VALORACIÓN DE LOS ANTIADHERENTES CONVENCIONALES...

1

ÓSCAR HERREROCAMPI Y JOVE, S.A.

CELINE BRUNELLOVEGETAL BIOTEC

LLUIS MELÉCAMPI Y JOVE, S.A.

VALORACIÓN DE LOS ANTIADHERENTES CONVENCIONALES FRENTE A LOS NUEVOS PRODUCTOS DISPONIBLES Y A LA LEGISLACIÓN. EXPERIENCIAS EUROPEAS Y EMPLEO EN EL SECTOR

COMUNICACIÓN 32

3

INTRODUCCIÓN

D esde los inicios de la construcción de carre-teras se utilizan productos para evitar la ad-

hesión o pegado de las mezclas bituminosas a los elementos, maquinaria y herramientas de trabajo.

Durante los últimos tiempos, se constata una preocu-pación exponencial que viene desembocando en la instauración de medidas en Seguridad, Higiene y Medio Ambiente que aporten una mayor protección para el medio y para los trabajadores.

Cada vez son más países que se unen a esta a ten-dencia y que modifican su legislación para prohibir el uso de productos agresivos en estas aplicaciones.

En Europa se disponen de sobradas experiencias con productos totalmente eficaces, que aportan ahorro económico y que garantizan el uso para los trabajadores.

En esta comunicación se aborda la situación real en nuestras obras. Mediante un reciente análisis se identifica la praxis, puntos susceptibles, consumos y la peligrosidad de algunos productos utilizados. Se presentan soluciones actuales, sostenibles y econó-micas (ahorro) que permiten avanzar en la protec-ción y mejora de la salubridad de nuestros trabaja-dores, también del medioambiente.

ADHESIÓN Y PEGADO

La gran mayoría de los pavimentos bituminosos para obras de carreteras están formados básicamente por un componente estructural (material granular) y un componente aglomerante (ligante).

El desarrollo industrial ha generado una necesidad creciente en productos químicos y sobretodo una incipiente demanda energética, cubierta en gran medida por la industria del petróleo.

El betún asfaltico es un ligante que se obtiene a partir de la destilación y otras operaciones de refino con hidrocarburos naturales (petróleo).

Es la fracción más pesada (fondo), su composición química es una mezcla de hidrocarburos complejos de muy variado peso molecular: asfaltenos, parafi-nas, olefinas, nafténicos, aromáticos, solubles disol-ventes orgánicos ligeros… etc., su caracterización física lo define como un material dúctil y flexible, cuya consistencia, viscosidad y ductilidad varía con la temperatura. [1]

Es el ligante comúnmente utilizado como elemento de unión para las mezclas asfálticas y normalmente representa entre el 4 y 7% de la masa total del pa-vimento, destacando su poder aglomerante, tam-bién sus funciones adhesiva y cohesiva.

VALORACIÓN DE LOS ANTIADHERENTES CONVENCIONALES FRENTE A LOS NUEVOS PRODUCTOS DISPONIBLES Y A LA LEGISLACIÓN. EXPERIENCIAS EUROPEAS Y EMPLEO EN EL SECTOR

4

VIII JORNADA NACIONALASEFMA 2013

4

temperaturas comprendidas entre 160 y 175ºC– per-mitiendo suficiente consistencia para que la mezcla sea fácilmente manejable hasta su aplicación en obra.

Durante ese proceso, la mezcla en caliente se com-porta como una masa adhesiva (viscosa, untuosa y pegajosa) capaz de adherirse por contacto a cual-quier elemento, siendo tarea complicada la posterior limpieza de aquellas partes afectadas o contaminadas. Destacable incidencia en los casos de mezclas bitumi-nosas fabricadas con PMB, incluso aquellas con ma-yores contenidos en ligante, cuyas prestaciones me-joradas desarrollan a su vez, una mayor adherencia e incrementan el efecto pegado.

OPERATIVA Y ENTORNOS DE INCIDENCIA

La ejecución de un pavimento bituminoso resulta de la coordinación de varios profesionales durante las consecutivas actividades que se relacionan entre sí.

A efectos de poder identificar las acciones y situa-ciones, susceptibles de la adhesión del asfalto, durante todas las fases de interacción con la mezcla en caliente, se desarrolla a continuación la descrip-ción operativa (convencional) clasificada por su en-torno de incidencia:

a) Entorno planta asfáltica: lugar donde se fabri-ca la mezcla bituminosa hasta inmediata carga en camiones (incluso eventual almacenamiento en silo de planta) para su posterior transporte hasta obra.

En la central de fabricación, la mezcla bituminosa dispone su máxima temperatura y consistencia, por tanto es el momento de mayor susceptibilidad ante cualquier afección.

Las centrales de fabricación del tipo discontinuo son predominantes en España, realizan la carga a camión de forma directa y sin elementos de inter-ferencia (la mezcla bituminosa cae por gravedad desde el mezclador hasta la caja del camión); aun-que en entornos urbanos se observe un número creciente de instalaciones que disponen de silos de almacenamiento para la mezcla terminada. En es-

En la industria del asfalto, además de los ligantes con-vencionales (betunes de penetración utilizados en la mayoría de mezclas bituminosas) y de los ligantes es-peciales, también se dispone de ligantes modificados –en adelante PMB– o ligantes obtenidos a partir de betún asfaltico, cuyas propiedades han sido alteradas mediante interacción física y/o química con la adición de algún aditivo o compuesto químico (fundamental-mente polímeros, caucho, polvo de neumático o as-faltos naturales). [2] De forma comparativa, los PMB mejoran la funcionalidad y aportaran características superiores como aumento de su ductilidad y tenaci-dad, así como su recuperación elástica.

En condiciones habituales de trabajo, la mezcla bitu-minosa se concibe en el mezclador de la central asfál-tica, donde áridos, filler, ligante y eventualmente aditi-vos, son mezclados de forma íntima –normalmente a

Foto 1. Refinería.

Foto 2. Betún asfáltico.

COMUNICACIÓN 32VALORACIÓN DE LOS ANTIADHERENTES CONVENCIONALES FRENTE A LOS NUEVOS PRODUCTOS DISPONIBLES Y A LA LEGISLACIÓN

5

b) Entorno transporte: operación de tránsito en-tre el lugar de fabricación y el lugar de la extensión de la mezcla bituminosa, normalmente realizada por camiones volquete (“bañeras”) y capaces de transportar un peso neto aprox. de 24 Tn.

Durante esta operación, la mezcla bituminosa se mantiene contenida en masa dentro de la caja del camión, cuya superficie interior (cama y parte baja de paredes) es previamente tratada con productos antiadherentes; el marco de cierre del portón trase-ro también recibe un tratamiento previo.

Habitualmente, esta actividad se realiza de forma totalmente manual por los propios conductores. Algunas instalaciones disponen de plataformas adaptadas para facilitar esta operación; también se han observado dispositivos eléctricos que reali-

tos casos, se incorpora, como elemento intermedio, una vagoneta (skip) que permite el trasvase desde el mezclador hasta el silo de confinamiento. Existen sistemas de desplazamiento horizontal (carril enci-ma de los silos) o de arrastre (carril inclinado hasta el emplazamiento del silo).

Aunque las compuertas de cierre (amasadora, va-goneta y silos) acostumbran a disponer de sistemas eléctricos de calentamiento, durante el trascurso de la jornada se pueden observar acumulaciones de mezcla localizadas en el cierre, formando un labio residual frío que debe ser retirado. Las vagonetas, suelen disponer de un mecanismo inyector que, previa carga de la mezcla, permite pulverizar un producto antiadherente en su cuerpo interior, evi-tando la normal adherencia. En otros casos, estas operaciones se realizan de forma manual.

Foto 3. Vagoneta horizontal.

Foto 4. Riego automático para camiones. Foto 6. Aplicación en portón.

Foto 5. Riego manual en camión.

6


6

nado por la maquinaria y herramientas disponibles, siendo un proceso muy similar en la mayoría de obras: el camión que contiene la mezcla bituminosa se emplaza en el carril de extensión hasta intercep-tar la extendedora, operación que realiza marcha atrás para facilitar el posterior trasvase en la tolva de recepción; mediante movimientos controlados de elevación/caída se conseguirá el deslizamiento de la mezcla caliente sobre la propia caja metálica del camión volquete, realizando ciclos consecutivos hasta la completa descarga del mismo.

En la parte inferior de la tolva de recepción de la extendedora, un sistema de cadenas introduce la mezcla asfáltica a través del túnel hasta el colector trasero, donde los sinfines se encargaran del re-parto a todo lo ancho de la regla de extensión (elemento final responsable de la uniformidad, ra-

zan el riego de forma automatizada y con control de dosificación.

La mezcla se debe transportar protegida mediante lonas u otros cobertores adecuados a modo de con-tener la temperatura y evitar su enfriamiento super-ficial –máxima precaución para las mezclas drenan-tes o discontinuas de mayor contenido en huecos, cuyo esqueleto puede facilitar la entrada del flujo y acelerar el enfriamiento–.

c) Entorno obra: lugar donde se realiza la exten-sión de la mezcla bituminosa, normalmente por medios mecánicos.

El modo o plan de extensión viene determinado por las condiciones y peculiaridades de cada obra, sin embargo el proceso de extensión estará condicio-

Foto 7. Puntos de aplicación en Extendedora.

Foto 8. Tratamiento en tolva.

Foto 9. Tratamiento sinfines.

Foto 10. “Cubo” de gasóleo.


7

únicamente durante la propia ejecución aparecen situaciones imprevistas y necesidades reales de ac-tuación inmediata.

Se distingue la labor de “vigilancia de extensión” que realizan los operarios y peones, respondiendo con ac-ciones manuales de “paleo y rastrilleo” que permi-ten subsanar las desviaciones en relleno y/o descargue que se producen durante el extendido; estas acciones manuales son complementarias de intervenciones en juntas de arranque, longitudinales/transversales, re-cortes geométricos y figuras, protección y remate de “tapas”, mobiliario urbano…, cuya intensidad depen-derá de la tipología de obra y, también, sin olvidar la exposición a averías mecánicas que puedan afectar el adecuado funcionamiento de la maquinaria: dis-funciones, paradas de máquina, arrastres, baja tem-peraturas errores de reglaje,… poniendo en relieve la

sante, pre-compactación y sección transversal). La responsabilidad y cuidado de la parte trasera (regla, persiana y sinfines) recae sobre el “reglista”, a su vez, el maquinista se responsabiliza de la parte de-lantera (tolva). Durante la jornada de trabajo y de-pendiendo de la necesidad, se encargan de rociar con gasóleo las partes afectadas, sobretodo la tolva de recepción.

El tren de compactación se encarga de conseguir la densidad requerida, atenuar resaltos, uniformi-zar la regularidad superficial y matizar la textura de acabado.

Suele estar compuesto por 2 máquinas: un rodillo metálico o “rulo” y un compactador de neumá-ticos o “goma”. El tipo de mezcla y condiciones de obra pueden condicionar el número y disposición de estas máquinas.

El rodillo metálico se encarga de unificar solapes y juntas, tiene la capacidad de activar un sistema de vibración autónomo que consolida y refuerza la energía de compactación. El compactador de neu-máticos completara esta función de cierre a la vez que texturiza el acabado del pavimento.

Ambas máquinas disponen de un sistema de riego que distribuye el líquido desde los depósitos y lo ne-buliza sobre la llanta metálica o el neumático, que están en contacto con el pavimento caliente.

El rodillo metálico suele estar permanentemente rocia-do con un producto antiadherente, generalmente se utilizan taladrinas, tensoactivos y otros derivados del petróleo, siempre en dilución con agua. En el caso del compactador de neumáticos el riego se utiliza hasta que el neumático alcanza suficiente temperatura.

El equipo de extendido debe ser un conjunto bien engranado y tener bien definidas sus funciones; de forma general suele estar compuesto por encarga-do (coordinación), maquinistas (aplicación) y opera-rios (apoyo).

Aunque cada nueva obra conlleva un plan de ex-tensión asociado, que debe viabilizar un orden y resolver las condiciones específicas del trabajo,

Foto 11. Aplicación de gasoleo en pala.

Foto 12. Aplicación BIO3 en pala.

8


8

de un equipo de transferencia autopropulsado, que esencialmente colabore a garantizar la ho-mogeneización granulométrica y además permita la uniformidad térmica y las características super-ficiales. [3]

Es el elemento intermedio que enlaza el camión y la extendedora, realizando las veces de elemento regulador del propio flujo de suministro (silo). La máquina contiene una tolva receptora, punto de contacto donde el camión volquete realiza la descarga de la mezcla bituminosa; unos eleva-dores la trasladan hasta la tolva de almacena-miento (cuerpo interior) para homogeneizar y re-gular el flujo de salida hacia el transportador de descarga trasera y siguiente alimentador gira-torio (brazo móvil aéreo que suministra la mezcla a la tolva de extendedora).

habitual interacción de estas acciones manuales para el correcto acabado y entrega de cualquier obra.

Son característicos los “cubos” que cuelgan del la-teral de las extendedoras y que contienen gasóleo, utilizado de forma regular e indiscriminada para im-pregnar las herramientas manuales (pala y rastrilla) a modo de evitar la adherencia de la mezcla caliente.

A tenor de las experiencias recogidas en este estu-dio, se deben identificar 2 variables destacables en el entorno de obra, cuyas operaciones son muy sus-ceptibles de recibir también la adhesión del asfalto:

c1) Variable “Transfer”. Para las categorías de trafico pesado T00 a T2 o con superficies a ex-tender en calzada superiores a 70.000m2, será preceptivo disponer, delante de la extendedora,

Foto 14. Riego en “transfer”. Foto 16. Riego en calzado.

Foto 13. Rueda del “transfer”. Foto 15. Riego en tolva de enlace.


9

En estas aplicaciones es muy frecuente que el camión realice el vertido de la mezcla bituminosa en el sue-lo, donde una pequeña pala cargadora (barredora adaptada) se encarga del trasiego y alimentación de la pequeña extendedora. En todos estos casos se uti-liza gasóleo como elemento antiadherente.

Tras la reciente evaluación de actividades, se pone en relieve el uso masivo de gasóleo como tratamien-to antiadherente en la totalidad de aplicaciones en obra (extendedora, herramientas, transfer…), así como en la gran mayoría de casos relacionados con fabricación y transporte de mezclas PMB.

IDENTIFICACIÓN Y ANÁLISIS DE PUNTOS SUSCEPTIBLES DE ADHESIÓN

En la Tabla 1 han sido identificados los principales puntos de adhesión, obtenidos según descrito en apartado anterior.

También se han incorporado los datos reales de consumo de los productos antiadherentes utilizados para cada actividad y entorno, siendo valores pro-medio obtenidos del reciente estudio realizado en diversas instalaciones y obras de España; los valores han sido ajustados a producciones de 800 tn/jorna-da de mezcla bituminosa.

A su vez, la tabla se descompone en aplicaciones con betún convencional (habituales) y con PMB, considerando que la afección de las mezclas bitu-minosas fabricadas con PMB es muy superior, con el consiguiente incremento de consumo de gasoleo que se ha constatado.

La columna TIPO muestra el producto habitual-mente utilizado:

G = solo gasóleo (en todos los casos)

V = además de gasóleo, se ha identificado consumo principalmente de: aceites minerales, aceites de mo-tor usados, taladrinas y derivados del petróleo, así como sus diluciones con gasóleo. En menor medida se han identificado consumos de aceites industriales, productos residuales y sus mezclas con disolventes/

Algunos equipos disponen de un depósito exclusivo para las tareas de limpieza, incluso conectado a un sistema presurizado para el riego manual, de este modo se dispone de autonomía y control real de consumos para esta función.

La combinación del equipo en la ejecución de mezclas PMB, solicita mayor compromiso y provoca el uso ma-sivo de gasóleo como elemento antiadherente.

c2) Variable “Restricciones”: son aquellos casos que conllevan peculiaridades intrínsecas y dificulta-des logísticas o limitaciones geométricas (altura) para el acceso a la obra, imposibilitando o provocando trastornos para acometer o transportar la mezcla. Se requiere el uso de maquinaria especial (de peque-ñas dimensiones), donde las operaciones manuales de paleo y rastrilleo demandan máxima intensidad.

Foto 18. “Bio-pulverización” en volquete.

Foto 17. Riego en “cazo” de barredora.

10


10

en dilución, el valor identificado (*) equivale al pro-ducto puro –en concentración–.

La siguiente tabla ofrece la recopilación de todas las aplicaciones que intervienen en una obra (incluyen-do el transporte) y simulando dos situaciones dife-renciales: obra#1 para casos de obra convencional y obra#2 para casos extraordinarios que incluyan la fabricación con vagoneta y añaden ejecución de obra con silo de transferencia.

gasóleo. En muy menor medida se han identificado aplicaciones con arena fina o filler espolvoreado.

La columna %USO muestra el promedio de utiliza-ción del producto antiadherente identificado.

La columna LTS muestra el consumo medio estima-do en litros, incluyendo todas las aplicaciones reali-zadas durante la jornada de estudio y dependiendo del %USO. En los casos de aplicación de productos

Tabla 1. Valores promedio de consumo de productos antiadherentes.

Tabla 2. Valores promedio de consumo y coste anual.


11

principales productores europeos el gasóleo está prohibido para esas aplicaciones.

De hecho, el gasóleo contribuye en parte a los humos que se observan en las obras donde se aplican mez-clas bituminosas en caliente, normalmente a tempera-turas elevados de 160ºC, donde se descompone muy rápidamente y genera humos en su evaporación.

Según la Agencia Europea de productos químicos en pro de la salud humana y el medio ambiente (ECHA) y mediante los Reglamentos Europeos vigentes de (CE)1297:2006 REACH (Registro, Evaluación y Auto-rización de sustancias) y (CE)1272/2008 CLP (Clasifi-cación, Etiquetado y Envasado de productos quími-cos) se identifican las siguientes advertencias en las Fichas de Seguridad del Gasóleo: [5] [6]

Gasoleo CAS 68334-30-5 (Nr.CE 269-822-7) Combustible para motor diesel

Symbolos de etiquetado e Identificacion (GSH):

Advertencia: PELIGRO

Producto clasificado como sustancia carcinogénica de categoría 2 (Carc.Cat.2)

Indicaciones de Peligro según CLP:

PELIGROS FÍSICOSH226 Líquido y vapores inflamables.

PELIGRO PARA LA SALUD HUMANAH304 Puede ser mortal en caso de ingestión y

penetración en las vías respiratorias.

La columna total Año muestra el consumo (Lt) para una producción estimada de 100.000 tn /año (800 tn x 125 jornadas) y aplicando 0,77 Eur/Lt como coste real de gasoleo “B” en fecha 01.04.2013.

EL GASÓLEO

Los combustibles fósiles se pueden utilizar en for-ma sólida (carbón), líquida (petróleo) o gaseosa (gas natural), siendo la principal fuente de consu-mo energético actual en el mundo. El petróleo es una mezcla de diversas sustancias que sometido a proceso de refinación, responde con subproductos o fracciones en función del grado de ebullición y proceso: gas licuado, gasolinas, queroseno, gasó-leo, aceites, fuel pesado y betún.

En la actualidad el gasóleo A (Automoción) y el gasó-leo B “bonificado” (Agrícola) ofrecen propiedades y rendimiento muy similares, si bien se utilizan aditivos, trazadores y colorantes para diferenciar su condición.

De fácil acceso para cualquier actor involucrado en los entornos de incidencia de las obras, por su uso regular para vehículos y maquinaria, también utili-zado en algunas centrales de fabricación (calderas, grupos electrógenos, compresores... etc.).

El gasóleo es el producto utilizado históricamen-te para prevenir la adhesión (antiadherente) y también se utiliza por sus propiedades diluyen-tes (limpiador), pero según indican las FS [4] de los

Foto 19. Fracciones del petróleo.

12


12

Los recursos agrarios nos aportan la principal fuente de base oleaginosa. De los granos de colza, soja, girasol, palma, oliva, coco… se extraen los triglicé-ridos que sirven de materia prima y cuyas propieda-des se identifican en función de sus ácidos grasos.

Las principales aplicaciones de aceites vegetales (uso no alimentario) se dan en lubricantes y fluidos hidráulicos, solventes, tensoactivos y dispersantes, productos cosméticos, plastificantes, pinturas y re-cubrimientos.

Los productos verdes han aparecido en la industria asfáltica hace escasos años y ofreciendo notables mejoras de calidad, higiene y seguridad para los tra-bajadores.

Se destacan 2 aplicaciones principales (con produc-tos completamente diferentes): la sustitución del gasóleo en todos los tratamientos antiadhe-rentes y la sustitución de fluxantes de origen petro-lífero/carboquímico para emulsiones bituminosas.

De forma común, se fabrican a través de fuentes renovables, no están clasificados y no necesitan etiquetado de seguridad (ver las Fichas de Seguri-dad), son respetuosos con el medioambiente y con la salud, eliminando la contribución de humos en el entorno de trabajo, ya que su temperatura de ebu-llición es muy elevada (~ 250ºC).

LOS PRODUCTOS VEGETALES

Esta nueva generación de productos, se compone básicamente por una mezcla de aceites y esteres ve-getales, estos últimos también denominados FAME; dependiendo del origen de la materia prima (colza, girasol, oliva…) se obtiene diferente distribución de sus cadenas (desde ácido caprílico C8 hasta ácido cerótico C26:0).

La combinación de parámetros como: el origen de la materia prima (y sus mezclas), el grado de refinado y pre-tratamiento, contenido/tipo de reactivos (alcohol ligero) y ácidos grasos, distribución de cadenas, do-bles enlaces C=C, grado de insaturación…etc , per-mite diseñar y obtener el producto verde “ajustado”.

H315 Provoca irritación cutánea.

H332 Nocivo en caso de inhalación

H351 Se sospecha que provoca cáncer.

H373 Puede provocar daños en los órganos tras exposiciones prolongadas o repetidas.

PELIGRO PARA EL MEDIO AMBIENTEH411 Tóxico para los organismos acuáticos, con

efectos nocivos duraderos.

“NO debe ser utilizado como solvente o agente de limpieza, NI como señal de fuego, NI como limpia-dor para la piel.”

“NO debe utilizarse el producto para usos distintos de combustible de automoción”

“NO se debe almacenar gasoil en recipientes no apropiados….”

“Guardar el producto en recipientes cerrados y eti-quetados, mantener en lugares frescos y ventilados, alejados del calor…”

“Obligación de utilización de mascara de protec-ción respiratoria en presencia de vapores…”

“Utilizar gafas de seguridad como protección ocular y guantes impermeables como protección cutánea”

“Puede producir monóxido de carbono y vapores irritantes”

“Obligación de disponer duchas de emergencia en el área de trabajo….”

DESARROLLO DE ENERGÍAS VERDES

El concepto de “crisis energética” y fuentes de energía fósil limitadas o no renovables, ha impulsa-do el desarrollo de otras fuentes alternativas. El tér-mino “energía verde” describe aquella generada a partir de fuentes de energías primarias respetuosas con el medio ambiente y renovables.


13

El enranciamiento oxidativo se debe a la oxidación de los dobles enlaces de los ácidos grasos insaturados con formación de peróxidos o hidroperóxidos, que siendo inestables se polimerizan y descomponen a su vez dando origen a la formación de aldehídos, ceto-nas y ácidos (sustancias carcinogénicas). Este proceso se acelera en presencia de luz, calor o humedad.

Es imprescindible utilizar productos fabricados a partir de fuentes vegetales “nuevas” y evitar los productos reciclados, por ejemplo frituras cuyo uso habitual para el freído –hasta de 190ºC- ha generado transforma-ciones que han alterado sus propiedades, favorecien-do la mezcla del lípido con la humedad del alimento y el oxígeno del aire, condiciones que propician cambios oxidativos y degradación térmica. Son extremadamen-te inflamables y nocivos para la salud por su conteni-do en aldehídos tóxicos.

De forma general, la temperatura puede afectar no solo la velocidad de autooxidación, sino también el mecanismo de reacción; a temperaturas altas, los dobles enlaces pueden sufrir saturación.

Se han realizado estudios de eficacia para utiliza-ción de productos en base terpenica pero los resul-tados no son concluyentes, además se recomienda evitar su uso ya que pueden mostrar sensibilización.

MÉTODOS DE EVALUACIÓN DE PRODUCTOS VERDES

La identificación de las características de un produc-to verde, precisa combinar diferentes metodologías para su análisis:

a) Parámetros Ecocológicos (pECO) para confir-mar que el producto es respetuoso con el medio ambiente: determinación de Biodegradabilidad (fds12), COV, Huella de Carbono y parámetros indicados en Hoja de Seguridad como Toxicidad Acumulación y Movilidad (fds12).

b) Parámetros de Seguridad y Nocividad (pSEG) para confirmar que el uso del producto no es agresivo ni peligroso para el ser humano: test de Evaporación, test de limpieza y parámetros

No utilizar el “Biodiesel” como posible alternativa para las aplicaciones de tratamiento antiadherente, se trata de un combustible renovable de lípidos na-turales como algas o aceites vegetales, o grasas ani-males o aceites de cocina, que se obtiene mediante proceso industrial de ester- o transesterificación y se aplica como combustible sustitutivo total o parcial del gasóleo (diésel).

Tampoco confundir con el “Bioetanol”, que se obtiene de la potencial fermentación de plantas que proporcionan azucares (sacarosa, almidón o celulosas).

Las grasas y aceites en contacto con agentes exter-nos sufren cambios en su naturaleza química y en sus caracteres organolépticos. Estas alteraciones se denominan enranciamiento y se producen por hi-drolisis o por oxidación.

Foto 20. BIO-química.

Foto 21. “BIO-aplicación”.

14


14

Compuestos orgánicos volátiles (pECO)

COV son sustancias químicas que contienen carbo-no y se encuentran en todos los elementos vivos, se convierten fácilmente en vapores o gases. Son liberados por la quema de combustibles, como ga-solina, madera, carbón o gas natural, también por disolventes, pinturas …

Algunos ejemplos de compuestos orgánicos vo-látiles naturales son isopreno, pineno y limoneno; ejemplos artificiales son el benceno, tolueno, nitro-benceno, formaldehído, clorobenceno…

Son peligrosos contaminantes del aire y destructo-res del ozono estratosférico, además contribuyen a la formación del smog fotoquímico –principalmente en áreas urbanas- al reaccionar con otros contami-nantes (como NOx) y con la luz solar. [8]. Atendien-do el RD 117/2003 sobre limitación de emisiones, se determina COV aquellas sustancias/compuestos con presión de vapor >0.01 kPa, o que tenga una volatilidad equivalente en las condiciones particu-lares de uso. Refiriéndose siempre a la sustancia y compuestos, tanto como a los productos que los contengan. [9]

Huella de Carbono (pECO)

“La totalidad de gases de efecto invernadero (GEI) emitidos por efecto directo o indirecto de un indi-viduo, organización, evento o producto” [10], que nos da una idea de “cuanto contamina” un pro-ducto o servicio determinado.

Existen herramientas desarrolladas para realizar el cálculo de la Huella de Carbono y nos permiten conocer cuántas emisiones de GEI emitimos a la atmosfera como consecuencia de nuestra activi-dad. Estos resultados se expresan en kilos o tone-ladas de CO2 equivalente de manera que puedan ser comparables.

Una vez conocido el tamaño y la estructura de nuestra huella, es posible actuar en consecuencia para reducirla, optimizando los recursos, economi-zando los procesos y reduciendo el impacto produ-cido al medio ambiente.

indicados en Hoja de Seguridad como punto de inflamación (fds9), contenido en solventes orgá-nicos (fds9), etiquetado CLP (fds2), composición de sustancias peligrosas (fds3), control de exposi-ción y usos de protección individual (fds8) y con-sideraciones para el transporte (fds14).

c) Parámetros Químicos (pQUI) para confirmar la calidad de los materiales, garantizar su composi-ción y evaluar la resistencia a la oxidación: Indice de peróxidos, Indice de Anisidina, TOTOX, Indice de Acidez, Contenido en Agua, Indice de Yodo y Método Rancimat (Oxid.acelerada).

La temperatura de utilización recomendada por el fabricante puede ser indicativa de sus pro-piedades.

Cabe destacar los Informes de Acreditación y análisis de condiciones realizados por Organis-mos Médicos Independientes.

A continuación se describen algunas de estas me-todologías más significativas:

Biodegradabilidad (pECO)

Es la capacidad, demostrable por ensayos apropia-dos, de que una sustancia puede ser metabolizada por seres vivos. [7]

Ejemplos del tiempo total de degradación que muestran algunos materiales son:

– Cáscara de plátano o de banana: 2 a 10 días– Pañuelos hechos de algodón: 1 a 5 meses.– Estaca de madera: 2 a 3 años.– Botella de vidrio: cerca de 4.000 años.

La Norma de ensayo OECD 301B Biodegradabilidad Fácil: Ensayo de evolución CO2 (Sturm modificado) somete la sustancia de ensayo a un flujo acelerado de CO2 para determinar el % de degradación acu-mulado trascurridos 28 días.

El producto BIO3 está clasificado como 100% (Fá-cilmente Biodegradable) frente al gasóleo que muestra un DBO5 de 8%.


15

constante y donde se procede a evaluar su pérdida de peso mediante control de pesaje cada 15 minutos.

El gráfico resultante es el siguiente:

La curva roja corresponde al comportamiento del gasóleo y se puede apreciar que trascurridos 30 min. se ha evaporado el 81% del tratamiento, a los 90 min. ha desaparecido el 100%. Esta situa-ción justifica que durante la jornada de trabajo, los operarios tiene que renovar constantemente el tra-tamiento en herramientas y en extendedora, nor-malmente tras cada camión.

La curva naranja muestra el resultado de un produc-to vegetal ofrecido como alternativa verde (FAME de colza), su comportamiento es ligeramente mejor que el gasóleo pero su reactividad y degradación no permiten una respuesta similar al BIO3 (FAME sin colza) que mantiene 55% de efectividad tras los 90 min., dotación suficiente para mantener su efecto antiadherente y que justifica su aplicación en exten-dedora únicamente 2/3 veces por jornada.

Indice de Peróxido (pQUI)

Este índice permite evaluar el grado de oxidación de los ácidos grasos insaturados de la materia grasa (enranciamiento), cuyo uso está limitado a las eta-pas iniciales de dicha reacción.

Los peróxidos se comportan generalmente como sustancias oxidantes sujetos a reacciones secun-

Atendiendo el método ADEMA [11], se ha realizado el cálculo GEI para el ciclo completo de vida de 1.000 Lt de producto, envasado sobre contenedor IBC de plástico y tomando en cuenta todos los parámetros directos/indirectos: emisiones durante la producción de materias primas y envases, transporte a fabrica, emisiones durante la producción-transformación, emisiones indirectas de los trabajadores que acuden al trabajo, transporte del producto terminado hasta cliente final (estim. a 1.000 km desde fabrica),… etc.

Cuyo resultado comparativo arroja una reducción de ~667 veces.

Si se toma la situación de menor incidencia, los valores de consumo de gasóleo (Lts/Año) en “Obra#1 Normal” según la Tabla 2 (aptd.4) permi-ten identificar el impacto de la Huella de Carbono para una producción convencional de 100 KTn/año y el correspondiente ahorro medioambiental para la alternativa BIO3.

Test de Evaporación (pSEG)

Para determinar el comportamiento de productos antiadherentes y analizar su respuesta a tempera-tura de trabajo (160ºC) mediante ensayo de labo-ratorio, se procede a un sencillo procedimiento de control de pérdida de masa.

Se aplicar el producto y tratamiento sobre una bandeja pre-pesada, que se introduce en estufa a temperatura

Tabla 3. Análisis Huella de Carbono.

Tabla 4. Carga anual de Carbono según tratamiento.

Foto 22. Ensayo de Evaporación en estufa.

16


16

sos libres presentes en 1 g de FAME cuando se reali-za la determinación.

Indice de Yodo (pQUI)

Es una escala utilizada para definir el grado de in-saturación de un compuesto orgánico que contiene enlaces diénicos o triénicos; se define como gramos de iodo que reaccionan con100g de sustancia.

Las experiencias confirman la idoneidad de apor-tar justificaciones o realizar ensayos que confir-men la homologación de productos verdes para su uso en obra.

Se pone de manifiesto que la identificación de fuente alternativa o la procedencia vegetal, no son motivo suficiente para su homologación, siendo ne-cesario verificar las reacciones químicas y degrada-ciones de estos productos para confirmar su respe-to medioambiental y comportamiento inocuo para la salud humana.

COMPARATIVA RESUMEN DE PROPIEDADES

Se presentan a continuación los parámetros más significativos que identifican los tratamientos anti-adherentes en nuestro país: actual (gasóleo o Dié-sel) y alternativo (BIO-3):

darias de degradación: aldehídos, cetonas, cetoá-cidos, …etc. [12]

Indice de Anisidina (pQUI)

Medida del deterioro latente y oxidación secundaria de los lípidos (aceites y grasas). Los peróxidos con-tenidos en aceites oxidados, son productos interme-dios de comportamiento inestable, que se descom-ponen en productos de oxidación secundaria como aldehídos, carbonilos, 2-alkenales y 2,4 dienales.

Este ensayo complementa al valor de índice pe-róxido, que aun resultando bajo (porque la materia muestre su buena calidad), también pueda ser de-bido a la reducción de algún proceso que consiga enmascarar su deterioro.

Este método permite medir la presencia de aldehí-dos no volátiles en el producto. [13]

Indice TOTOX (pQUI)

El parámetro TotOx (Oxidación total) se obtiene a partir de la siguiente formula:

Valor TOTOX = 2 Ind. Peróxido + 1 Indice Anisidina

Indice de Acidez (pQUI)

Medida expresada en número de mg de hidróxido potásico necesarios para neutralizar los ácidos gra-

Tabla 5. Parámetros más significativos de los antiadherentes.


17

EVOLUCIÓN DE USO EN EUROPA

Las exigencias medioambientales y la presion social en Francia, promovieron el desarrollo en 2007 de estos productos vegetales que provocaron un cam-bio en las especificaciones. El conjunto de ventajas y la efectividad de los productos BIO3 (tambien su economia) han permitido expandir considerable-mente su aplicación en centro y norte de Europa.

La sensibilizacion en España es creciente y existen los primeros Pliegos de Condiciones que no permi-ten el empleo de productos agresivos; sin embar-go la permisividad en obra es todavia latente y el siguiente paso debe ser adoptado por los propios responsables de las emrpesas.

ESPECIFICACIÓN Y REGULACIÓN DE PRODUCTOS CON GARANTÍAS

A continuación se muestran las especificaciones uti-lizadas en algunas empresas europeas que se men-cionan en este documento, como requisitos obliga-torios para obtener la autorización de uso en sus instalaciones y obras.

El incumplimiento de cualquier parámetro impo-sibilita su homologación, entendiendo que el pro-ducto no aporta suficientes garantías (materiales o reacciones).

Tabla 6. Especificaciones para homologar el uso de Antiadherente Vegetal.

Foto 23. “BIO-depósito” en Extendedora. Foto 25. Consumo regular BIO3 en 2007.

Foto 24. “BIO-sulfatadora” en extendedora.

18


18

ción y que degrada a temperatura produciendo emanaciones toxicas de humos…. Los propios fa-bricantes de gasóleo desaconsejan su uso para las aplicaciones identificadas en este documento.

Durante los últimos 7 años se han recopilado en el mercado Europeo suficientes experiencias con productos verdes que ofrecen garantías, siendo in-ofensivos, seguros y medioambientalmente amiga-bles, además mejoran la higiene, la seguridad y las condiciones de trabajo. Una parte importante de las grandes empresas asfálticas europeas utilizan ac-tualmente este producto: COLAS, EUROVIA, EIFFA-GE, SKANSKA, BAM, NCC, STRABAG …

El producto vegetal al que se refiere este texto en esta no genera vapores ni contamina, resiste a las temperaturas de trabajo y su consumo es menor; el uso medio comparado con el gasóleo para aplica-ciones con mezclas convencionales es de 1 frente a 6 (16%), y para aplicaciones con mezclas modifica-das con polímeros es de 1 frente a 4 (25%) según valores registrados en este documento.

Se pone de manifiesto la necesidad de PROHIBIR el uso de las sustancias agresivas en las obras y parece necesario corregir de forma inmediata hábitos y costumbres en las obras que puedan afectar a los trabajadores. El uso de productos reciclados y aceites de frituras, no debe ser per-mitido bajo ninguna circunstancia por riesgo de inflamación y emanación de toxinas. Algunos productos denominados “sostenibles”, “vegetales” o “ecológicos” pueden ser susceptibles de provo-car emanaciones y deben ser evaluados para jus-tificar su idoneidad.

BIBLIOGRAFÍA

[1][2] MANUAL DE CARACTERIZACION DE LIGANTE Y MASTICOS BITUMINOSOS. ETSICCP y REPSOL. 2007.

[3] ARTICULO 542.4.3 DEL PLIEGRO GENERAL DE CARRETERAS. MFOM.

[4] http://s04.static-shell.com/content/dam/shell-new

Afortunadamente, algunas empresas del territorio nacional ya han adoptado medidas y es una reali-dad la prohibición del uso de gasoleo como produc-to antiadherente en sus instalaciones/obras.

CONCLUSIONES

Por todo lo expuesto en este texto, resulta muy contundente la necesidad de reducir o eliminar to-talmente el empleo del gasóleo para prevenir los problemas de pegajosidad en las operaciones pro-pias del extendido y compactación de las mezclas bituminosas. En este documento se ha puesto de relieve los consumos reales de gasóleo o de otros productos agresivos que se siguen empleando, en algunas empresas, para las aplicaciones relaciona-das en este documento.

En este texto se ha valorado no sólo el impacto que se produce, por reducción de costes, en el uso de productos antiadherentes vegetales. Se han valo-rado las consecuencias en la calidad de la mezcla extendida y de manera muy concreta los riesgos po-tenciales sobre la salud de los trabajadores.

El máximo organismo Europeo de vigilancia en salud y medioambiente, ECHA (European Chemi-cals Agency), y los reglamento oficiales vigentes REACH y CLP clasifican y advierten que el gasó-leo es un producto peligroso (frases H), explosivo, poco biodegradable, contiene COV y penaliza la “Huella de Carbono”, de bajo punto de inflama-

Foto 26. Consumo regular BIO3 en 2013.


19

[9] http://www.istas.ccoo.es/ecoinformas/index.asp?idpagina=607

[10] UK Carbon Trust 2008.

[11] http://ecocitoyens.ademe.fr/

[12] NORMA ISO 3960.

[13] NORMA ISO 6885.

[5] http://esis.jrc.ec.europa.eu/index.php?PGM=cla

[6] INSHT Regulación UE sobre productos químicos. Reglamento CLP: Aspectos Básicos.

[7] Asociación Española de Toxicología. http://aetox.es/glosario-toxicologico

[8] http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%93xidos_de_nitr%C3%B3geno

VALORACIÓN DE LOS ANTIADHERENTES CONVENCIONALES...

Documents

Transcript of VALORACIÓN DE LOS ANTIADHERENTES CONVENCIONALES...