Calibración de Plantas de Asfalto

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DE INFRAESTRUCTURAFUNDACION LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDADFUNDALANAVIAL, SEDE CENTRAL

Calibración de Plantas de Mezclas

Asfálticas.

Final Av. La Armada Edif. Laboratorio Ing. Luis A. Salamé. Catia La Mar. Tlf. (02)3514945 E-Mail [email protected]


Septiembre, 2000

CALIBRACIÓN DE PLANTAS DE ASFALTO.

1. Introducción.

A continuación se presenta la información básica necesaria para realizar el control

de los parámetros que son indispensables en la calibración de una planta de

mezclas asfálticas en caliente.

2. Alcance.

El siguiente resumen abarca:

• 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.

• 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”.

• 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. 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:

3.1 Revisión del Manejo y Almacenamiento de Material.

Se deberá inspeccionar o verificar que:

- 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.


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- No exista segregación.

- El relleno mineral este en condición seca.

3.2 Revisión de la Alimentación en Frío.


- El sistema de alimentación en frío cumpla con las especificaciones ASTM

D995.

- 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.

3.3 Revisión del calentamiento de asfalto, circulación y temperatura de la mezcla.


- El asfalto este siendo calentado uniformemente a la temperatura

especificadas.

- Las líneas de circulación no presenten escape.

- La temperatura especificada para la mezcla y sus componentes se

mantenga.

3.4 Revisión de la Planta Mezcladora de Tambor.


- Los alimentadores de agregados y asfalto estén unidos.

- Todas las partes de la Planta se encuentren ajustadas.

- El asfalto se encuentre a la temperatura adecuada cuando es introducido al

tambor.

3.5 Revisión de la Planta Dosificadora.


- Las básculas cumplan con las especificaciones ASTM D995.

- Las básculas hayan sido revisadas para verificar su tolerancia.

- La caja pesadora cuelgue libremente.


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- 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.

- 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 de

carga.

- Los ejes del mezclador estén girando a velocidad correcta.

- La capacidad de las cribas sea suficiente para manejar la mayor alimentación

proveniente del secador.

- 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.

3.6 Revisión del Secador y Colector del Polvo.


- El secador y el colector de polvo cumplan con las especificaciones ASTM

D995.

- 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.


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- Los finos sean recogidos por el colector y desechados o sean uniformemente

alimentados de nuevo en las cantidades correctas.

4. Calibración en Frío.

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.

El objeto de chequear los alimentadores en frío es el de 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. Por lo que

para cada diseño de mezcla deberá realizarse un nuevo procedimiento de

calibración.

4.1 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 o

las 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.


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• 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 de

los alimentadores ya muestreados para repetir el proceso en los otros

alimentadores o tolvas.

• 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. En la figura Nº 01 se muestra un gráfico representativo de la

calibración de la alimentación en frío.


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Figura Nº 01. Gráfica Representativa de la Calibración de Alimentación en

Frío.

• 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.

5. Dosificación del Cemento Asfáltico en Plantas de Mezcladora de Tambor

(Drum Mixer).

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.


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Generalmente las cantidades de descarga de agregados y de cemento asfáltico

son registradas en gráficas circulares continuas, localizadas en la cabina de

control.

Las gráficas proveen un registro permanente y un monitoreo de proporcionamiento

del cemento asfáltico y agregados.

5.1 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 200

litros 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.

• 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

6. Dosificación del Cemento Asfáltico en Plantas de tipo Batch.

Luego de pasar por la tolva de pesaje los agregados son depositados en la

cámara mezcladora de la planta (amasador), en donde son combinados con la

correcta proporción de asfalto.

Generalmente el asfalto es pesado por separado en una cubeta antes de ser

incorporado al mezclador. Cuando el peso del asfalto en la cubeta alcanza cierto

nivel, previamente determinado, una válvula de la línea de descarga se cierra para

prevenir cualquier exceso de asfalto. El asfalto es posteriormente bombeado a

través de las barras rociadoras hacia el mezclador. Es de recalcar que antes de


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realizar este proceso las cubetas de asfalto deberán ser revisadas para verificar la

precisión del pesaje. Cualquier funcionamiento inapropiado del sistema de

distribución de asfalto se refleja en una proporción no uniforme del ligante en la

mezcla. La inspección visual y los ensayos de la mezcla final usualmente revelan

cualquier problema funcional en el sistema.

7. Verificación de las Balanzas para una Planta tipo Batch.

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.

7.1.1 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.

• 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.


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• 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. 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. Deberá producirse un movimiento

inmediato de la aguja, de otra manera será necesario reparar la balanza ya sea

efectuando una limpieza o afilando el fiel de soporte, hasta que la balanza sea

sensible a un peso de 5 lbs en un punto dentro del rango probable de uso.

7.1.2 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.

• 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.


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