miércoles, 29 de enero de 2014

Maestría en Administración Estratégica de Negocios - Autor: Juan Carlos Moreno

Universidad Católica de Cuyo

Materia: Desarrollo Sustentable - Año 2012

Tema: Reciclado de Neumáticos

Autor: Juan Carlos Moreno

Profesor: Sebastián Severino

Para tener el archivo original del trabajo o bibliografía adicional solicitarlos por mail a:







índice:

1. Introducción: 2
1.1 Contexto general 2
1.2 Estadísticas: 3
1.3 Contexto de la industria minera 5
1.4 Estadistica Minera de San Juan 6
2. Reutilización y reciclado de neumáticos fuera de uso 8
2.1 Reutilización: 9
2.2 Reciclado 10
3. El uso de caucho de cubiertas en mezcla asfálticas 17
3.1 Niveles de Molienda 17
3.2 Experiencias: 18
Producción en planta 21
3.3 Conclusiones 26
4. Análisis del proyecto - Metodología ESR: 28
4.1 Selección del Alcance: 28
4.1.1 Stake Holders: 28
4.1.2 Cadena de Valor 30
4.1.3 Donde está la industria Minera - Reciclado de Neumáticos 30
4.2 Evaluación de la dependencia 30
4.3 Evaluar el impacto: 31
4.4 Análisis de tendencias: 31
4.5 Riesgos y oportunidades 32
4.6 Estrategia 33

1. Introducción:
1.1 Contexto general

La masiva fabricación de neumáticos y las dificultades para hacerlos desaparecer una vez usados, constituye uno de los más graves problemas medioambientales de los últimos años en todo el mundo. Un neumático necesita grandes cantidades de energía para ser fabricado (medio barril de petróleo crudo para fabricar un neumático de camión) y también provoca, si no es convenientemente reciclado, contaminación ambiental al formar parte, generalmente, de vertederos incontrolados. Existen métodos para conseguir un reciclado coherente de estos productos pero faltan políticas que favorezcan la recogida y la implantación de industrias dedicadas a la tarea de recuperar o eliminar, de forma limpia, los componentes peligrosos de las gomas de los vehículos y maquinarias.
Un gran % se deposita en vertederos controlados sin tratar, otro % se deposita después de ser triturado, y, el resto no está controlado.
Para eliminar estos residuos se usa con frecuencia la quema directa que provoca graves problemas medioambientales ya que produce emisiones de gases que contienen partículas nocivas para el entorno, aunque no es menos problemático el almacenamiento, ya que provocan problemas de estabilidad por la degradación química parcial que éstos sufren y producen problemas de seguridad en el vertedero.
Las montañas de neumáticos forman arrecifes donde la proliferación de roedores, insectos y otros animales dañinos constituye un problema añadido. La reproducción de ciertos mosquitos, que transmiten por picadura fiebres y encefalitis, llega a ser 4.000 veces mayor en el agua estancada de un neumático que en la naturaleza.
A diferencia de nuestro país, en Estados Unidos y Europa existe una clara preocupación por el tema del tratamiento de desechos sólidos, la cual se ve reflejada en leyes y normativas, que apuntan a crear una consciencia del reciclaje y a incentivar a sus comunidades para desechar residuos en lugares apropiados, obteniendo beneficios tanto económicos como medioambientales.

1.2 Estadísticas:

Mundiales:

Las estadísticas indican que en Estados Unidos, actualmente, se desechan al año alrededor de 250 millones de neumáticos: además, se estima que existen entre 2 a 3 billones de estos desechos acumulados en dicha nación. Aproximadamente, 10% de estos son incinerados, cerca del 4% son exportados a otros países (normalmente para ser incinerados allí), otro 2% es usado en caucho asfáltico y 2% es reciclado en otros productos.
Otro ejemplo es Alemania, que produce 628.000 toneladas de neumáticos desechados al año, de donde cerca del 30% son quemados en hornos de plantas cementeras. Otras cifras de países de la Unión Europea son: Inglaterra 290.000 toneladas, Italia 150.000 toneladas y Francia 350.000 toneladas. En Inglaterra 36% de los neumáticos que no fueron recauchados, son enviados a basurales, 29% son enviados a vertederos de neumáticos (centros de acopio), 8% son exportados (normalmente para ser incinerados), 21% son incinerados sin recobrar energía y un 4% son usados como combustible alternativo en plantas cementeras. El caso Mexicano ha sido también exitoso. Según datos de 1996, 21 plantas cementeras cuentan con permisos provisionales y autorizaciones para quemar neumáticos en sus hornos de cemento.

Nacionales:

En el ámbito nacional, no se conocen intentos serios por reciclar o recuperar industrialmente neumáticos en cantidades significativas.
La forma más común de eliminación consiste en depositarlos en vertederos y hacer un relleno sanitario, sin embargo, el constante crecimiento de la cantidad de neumáticos desechados y la gran cantidad de espacio que estos ocupan debido a su forma, está provocando una saturación de los vertederos.
Tampoco se cuenta en nuestro país con estadísticas sobre neumáticos en desuso pero podemos destacar las siguientes estadísticas relacionadas:

• Habitantes por auto en Argentina:

Estudios de años anteriores habían determinado que la Argentina registra la mejor relación de autos por habitante de América Latina. Sin embargo, en el anuario presentado por ACARA aparece un dato importante: en 2011 el índice descendió de la barrera de 4 habitantes por auto. Hoy, en la Argentina hay un auto cada 3,8 personas. Para poner el dato en relieve, Uruguay tiene un vehículo cada 6 seis habitantes; Brasil, cada 7; Venezuela, cada 8; Paraguay, cada 13; Perú, cada 18; entre otros.
El parque automotor local, a su vez, superó la barrera de los 10 millones de vehículos. Exactamente, hay 10.485.859 automóviles contra 7.081.664 que había en 2006.

Fuente: fttp://www.ambito.com/suplementos/automotor/noticia_suplemento.asp?ID=637758&Seccion=Secciones%20Especiales

• Cantidad de habitantes en San Juan:

La provincia de San Juan cuenta con una población total de 680.427 personas, según los datos provisorios del Censo Nacional de Población, Hogares y Viviendas realizado en octubre de 2010. Los datos definitivos del censo de 2001 indicaban que ese año esta provincia tenía 620.023 habitantes. La diferencia entre uno y otro censo es de 60.404 personas, número que resume el incremento de población registrado en nueve años.
Si consideramos las mismas relaciones habitantes por auto que la nacional podemos deducir que en San Juan hay unos 180.000 vehículos.-

Fuente: INDEC

• Tasa de crecimiento de la población en Argentina:

Country 2000 /01 /02 /03 /04 /05 /06 /07 /08 /09 /10 /11 /12
Argentina 1,16/1,15/1,13/1,05/1,02/0,98/0,96/0,94/1,07/1,05/1,04/1,02/1

Como se observa en el cuadro la tasa de crecimiento de la población tiende a 1 con lo cual se espera un estancamiento o un aumento muy leves en los próximos años, a pesar de los cual si consideramos que la tendencia de de disminuir la relación Habitantes/Autos, podemos esperar que el parque automotor siga creciendo a un ritmo constante y de la misma forma la cantidad de neumáticos en desuso.-

Fuente: http://www.indexmundi.com/g/g.aspx?v=24&c=ar&l=es

1.3 Contexto de la industria minera

Actualmente en la minería a gran escala cuentan con programas de manejo de Neumáticos en desuso que forma parte de los Programas de Manejo de Residuos, estos documentos son los instrumentos de gestión ambiental para identificar, controlar los aspectos ambientales provenientes de la generación de residuos, y prevenir los potenciales impactos negativos y potenciar los impactos positivos.
La utilización de equipos y maquinarias móviles, vehículos livianos, medianos y pesados, que operarán internamente en las operaciones mineras, utilizan diversos tipos de neumáticos que al cumplir su vida útil o deteriorase, son reemplazados en el taller de mantenimiento del sitio y depositados en áreas de acopio. Estos programas tienen como objetivo, establecer las directrices para la gestión ambiental de los neumáticos en desuso, acorde con la legislación nacional y provincial vigente aplicable, pero no cuentan con un plan de deposición final y reutilización de los neumáticos usados.-

1.4 Estadistica Minera de San Juan

En las siguientes graficas se puede observar la evolución de la actividad minera en la provincia de San Juan y su tasa de crecimiento lo cual marca una tendencia una tendencia a un crecimiento sostenido por lo menos en la próxima década.-

2. Reutilización y reciclado de neumáticos fuera de uso

En la actualidad se pueden utilizar diversos métodos para la recuperación de neumáticos y la destrucción de sus componentes peligrosos. Las operaciones de reutilización, recauchutado y reciclado de neumáticos usados representan una importante oportunidad para la creación de industria y tecnología, así como un importante yacimiento de nuevos empleos.

A continuación se exponen algunas de ellas:

2.1 Reutilización:

Múltiples son los ejemplos en los cuales pueden utilizarse, bien los neumáticos totalmente enteros o sus flancos y banda de rodamiento: parques infantiles, defensa de muelles o embarcaciones, rompeolas, etc., o más directamente relacionado con los neumáticos, barreras anti-ruidos, taludes de carretera, estabilización de zonas anegadas, pistas de carreras, o utilizaciones agrícolas para retener el agua, controlar la erosión, etc.
Es posible encontrar neumáticos enteros en pistas de alta velocidad y cartódromos así como en atracadero de botes y sitios de descarga, en donde son utilizados como barreras de contención y amortiguadores respectivamente.
El recauchutado del neumático usado es un proceso que permite reutilizar la carcasa del neumático, al colocar una nueva banda de rodadura, iempre que conserve las cualidades que garanticen su uso, como si fuera uno nuevo.
Otro proceso a destacar, en los neumáticos para vehículos industriales es el re-esculturado que permite aprovechar al máximo el potencial del neumático, tanto del nuevo como del recauchutado, a la vez que se restituye la seguridad, y se disminuye el consumo de combustible.

2.2 Reciclado

Como aprovechamiento de los materiales, se puede señalar que existen diversos procedimientos para anular las características elásticas de los desperdicios del caucho, dotándoles nuevamente de propiedades plásticas como las del caucho no vulcanizado. Veremos a continuación los más importantes:

Este proceso se basa en romper las cadenas que forman el material para obtener una materia prima que, aunque dista mucho de la original, podría volver a vulcanizarse y fabricar de nuevo el caucho. El caucho regenerado en teoría podría ser utilizado en la fabricación de neumáticos, pero cada día las mezclas utilizadas en la fabricación de los neumáticos, a los que se exigen altísimas prestaciones, tienen que cumplir con unas especificaciones tan estrictas que hacen difícil, por el momento, la utilización generalizada de caucho regenerado. En cualquier caso puede aplicarse a la fabricación de otros productos de caucho, o cubiertas macizas para otro tipo de vehículos.

Termólisis
Se trata de un sistema en el que se somete a los materiales de residuos de neumáticos a un calentamiento en un medio en el que no existe oxígeno. Las altas temperaturas y la ausencia de oxígeno tienen el efecto de destruir los enlaces químicos. Aparecen entonces cadenas de hidrocarburos. Es la forma de obtener, de nuevo, los compuestos originales del neumático, por lo que es el método que consigue la recuperación total de los componentes del neumático. Se obtienen metales, carbones e hidrocarburos gaseosos, que pueden volver a las cadenas industriales, ya sea de producción de neumáticos u a otras actividades.

Pirolisis
Está poco extendido, debido a problemas de separación de compuestos carbonados que ya están siendo superados.
Este procedimiento (fabrica piloto) está operativo en Taiwán desde 2002 con cuatro líneas de pirolisis que permiten reciclar 9000 toneladas / año. En la actualidad el procedimiento ha sido mejorado y es capaz de tratar 28.000 toneladas de neumáticos usados/año, a través de una sola línea. Los productos obtenidos después del proceso de pirolisis son principalmente:
- GAZ, similar al propano que se puede emplear para uso industrial
- Aceite industrial liquido que se puede refinar en Diesel
- Coke y acero

Incineración
Proceso por el que se produce la combustión de los materiales orgánicos del neumático a altas temperaturas en hornos con materiales refractarios de alta calidad. Es un proceso costoso y además presenta el inconveniente de la diferente velocidad de combustión de los diferentes componentes y la necesidad de depuración de los residuos por lo que no resulta fácil de controlar y además es contaminante. Genera calor que puede ser usado como energía, ya que se trata de un proceso exotérmico. Con este método, los productos contaminantes que se producen en la combustión son muy perjudiciales para la salud humana, entre ellos el Monóxido de carbono, Xileno, Hollín, Óxidos de nitrógeno, Dióxido de carbono, Óxidos de zinc, Benceno, Fenoles, Dióxido de azufre, Óxidos de plomo, Tolueno. Además el hollín contiene cantidades importantes de hidrocarburos aromáticos policíclicos, altamente cancerígenos. El zinc, en concreto, es particularmente tóxico para la fauna acuática. También tiene el peligro de que muchos de estos compuestos son solubles en el agua, por lo que pasan a la cadena trófica y de ahí a los seres humanos.

Trituración Criogénica
Este método necesita unas instalaciones muy complejas lo que hace que tampoco sean rentables económicamente y el mantenimiento de la maquinaria y del proceso es difícil. La baja calidad de los productos obtenidos, la dificultad material y económica para purificar y separar el caucho y el metal entre sí y de los materiales textiles que forman el neumático, provoca que este sistema sea poco recomendable.

Trituración Mecánica
Es un proceso puramente mecánico y por tanto los productos resultantes son de alta calidad limpios de todo tipo de impurezas, lo que facilita la utilización de estos materiales en nuevos procesos y aplicaciones. La trituración con sistemas mecánicos es, casi siempre, el paso previo en los diferentes métodos de recuperación y rentabilización de los residuos de neumáticos.
Este concepto incluye la fragmentación del neumático en gránulos (GTR, Caucho de Ruedas Granulado) y separación de componentes (acero y fibras) y desvulcanización o no.
Ejemplos de uso son: materiales de relleno en productos de caucho, modificadores de asfalto, superficies de atletismo y deportes, y productos moldeados y calandrados. Lo que se pretende es incrementar la calidad y consistencia del GTR, y ello conducirá a un reciclado del material mucho más extenso.
Algunos fabricantes indicaron que el uso de hasta un 10% de GTR como relleno en los neumáticos no altera sus prestaciones y calidad. Hoy en día los neumáticos contienen un 5% de material reciclado. Hay opiniones que dicen que podrían contener hasta un 30%.

Neumáticos convertidos en energía eléctrica:
Los residuos de neumáticos una vez preparados, puede convertirse también en energía eléctrica utilizable en la propia planta de reciclaje o conducirse a otras instalaciones distribuidoras. Los residuos se introducen en una caldera donde se realiza su combustión. El calor liberado provoca que el agua existente en la caldera se convierta en vapor de alta temperatura y alta presión que se conduce hasta una turbina. Al expandirse mueve la turbina y el generador acoplado a ella produce la electricidad, que tendrá que ser transformada posteriormente para su uso directo.

Usos tras el reciclado
Los materiales que se obtienen tras el tratamiento de los residuos de neumáticos, una vez separados los restos aprovechables en la industria, pueden tener varios usos.

Una aplicación realmente interesante para caucho granulado es la aplicación como parte de los componentes de las capas asfálticas que se usan en la construcción de carreteras, con lo que se consigue disminuir la extracción de áridos en canteras. Las carreteras que usan estos asfaltos son mejores y más seguras.
El caucho procedente de los neumáticos usados puede utilizarse como parte del material ligante o capa selladora del asfalto (caucho asfáltico) o como árido (hormigón de asfalto modificado con caucho). Dependiendo del sistema adoptado se pueden emplear entre 1000 y 7000 neumáticos por kilómetro de carretera de dos carriles, cifras tan elevadas colocan a la reutilización en pavimento asfáltico como una de las grandes soluciones para emplear los neumáticos fuera de uso.
El empleo del caucho en la construcción de carreteras le confiere unas características especiales:

La incorporación de caucho granulado en el pavimento de las carreteras se puede realizar de dos maneras diferentes:

Proceso seco: El caucho granulado o pulverizado se mezcla con los áridos antes de la adición del asfalto.

Proceso Húmedo: El caucho granulado o pulverizado se añade al asfalto. Esa mezcla, realizada se traslada al lugar de la obra para ser mezclada con los áridos.-

Entre otros usos podemos mencionar:

- Drenaje en campos de deporte y pistas deportivas
- Planchas para revestimientos y baldosas
- Productos moldeados y bandejas
- Guardabarros de vehículos
- Aislantes para cables
- Cintas transportadoras y componentes reparadores
- Juntas de expansión
- Tuberías porosas de irrigación
- Superficies no deslizantes, y cubiertas de barcos
- Cintas de carga y descarga
- Revestimientos para suelos de hospitales y pisos industriales

También existen avances en el desarrollo de productos plásticos a partir de triturado de caucho, con adición de ligantes de tipo termoplástico o de ligantes tipo poliuterano pueden fabricarse diferentes materiales y objetos como suelas de zapatos, carcasas, láminas aislantes, respaldos, cascos de motorista, etc.
Con ligantes adecuados y con procesos de curado, se fabrican productos moldeados por compresión. Se fabrican productos de gran volumen y de bajas prestaciones. Se pueden colorear, aunque las propiedades de tracción y abrasión son inferiores a los de los productos naturales, pero económicamente es ventajoso.
Puede usarse también en alfombras, aislantes de vehículos o losetas de goma. Se han usado para materiales de fabricación de tejados, pasos a nivel, cubiertas, masillas, aislantes de vibración.
Otros usos son los deportivos, en campos de juego (césped artificial), suelos de atletismo o pistas de paseo y bicicleta. Las utilidades son infinitas y crecen cada día, como en cables de freno, compuestos de goma, suelas de zapato, bandas de retención de tráfico, compuestos para navegación o modificaciones del betún.
Otra posible utilización de estos materiales es en componentes para aislamiento acústico. El interés en la utilización de un material como el caucho procedente de los neumáticos de desecho para material absorbente acústico se centra en que requiere, en principio, sólo tratamientos mecánicos de mecanizado y molienda. Estos tratamientos conducen a un producto de granulometría y dosificación acorde con las características de absorción acústica de gran efectividad.
Con el fin de minimizar el volumen que ocupan los neumáticos y hacer bloques compactos, es posible encontrar en el mercado, compresores de neumáticos. Estos equipos permiten compactar hasta 100 neumáticos en bloques macizos, también llamados “balines”, de 30”x50”x60” y de 1 tonelada de peso. Son capaces de procesar hasta cuatro bloques por hora y permiten reducir el volumen de los neumáticos hasta en un 80%. Además reduce el riesgo de incendio, elimina la acumulación de agua al interior de los neumáticos y evita eventuales problemas medioambientales asociados al almacenamiento. La gran mayoría de estos equipos presentan la ventaja de que son móviles y pueden ser llevados a los distintos focos de recolección gracias a un sistema de remolque. Tienen un alto costo de adquisición ya que deben ser importados y la operación estos equipos hacen poco recomendable su uso en aplicaciones poco rentables.
La goma granulada es la goma triturada en pequeñas partículas (menos de 3/8 de pulgada) libre de acero y las fibras que se obtiene del neumático. Esta goma granulada puede ser utilizada para hacer nuevos productos tales como correas y mangueras para automóviles, cañerías de irrigación, barreras de sonido para autopistas y varios productos moldeados. Dependiendo de la aplicación, la goma de neumáticos puede también ser usada como un aditivo en goma virgen, plásticos etc. cuando la resistencia estructural no sea necesaria.
Pistas de carrera, caminos para footing y plazas de juegos infantiles pueden ser mejoradas con una capa de miga de caucho. Los espesores varían entre 1/8 y ¼ de pulgada para el primer caso y de entre ¼ a ½ para el segundo y tercer caso respectivamente. El pequeño tamaño del mercado hace improbable su uso masivo en el corto plazo.
Otros productos que han sido fabricados son colchonetas y pisos antifatiga. Las colchonetas de miga de caucho pueden tener va varios usos y aplicaciones especiales, tales como pisos antideslizantes. Los pisos antifatiga son utilizados por trabajadores que se mantienen de pie durante muchas horas.

POSIBILIDADES PARA LA GESTION DE NEUMATICOS FUERA DE USO

3. El uso de caucho de cubiertas en mezcla asfálticas

Actualmente en nuestro país los neumáticos de automóviles son desechados en forma continua, sin registrarse en general ningún sistema formal de deposición selecta o lugares especialmente destinados al efecto. En la actualidad hay pocas empresas en el país que reciclan el caucho de los neumáticos, dado el gran parque automotor con que se cuenta, y por ende la gran cantidad de neumáticos desechados, se hace imprescindible reutilizar los desechos de este material. Por esta razón se hace necesario comenzar a conocer este tipo de residuo que se está generando, para determinar la posibilidad de intervenir en la selección y contar con una valoración del volumen del mismo.
Hay estadísticas de E.E.U.U. En este trabajo se incluye la experiencia del INTI en el uso de caucho en mezclas asfálticas en frío y en caliente, proveniente de la molienda de neumáticos en desuso. Se seleccionan distintas moliendas que se incorporan como agregado a las lechadas asfálticas. A las mezclas en caliente se le incorpora como agregado y como modificador del ligante asfáltico. En el desarrollo de selladores asfálticos como modificador.
Se aplica una sistemática de ensayos que involucren parámetros, químicos, ambientales y físicos de la resistencia de los materiales y procesos para luego valorar la inclusión en sistemas como modificadores y cargas habitualmente usados en las obras viales y civiles. Se valora la factibilidad de inclusión en los cementos asfálticos, siendo estos aglomerantes los de mayor utilización en las obras viales de la región. El sistema formado al incluir al residuo será valorado claramente desde lo químico, lo físico y el medio ambiente a efectos de incluir estos parámetros en los controles de calidad de las obras civiles y viales.

3.1 Niveles de Molienda

Los niveles de molienda del caucho se pueden clasificar en:

Nivel de trituración previa:

Se realiza un triturado previo con trituradoras de 2 o más ejes, con cuchillas que giran entre 15 y 20 RPM. El tamaño de producción puede no ser estable, pero eso no tiene gran importancia en esta etapa por que se considera de trituración macro.

Nivel de trituración final:

Existen dos métodos en los que se requiere que previamente haya sido retirado el componente metálico. Los métodos se enuncian a continuación.

• A temperatura ambiente: con molinos clásicos y por cilindros se separa la parte textil.
• Criogénesis: se realiza entre -60 ºC y -70 ºC dando un producto más afín y de mejor finura de hasta valores que pasan un 100 % la malla Nº 100 de ASTM.
3.2 Experiencias:

Se han realizado algunas experiencias en la utilización del caucho, de las cuales se pueden destacar tres casos:

- El Caso A consistió en la adición de caucho a un cemento asfáltico para mezclas en caliente.
- Caso B consistió en la adición de caucho a cementos asfálticos para uso de selladores.
- El Caso C consiste en la adición de caucho a mezclas asfálticas en frió y en caliente.

Desarrollo del Caso A: Adición de caucho a un cemento asfáltico para mezclas en caliente

El objetivo de esta experiencia es la incorporación de caucho, proveniente de molienda por proceso de criogénesis, en un cemento asfáltico habitualmente utilizado en nuestro medio.
Las características de los materiales originales, del material resultante y de los procesos llevados a cabo son las siguientes:

Desarrollo del Caso B: Adición de caucho a cementos asfálticos para uso de selladores asfálticos

El objeto de esta experiencia fue el aportar caucho molido proveniente de la trituración por sistema de molinos. La función de la adición de caucho, en este caso, es la de bajar el aporte de otros polímeros vírgenes, ya que por sí solo el caucho no nos permite alcanzar los valores exigidos por la Norma IRAM de selladores. Además, el tipo de molienda utilizado permite la colaboración del caucho como carga en la mezcla aditivada.

La cantidad de caucho reciclado fue de un 30 % con respecto al 12 % total aditivado. Se observó este porcentaje como el máximo admitido para el sistema del ejemplo, por encontrarse en el límite de digestión del asfalto cumpliendo con Norma IRAM. El total de la adición estuvo compuesto por 30 % de caucho reciclado, 65 % de polímero SBS y 5 % de rejuvenecedor.
Las exigencias de la Norma IRAM para un sellador SA-50 y los valores obtenidos son:

Producción en planta

La adición de caucho puede realizarse tanto en laboratorio como en planta. Según sea el tipo de molienda y la función que cumplen serán los dispositivos a implementarse.

Equipo dispersor para fabricación de concentrado de caucho o equipo dispersor en la producción continua:

En este esquema se plantea la adición de caucho en el asfalto en un concentrado intermedio para luego regular la producción. El sistema produce una buena dispersión sin dejar asfalto aditivado almacenado.


Equipo dispersor y digestor en recipiente de producción.

El sistema plantea la aditivación directa en el sistema total de producción. La misma se recomienda para fuertes adiciones puntuales como el caso de los selladores.

Desarrollo del Caso C: Adición de caucho en mezclas asfálticas en frío y en caliente

En este punto volcamos las experiencias preliminares obtenidas al momento por lo que solo se presenta una parte de la experiencia en laboratorio con lechadas asfálticas, estando los demás ítems de este punto en etapa de investigación.
La renovación superficial en las operaciones de mantenimiento preventivo y correctivo, marcan el camino, técnico económico a la hora de analizar los costos beneficios, poniendo en la balanza los materiales utilizados y la seguridad del camino, garantizando características de funcionalidad para el usuario.
La utilización de lechadas, muchas veces pasa de un simple sellado a una renovación con características antideslizantes a partir de una alta macrotextura y de una microtextura.
El poco espesor de las mismas (capas delgadas) las hace rígidas, se busca en el presente trabajo aumentar su flexibilidad a través de la incorporación caucho molido a la vez tratar de utilizar este producto proveniente de la molienda de cubiertas de automóviles. Valorando el comportamiento de las lechadas elasto-asfálticas versus las convencionales, mediante la utilización de los ensayos de uso tradicional en lechadas asfálticas, abrasión y rueda cargada.
Se analizarán el tipo de caucho a utilizar y la forma de incorporación ya que, se debe garantizar que las mismas queden perfectamente distribuidas en toda la mezcla una vez colocada formando una malla tridimensional.
Se define a las lechadas bituminosas como mezclas de emulsiones asfálticas, áridos finos bien graduados granulometricamente, agua y fillers minerales. Cuando estos componentes se mezclan en proporciones adecuadas se obtiene una mezcla fluida, homogénea y cremosa que, después de la evaporación del agua, constituyen un mortero en frío, estanco y denso.
Los áridos finos conforman el esqueleto mineral, que da el espesor al tratamiento y el mastic, compuesto por fillers y el betún, confiere la cohesión necesaria.
Las lechadas bituminosas se extienden en delgados espesores (entre 4 y 12 mm) a fin de impermeabilizar la carpeta de rodamiento (sin otorgar aporte estructural) y simultáneamente restaurar la superficie de desgaste brindando la textura superficial necesaria para adecuar la resistencia al deslizamiento y mejorar las condiciones de reflectancia del pavimento.

La norma IRAM 6833 Asfalto para uso vial-lechadas asfálticas marca 4 usos granulométricos:

Tipo 1: Se aplica para sellar fisuras rellenar huecos pequeños y para corregir peladuras superficiales. Este tipo se usa sobre pistas de aeropuertos donde el sellado de la superficie y la resistencia al deslizamiento son las necesidades principales.

Tipo 2: Se aplica para rellenar huecos superficiales, corregir condiciones de erosión severa de la superficie y para suministrar una nueva superficie de desgaste. Este tipo se usa sobre pistas de aeropuertos y pavimentos que están severamente erosionados. También se puede usar como capa
de rodamiento sobre bases bituminosas o bases de suelo cemento, como un sellador sobre bases estabilizadas o sobre tratamiento bituminosos superficial.

Tipo 3: Es aplicable para prever una nueva capa de rodamiento sobre superficies muy desgastadas.

Tipo 4: El tipo 4 es aplicable sobre base estabilizada

Características de los componentes que integran las lechadas

Agregados

Los agregados cumplen la función de conformar el esqueleto mineral de la lechada. Los agregados podrán ser de distintos orígenes:
• Trituración de roca masiva
• Grava natural triturada
• Grava natural sin triturar

Emulsiones

Una adecuada emulsión debe prever un perfecto recubrimiento de los agregados sin que esto provoque una rotura prematura de la emulsión en el mezclador o en la rastra de distribución, pero luego se debe contemplar que, una vez aplicada la lechada sobre la calzada, la emulsión rompa lo
antes posible y la mezcla adquiera rápidamente una mínima cohesión a fin de poder ser librada al tránsito en el más breve plazo.


Agua de mezclado

El agua constituye el vehículo de mezclado de la lechada y el factor principal que determina la consistencia de esta. El agua procede de la humedad de los áridos, de la emulsión y de la intencionalmente incorporada para el mezclado. En general toda agua potable es apta para el uso en lechadas. Si bien no se establecen límites para el contenido de agua, la misma debe utilizarse en cantidades mínimas compatibles con el mezclado y la colocación de la mezcla.

Caucho

El caucho recuperado de la molienda de neumático en este caso se incorporara sustituyendo una parte de agregado y en la mayor cantidad posible. Las lechadas que se estudiarán serán las de tipo III y tipo IV por ser las que se aplican dotación (11 a 14 kg/m2) por lo tanto la cantidad de
caucho en peso a utilizar será mayor:

Desarrollo de la experiencia:

Uno de los ensayos más utilizados para valorar la cantidad de asfalto mínima a utilizar en una lechada asfáltica es el Ensayo de abrasión en pista mojada (WTAT: Wet Track Abrasion Test) en el que se valora la perdida de material por abrasión. Consiste en una manguera de neoprene que con una determinada presión que se aplica sobre la superficie de la probeta con un movimiento de rotación y de traslación en un tiempo determinado, estando aquella cubierta de agua. .Este tipo de ensayo se usa tanto para el diseño como para el control en obra.

Realización del ensayo:

Se prepara la muestra en laboratorio o se toma una muestra de obra, con la relación apropiada de sus componentes.
Se pesan los componentes de la lechada en el recipiente. Se adiciona la cantidad predeterminada de agua y se mezcla. Finalmente se adiciona la cantidad de emulsión predeterminada y se mezcla.
Se moldearan tres probetas por porcentaje de caucho. A continuación la probeta se cura en estufa de desecación a 60 ± 3ºC hasta peso constante.
Luego del curado se saca de estufa y se deja enfriar a temperatura ambiente, se pesa y se anota este valor. Se introduce el conjunto en un baño de agua a 25 ± 0.5ºC durante 1 hora. Cumplido este tiempo se sumerge en baño de agua para el ensayo, se sujeta al conjunto a la base de la máquina de abrasión, Se sujeta en el cabezal de abrasión el trozo de manguera, apoyándola suavemente sobre la superficie de la probeta.
Seguidamente se pone en marcha la máquina durante un tiempo de 5 minutos.
Terminado el ensayo se retira el conjunto, se lava se introduce en estufa a 60 ± 3ºC. hasta peso constante, se enfría al aire y se pesa anotándose este valor, luego por diferencia de pesos entre antes y después del ensayo se calcula la pérdida de masa en gramos producida durante el ensayo.
El valor obtenido se multiplica por el factor de conversión (según maquina) para obtener la pérdida de masa de la probeta en gr/m2.

3.3 Conclusiones del INTI

De la investigación realizada y las experiencias de transferencias se puede decir que:
- Es posible utilizar en nuestro país cauchos provenientes de neumáticos, los mismos son obtenidos por dos procesos básicos de criogénesis y de molinos.
- Su uso es posible en asfaltos a ser utilizados en mezclas discontinuas en caliente, dado que se ha obtenido un asfalto con baja susceptibilidad térmica y propiedades viscoelásticas acordes a las exigibles para este tipo de mezclas.
- Para fuertes adiciones, según los materiales utilizados en la experiencia, se pueden obtener mezclas que cumplen las exigencias de los selladores asfálticos, aún con trituración por molino como proceso de obtención del caucho reciclado.
- Los procesos desarrollados en laboratorio son fácilmente adaptables a plantas asfálticas o cualquier tipo de planta de producción de productos asfálticos.
- Es posible usar en lechadas asfálticas caucho proveniente del raspado de cubiertas realizando la molienda con molinos de trituración. Se puede utilizar como sustitución de agregado teniendo en cuenta que la máxima perdida por abrasión en pista mojada (WTAT) es de 800 gr/m2 según lo especificado en el “Pliego de Especificaciones Técnicas de Vialidad Nacional”. Además se tendrá que ser cuidadoso y estudiar muy bien los porcentajes a agregar y el tipo de molienda a usar porque como se desprende del trabajo cuanto más grande es el tamaño de la fibra y a mayor porcentaje incorporado mayor es el desgaste que sufren las probetas. También se debe tener en cuenta que los resultados que se obtienen al incorporar caucho deberían ser superiores a los obtenidos sin él. Al momento se está trabajando con distintas moliendas de caucho a efectos de analizar si la adición y el proceso de colocación modificada pueden incluir mejoras en el comportamiento de las lechadas.
- De acuerdo a lo expuesto se pueden lograr los enunciados de cualquier política de reciclado, tales como reducción de un residuo, menor costo de tratamiento y beneficio sobre el producto logrado en cuanto a su mejora técnica.
- En nuestro país se está en condiciones de procurar la obligación de uso de caucho reciclado en productos afines a la construcción.

4. Análisis del proyecto - Metodología ESR:

Considerando que la industria que se toma como base es la industria minera la cual tiene una gran interrelación con el Ecosistema es que tomamos como base para realizar el análisis la metodología ESR la cual es una metodología estructurada que ayuda a desarrollar estrategias proactivas para gestionar los riesgos y oportunidades.-

4.1 Selección del Alcance:

El presente trabajo tiene como objetivo proponer una solución a la u problemática del reciclado de neumáticos de la gran Minería en la provincia de San Juan haciendo extensiva la solución hacia la comunidad tratando de que la iniciativa sea una solución a la problemática medioambiental que generan los neumáticos en desuso pero que también sea un emprendimiento económico sustentable en el tiempo para la comunidad.-


4.1.1 Stake Holders:

Gobierno
Accionistas
Industria minera y empleados
Comunidad
Medioambiente
Proveedores


Dentro de los grupos de interés de la minería a gran escala de pueden distinguir los siguientes:

• Accionistas: En el caso de los accionistas el alcance incluye la posible aprobación de inversión de dinero y los beneficios de la licencia social que aportara el proyecto a la empresa.-
• Empleados: Los Empleados se beneficiaron al trabajar en una empresa sustentable, con responsabilidad social y con licencia para operar.-
• Proveedores: Serán invitados a participar del proyecto y aquellos que se identifiquen con el mismo podrán mantener como clientes a las empresas mineras. Los mismos podrán hacer su aporte aportando los neumáticos usados que acopian debido a su actividad. También estarán involucradas aquellas personas que vean como una oportunidad la recolección de neumáticos para la posterior venta a las recicladoras y aquellas empresas que producen asfalto y quieran participar de esta oportunidad de innovar en su actividad.-
• Comunidad: La idea es hacer participar en el proyecto a proveedores y emprendedores de las comunidades vecinas a los emprendimientos mineros, pero el alcance del reciclaje deberá ser provincial e inclusive regional. La comunidad en general se beneficiara con las ventajas de la incorporación de neumáticos usados en el asfalto de caminos y carreteras.-
La ONG y agrupaciones civiles también serán participes a través de convenios con ellos: la Federación Argentina del Neumático (FAN), la Asociación Reconstructores Argentinos de Neumáticos (ARAN), la Federación Argentina de la Industria del Caucho (FAIC), la Cámara Argentina de Reconstructores de Neumáticos (CAR), la Cámara de la Industria del Neumático (CIN), etc.-
• Medio ambiente: Los neumáticos usados son fuente de proliferación de mosquitos y roedores y su reciclado puede evitar el alto impacto que puede tener en el Medio Ambiente debido a su composición química.-

Composición Química de los Neumáticos

Componente %
Carbono 70
Hidrogeno 7
Azufre 1.3
Cloro 0.2-0.6
Fierro 15
Oxido de Zinc 2
Dióxido de Silicio 5
Cromo 97 ppm
Níquel 77 ppm
Plomo 60 ppm
Cadmio 5-10 ppm
Talio 0.2-0.3 ppm

Fuente: Combustibles alternativos, Holderbank 1997

• Gobierno: El aporte del gobierno a través de sus ministerios, secretarias, direcciones, etc. será de fundamental importancia, destacándose las siguientes: Centro INTI-Caucho, la Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable, (SayDS), Dirección Nacional de Vialidad, Dirección Provincial de Vialidad, Universidades, etc
Para este análisis en particular no se tuvo en cuenta a los clientes ya que la minería a gran escala exporta el resultado de sus explotaciones.-

4.1.2 Cadena de Valor

En referencia a la cadena de valor, el proyecto no se enfocara únicamente en las operaciones propias de la industria minera ya que esta industria no se focaliza en las actividades de reciclado, pero si entender las implicaciones directas que puede tener el hecho de no reciclar los neumáticos.
Principalmente se centrara en mirar “aguas arriba y aguas abajo” en la cadena de valor para entender las implicaciones en las distintas etapas de la cadena y sus actores y el papel a cumplir por cada uno.-

4.1.3 Donde está la industria Minera - Reciclado de Neumáticos

¿Actualmente la industria minera esta parada en el primer cuadrante donde no está obteniendo beneficios económicos o intangibles como la licencia social y tampoco está desarrollando beneficios sociales.-

4.2 Evaluación de la dependencia

La industria minera tiene una alta dependencia en el uso de los neumáticos por lo que debe procurar hacer el mejor uso de los mismos de tal manera que duren la mayor cantidad de tiempo posible, preocuparse por tener proveedores que le puedan suministrar la cantidad que necesiten y ocupase de los neumáticos una vez que cumplieron su ciclo de vida útil.-

4.3 Evaluar el impacto:

Industria Minera: La industria minera tiene una alta interacción con el Ecosistema por lo que el cuidado del medioambiente es de fundamental importancia, tal es así que una de las pocas cosas que pueden hacer fracasar un proyecto minero es que se le compruebe algún tipo de contaminación medioambiental. En este sentido el hecho de eliminar los acopios de los neumáticos reciclados del sector de las minas evita un riesgo de contaminación a la vez que aumenta su prestigio.-

Sociedad: Al reciclar los neumáticos se insumen menos recursos no renovables como el petróleo, se disminuye la contaminación visual, la contaminación auditiva al mismo tiempo que permite generar fuente de trabajos lo cual disminuye los índices de desocupación y pobreza.-

4.4 Análisis de tendencias:

La tendencia mundial es desarrollar actividades que sean sustentables en el tiempo ya no solo desde el punto de vista económico si no desde el punto de vista social y medioambiental preocupándose no solo por lo accionistas (Share holder), si no por todos los grupos de interés de la organización (Stake Holder).-
En este contexto la minería no está ajena y los conceptos de responsabilidad social empresarial y cuidado del medio ambiente son fundamentales para mantener la licencia social o licencia para operar.-

4.5 Riesgos y oportunidades

Tipo Riesgo Oportunidad
Operacionales Escases de recursos no renovables (Petróleo) Reciclaje de los neumáticos
Normativas y legales Falta de una legislación que obligue el reciclaje de neumáticos Sentar precedente para que se legisle esta actividad
Reputación Mala reputación por lo preocuparse por lo neumáticos usados Mejorar la reputación implementado planes de reciclaje de neumático
Financiamiento Falta de financiación Armar un caso de negocio que justifique la financiación del proyecto

jcmoreno@asijemin.org.ar

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