*Por Hugo Bianchetto, Nidia Fretes, Demian Palumbo.
La necesidad ingente de racionalizar los recursos naturales no renovables, disminuir la energía en los procesos constructivos y compensar los precios crecientes del ligante asfáltico y los agregados pétreos, sumada a la progresiva conciencia ambientalista, obligan a gobiernos y empresas a repensar las metodologías productivas empleando técnicas de reutilización y reciclado de materiales una vez que alcanzan el final de su vida útil. De tal forma, muchos residuos se transforman en insumos aprovechables y dan lugar a un sistema de desarrollo virtuoso, equilibrado (sostenible) y conservacionista (sustentable).
La Ingeniería Vial no ha sido ajena a estos cambios imprescindibles y ha adoptado una serie de tecnologías que buscan minimizar los impactos negativos que genera la actividad y, a la vez, potenciar técnicamente sus estructuras. En tal contexto, la utilización de material reciclable de pavimentos asfálticos (RAP, Reclaimed Asphalt Pavement) para la construcción, mantenimiento y rehabilitación de caminos es actualmente objeto de estudios, ensayos e incluso programas de investigación que adquieren relevancia global y que se inscriben dentro de la “economía circular”.
El fresado y la demolición de pavimentos bituminosos
Existen dos métodos de fresado de un pavimento asfáltico: en frío y en caliente.
El fresado en frío (“cold milling”) consiste en la abrasión a temperatura ambiente de la carpeta mediante un equipo conocido como fresadora o perfiladora en frio (Figura 1), abarcando un espesor predeterminado. Esta acción genera la rotura de agregados pétreos y, como consecuencia, altera la curva granulométrica de la capa existente (1).
La fresadora cuenta con puntas especiales para romper y extraer la capa asfáltica existente, compuestas de un material resistente de gran dureza, denominadas picas, que están dispuestas sobre un rotor o tambor de avance; Figura 2. Este equipo contiene una cinta transportadora para la carga del material fresado en camiones mientras se genera la tarea de perfilado en obra para la extracción del pavimento existente disgregado de manera continua. Posee un tren de rodaje por ruedas o por cadenas u orugas.
El fresado en caliente (“hot milling”) conlleva al calentamiento de la capa de asfalto existente para ablandarla a fin de facilitar su escarificación, mezcla y posterior reutilización (3). Este procedimiento solo se emplea en el reciclado “in situ”.
Otra técnica para extraer el pavimento asfáltico es mediante la demolición con maquinarias que puedan romper y levantar la carpeta; Figura 3. De esta manera, se obtienen bloques que, para ser reutilizados, deben ser inevitablemente triturados a fin de ser empleados en una nueva mezcla asfáltica. Tiene como desventaja la imposibilidad de realizar una extracción selectiva entre capas componentes del paquete estructural del pavimento existente, a diferencia del fresado; esto redunda en una variabilidad del material que se puede extraer debido a la contaminación y heterogeneidad que el mismo presenta.
El fraccionamiento mediante trituración final del material de pavimento existente se efectúa con lo removido mediante fresado en frio o demolición.
Trituración del RAP
El fraccionamiento se puede realizar con trituración en una o dos etapas, o bien con fresadora y trituradora de impacto pequeña
Fraccionamiento con trituradora de una única etapa
Se emplea una unidad trituradora de impacto equipada con una criba que produce dos tamaños de RAP diferentes. Con esta metodología es difícil fragmentar el material a tamaños de ½” aptos para su utilización en mezclas asfálticas. Las proporciones de reducción de una trituradora de mandíbula es de 7 a 1, mientras que con una trituradora de impacto se puede conseguir de 15 a 1 (4): esto implica que se necesitan equipos de gran tamaño para ser alimentados con grandes trozos de pavimento asfáltico y ser ajustados para conseguir tamaños de 19 mm o 12,5 mm, comúnmente utilizados en las obras viales. La calidad y homogeneidad del producto final mediante esta metodología es limitada.
Fraccionamiento con trituradora de dos etapas
Con esta metodología se busca conseguir tamaños de RAP en el orden de la ½” de forma económica (4), en una o dos fracciones según la necesidad de la obra. En la primera etapa se utilizan un alimentador grizzly vibratorio y una trituradora principal de impacto de eje horizontal, Figura 4, cuya capacidad de reducción es más elevada que la de eje vertical, ajustándose para conseguir un tamaño de producto entre 50 y 75 mm.
Este tipo de trituradora no puede ser utilizada en una segunda etapa, dado que al reducir el material de RAP hasta 20 mm o 12,5 mm se incrementa el desgaste de sus componentes de manera significativa.
Es importante mencionar, aunque esto implique un costo adicional, que se deben controlar los tamaños de los trozos de pavimento asfáltico que ingresan al procedimiento primario para evitar problemas de atascamiento e incluso generar la interrupción de la actividad de la trituradora de impacto. En caso de contar con grandes bloques de pavimento asfáltico se deben incorporar maquinarias capaces de fragmentar previamente, lo que vuelve más lento y costoso al procedimiento (4).
Entonces, para la segunda etapa se emplean una criba y una trituradora de cono, las cuales se observan en la Figura 5. Por lo general no se suelen emplear trituradoras de mandíbula, sin embargo, se puede utilizar una trituradora de cono complementaria a una trituradora principal de impacto, dado que el material de RAP producto de la primera etapa se transporta mediante una cinta transportadora hacia una criba, elemento que deja pasar el material fino de RAP a su través, el cual contiene la mayor cantidad de ligante asfáltico (5), para evitar que esta fracción de RAP ingrese a la trituradora. El material de RAP de mayor tamaño, que por lo general contiene un menor porcentaje de ligante asfáltico, ingresa a la trituradora de cono donde se puede reducir los tamaños del propio pavimento asfáltico e inclusive de agregados vírgenes de tamaño considerable que se hayan mezclado con el RAP. Como producto final del procedimiento se obtiene RAP con tamaño menor a 12,5 mm.
En el caso de precisarse dos tamaños de RAP, en la segunda etapa se adiciona una criba, como se observa en la Figura 6, capaz de separar una fracción de RAP entre 12,5 y 25 mm
Fraccionamiento con fresadora y trituradora de impacto pequeña
En los grandes acopios de bloques de RAP se suele utilizar una fresadora de medio carril, la cual puede oficiar como “trituradora principal”, realizando una trituración primaria a tamaños 50 mm a 100 mm (4). El RAP así fragmentado se coloca en una tolva convencional y se traslada con un sistema de cintas transportadoras hacia una criba donde se separa el material que pasa a su través de aquél retenido por tener tamaño excesivo. Esta última fracción alimenta a una trituradora de impacto pequeña, capaz de reducir al RAP desde un tamaño máximo de hasta 150 mm a tamaños de ½” o más pequeños. Con esta metodología se reduce la complejidad de contar con un sistema de trituración de una o dos etapas.
Otra opción es utilizar una trituradora de rodillos giratorios dentados como se observa en la Figura 7, la cual rompe los trozos del pavimento. Pero estos equipos son de servicio liviano, no trituran bloques de fresado duros o piedras, como si lo puede realizar una trituradora pequeña de impacto, lo que puede generar que partículas con un tamaño mayor ingresen al mezclador de la planta asfáltica.
Las plantas de trituración móviles para procesar RAP en obra
El producto de la remoción de los pavimentos bituminosos a rehabilitar debe almacenarse en acopios (6) (Figura 8) y luego procesarse (o fraccionarse) y caracterizarse para obtener un insumo ingenieril con valor añadido. En las obras de pavimentación asfáltica en las cuales se prevé el empleo de RAP, las plantas móviles, compuestas por alimentadores con precribas, trituradoras, cribas y cintas transportadoras, permiten elaborar un material de reciclado apropiado para el diseño.
Para el RAP proveniente del fresado, existen en el mercado equipos que permiten una segmentación eficiente, logrando producir partículas más pequeñas aún que las removidas, con dispositivos que presentan un alto factor de reducción y gran capacidad de cribado.
Las trituradoras de impacto móviles son las más adecuadas, pues fragmentan los bloques de pavimento asfáltico demolido o las aglomeraciones del material proveniente del fresado, minimizando la reducción granulométrica del agregado componente; se muestra un ejemplo en la Figura 9. Son, por lo tanto, más recomendables que las trituradoras de compresión, como las de mandíbulas y las de cono, que pueden obstruirse debido a la compactación (apelmazamiento) del RAP cuando está caliente y/o húmedo.
Estudios muy recientes han demostrado cualitativa y cuantitativamente que la trituración por impacto resulta la más eficiente para el procesamiento del RAP, ya que favorece una mayor liberación del árido del ligante y reduce la variabilidad granulométrica. Según Liu et al. (7), los métodos de trituración por impacto (particularmente la trituración con martillo) son los más efectivos para separar las partículas de agregado que permanecen unidas por el ligante, alcanzando tasas de disociación de aglomerados cercanas al 97 % para las fracciones gruesas. Este tipo de trituración, a su vez, produce partículas con morfología más cúbica que otros tipos de trituradoras, mejorando el desempeño posterior de este material en las mezclas.
No obstante, las trituradoras cuyo mecanismo de rotura principal es la compresión (mandíbulas y conos) podrían optimizar su desempeño y mejorar los resultados operativos si se adoptan algunas de las buenas prácticas utilizadas en canteras de agregados, lo que conlleva generalmente en esos casos a lograr una trituración más competitiva frente a los equipos de impacto. Entre las más efectivas, cabe citar el asegurar una distribución homogénea del material en la cámara de trituración y la preclasificación del material en la entrada de la trituradora para alimentar el equipo con una gama amplia de tamaños, lo cual favorece tanto la distribución granulométrica como la morfología de las partículas producidas. Estas acciones contribuyen a una trituración más estable, de mayor calidad, con menor desgaste de los revestimientos y menor generación de finos, aspectos críticos desde el punto de vista económico y operativo. En canteras, la producción excesiva de material fino incrementa los costos energéticos, reduce la capacidad de producción y acelera el deterioro de los equipos.
Otro aspecto clave es la alimentación continua y controlada de la trituradora. Las vibraciones de las cintas transportadoras pueden producir segregación por tamaño, acumulando material fino en la parte inferior y grueso en la superior, lo que genera una alimentación irregular. Esta condición, sumada a la variabilidad en la humedad del material, puede ocasionar desalineaciones del flujo dentro de la cámara y desgaste localizado de los revestimientos, especialmente en trituradoras de cono. Para evitarlo, se recomienda incorporar alimentadores reguladores, asegurando una carga constante y bien distribuida.
Tener trazabilidad del origen geológico de los áridos presentes en el RAP, permitiría ajustar variables del funcionamiento de los equipos como el CSS (Closed Side Setting, distancia más estrecha entre las placas dentro de la cámara de trituración) o definir el tipo de trituradora ideal para ese material considerando parámetros del agregado como el índice de abrasión, evitando de esta forma roturas prematuras de equipos y placas de desgaste y obtener un producto de mejor calidad.
En casos donde el RAP contenga fragmentos de gran tamaño, la incorporación de etapas adicionales de trituración puede representar una inversión mayor, pero permite disminuir progresivamente la relación de reducción, minimizando la generación excesiva de finos y mejorando la cubicidad del producto.
Por ende, el procesamiento eficaz del RAP, tanto en canteras comerciales como en la producción en obra, requiere no solo comprender la tecnología de trituración, sino también las interacciones entre litología, morfología, granulometría y parámetros operativos. Esto permitirá obtener un material reciclado de mayor calidad y con menores costos asociados.
Limpieza de las trituradoras para RAP
El RAP es un material compuesto por un particulado pétreo y un ligante asfáltico cuya consistencia varía con la temperatura debido a su susceptibilidad térmica. Este hecho puede provocar la acumulación de “terrones” y grumos en cribas y trituradoras, en especial en climas cálidos. En las trituradoras de mandíbulas, el efecto de compresión aumenta la necesidad de realizar tareas de limpieza frecuentes, es por ello que las trituradoras de impacto ofrecen un mejor rendimiento y mayor rentabilidad.
La limpieza se realiza primariamente con un compresor de aire para eliminar los restos de asfalto, piedras y eventualmente suelo. Si quedan residuos pegajosos acumulados se pueden utilizar desengrasantes específicos para asfalto o arena húmeda, seguidos de una acción mecánica con un cepillo y la eliminación con una hidrolavadora de alta presión, preferiblemente con agua caliente.
Finalmente, un mecanismo sensible de las trituradoras de impacto empleadas para procesar RAP es el radiador. La acumulación de polvo de asfalto en su interior provoca problemas de sobrecalentamiento y pérdida de potencia, debiendo seleccionarse equipos en los que la ubicación del radiador evite la exposición directa al polvo.
Referencias bibliográficas
- Bonfim V. Fresagem de pavimentos asfálticos. 3. ed. São Paulo: Exceção; 2007.
- Wirtgen Group. https://www.wirtgen-group.com/es-ar/empresa/wirtgen/
- Sivilevičius H, Bražiūnas J, Prentkovskis O. Technologies and Principles of Hot Recycling and Investigation of Preheated Reclaimed Asphalt Pavement Batching Process in an Asphalt Mixing Plant. Appl Sci. 25 de octubre de 2017;7(11):1104.
- Don Brock J. Fresado y reciclaje. U.S.A.: Astec Industries; 2011. Report No.: T-127S.
- De Lira RR, Cortes DD, Pasten C. Reclaimed asphalt binder aging and its implications in the management of RAP stockpiles. Constr Build Mater. diciembre de 2015;101:611-6.
- Rubble Master Group. https://www.rubblemaster.com/es/aplicaciones/reciclado/fresado-de-asfalto#
- Liu, P.; Li, B.; Guo, F.; Wu, X.; Yao, T. Study on Refined Crushing Technology of RAP and Mechanical Properties of RAP-Doped CementStabilised Macadam Base. Materials 2025, 18, 147. https://doi.org/ 10.3390/ma18010147.