (también BC y BMC).

25. NORMATIVA ESPAÑOLA
DE BETUNES CON CAUCHO

26. CLASIFICACIÓN ESPAÑOLA: BETUNES MEJORADOS CON CAUCHO
O.C. 21/2007

27. XV CONGRESO IBERO-LATINOAMERICANO DEL ASFALTO – LISBOA 2009
CLASIFICACIÓN ESPAÑOLA: BETUNES MODIFICADOS CON CAUCHO
BM-3b con caucho
de neumáticos se
denominará BMC-3b
Hasta diciembre 2011

28. CLASIFICACIÓN ESPAÑOLA: BETUNES MODIFICADOS CON CAUCHO
Desde enero 2012. Art. 212 del PG-3.
PMB 45/80-65 C

29. CLASIFICACIÓN ESPAÑOLA:
BETUNES MODIFICADOS DE ALTA VISCOSIDAD CON CAUCHO
O.C. 21/2007

30. BETUNES CON CAUCHO EN EL PG-3

31. BETUNES CON CAUCHO EN EL PG-3

32. BETUNES CON CAUCHO EN EL PG-3

33. O.C 21/2007
APLICACIONES en las que se consideran “técnicamente
viables” la vía húmeda:
• BETUNES MEJORADOS (BC) = Donde se venían
utilizando los betunes de penetración sin polímeros (serían
betunes de penetración “plus”, con etiqueta ecológica).
• BETUNES MODIFICADOS (BMC, PMB C) = Donde se
venían utilizando los betunes modificados con polímeros
tradicionales
• BETUNES DE ALTA VISCOSIDAD (BMAVC) = Donde sea
necesaria resistencia a la fisuración: Sobre bases tratadas
con cemento, rehabilitaciones de pavimentos de hormigón…

34. TANQUES EXTERNOS DE ALMACENAMIENTO
• SON OBLIGATORIOS SEGÚN LA
OC 21bis/2009
• HAN DE SER PREFERENTEMENTE:
• VERTICALES
• CON REMOVEDOR AXIAL
• CON CALENTAMIENTO INDIRECTO
• SE ALMACENARÁ EL BETÚN CON
CAUCHO ENTRE 8 HORAS (ASEGURAR
LA DIGESTIÓN) Y 72 HORAS (PREVENIR
LA SEDIMENTACIÓN Y LA
DEGRADACIÓN)

35. COMENTARIOS A LA O.C. 21bis/2009
• ES EVIDENTE QUE SE PRECISABA UNA O.C. PARA REGULAR
LA PRODUCCIÓN DE BETUNES CON CAUCHO YA QUE LA O.C.
21/2007 HABÍA IMPULSADO LA UTILIZACIÓN DE ESTOS
BETUNES, Y MUCHAS EMPRESAS COMENZABAN A PLANEAR SU
FABRICACIÓN (UNAS CON EXPERIENCIA Y OTRAS… SIN !!!)
• ADEMÁS, DESDE LA PUBLICACION DE LA OC 21/2007 SE HABÍA
ACUMULADO EXPERIENCIA EN OBRA:
• PROBLEMAS DE DECANTACIONES EN TANQUES DE
LAS PLANTAS
• NO HABÍA PROBLEMAS DE DIGESTIÓN

36. COMENTARIOS A LA O.C. 21bis/2009
COMENTARIOS:
• (-) EL VALOR DE 8 HORAS ES EXCESIVO. LA DIGESTIÓN SUELE
COMPLETARSE EN 50-60 MINUTOS. EL PRODUCTO DEBE SALIR
DIGERIDO DEL EQUIPO IN SITU
• (+) PERMITEN TOMAR MUESTRAS 8 HORAS ANTES DE UTILIZAR
EL PROODUCTO (SI NO CUMPLE… RECHAZO)
• (-) VAN A SUPONER UN COSTE ELEVADO (2 TANQUES DE 60
TONELADAS PARA UNA PLANTA DE 250 T/HORA)
• (+) LOS BETUNES FABRICADOS EN TERMINAL NECESITAN ESTOS
TANQUES NUEVOS, YA QUE LOS TANQUES CONVENCIONALES
SUFRIRÍAN DECANTACIONES

37. TANQUES EXTERNOS DE ALMACENAMIENTO
COMENTARIOS:
• (+) EL VALOR MÁXIMO DE 72 HORAS ESTÁ DIRIGIDO A EVITAR
DEGRADACIONES DEL CAUCHO
• (-) LA TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO SE ESTABLECE
EN AL MENOS 160ºC. SIN EMBARGO, LA REALIDAD ES QUE
TEMPERATURAS MÁS BAJAS FAVORECEN LA ESTABILIDAD Y
DETIENEN LA DIGESTIÓN
• (-) SERÍA CONVENIENTE LIMITAR TAMBIÉN EL NÚMERO DE
CICLOS ENFRIAMIENTO-CALENTAMIENTO. LA NORMATIVA DE
CALTRANS ESTABLECE UN MÁXIMO DE 2 CICLOS:
(FABRICACIÓN + 2 CICLOS ENFRIAMIENTO-CALENTAMIENTO)

38. APLICACIONES en las que se consideran “técnicamente
viables” la vía seca:
Se puede emplear en todo tipo de capas en
carreteras de tráfico medio-bajo.
O.C 21/2007

39. EJEMPLOS DE OBRAS CON CAUCHO EN ESPAÑA
HASTA LA FECHA SE HAN EJECUTADO EN ESPAÑA MÁS DE 700 KM:
• AUTOPISTAS
• CARRETERAS CONVENCIONALES
• VIALES URBANOS
SE HAN EMPLEADO TODAS LAS TECNOLOGÍAS:
• VÍA SECA
• VÍA HÚMEDA:
•BETUNES MEJORADOS CON CAUCHO
• BETUNES MODIFICADOS CON CAUCHO
• BETUNES DE ALTA VISCOSIDAD
HEMOS SUPERADO LA ETAPA EXPERIMENTAL !!!

40. UNA OBRA POR VÍA SECA… (CV-840)
MEJORA DE LA SEGURIDAD VIAL, CARRETERA CV-
840. TRAMO ENTRE LAS INTERSECCIONES CON
LAS CARRETERAS CV-846 Y CV-844. LA ROMANA.
EJECUCIÓN TRAMO EXPERIMENTAL MEDIANTE LA
UTILIZACIÓN DE POLVO DE CAUCHO NFU
APORTADO POR VÍA SECA, PARA LA FABRICACIÓN
DE MEZCLAS BITUMINOSAS EN CALIENTE PARA
CAPAS DE BASE E INTERMEDIA DE ALTO MÓDULO

41. VÍA SECA… (CV-840)
La solución consistió en cambiar mezclas
bituminosas convencionales por mezclas
bituminosas con caucho por vía seca, en
una combinación tal que se elevó su
módulo (base e intermedia).
Ventajas de esta técnica sobre las
técncias convencionales:
• Solución más duradera, con menor
espesor
• Empleo de un residuo, valorizándolo
• Prestaciones muy cercanas a las de los
betunes modificados

42. UNA OBRA CON BETUN BMAVC-3 EN LA CARRETERA CA-405
CONSTRUCCIÓN DE UNA CAPA DE
MEZCLA BITUMINOSA DISCONTINUA TIPO
BBTM B, DE 5 CM DE ESPESOR, SOBRE
UN RECICLADO CON CEMENTO
5 cm

43. BMAVC-3 en la CA-405
VENTAJAS DE ESTA TÉCNICA SOBRE LAS
TÉCNICAS CONVENCIONALES:
• Permite incorporar más ligante
• Tiene eficacia antirreflexión de fisuras
• Permite reducir los espesores (se precisarían
12-15 cm para retrasar la aparición de fisuras si
se empleasen mezclas convencionales)

44. BETUNES MEJORADOS, AUTOPISTA AP-1
CAPA DE BASE CON BETÚN MEJORADO Y UN
40% DE ASFALTO RECICLADO.

45. BETUNES MEJORADOS. AUTOPISTAS AP-1
EN ESTA OBRA SE HA DEMOSTRADO LA GRAN
VERSATILIDAD DE LOS BETUNES MEJORADOS
CON CAUCHO, COMBINADOS INCLUSO CON
ASFALTO RECICLADO PROCEDENTE DE LA
DEMOLICIÓN DE CARRETERAS

46. BETUN BMAVC-1. AUTOPISTA AP-7.
RECRECIMIENTO DE UN PAVIMENTO DE
LOSAS DE HORMIGÓN, CON 5 CM DE
MEZCLAS BITUMINOSAS CON BMAVC-1

47. BETUNES MEJORADOS. AUTOPISTAS AP-1
Mezcla alto contenido
de caucho para
rodadura
Riego de adherencia
Losa de hormigón
Grava-cemento
Taladro para inyección
de lechada de cemento
Recalce de losas
mediante inyección
de lechada de
cemento
Taladro para inyección
de lechada de cemento
Recalce de losas
mediante inyección
de lechada de
cemento
Mezcla bituminosa para
rodadura
Arena betún o geotextil
Capa de regularización
Riego de adherencia
Losa de hormigón
Grava-cemento
SISTEMA MONOCAPA CON MEZCLA CON
BETÚN DE ALTO CONTENIDO DE CAUCHO
SISTEMA TRICAPA CON ARENA BETÚN O
CON GEOTEXTILES

48. BETUNES MEJORADOS. AUTOPISTAS AP-1
VENTAJAS DE LAS MEZCLAS CON CAUCHO EN ESTA OBRA:
• AHORRO DE MATERIALES Y COSTES
• SIMPLIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO CONTRUCTIVO
• INCREMENTO DE LA VIDA DEL REFUERZO
• DISMINUCIÓN DRÁSTICA DEL RUIDO
80
90
100
110
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
NUM MEDIDAS
dB(A)
T-T 4X4 -C T-T 4X4 -H

49. PARA CONCLUIR:
LAS MEZCLAS CON CAUCHO:
• BIEN DISEÑADAS, OFRECEN UN MAGNÍFICO
COMPORTAMIENTO
• SU CONTROL DE CALIDAD ES SIMILAR AL DE OTRAS
MEZCLAS
•TODAS LAS TÉCNICAS DISPONIBLES DAN BUEN RESULTADO
SI SE APLICAN LAS NORMAS DE BUENA PRÁCTICA
•ESPAÑA HA DESARROLLADO UNA DE LAS MEJORES
NORMATIVAS SOBRE LA MATERIA EN LA UNIÓN EUROPEA
•EN FIRMES DE CARRETERAS +++CAUCHO +++ BENEFICIOS