2 Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
Prólogo: La tendencia mundial del uso de los productos
asfálticos para ser usado como Pavimentos Flexibles de
Pavimentación de Carreteras y Vìas Urbanas,
contempla cada vez mas la imperiosa responsabilidad de obtener
innovación tecnológica orientada a la
aplicación de criterios de “Desarrollo
Sostenible”: Aplicación de Criterios del
“Protocolo de KYOTO” 3 Preparado por: Ricardo Bisso
Fernández – Ing. CIP. Petroquímico –
Capítulo de Petróleo y Petroquímica –
CD CIP Lima
4 IMPACTO AMBIENTAL EN EL DESARROLLO DE CARRETERAS. Impactos
directos e indirectos 2.1 Pérdida de tierras
agrícolas 2.2 Interferencia con los métodos
acostumbrados de transporte local 2.3 Implicaciones nacionales y
globales Efecto Invernadero Vapor de agua (H2O) Dióxido de
carbono (CO2) Metano (CH4) Óxidos de nitrógeno
(NOx) Ozono (O3) Clorofluorocarbonos (artificiales) En la Tierra
el efecto invernadero es responsable de un exceso de 33°C de
la temperatura superficial (15°C de valor medio) sobre la
temperatura de emisión (–18°C), pero en Marte la
diferencia es de tan sólo 3°C y en Venus la diferencia
alcanza los 466°C. Preparado por: Ricardo Bisso
Fernández – Ing. CIP. Petroquímico –
Capítulo de Petróleo y Petroquímica –
CD CIP Lima
Efecto de Gases Invernadero Preparado por: Ricardo Bisso
Fernández – Ing. CIP. Petroquímico –
Capítulo de Petróleo y Petroquímica –
CD CIP Lima
6 Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
(http://www.ingenews.cl/web/download/publicaciones/137.pdf) 7
Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
8 GENERACION DE NEUMATICOS EN PERU Parque vehicular al 2007
Motorizados 1.300.015 unidades, tasa de variación +4% ap.
Fuente Ministerio de T. Perú Parque Vehicular total en
circulación al 2007, Motorizado y No Motorizado,
GENERACION en Unid. y Ton. Año 2007 Tipo de
Neumático Camión Pasajeros Particulares Cantidad de
Vehículos/ unidades 149.455 73.923 1.076.637 Peso del NFU
(Kg.) 55 10 7 Neumático /Vehículo 10 4 4 Recambio
Anual medio 4 1,33 0,8 Cant. en años 1 1 1 Unidades de NFU
por año 597.820 98.318 861.310 Cant. De Ton por Año
32.880 983 6.029 2007 Total 1.300.015 1.557.447 39.892
http://www.rmdsa.com/index.php/es/informacion/sala-de-prensa/noticias-k2-categorias/item/110-asphalt-rubber-conference-2012-munich
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Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
PARQUE AUTOMOTRIZ EN PERU A Dic. 2009 1.600.000 aproximadamente.
Vehículos Generación en Unidades Anual 1.750.000 de
NFU.. Generación en Toneladas 45.000 anual.. Stock actual
acumulado entre el 2004 y Dic. 2009 10.000.000 de NFU aprox..
Stock aculado solo en los últimos 5 años; 240.000
toneladas en residuos sólidos contaminantes. 9 Preparado
por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
1 2 10 Que Tecnología de Pavimentos tiene el Perú
Actual?: Asfaltos Convencionales: Cementos Asfálticos:
Aplicación a alta temperatura (Humos y Emisiones) Asfaltos
Diluidos con Solvente Orgánico (RC, MC): Emisiones de
VOC`s Agregados, Filler, Cal, etc… (Aplicación a
alta temperatura (Humos y Emisiones) Evaporación del
Solvente La presencia de VOC altera el ciclo, ya que compiten
efectivamente con el 100% 90% 80% 70% RC MC O3 por el NO, de tal
manera que parte del O3 permanece sin reaccionar y se acumula en
la atmósfera. Este O3, troposférico de origen 60%
antrópico, no es emitido % V 50% 40% 30% 20% 10% 0%
directamente a la atmósfera, sino que se forma como un
contaminante secundario, a partir de las reacciones
fotoquímicas inducidas por el Sol entre sus precursores
primarios: Los óxidos de nitrógeno 1°
Día 1° Mes 3 o 4 Meses (NOx), y (VOC) VOC Emulsiones
Ecológicas (Asfaltos Diluidos con Agua)
Incorporación de Fluidificantes Ecológicos.
Asfaltos Diluídos con AGUA Preparado por: Ricardo Bisso
Fernández – Ing. CIP. Petroquímico –
Capítulo de Petróleo y Petroquímica –
CD CIP Lima
3 Que Tecnológica / Ambiental Existe en el Mundo? Cementos
Asfálticos (Evaluado con Ing. de la Reología)
Incorporación de Residuos Industriales Polvo de Caucho de
NFU´s (bajos niveles ruido, seguridad vial y menos
emisiones) Vidrio Molido: “Glassphalt”, Escoria
Metálica, Nanocompósitos, etc Aditivos para Mezclas
Tibias (Aditivos reductores de viscosidad–Ahorro Energía)
Recuperación de Energía perdida en Pavimentos
(Piezoeléctricos) Aditivos Ecológicos (TiO2):
Eliminación de Nox (fotocatalizador) 11 Preparado por:
Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP. Petroquímico –
Capítulo de Petróleo y Petroquímica –
CD CIP Lima
Innovación Tecnológica y Pro Ambiental:
INCORPORACIÓN DE RESIDUOS INDUSTRIALES Diseño de
Mezclas Bituminosas: Empleo de Llantas Usadas o “NFU”
en la Construcción de Carreteras Bench Mark Español
(Manual CEDEX, Ministerio de Fomento , Ministerio de Medio
Ambiente) 12 Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing.
CIP. Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
Menú de Exposición 1-Química de los
neumáticos 2- Definición y Diseño en
Laboratorio 3- Historia del Caucho en uso de carreteras 4-
Fabricación (Esquemas Típicos)4 5-Bondades
Técnicas y pro Ambientales 6- Experiencia Mundial 7-
Especificaciones y Conclusiones17 13 Ricardo Bisso
Fernández – Ing.CIP.Petroquímico Preparado por:
Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP. Petroquímico –
Capítulo de Petróleo y Petroquímica –
CD CIP Lima
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE NEUMÁTICOS O LLANTAS
Composición de una Llanta de Pasajeros Caucho Acero
Sintético 27% Negro de Carbono 28% 15% Caucho Natural 15%
Fábricas 15% Vídeo (7 min) OBTENCIÓN DEL
POLVO DE CAUCHO DE LLANTAS USADAS ? El Polvo de Caucho se obtiene
por trituración de neumáticos fuera de uso (NFU) 14
Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
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DOSIFICACIÓN EN LABORATORIO – DISEÑO DE
MEZCLA DEFINICIÓN DE ASPHALT-RUBBER SEGÚN LA ASTM
D8 “Es una mezcla de cemento asfáltico, llantas de
jebe recicladas y ciertos aditivos, en el cual el componente de
jebe o caucho es al menos 15% en peso de la mezcla total y ha
reaccionado en el cemento asfáltico caliente
suficientemente para causar “hinchazón” de las
partículas de jebe o caucho” • La
solución pasa por añadir el polvo de caucho
obtenido de los neumáticos reciclados en la mezcla del
asfalto. • Una tonelada de mezcla bituminosa incorpora
aproximadamente tres neumáticos de coche (2% de la
mezcla). 15 Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing.
CIP. Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
16 Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
HISTORIA DEL CAUCHO EN ASFALTO ? Desde los años 30’s
se han realizado múltiples esfuerzos de
investigación para incorporar el caucho en el Asfalto. ?
En los 70’s , aparecieron dos procesos de
incorporación de caucho en el asfalto: Charles Mc Donald,
1)- Proceso por Vía Seca y 2)- Proceso Por Vía
Húmeda inventor del Asphalt Rubber en Phoenix, Arizona en
los 70’s. 17 Preparado por: Ricardo Bisso Fernández
– Ing. CIP. Petroquímico – Capítulo de
Petróleo y Petroquímica – CD CIP Lima
AL BENEFICIOS DEL POLVO DE CAUCHO EN ASFALTO Pavimento Duradero
NFU • ACTÚA COMO ESPESANTE • (No
Exhudación) • AUMENTA LA VISCOSIDAD NFU •
MODIFICA LA REOLOGIA • AUMENTA ELASTICIDAD NFU •AUMENTA
LA RESILENCIA •DISMINUYE SUSCEPT. TERMICA// ALTO PUNTO DE
ABALANDAMIENTO Y RESILENCIA MEJOR RESISTENCIA ALTA VISCOSIDAD
(mas elástico y viscoso a altas temperaturas de servicio)
AHUELLAMIENTO// MEJOR RESISTENCIA AL AGRIETAMIENTO POR ALTO
CONTENIDO DE LIGANTE (TANTO POR FATIGA COMO POR REFLEXIÓN
DE LAS CAPAS INFERIORES) MEJOR RESISTENCIA AL ENVEJECIMIENTO Y
OXIDACION POR USO DE MAYORES DOTES DE LIGANTE Y PRESENCIA DE
ANTIOXIDANTES DEL NFU 18 Preparado por: Ricardo Bisso
Fernández – Ing. CIP. Petroquímico –
Capítulo de Petróleo y Petroquímica –
CD CIP Lima
Que otro resultado mejorado se obtiene? Se cumple el principio
ambiental de JERARQUIA, reutilizando y reciclando los residuos y
se reduce el Mejora la Performance Sonora, bajando el nivel de
Ruído y Rugodidad del Pavimento Vídeo (40 SEG)
Vídeo (40 SEG) número de neumáticos
destinado a recuperación energética o vertederos.
En técnica de Polvo de NFU el uso es de 350 NFUC/Km/carril
por cada cm espesor de mezcla (en las otras técnicas el
uso es del orden de 75 a 150 NFUT) Su empleo en mezclas
asfálticas permite Reducir El Nivel Sonoro de rodadura: 2
dB (para v=50 Km/hr) y 4 dB (para v=100 Km/hr) respecto a las
mezclas semidensas convencionales (CEDEX en España por
método CPX). La textura de pavimento logrado en la
rodadura, incrementa el factor de fricción, minimizando el
riesgo de deslizamiento de neumáticos de los
vehículos. Las emisiones durante el proceso de
fabricación de Carreteras con NFU son las mismas que las
convencionales. (empleo del fuel y el asfalto de base usado). 19
Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
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• • • • Que otro resultado mejorado se
obtiene? Reduce costos Frente al uso Del Asfalto Convencional El
DEPARTAMENTO DE TRANSPORTACION DE CALIFORNIA (Caltrans) ha usado
caucho-asfalto desde 1978 en varios lugares y climas del estado.
En comparación con los pavimentos convencionales, usando
similares espesores de capas iguales, se observó que las
usadas con NFU presentaban un período mayor de vida. En
1983 se desarrollò proyectos que incluyó varios
espesores de caucho-asfalto y asfalto convencional,
observándose que se podía obtener un beneficio de
costo respecto a una vida de servicio prolongada Se
encontró además una equivalencia de espesores para
obtener comportamientos similares entre ambos asfaltos (Van Kirk,
1997) 20 Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing.
CIP. Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
“CONSIDERACIONES DE RIESGOS PARA LA SALUD” EL polvo
de caucho no posee productos químicos extraños de
riesgo para la salud de los operarios. (La NIOSH en
colaboración con Administración Federal de
Carreteras en USA llegaron a dichas conclusiones). En
España se determinó que era muy pequeña y no
constituía riesgo para la salud. En el proyecto Caltrans
en 1993, algunos problemas de salud fueron reportados por
trabajadores. Se evaluó los riesgos de seguridad y salud,
tomó datos de más de 15 proyectos encontrando que
las muestras de aire del humo del caucho-asfalto estuvieron por
debajo de los límites establecidos por Cal-OSHA (Van Kirk,
1997). Rinck y Napier (1991) evaluaron la exposición de
los trabajadores a las emisiones de humo cuando se usa
caucho-asfalto, realizando monitoreos a dos tipos de
trabajadores: los que estaban en contacto directo con la mezcla y
a los que tenían un contacto lejano con ella. Los
resultados del monitoreo demostraron claramente que el riesgo
asociado al uso de caucho-asfalto era despreciable. 21 Preparado
por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
Fuente: Mercedes Gómez Alvares / Dirección General
de Carreteras Preparado por: Ricardo Bisso Fernández –
Ing. CIP. Petroquímico – Capítulo de
Petróleo y Petroquímica – CD CIP Lima
Vía Húmeda Vía Seca 23 (Manual CEDEX,
Ministerio de Fomento , Ministerio de Medio Ambiente) Preparado
por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
24 Referencia: Asphalts Rubber Italia EXPERIENCIAS DE USO MUNDIAL
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25 Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
DIFUSION MUNDIAL DE “ASFALTO CON POLVO DE CAUCHO DE
NFU” 26 Preparado por: Ricardo Bisso Fernández –
Ing. CIP. Petroquímico – Capítulo de
Petróleo y Petroquímica – CD CIP Lima
Brasil 27 Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing.
CIP. Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
28 Uruguay Argentina Fuente: Santiago Kroger – Bitafal
Asfaltos – XV CILA Preparado por: Ricardo Bisso
Fernández – Ing. CIP. Petroquímico –
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7-Especificaciones Colombia La posibilidad de reciclar las
llantas usadas ha sido prevista por el Instituto de Desarrollo
Urbano (IDU), con el apoyo del Departamento Técnico
Administrativo del Medio Ambiente (DAMA), ambos de la
Alcaldía de la capital colombiana. La ingeniera
química Adriana Mallarino, experta del DAMA en el
ámbito del medio ambiente, explicó a EFE que la
iniciativa es un proyecto piloto y pionero en Colombia que recoge
experiencias con éxito de otros países, como
España, Estados Unidos y Canadá.
http://www.caracol.com.co/nota.aspx?id=100082 29 Preparado por:
Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP. Petroquímico –
Capítulo de Petróleo y Petroquímica –
CD CIP Lima
Chile 30
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 31 Conclusiones El uso de polvo de caucho
NFU en construcción de carreteras, denota gran aporte
ambiental (menor ruido y menos botaderos de NFU) y mayor
seguridad vial (mejor visibilidad y mayor fricción
neumático rodadera) La aplicación de polvo de NFU
por vía Seca (adición de NFU como un árido
mas) es mas simple que por vía húmeda y se debe
evaluar bien la conveniencia de usarse: lugar y condiciones. Los
costos del Polvo de caucho de NFU es menor al de los
polímeros SBS y Terpolímeros. Los costos iniciales
operativos se incrementan (>30%), pero el valor
económico del proyecto demostró ser mas
económico (>58%), según experiencia en Colombia.
No de todos los petróleos crudos se producen asfaltos de
calidad a ser modificados con polvo de caucho NFU. Los cementos
asfálticos PETROPERU tienen excelente compatibilidad con
polímeros Polvo de Caucho NFU, lo que le hace mas
reactivo. Es una buena alternativa de usar asfaltos modificados
con caucho en el Perú, para lo cual hay que adaptar el
bench-mark Español a las condiciones geográficas
peruanas. No es voluntad del Fabricante de asfaltos suministrar
al mercado asfaltos modificados con NFU, sino de la demanda de
mercado Implementar la tecnología de modificación
de asfaltos con caucho NFU , demanda costos importantes de
inversión para la producción del polvo con NFU`s
del Perú. Esto requiere un planeamiento estratégico
multipartito Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing.
CIP. Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
32 BENCH MARK ESPAÑOL: Tecnología Ambiental /
Comercial: FUENTES PRODUCTORAS DE ASFALTOS Alianzas Comerciales
Aditivos Modificantes IDES Convenios con Universidades Plan
Estratégico con el Estado Envases Servicios
Técnicos Equipos. Innovación Proyectos Nacionales
Ej.:Nanocompósitos Ej.: PLAN FENIX España y
Portugal Agrupación de Investigación
Tecnológica 06 Socios Industriales 01 Socio Fabricante de
Máquinas 01 Socio Laboratorio privado Especializado + 01
Fabricante (REPSOL YPF) 01 Distribuidor de Asfaltos 01 Instituto
Investigación Seguridad Vial + 15 Organismos
Públicos de Investigación (08 Universidades) 05
centros tecnológicos 01 Instituto de Investigación
Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing. CIP.
Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
Proyectosen/ Especificaciones 33 QUE REQUERIMOS HACER ? … A P L
I CA R CR I T ER I OS EVO LU TI VOS D E A N Á L I S I S :
Criterios de Sustentabilidad y Performance • Pavimentos
Sustentables • SUPERPAVE * Experiencia * Innovación *
Investigación Convencional •PEN •Visc
•Ductilidad •Pro. Ablanadam. (No Describen LVE) Tiempo
invertido Preparado por: Ricardo Bisso Fernández – Ing.
CIP. Petroquímico – Capítulo de Petróleo y
Petroquímica – CD CIP Lima
GRACIAS ! Información de contacto Ricardo Bisso
Página Web Blog Personal rbisso@petroperu.com.pe
http://asfaltos.petroperu.com.pe
http://ligante-asfaltico.blogspot.com 07-Setiembre-2013 Lima –
Perú 34