el secado y calentamiento de los áridos en la fabricación de mezclas asfálticas

Interior de un tambor secador

En el proceso de fabricación de una mezcla asfáltica en caliente, ya sea en una planta continua o en una discontinua, es necesario elevar la temperatura de los áridos hasta el rango requerido para que el betún adquiera tal viscosidad que sea posible el mezclado y la envuelta correcta de los mismos. Este rango es, en betunes convencionales, aquél para el que el ligante tiene una viscosidad de entre 150 y 300 cSt, y para betunes modificados el que recomiende el fabricante.

El elemento de la planta en el que se lleva a cabo el calentamiento de los áridos es el tambor secador, y la elevación de la temperatura se realiza gracias a un quemador de que dispone generalmente en uno de sus extremos. La potencia de dicho quemador debe ser acorde a la temperatura que deban alcanzar los áridos, a la humedad de los mismos, y a la capacidad de producción de la central, entre otras calibraciones necesarias.

Esquema de un tambor secador con quemador en su parte final

Ahora bien, hay una cuestión que no debe pasar desapercibida: además de calentar los áridos hasta la temperatura compatible con la viscosidad requerida del betún, otra misión del tambor secador es la del secado de los áridos, es decir, la eliminación de la humedad que éstos contienen. Esto es fundamental, ya que la presencia de humedad en los áridos implicaría graves problemas de adhesividad con el betún.

La eliminación de la humedad se produce a una temperatura de 100 ºC, y cuanto mayor sea aquella, mayor es el gasto energético requerido (energía que, en ese punto, no se emplea en aumentar la temperatura, sino únicamente en aportar el calor requerido para la evaporación del agua).

Debido a su superficie específica, es el árido fino (arena) el que mayor humedad retiene, y por lo tanto el que mayor aporte energético requiere para ser secado. Además, es la fracción de árido que generalmente se presenta en una mayor proporción en las mezclas asfálticas convencionales (por ejemplo, las de tipo denso o semidenso). En definitiva, es en las mezclas convencionales, con mayor proporción de arena, en las que habitualmente es necesario emplear una mayor potencia del quemador para proceder a la eliminación de su humedad (y por otro lado es el motivo por el que suele ser recomendable cubrir e impermeablizar los acopios de arena en las plantas de fabricación).

En instalaciones fijas, especialmente en las de tipo discontinuo, es habitual que se fabriquen diferentes tipos de mezcla a lo largo del día, que se suministran a distintas obras o a distintos lugares.

Aunque las instalaciones modernas suelen disponer de un sensor de temperatura de los áridos, situado a la salida del tambor secador, que permite regular de forma automática el funcionamiento del quemador para ajustarlo a las condiciones de humedad y temperatura de los mismos, es imprescindible que el plantista controle la potencia del quemador desde la cabina de mando cuando se cambie de tipo de mezcla.

Llama de un quemador alimentado por gas

Llama de un quemador alimentado por gasoil

Es recomendable que, en la llegada al mezclador, la temperatura de los áridos no sea superior en más de 10 ºC a la del ligante, y que en cualquier caso, la temperatura del conjunto no exceda de 15 ºC de la máxima de envuelta del ligante, deducida de la viscosidad óptima de fabricación de la mezcla. El incumplimiento de estas recomendaciones conlleva una merma en las características del betún, debido a la brusca oxidación por el choque térmico experimentado, y por tanto una disminución en las prestaciones de la mezcla asfáltica.

Si, por ejemplo, tras la fabricación de una mezcla con elevado contenido de árido fino, especialmente si está húmedo, se fabrica una tipo discontinua o porosa (con contenidos de arena muy reducidos), y no se modifica la potencia del quemador (o su ajuste falla por el motivo que sea), se producirá un calentamiento excesivo del árido grueso, que, aparte del gasto energético (y por tanto económico) innecesario, supone un perjuicio para el comportamiento de la mezcla debido al fenómeno de choque térmico indicado.