El caucho de neumáticos fuera de uso en carreteras

Juan Antonio Tejela Otero. Ingeniero técnico de Obras Públicas. Grupo Neumáticos Fuera de Uso de la Federación Española de la Recuperación y el Reciclaje (FER)21/05/2013
Los neumáticos fuera de uso (NFU) son aquellos neumáticos que se han retirado del vehículo de manera permanente. No son un residuo peligroso en sí ya que prácticamente son productos inertes, pero por el elevado volumen que ocupan, hace que se haga imprescindible evitar su vertido. Sin embargo, el caucho de NFU en forma de polvo o partículas finas procedente de la trituración y molienda de los neumáticos fuera de uso es un probado agente modificador cuando se incorpora a los betunes y a las mezclas bituminosas mejorando notablemente sus propiedades.

La Ley de residuos 22 / 2011, establece para el tratamiento de los residuos el principio básico de jerarquía donde se da prioridad al reciclado material de los residuos frente a otras formas de valorizar. El reciclado material de los neumáticos fuera de uso consiste básicamente en recuperar por separado los componentes del neumático es decir: el caucho, el acero y las fibras textiles.

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Foto: Dragon Art.

El caucho de NFU en forma de polvo o partículas finas procedente de la trituración y molienda de los neumáticos fuera de uso es un probado agente modificador cuando se incorpora a los betunes y a las mezclas bituminosas mejorando notablemente sus propiedades, entre otras:

  • Mejor comportamiento frente a la formación de fisuras y grietas
  • Mejor comportamiento a las deformaciones plásticas
  • Mayor resistencia a la fatiga.

El Plan Nacional de Neumáticos Fuera de Uso aprobado el 5 de octubre de 2001 establece: “En las obras públicas en que su utilización sea técnica y económicamente viable se dará prioridad a los materiales procedentes del reciclaje de NFU. En estos casos se exigirá la inclusión de este requisito en los correspondientes pliegos de prescripciones técnicas”.

La Dirección General de Carreteras aprobó el 31 de octubre de 2002, la Orden Circular 5 bis/02 sobre las condiciones para la adición de polvo de neumáticos usados en las mezclas bituminosas, por la que se modificaban los artículos 540, 542 y 543 del Pliego de Prescripciones Técnicas Generales de Carreteras y Puentes (PG3), en tanto se aprobaba la Orden Ministerial correspondiente. En la orden circular se acompañaba una nota técnica sobre el uso del polvo de caucho procedente de NFU en las mezclas bituminosas.

El Plan Nacional Integrado de Residuos (2007 – 2015) Anexo 4, II Plan de Neumáticos Fuera de Uso (2007 – 2015 II PNNFU), establece como objetivos ecológicos el reciclado material del 50 % en peso de los NFU generados (280.000 TN / año aproximadamente), correspondiendo el 40% de la cantidad total de NFU generados a su utilización como materiales constituyentes de mezclas bituminosas para carreteras.

La idea de incorporar caucho de NFU en las mezclas bituminosas para mejorar las características de estas no es nueva y las primeras experiencias se remontan a mediados del siglo pasado cuando se comenzó a evaluar las posibilidades del caucho de NFU como agente modificador de los betunes.

La prohibición de su vertido y la necesidad de reciclar aprovechando sus componentes antes que proceder a su valorización energética ha sido el punto de partida que ha motivado la realización de numerosos estudios e investigaciones en profundidad para buscar una salida provechosa del residuo en el mercado de la carretera, mercado este lo suficientemente grande y sostenible que permite el reciclado de un gran volumen de los NFU generados.

Fruto de los estudios realizados y las experiencias adquiridas dentro del panorama Nacional en el año 2007 el Ministerio de Medio Ambiente conjuntamente con el Ministerio de Fomento y el Cedex editaron el ‘Manual de empleo de caucho de NFU en mezclas bituminosas’, manual que se elaboró con la colaboración expertos de diversas empresas, universidades y administraciones públicas.

Este manual es una valiosa herramienta que la Administración pone a disposición de los Organismos y Entidades oficiales y empresas de construcción y de ingeniería, para facilitar la utilización práctica del caucho de NFU en carreteras.

La Dirección General de Carreteras además, establece las condiciones para la utilización del caucho de NFU en las obras de pavimentación de la Red de Carreteras del Estado en su Orden Circular 21 / 2007 y Orden Circular 21 bis / 2009.

La Orden Circular 24 / 08 modifica las prescripciones técnicas generales sobre mezclas bituminosas en caliente para adaptarse a las normas europeas armonizadas desarrolladas en la serie de normas UNE – EN 1308 e incluye los nuevos betunes con adición de polvo de caucho procedente de neumáticos fuera de uso, definidos en la Orden Circular 21 / 07.

En la Orden Circular 21 / 07 sobre la tecnología de incorporación del caucho de NFU en los betunes o en las mezclas bituminosas se incluyen las siguientes definiciones a tener en cuenta:

Polvo de caucho de NFU

El polvo de caucho procedente de NFU para su aplicación en obras de pavimentación es el que resulta de triturar neumáticos fuera de uso hasta tamaños inferiores a 1 milímetro y cuyo contenido en partículas inferiores a 0.063 es inferior al 15%, estará compuesto por caucho natural y sintético y no contendrá materiales ferromagnéticos, textiles o contaminantes en proporciones superiores al 0,01%, 0,5% y 0,25% respectivamente.

Vía húmeda

Procedimiento que consiste en la mezcla a alta temperatura, de polvo de caucho procedente de NFU con un betún de penetración para obtener un ligante modificado o mejorado con caucho.

Vía seca

Procedimiento que consiste en la incorporación del polvo de caucho procedente de NFU directamente en la amasadora de la central de fabricación de la mezcla bituminosa, como si de un árido mineral se tratara.

Betún modificado con caucho fabricado en central (vía húmeda)

Es un ligante obtenido mediante la mezcla con polvo de caucho procedente de NFU en una central de alta cizalla, de las habitualmente empleadas para la fabricación del betún modificado con polímeros. Presenta una estabilidad suficiente para fabricarse en una planta situada lejos del lugar de empleo y se incorpora a la amasadora como si se tratara de un betún modificado de los actualmente normalizados.

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La incorporación de polvo de caucho en cualquier mezcla bituminosa modifica sus propiedades reológicas y mejora sus prestaciones como material para ser utilizado en cualquier capa del firme de una superficie pavimentada (carreteras, aeropuertos, zonas de estacionamiento, etc.). Estas mejoras vienen determinadas por el efecto que el caucho produce en el betún asfáltico y que se pueden resumir en las dos grandes líneas de mejora siguientes:

  • Actúa como un espesante, aumentando la viscosidad del ligante. Esto permite envolver los áridos de las mezclas con una película de betún asfáltico más gruesa sin escurrimientos o exudaciones. Este aumento de viscosidad es mayor que con los elastómeros convencionales, a igualdad de dotación.
  • La presencia del polvo de caucho de NFU modifica la reología de los betunes, aumentando su elasticidad y la resiliencia a temperaturas elevadas. También disminuye la susceptibilidad térmica. La modificación de la reología es, en este caso, menor que con los elastómeros convencionales, a igualdad de dotación.

La utilización de caucho de NFU en las mezclas bituminosas mejora su comportamiento en cuanto a su resistencia a la fisuración, mejora su comportamiento a las deformaciones plásticas y a la fatiga comparada con la misma mezcla fabricada con un betún convencional. Se puede afirmar que el firme construido con una mezcla bituminosa mejorada con polvo de caucho de NFU tiene una mayor durabilidad que si se utiliza la misma mezcla sin el polvo de caucho.

En esta línea, la utilización de polvo de caucho, incorporado a una mezcla bituminosa por cualquiera de las dos vías posibles (vía seca y vía húmeda), es adecuada y mejorará el comportamiento de la misma y del firme que forme parte.

Conclusiones

Desde el año 1996 se han realizado en España más de 250 obras con mezclas con caucho de NFU donde se han empleado con éxito todas las tecnologías de incorporación del caucho, sea la vía húmeda como la vía seca.

Se puede afirmar con rotundidad que no hay impedimentos técnicos que justifiquen la no incorporación del caucho en las mezclas bituminosas.

Su utilización de manera rutinaria en todas las mezclas representaría un beneficio económico para el país al poder disponer de carreteras más duraderas y seguras a un costo prácticamente similar al actual y un beneficio ecológico al eliminar un residuo en su casi su toda su totalidad de esta manera, mucho más limpia que la otra alternativa que sería la valorización energética y cumpliendo además un mandato de la CE y del nuestra propia Ley de Residuos en cuanto a la prioridad jerárquica de reciclar un residuo antes que proceder a su valorización energética.

La consecución de los objetivos marcados en el II PNNFU solo depende de la voluntad de las Administraciones Públicas gestoras de la mayoría de nuestras carreteras, una oportunidad única de utilizar una tecnología basada en la investigación, la experiencia de las numerosas obras realizadas y en servicio con excelentes resultados ya muchas de ellas con más de diez años de antigüedad.

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Juan Antonio Tejela Otero, ingeniero técnico de Obras Públicas. forma parte del Grupo Neumáticos Fuera de Uso de la Federación Española de la Recuperación y el Reciclaje (FER).

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