¿Por qué formular sus emulsiones bituminosas? 

Formulation des émulsions de bitume

Introducción

Las emulsiones asfálticas se utilizan en las carreteras para la construcción de nuevas carreteras y para el mantenimiento. Algunos países punteros en este sector, como Francia, emplean más del 30% del asfalto en esta forma, mientras que otros se limitan a su simple aplicación de riego de liga, o incluso continúan utilizando asfaltos fluidificados.

¿Por qué formular sus emulsiones bituminosas?

Francia produce cada año cerca de 800.000 toneladas de emulsiones, es decir, cerca del 10% de la producción mundial, lo que la sitúa como el tercer país productor del mundo, por detrás de los Estados Unidos (primero con más de 2 millones de toneladas) y más recientemente China (2nd con 820.000 toneladas). Sin embargo, este tonelaje, en relación con el tamaño de la red viaria, sitúa a Francia como actor principal con 0,7 toneladas de emulsión por kilómetro de carretera, frente a 0,3 y 0,2 toneladas/km en los Estados Unidos y China, respectivamente. Análisis de los datos mundiales reunidos por l’IBEF (International Bitumen Emulsion Federation) permite ver que otros paises confían en el desarrollo de técnicas de emulsión para desarrollar su red de carreteras. Es el caso, por ejemplo, de México, Tailandia, Sudáfrica, España o, más recientemente, de Marruecos.

Pays producteurs d'émulsions de bitume 2016
Main countries producing emulsions in 2016 (Analysed from IBEF data)

En todos estos países donde las emulsiones se desarrollan, a veces por razones diferentes, aparece una constante: manejar la formulación. Porque si las técnicas de revestimiento en caliente tradicionales requieren la difusión de riego de liga «sencillas» en el momento de la colocación, para solidarizar las diferentes capas de una calzada entre ellas, las técnicas a la emulsión, llamadas «en frío», requieren el aprendizaje de los principios básicos (físicos y químicos) que permiten controlar la estabilidad del asfalto en esta forma vectorizada transitoria.

Manejar esta técnica permite desarollar otras como los recubrimientos superficiales, los asfaltos en frio especializados para los baches por ejemplo o las emulsiones de reciclado que permiten la reutilización in situ del recurso mineral ya movilizado. De la capacidad de formulación de una empresa se derivará el rendimiento de sus aplicaciones, mediante la adaptación de sus productos a las condiciones climáticas de la obra o a las materias primas disponibles localmente.

Esta autonomía de formulación dará al industrial la capacidad de adaptarse, mejorar y aumentar su capacidad de responder a los desafíos actuales y futuros, ya sean de orden económico o medioambiental. ¿Es necesario recordar que las técnicas en frío son muy eficaces en estos dos ámbitos?

Independizarse

En las empresas de construcción de carreteras, el laboratorio de control se percibe a veces como una estructura que cuesta. Pero dando la gran sensibilidad de las técnicas a la emulsión a varios parámetros, como la calidad de los materias primas y orgánicos, químicos, materiales y humanos, el laboratorio se convierte en un actor ineludible del control. Esta evidencia en los países más avanzados a veces no se sospecha cuando se ponen en funcionamiento nuevas unidades de producción en otros países. Sin embargo, una emulsión de riego de liga, lo más «sencilla» e «invisible» que sea una vez recubierta con el recubrimiento que pega, constituye una de las claves de la durabilidad de un revestimiento de carretera. Su éxito debe atraer la atención tanto como el hormigón asfáltico.

El laboratorio se convierte en el centro neurálgico del desarrollo de las competencias, antes de transferir las fórmulas establecidas en fábrica, donde se evitan los errores, que implican fatalmente cantidades importantes de materiales. En efecto, la producción industrial de emulsión implica grupos de producción y que se comonen de un molino coloidal, como el molino Atomix®, patentado en 1933 y fabricado por la empresa Emulbitume. Estos molinos permiten la dispersión del asfalto en forma de finas gotas en una fase acuosa objetivamente formulada. Estas herramientas se dimensionan generalmente para producir de 5 a 30 toneladas/hora. Su inicio implica, como mínimo, la fabricación de 3 a 5 toneladas de emulsión. Con estas herramientas, adaptar una fórmula sólo puede hacerse por instinto, mediante pequeñas modificaciones cuantitativas para evitar costosos fracasos.

La prueba de nuevos materiales, como el asfalto, un emulsificante, un aditivo o variaciones de proporciones, no puede considerarse metódicamente, ya que ello implicaría cantidades tan importantes como costosas.

Por lo tanto, la solución se encuentra en el laboratorio, mediante el uso de herramientas específicas. Los Pilotos de Laboratorio, con los que se pueden probar decenas de condiciones diferentes sin generar pérdidas significativas en materiales, son verdaderas mini-plantas utilizables en etapas de pre-formulación o de control de materiales (Piloto de Laboratorio Sencillo), hasta la producción de las emulsiones más complejas que implican asfálto duro, o modificado con polímeros, y por lo cual el balance térmico impone el trabajo en presión (Piloto de Laboratorio completo).

Pilote de laboratoire simplifié
Piloto de Laboratorio Sencillo Emulbitume – Atomix C® Inside
Pilote de laboratorie complet EMULBITUME ATOMIX
Piloto de Laboratorio completo Emulbitume – Atomix C® Inside

Así equipado, el laboratorio es capaz de probar el rendimiento de estas emulsiones, a priori más que a posteriori, en control más que a sus costes. Al variar el contenido de tensioactivo, el operador ajusta con precisión el comportamiento a la ruptura de su emulsión en función de los materiales de la obra.

O bien, adapta su viscosidad en función del soporte de aplicación, de la temporada o de las condiciones meteorológicas. Esta autonomía se convierte en sinónimo de anticipación, y va de la mano con la adquisición de una experiencia nueva, de competencias técnicas, que permitirán la formación y la sensibilización de todos los actores de la empresa, desde la producción hasta la aplicación.Además, el formulador desarrollará las competencias que le permitirán optimizar sus interacciones con su socio proveedor de tensioactivos y aditivos, que hasta ahora era su única fuente de dominio.

En otras palabras, la competencia de laboratorio en materia de formulación de las emulsiones permite a la empresa salir del empirismo, ganar experiencia, controlar sus costes de producción, reducir el riesgo de fracaso en obra. ¡Es una inversión rentable!

Mirar al futuro

Desde hace varios años, y de forma aún más clara en este año 2021, en el que la crisis sanitaria que atravesamos añade una presión suplementaria al sector de la construcción vial, asistimos al refuerzo de las expectativas sociales en términos de medio ambiente.Ya se ha demostrado que las técnicas de emulsión responden a las expectativas económicas y medioambientales. La menor cantidad de materiales utilizados, la ausencia de secado de los áridos, La posibilidad de reciclar las carreteras existentes mediante aglutinantes formulados específicamente o el uso de aglutinantes alternativos son posibles soluciones para hacer frente a los desafíos que tenemos ante nosotros.

En Europa, por ejemplo, se han puesto en marcha proyectos destinados a crear una base de datos de las prácticas más beneficiosas en materia de medio ambiente. El proyecto projet colaborativo TRACC-Expert (Francia, Portugal, España) y luego TRACC-Francia (para Técnicas Viarias Atenuantes al Cambio Climático),ha implicado a numerosos actores públicos y privados del sector (CEREMA, Consejo Provincial, SPRIR, IDRRIMIFFSTAR y muchas empresas) para un mismo objetivo. Estos proyectos han dado lugar al desarrollo de un programa informático de ayuda a la decisión.

Lamentablemente, el acceso a la tecnología en frío no es fácil. La competencia está bien presente en los grandes grupos, donde el conocimiento se transmite de generación en generación, pero es más difícil de adquirir en las empresas que no la poseen, los volúmenes de formación teórica y práctica de los futuros técnicos y directivos en estas técnicas siguen siendo bajos, a pesar del elevado porcentaje de aglutinantes bituminosos aplicados en forma de emulsión. Por esta razón, además de ofrecer equipos de laboratorio centrados en las emulsiones, Vialab ofrece formación teórica y práctica que permite a las empresas adquirir la competencia o consolidar sus conocimientos técnicos.

Vincent HESRY, CEO de VIALAB

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