La Reutilización de los neumáticos para el mejoramiento de las vías

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en la dirección de la urdimbre y sin trama. Los cables o retorcidos proporcionan resistencia y estabilidad a la estructura.

Alambres de talones.- Para su construcción se usa un paquete de hilos de acero de 0.9 a 1 mm, de diámetro en turismo y de unos 2 mm en camiones, estos alambres reciben un tratamiento de cobreado. (Castro, 2008)

PROCESOS PARA OBTENER POLVO DE CAUCHO DE LOS NEUMÁTICOS FUERA DE USO (NFU):

-MOLIENDA DEL NFU PARA OBTENER POLVO DEL CAUCHO

Las tecnologías de reducción del tamaño consisten en procesos de masticado, molienda y pulverización, mediante una serie de trituradoras y molinos dispuestos en cascada que van desintegrando el caucho hasta separarlo de la malla metálica y de la fibra, y hasta obtener tamaños en el orden de los micrones. Los procesos empleados para producir polvo de caucho son: molienda mecánica a temperatura ambiente y molienda criogénica.

-MOLIENDA MECANICA A TEMPERATURA AMBIENTE:

El proceso de molienda a temperatura ambiente normalmente envuelve separación de metal, separación de la fibra, reducción a chips, reducción a polvo grueso, reducción a polvo fino, empaquetado y pesado. Los equipos empleados se pueden dividir en 8 grupos; trituradores de cuchillas gruesas/afiladas, granuladores primarios y secundarios, raspadores, molinos de rodillo tipo cracker primario y secundarios, rodillos de acabado y micro rodillo. La distribución y tamaño de la partícula del polvo depende del número de veces que se pase el polvo por rodillo y del tipo de rodillo empleado. (García & Gonzales, 2007)

Figura 1. Esquema general de los pasos de molienda de NFU a temperatura ambiente.

El masticado o trituración de neumáticos como puede observarse en la figura 1, es el primer paso de reducción de tamaños de los NFU, normalmente se realiza en trituradoras conformadas por dos o más ejes paralelos con cuchillas que giran a distintas velocidades para facilitar la trituración de neumáticos, como se muestra en la figura 2. En esta etapa del proceso se obtienen trozos de neumático de aproximadamente 10cm.

Figura 2.- Masticador primario

Las siguientes etapas en el proceso son la granulación y la molienda donde se obtienen tamaños más pequeños (16mm hasta 1/3mm), se logran a partir de los granuladores molinos.

Previo al molino es necesario separar el componente metálico y la fibra textil para evitar dañar los equipos de reducción de tamaño fino, lo cual se realiza normalmente con separadores magnéticos dispuestos sobre las cintas o bandejas vibratorias que originan el apelmazamiento de las fibras, para luego separarla por tamizado u otros dispositivos.

La elaboración de polvo de caucho se realiza por medio de pulverizadores, constituidos por un rotor y un estator. Se produce polvo de caucho con tamaño de partícula entre 800 a 600 micrones. (García & Gonzales, 2007)

Figura 3. Molino para la producción del polvo de caucho.

Figura 4. Representación de los tamaños de partículas de caucho producidas por molienda.

MOLIENDA CRIOGÉNICA

Este proceso se basa en nitrógeno líquido (LN2) fragiliza los recortes de los neumáticos pre-triturados, para que se puedan molerlos más fácilmente en los molinos de martillos. En el caso de la molienda criogénica, una etapa de molienda normalmente basta para lograr la separación deseada de los componentes y obtener un rango ancho de granulometría del granulado de goma. Un inconveniente de esta tecnología es el alto costo para el uso del nitrógeno líquido, ya que se necesitan una a dos toneladas de LN2 para una tonelada de neumáticos viejos.

Para este proyecto se contempló la evaluación de molienda de NFU a temperatura ambiente, debido a que la molienda criogénica involucra mayores costos operativos y la calidad requerida del polvo de caucho para modificación de asfalto no justifica una alta inversión. Además, la obtención del polvo de caucho a baja temperatura es compleja y en Ecuador no se tiene experiencia con tecnologías de molienda del NFU, por lo que es conveniente implementar la tecnología más simple. (García & Gonzales, 2007)

-MODIFICACIÓN DE ASFALTO

El polvo de caucho proviene de NFU se puede incorporar en el asfalto mediante dos métodos, incorporación por vía húmeda y por vía seca.

La incorporación por vía húmeda corresponde a la mezcla previa del caucho con el asfalto para su posterior empleo como ligante en mezcla asfáltica. De acuerdo con la cantidad de caucho empleado se puede obtener tres tipos de ligantes: asfalto mejorado con caucho (12-15% p/p de caucho), asfalto modificado con caucho (12-15% p/p de caucho) y asfalto modificado con caucho de alta viscosidad (15-22% p/p de caucho). Generalmente, el proceso de adición por vía húmeda se realiza a elevada temperatura (160-200°C), este genera absorción de las fracciones ligeras de asfalto por parte del caucho y subsiguiente hinchamiento de las partículas. Tal aumento de volumen reduce la distancia entre partículas y la viscosidad del ligante tiende a incrementarse. Cabe destacar que las propiedades de esta mezcla dependen no solo de la temperatura y del contenido del caucho sino de vario factores, tales como: Tipo de asfalto, tipo de caucho, granulometría, tiempo de mezclado y velocidad de agitación. (García & Gonzales, 2007)

Figura 6. Esquema de incorporación de polvo de caucho por vía húmeda.

Figura 7. Principales componentes de una planta móvil de modificación de asfalto.

El proceso para la modificación de asfalto con polvo de caucho en este tipo de plantas comienza con el calentamiento del asfalto por medio de un intercambiador de calor, en el cual se utiliza aceite caliente, este aceite es calentado por un quemador que funciona con combustible diésel; la cantidad de asfalto requerida para la preparación de la mezcla es pesada a través de un medidor de flujo másico (celdas de cargas). Este asfalto que debe estar a temperatura de 175°C, se incorpora conjuntamente con el polvo de caucho