Gufa sobre aplicaciones de reciclaje
y gestion de las llantas de desecho
en EE.UU. y Mexico
A
^f%Ji United States
(^••JJ£^ Environmental Protec
^1 M wAgency
EPA530-R-10-010S
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Giria sobre aplicaciones de reciclaje
y gestion de las llantas de desecho
en EE.UU. y Mexico
Diciembre 2010
&ER&
United States
Environmental Protection
Agency
Oficina de Conservation y Recuperacion de Recursos
1200 Pennsylvania Avenue NW
Codigo postal: 5304P
Washington, DC 20460
www.epa.gov/waste
EPA530-R-10-010S
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ACLARACION
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CONTENIDO
Agradecimientos ii
Acronimo iii
Capitulo 1 Introduction 1
Antecedentes sobre la region fronteriza Mexico-EE.UU 1
Esquema general de la gufa 2
Capitulo 2 Caracteristicas del programa de gestion de llantas de desecho 3
Participacion del estadoen los EE.UU 3
Planeacion del saneamiento 7
Contratistas 14
Gestion del proyecto 17
Resumen 20
Capitulo 3 Hule molido 21
Principales mercados para el hule molido en los EE.UU 21
Mercado de superficies deportivas y recreativas 22
Productos moldeados y extruidos 28
Asfalto modificado con polfmero 30
Otros mercados 32
Resumen 33
Referencias 33
Capitulo 4 Aprovechamiento energetico 34
Caracterfsticas qufmicas de las llantas de desecho 34
Hornos cementeros 38
Industria de la pulpa y el pa pel 44
Calderasdecentrales termoelectricas 47
Energfa combinada / recuperacion de materiales pirolisis/gasificacion 48
Resumen 50
Referencias 50
Capitulo 5 Agregado derivado de llantas y llantas enteras para aplicaciones de ingenieria civil 51
El ADLcomoagregado para drenaje 52
El ADLcomo relleno ligero 57
Llantas enteras para la construccion de muros 65
Referencias 66
Capitulo 6 Aspectos economicos del transporte y procesamiento 71
Recolecciony transporte 71
Procesamiento 73
Sensibilidad economica 79
Resumen 80
Capitulo 7 Conclusion 81
Glosario G-1
Apendice A Especificaciones para el material ADL A-1
Apendice B Lineamientos de diseno para minimizar
el calentamiento interno de los rellenos de llantas trituradas A-2
Apendice C Propiedades tecnicas del ADL A-4
Apendice D Calculo del peso unitario final in situ y el sobredimensionamiento A-9
Apendice E Estudio de caso - Uso del ADL como relleno ligero para un terraplen A-13
Apendice F Ejemplo comparativo de los costos del transporte A-19
Apendice G Parametros economicos para las plantas de procesamiento de llantas de desecho A-20
Apendice H Comparacion de la susceptibilidad al volumen
de las plantas de procesamiento de llantas A-24
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AGRADECIMIENTOS
Mediante el programa Mexico-EE.UU. Frontera 2012, la Agenda de Proteccion Ambiental de los EE.UU. (U.S. EPA), en
colaboracion con SEMARNAT, elaboro esta gufa a manera de recurso para el desarrollo de mercados para las llantas de
desecho en la region fronteriza Mexico-Estados Unidos, aunque la informacion que en ella se encuentra puede resultar
de utilidad para cualquier pafs.
U.S. EPAagradeceespecialmenteal Sr. Terry Gray de laempresaT.A.G Resource Recovery, asfcomoal Dr. Dana Humphrey,
de la Universidad de Maine, como los autores principales de este documento. Ambos son especialistas ampliamente
reconocidos en el campo de la gestion de llantas de desecho. Ninguno de los dos, el Sr. Gray o el Dr. Humphrey, es
empleado de la U.S. EPA.
Agradecemos tambien a las siguientes personas por sus importantes aportaciones al documento:
Jose Arreola, Comision de Cooperacion Ecologica Fronteriza (COCEF)
Michael Blumenthal, Rubber Manufacturers Association
Jack Brunner,TetraTech EM Inc.
Bethany Hand,Tetra Tech EM Inc.
Ellie Kanipe, Oficina de Conservacion y Recuperacion de Recursos de U.S. EPA, Programa Frontera 2012
Todd Marvel, EPA de Illinois
Christopher Newman, U.S. EPA, Region 5
Adriana Oropeza, SEMARNAT
Rick Picardi, Oficina de Conservacion y Recuperacion de Recursos, Mexico/Equipo de la Comision de
Cooperacion Ambiental
Emily Pimental, U.S. EPA, Region 9, Programa de Gestion de Desechos Mexico-EE.UU.
Paul Ruesch, U.S. EPA, Region 5
Julie Shannon, Division de Prevencion de la Contaminacion de U.S. EPA
Mary Sikora, Asociacion de la industria de llantas
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ACRONIMO
° C Grades centfgrados
° F Grades Fahrenheit
p Densidad
% Por ciento
AASHTO Asociacion Americana de Oficiales de
Transporte en Carreteras
ADL Agregado derivado de llantas
AI2O3 Oxidodealuminio
AMP Asfalto modificado con polfmero
AP Aromaticos polinucleares
ARA Asociacion Americana de
Recauchutadores
ASTM Sociedad Americana de Pruebas y
Materiales
BPCs Bifenilos policlorados
Btu Unidad termica britanica
c Coeficiente
CaCO3 Carbonate de calcio
CalRecycle Departamento de Reciclaje y
Recuperacion de Recursos de California
CaO Oxido de calcio
CDL Combustible derivado de llantas
CFR Codigo de Reglamentos Federales de
EE.UU.
CIWMB Consejo para la Gestion Integrada de
Residues en California
cm Centfmetro
CM Columbus McKinnon
cm/s Centfmetros por segundo
CNIH Camara Nacional de la Industria Hulera
CO Monoxido de carbono
CO2 Dioxido de carbono
CRL Convenio para la remocion de llantas de
desecho
CRMAC / CAMHM Concrete asfaltico modificado
con huleen miga
CRREL
DDPC
DFPC
EBE
EE.UU.
EQUIV
Laboratorio de Investigacion e Ingenierfa
de las Regiones Frfas
Dibenzodioxinas policloradas (dioxinas)
Dibenzofuranos policlorados
Estireno-butadieno-estireno
Estados Unidos
Equivalente
F&B
Fe203
FIFA
ft2
g/m2
GIS/SIG
GPS
GRS
H20
HAPs
HCI
ISC
ISTEA
K
K20
kcal/kg
kg
kh
km
Ko
kPa
kW
kW/ano
Ibs
Ibs/hora
m
m2
mVseg
MEPD
Mg/m3
MgO
mm
MR
mw/ano
NA
Na2O
NAPA
F&B Enterprises
Oxido de hierro
Federacion Internacional de Futbol
Asociado
Pies cuadrados
Gramos por metro cuadrado
Sistema de informacion geografica
Sistema de posicionamiento global
Gas de relleno sanitario
Agua
Hidrocarburos aromaticos
polinucleares
Acidoclorhfdrico
Industrial Source Complex
Ley de Eficiencia en el Transporte
IntermodalTerrestre de 1991
Coeficiente de presion de tierra
Oxido de potasio
Kilocalorfas por kilogramo
Kilogramo
Valor semi-empfrico
Kilometre
Coeficiente de presion lateral de
tierra en reposo
KiloPascales
Kilowatt
Kilowatt porano
Libras
Libras por hora
Metros
Metros cuadrados
Metros cubicos por segundo
Monomero de etileno-propileno-dieno
Macrogramos por metro cubico
Oxido de magnesio
Milfmetros
Modulo de ruptura
Megawatts por ano
Noaplica
Oxido de sodio
Asociacion Nacional de Pavimentos de
con Asfalto
-------
NCAA Asociacion Nacional de Deportistas
Universitarios
ND No detectado
NOx Oxido de nitrogeno
NTDRA Asociacion Nacional de Comerciantes de
Llantas y Recauchutadores de EE.UU.
OGFC Granulometrfa abierta friccional
oz/yd2 Onzas por yarda cubica
P2O5 Pentoxido de fosforo
pcf libras por piecubico
PE Precipitadores electrostaticos
psf Libras por pie cuadrado
psi Libras por pulgada cuadrada
PTE Equivalente en llantas para automovil
PVC Policloruro de vinilo
Q Sobrecarga
RAC Revestimiento de arcilla compactada
RCRA Ley de Conservacion y Recuperacion de
los Recursos de EE.UU.
Ref Referenda
RMA Asociacion de Fabricantes de Caucho de
EE.UU.
RN Resistencia nominal
RPA Asociacion de Pavimento Ahulado de
EE.UU.
RSDM Rellenos sanitarios para desechos
municipales
RSM Residues solidos municipales
RUMAC Concrete asfaltico modificado con
polfmero
SAM Stress Absorbing Membrane
SBR Estireno-butadieno- Styrene-butadiene
rubber
SCEL Sistema de captacion y extraccion de
lixiviados
SEMARNAT Secretarfa de Medio Ambiente y Recursos
Naturales
SiO2 Dioxidode silicio
SO3 Trioxido de azufre o anhfdrido sulfurico
SOx Oxido de azufre
STMC Consejo para la Gestion de las Llantas de
Desechode EE.UU.
TiO2 Dioxido de titanio
TISC Consejo para la Seguridad de la Industria
Llantera
TOX Toxicidad
TRIB Direccion de Informacion sobre
Recauchutado de Llantas de EE.UU.
TRRMMG Grupo de Fabricantes de Caucho y
Materiales para Reparacion de EE.UU.
(anteriormente llamado el Grupo de
Fabricantes de Caucho)
USACE Cuerpo de Ingenieros del Ejercito de los
EE.UU.
USDOT Departamento deTransporte de los
EE.UU.
USEPA Agencia de Proteccion Ambiental de los
EE.UU.
UV Ultravioleta
YCCL Relleno Sanitario Central del Condado de
Yolo
TMA
Tamano maximo de agregado
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CAPITULO 1
Introduction
ANTECEDENTES SOBRE LA REGION
FRONTERIZA MEXICO-EE.UU.
Las llantas de desecho representan un problema tanto
para Mexico como para Estados Unidos.Tan solo en los
Estados Unidos, en el 2003 ya habfa 275 millones de
llantas acumuladas en apilamientos, ademas de los 290
millones mas que se generaron, segun la Asociacion de
Fabricantes de Caucho de EE.UU. En Mexico, la Secretarfa
de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT)
calcula que anualmente se generan cerca de 40 millones
de llantas de desecho. Millones de estas llantas terminan
en montones a lo largo y ancho de la region fronteriza
Mexico-EE.UU., poniendo en peligro la salud publica y el
medio ambiente de los dos pafses.
Estos acumulamientos de llantas constituyen una
problematica de salud publica, ya que son caldo de cultivo
para los mosquitos y otros vectores que propagan el
dengue, la fiebre amarilla, la encefalitis, el virus del Nilo
Occidental, y la malaria. El manejo inadecuado de las
llantas que se encuentran en apilamientos, en tiraderos
clandestinos, y dispersas a la orilla de las carreteras, se
convierte en un importante problema ambiental en la
frontera a consecuencia del proceso de lixiviacion, el
riesgo de incendios y la contaminacion del agua. Una
vez iniciado, un incendio de llantas es diffcil de extinguir.
Cuando se aplica agua para apagar el fuego, puede
generarse una grave contaminacion del aire y de las
aguas subterraneas y superficiales. Las emisiones toxicas
provocadas por los incendios de llantas, como las de
acido sulfurico y acido nftrico gaseoso, pueden irritar la
piel, los ojos y las membranas mucosas, asf como afectar
el sistema nervioso central, generar depresion, efectos
nocivos sobre el sistema respiratorio y, en casos extremes,
causar mutaciones y cancer.
El problema de las llantas de desecho se
exacerba en la zona fronteriza Mexico-EE.UU.
Se sabe que en esta region existen 46 sitios de
llantas apiladas, segun el Informe ejecutivo del
inventario de llantas de desecho en la frontera
Mexico-EE.UU. de Frontera 2012 [Border
2012: U.S.-Mexico Border Scrap Tire Inventory
Summary Report] (Mayo de 2007). La region
fronteriza se define como la franja de 100
kilometres (km) hacia cada lado de los mas de
3,200 km (2,000 millas) de la linea que divide
a los dos pafses. En toda la region fronteriza se
encuentran llantas amontonadas en rellenos
sanitarios municipales, deshuesaderos de
autos, pequenos comercios y otros inmuebles
particulares o publicos. En el 2008, el cumulo
de llantas mas grande se encontraba cerca de
Ciudad Juarez y contenfa mas de 4 millones
de llantas. Asimismo, durante las primeras etapas de
la gestion de llantas en los EE.UU., se calculaba que
habfa mas de mil millones de llantas de desecho en
montones acumulados en todo el territorio de Estados
Unidos. El problema de las llantas de desecho se
plantea con mas detalle en el 12° Informe del Buen
Vecino que se encuentra en www.epa.gov/ocem/gneb/
gnebl 2threport/English-GNEB-12th-Report.pdf.
El problema de las llantas de desecho se agrava con
las actuales variaciones economicas en la region
fronteriza Mexico-EE.UU. Millones de llantas usadas
provenientes de los Estados Unidos se trasladan a
los estados de la frontera norte de Mexico para su
reutilizacion y disposicion. Debido a su menor costo,
aproximadamente la mitad de todas las llantas que
se compran en las ciudades fronterizas mexicanas
son llantas que han sido desechadas en los Estados
Unidos y tienen una reducida vida util, ya que son
llantas que tienen generalmente de 15,000 a 30,000
km (10,000 a 20,000 millas) de desgaste. Las leyes
mexicanas permiten que cada ano se importe por la
frontera un millon de llantas usadas que se reservan
para los puertos de entrada de Baja California
(Tijuana y Mexicali) y Chihuahua (Ciudad Juarez). El
estado de Sonora tambien tiene polfticas que rigen
la importacion de llantas usadas. Sin embargo, es
probable que cada ano entre una cantidad mayor de
llantas de desecho a Mexico sin autorizacion. Es por
estos motivos que el problema de las llantas en la
region fronteriza se considera de gran magnitud.
Las llantas de desecho se procesan en forma distinta
en Mexico y en Estados Unidos. En muchos estados
de la Union Americana se regulan como residue
solido municipal conforme a la Ley de Conservacion
Region fronteriza Mexico-Estados Unidos
-------
y Recuperacion de los Recursos de EE.UU. [U.S. Resource
Conservation and Recovery Act 6 RCRA]. La normatividad
se aplica a nivel estatal y la mayorfa de los estados han
promulgado leyes que rigen el manejo de las llantas de
desecho. Algunas de las caracterfsticas que los programas
de gestion en EE.UU. tienen en comun son las siguientes:
Impuestos sobre llantas o automoviles para financiar
programas
Requisites de registro para los transportistas,
almacenadores, procesadores y algunos usuarios
finales
Manifestos para los envfos de llantas de desecho
Limitaciones sobre quienes pueden hacerse cargo
del manejo de llantas de desecho
• Requisites de garantfa fmanciera para los gestores de
llantas de desecho
• Desarrollo de mercados
Con estas iniciativas Estados Unidos ha incrementado
el numero de llantas de desecho que se envfan a los
mercados de consumo final, de un 17 por ciento en
1990 a mas del 89 por ciento en el 2007, segun datos
de la Asociacion de Fabricantes de Caucho de EE.UU.
Hasta el 2007, la mayorfa de las llantas en los Estados
Unidos se procesaban para generar combustible
derivado de llantas (CDL) (54 por ciento), ademas de
usarse en ingenierfa civil y en forma de hule molido
para el desague de rellenos sanitarios, como asfalto
ahulado, para la filtracion de sistemas septicos, y en
otros mercados.
En Mexico la gestion de las llantas de desecho se rige
por la "Ley General para la Prevencion y la Gestion
Integral de los Residues"de 2004. Conforme a esta
ley, todo generador de residues, incluyendo los
municipios y las plantas industrials, deben desarrollar
planes para la gestion integral de sus residues. Las
llantas de desecho se consideran un "residue de
manejo especial" segun esta ley y por lo tanto, se
requiere un plan integral para su gestion.
A traves del Programa Frontera 2012 Mexico-EE.UU.
(Frontera 2012), SEMARNAT y la Agencia de Proteccion
Ambiental de los EE.UU. (U.S. Environmental Protection
Agency o USEPA) estan trabajando en forma conjunta
para lograr el saneamiento de los acumulamientos de
llantas de desecho en la frontera e identificar opciones
eficientes y ecologicas para el uso de este residue.
Derivado del Acuerdo de La Paz celebrado en 1983, el
programa Frontera 2012 es una alianza de colaboracion
orientada a obtener resultados, que fue establecida entre
los gobiernos federales, estatales y municipales, asf como
las tribus indfgenas de Mexico y EE.UU., para proteger
la salud publica y mejorar las condiciones ambientales
a lo largo de la frontera entre los dos pafses. A traves de
Frontera 2012, SEMARNAT y USEPA promueven alianzas
con la industria, los cfrculos academicos y todos los niveles
de gobierno, para limpiar los apilamientos de llantas (de
2003 a 2009 se logro el saneamiento de mas de 5 millones
de llantas de desecho) y tomar medidas para prevenir
mas acumulamientos, las cuales incluyen el desarrollo
de esta gufa; un inventario fronterizo de apilamientos de
llantas; un compendio de proyectos fronterizos para la
gestion de las llantas de desecho; y un grupo permanente
de diversos participantes clave que se reunan anualmente
para colaborar en la identificacion de soluciones. Estas
medidas y otros recursos y publicaciones adicionales se
pueden encontrar en el sitio web del Foro de Polfticas
sobre Residues de Frontera 2012: http://www.epa.gov/
usmexicoborder/fora/waste-forum/index.html.
ESQUEMA GENERAL DE LA GUIA
La Gufa de recursos para la gestion de las llantas de
desecho (la Gufa) constituye un recurso para que los
gobiernos federales, estatales y locales, junto con la
industria privada, desarrollen mercados para los valiosos
recursos que contienen las llantas de desecho. Algunos
de los mercados especfficos y las aplicaciones que se
mencionan son la generacion de energfa, agregados
derivados de llantas, y el hule triturado. Se aborda ademas
el tema de los aspectos economicos del transporte y
procesamiento de las llantas. La intencion de esta Gufa
es agilizar las iniciativas de desarrollo de mercados para
las llantas de desecho proporcionando informacion
fundamental basada en experiencias anteriores.
Asimismo, se presenta informacion tecnica, ambiental,
economica y de consulta sobre las principales aplicaciones
de reciclaje de llantas de desecho, que permita a la
industria y a las instancias gubernamentales evaluar,
jerarquizar, dirigir esfuerzos y desarrollar mercados de
la manera mas rapida y eficiente posible. Finalmente, la
Gufa presenta informacion y conocimientos adquiridos
por quienes han establecido y logrado administrar
eficazmente programas de gestion de llantas de desecho.
Con esta informacion se impulsaran los esfuerzos que se
realizan para prevenir la creacion de mas acumulamientos
de llantas de desecho, colaborando asf al saneamiento de
las comunidades fronterizas. Esta Gufa ha sido elaborada
especfficamente para la frontera Mexico-EE.UU., aunque la
informacion que contiene puede resultar de utilidad para
cualquier pafs.
Muro de llantas para el control de la erosion en Los Arroyos, Mexico
-------
CAPITULO 2
Camcteristicas delprogmma
de gestion de llantas de desecho
En este capftulo se presenta informacion basada en las
experiencias de los estados de la Union Americana en
el establecimiento e instrumentacion de programas
regulatorios para la gestion de las llantas. Cabe mencionar
que, aunque tanto Mexico como EE.UU. tienen sistemas
federales de gobierno, historicamente Mexico cuenta
con un gobierno federal mas centralizado y coordinado,
mientras que en los Estados Unidos los poderes tienen
a estar mas distribuidos y a pasar a los niveles estatales
y locales. En los EE.UU., aunque la gestion de los
residues obedece a un mandate federal, cada estado
tiene la facultad de establecer el camino a seguir para
dar cumplimiento a la responsabilidad de administrar
el programa. Esta informacion se basa en la Gufa para
el saneamiento de las llantas de desecho: Un recurso
para los gestores de residues solidos en Estados Unidos
[Scrap Tire Cleanup Guidebook: A Resource for Solid
Waste Managers across the United States] de USEPA. En
el sitio web de USEPA: http://www.epa.gov/epawaste/
conserve/materials/tires/live.htm se puede encontrar mas
informacion sobre los programas de gestion de llantas
de desecho de las entidades federativas. En este capftulo
se explican los aspectos relacionados con la creacion y
administracion de un programa de gestion de llantas de
desecho a partir de los conocimientos adquiridos y los
estudios de caso de varios estados. Las secciones son:
• Participacion del Estado: Se describen los enfoques
alternatives que los estados han empleado para el
desarrolloyfinanciamiento de programas para la
gestion de las llantas de desecho.
• Planeacion: Se presenta informacion sobre la forma
en que los estados identifican los apilamientos de
llantas de desecho y trazan mapas de localizacion,
sus tecnicas para el calculo de cantidades, y sus
enfoques para establecer prioridades en cuanto a la
gestion de los apilamientos de llantas.
• Contratistas: Se describe la forma en que los
estados evaluan los perfiles de los posibles
contratistas (tambien llamados consultores), sus
procesos de licitacion, los tipos de contratos que
usan, y aspectos relacionados con garantfas y
seguros de cumplimiento, asf como evaluacion de
capacidades.
• Administracion de proyectos: Esta seccion
aborda ideas para mejorar la gestion e
instrumentacion de proyectos de eliminacion o
saneamiento de los apilamientos de llantas de
desecho a partir de experiencias previas en los
Estados Unidos.
PARTICIPACION DEL ESTADO EN LOS EE.UU.
En los Estados Unidos, las entidades federativas son
el motor que promueve el control y la eliminacion
de los apilamientos de llantas de desecho. La amplia
adopcion de normas regulatorias por parte de los
estados y su coordinacion en el ambito regional y
con los gobiernos locales han contribuido a reducir
dramaticamente la incidencia del acopio y disposicion
de llantas de desecho en forma clandestina.
Sin embargo, las regulaciones locales tienen un
impacto limitado en el control del movimiento y la
acumulacion de llantas de desecho en el nivel estatal.
Las llantas de desecho se pueden transportar en forma
economica a distancias cortas, por lo que generalmente
se llevan a la jurisdiccion mas cercana que no este
sujeta a la normatividad, o al destino donde el costo
Factores que influyen en los programas de saneamiento de las llantas de desecho
• Cantidad: El numero de pilas de llantas y la cantidad de llantas acumuladas afectan el calendario de
saneamiento.
• Recursos: Debe de contarse con los recursos financieros y humanos requeridos para planear, contratar, y
monitorear los diversos proyectos de saneamiento de sitios.
• Acceso: Obtener acceso a un sitio de acopio para su saneamiento puede ser un procesojurfdico prolongado,
dependiendo de los procedimientos definidos en la legislacion correspondiente.
• Infraestructura: Se deben reconocer las limitaciones en la capacidad tanto de los contratistas como de los
mercados, a fin de evitar impactos nocivos en el uso de las llantas de desecho que se generen. El objetivo
general debe ser crear una infraestructura sustentable para el uso a largo plazo de los recursos derivados de las
llantas de desecho.
-------
Q. M
re oi
u ci
de disposicion sea menor. Los costos y los peligros
relacionados con los grandes acumulamientos, asf como
la proliferacion de nuevos apilamientos de llantas, son
los factores que han impulsado la mayor parte de la
legislacion en los Estados Unidos.
En esta seccion se define el importante papel normativo
y de aplicacion de la ley que los estados de la Union
Americana han asumido para controlar y eliminar los
apilamientos de llantas de desecho, muchos de los
cuales se formaron hace decadas, cuando no se regulaba
su acopio. En consecuencia, muchos de los estados se
han visto forzados a financiar el saneamiento de estos
apilamientos"heredados", ya que quienes los crearon
carecen de los recursos necesarios para estas acciones.
Ademas, no existe un programa de saneamiento que
se pueda aplicar en forma universal, ya que los estados
tienen caracterfsticas industriales, economicas, polfticas
y geograficas distintas. Por lo tanto, en esta seccion
se abordan diversas alternativas que los estados han
utilizado con exito para el desarrollo y financiamiento
de este tipo de programas.
Programas para el saneamiento de las
llantas de desecho y su financiamiento
Los apilamientos de llantas de desecho no tienen
un valor neto positive, ya que la eliminacion de los
apilamientos cuesta mas que lo que se pueda generar
como ingreso por concepto del uso de las llantas de
desecho. Si los propietarios de los apilamientos no
pueden o no estan dispuestos a financiar su limpieza,
estos se convierten en una carga para la ciudadanfa,
por lo cual debe proveerse financiamiento para
eliminar los peligros que representan para la salud
publica y el medio ambiente.
Los estados de la Union Americana generalmente
establecen mecanismos de financiamiento dentro de
su legislacion para emprender programas de gestion
de llantas de desecho. En general, la mayorfa de los
programas empiezan documentando la magnitud del
problema mediante la identificacion de apilamientos,
su cuantificacion y el establecimiento de prioridades.
Asimismo, es importante que exista una infraestructura
para el procesamiento y mercadeo, ya que la mayorfa
de los programas de saneamiento buscan reutilizar las
llantas de desecho que se eliminan de los lugares de
acopio.
Los programas efectivos de gestion de llantas de desecho
generalmente tienen las siguientes caracterfsticas
financieras:
Fuente de financiamiento exclusiva
Para ser efectivos, los programas de gestion de llantas
de desecho necesitan financiamiento sistematico y
continue, ya que se requieren programas permanentes
de monitoreo y medidas coercitivas para prevenir la
formacion de nuevos acumulamientos una vez que
se han eliminado los existentes. Anteriormente se
Uso de un fideicomiso especial para el
saneamiento de llantas de desecho
en Oregon
Oregon inicio su programa de gestion de llantas de
desecho en 1988, depositando en un fideicomiso especial
los ingresos netos del cobro de una cuota de $1.00 dolar
por cada llanta (menos $0.15 para el concesionario y
$0.035 para gastos administrativos). De 1988 a 1993,
Oregon elimino 3,823,440 llantas en 63 sitios de acopio,
a un costo de $3,749,041 dolares, y emprendio otros
101 proyectos voluntarios de saneamiento. Con el
fondo tambien se apoyo el desarrollo de mercados y
se establecio un marco regulatorio permanente para
los procesadores y transportistas. Cuando termino el
programa en 1993, quedaban alrededor de $1.4 millones
de dolares en el fideicomiso. Las iniciativas para la
aplicacion de la ley ahora reciben apoyo que se deriva
de las cuotas para la gestion de residues solidos que se
imponen a los rellenos sanitarios.
Saneamiento de las llantas de desecho
y el Fondo de Gestion para el Reciclaje de
Llantas en California
En conjunto con la Ley de Reciclaje de Llantas de California
de 1989, el estado establecio el Fondo de Gestion para el
Reciclaje de Llantas [Tire Recycling Management Fund].
Los recursos se recaban a traves del Departamento
de Reciclaje y Recuperacion de Recursos de California
[California Department of Resources Recycling and
Recovery o CalRecycle], antes conocido como el programa
del Consejo para la Gestion Integrada de Residues en
California [California Integrated Waste Management Board
], que cobra $1.75 dolares por llanta sobre la venta de
vehiculos motorizados nuevos, equipo de construccion, o
llantas para maquinaria agricola. Los ingresos que genera
el programa se usan para la gestion de las llantas de
desecho, por ejemplo, en investigaciones sobre nuevos
usos para las llantas recicladas, asistencia a programas
locales de gestion, la regulacion de transportistas y
plantas recicladoras para proteger la salud publica y el
medio ambiente, educacion publica, acopio de llantas,
y desarrollo de comercios. A traves de este programa,
el estado de California calcula que aproximadamente al
75 por ciento de las llantas de desecho generadas en el
2004 se le dio algun uso. Desde que inicio el programa,
California ha podido emplear algunos de losfondos
recabados en subsidies para la gestion de llantas de
desecho, incluyendo programas de saneamiento y
amnistia, pavimentacion con asfalto ahulado y concrete,
agregados derivados de llantas, asistencia a empresas,
y aplicacion de las leyes que rigen la gestion de las
llantas. Estos subsidies han servido para garantizar la
sustentabilidad de los programas de gestion de llantas
en el estado. Se puede encontrar mas informacion sobre
la Gestion de Llantas en California en el sitio web http://
www.calrecycle.ca.gov/Tires.
-------
han usado con exito fondos fiduciaries para lograr
uniformidad, pero los recursos de los fideicomisos se
pueden reasignar a otras prioridades no relacionadas
con las llantas en caso de algun deficit en el presupuesto
estatal. Existe mas informacion sobre los programas y su
financiamiento en la pagina web http://www.epa.gov/
epawaste/conserve/materials/tires/laws.htm.
Recursos adecuados
En general, los niveles de financiamiento equivalentes a
por lo menos $1 dolar por cada llanta de desecho han
resultado adecuados para implementar programas
integrales en los que inicialmente se compromete del 35
al 50 por ciento de los fondos para la eliminacion de los
apilamientos de llantas. Con frecuencia se dispone de
subsidies para el desarrollo de mercados que ayudan a
lanzar estos programas. El otorgamiento de subsidies serfa
una opcion viable para los programas que buscan apoyo
en Mexico.
Flexibilidad y acumulacion de fondos
Los fondos para saneamiento generalmente se
acumulan en las etapas iniciales del programa, cuando
se estan identificando, priorizando y abordando por la
vfa legal los apilamientos de llantas de desecho. Estos
fondos permiten que posteriormente se cumplan los
compromisos contractuales y se disponga de fondos para
contingencias. A medida que se completa el saneamiento,
generalmente es conveniente redirigir el financiamiento a
otras prioridades del programa o reducir los ingresos.
Programas normativos y de otorgamiento de
permisos
Los estados han visto que es necesario contar con
reglamentos e infraestructura para que sus programas de
saneamiento sean eficientes y efectivos. Si la gestion, el
transporte y la disposicion de las llantas de desecho que
se generan diariamente no se controlan mediante reglas,
se crearan nuevos acumulamientos a medida que se vayan
eliminando las anteriores. Aunque algunos estados han
tenido exito otorgando permisos limitados o sin requerir
ningun permiso, otros monitorean el movimiento de las
llantas con sistemas de manifiestos integrales y exigen
permisos a todas las empresas involucradas. Con ambos
enfoques ha habido exitos y fracasos. El objetivo principal
de los programas normativos o de permisos generalmente
es garantizar que el transporte, almacenamiento, reciclaje
y disposicion de las llantas sean adecuados, asf como
prevenir la formacion de apilamientos clandestinos.
Centros de procesamiento y acopio
Algunos de los apilamientos de llantas de desecho
mas grandes se han formado en centres de acopio
que se crearon previendo un posterior procesamiento,
generalmente antes de que se instrumentaran los
programas estatales. Practicamente todos los programas
estatales regulan los centres de procesamiento y acopio
para controlar la acumulacion de llantas de desecho.
Generalmente los centres de acopio deben contar con
permiso o estar registrados para almacenar llantas
Iniciativas de aplicacion de la ley en
Florida dirigidas a transportistas y
propietarios de llanteras
Como parte de sus esfuerzos para controlar la tira
clandestina y la formacion de apilamientos de llantas
de desecho, Florida ha desarrollado normas que exigen
que los transportistas de llantas se registren con el
estadoy que las tiendas de llantas unicamente usen
transportistas registrados. En un condado se realize un
operative en el que oficiales encubiertos se hicieron pasar
por transportistas sin registro y ofrecieron a las tiendas
llevarse las llantas de desecho a un costo menor al del
mercado. Al concluir el operative, 24 gerentes que habian
aceptado el ofrecimiento recibieron citaciones judiciales
de la procuraduria del estado por infracciones tipificadas
castigables con multa de hasta $1,500 dolares y un ano
de carcel. El juez generalmente fue benevolo con los
gerentes por ser la primera vez que cometian un delito.
El operative sirvio como advertencia a los propietarios
y para captar la atencion del publico sobre la forma
correcta de disponer de las llantas usadas.
de desecho en cantidades mayores a un mfnimo
establecido que normalmente oscila entre 50 y 10,000.
Se debe considerar cuidadosamente el numero
mfnimo que habra de establecerse. La experiencia
indica que la cantidad optima es de 1,500 a 2,500
piezas, lo cual permite a una tienda de llantas nueva
llenar un camion completo y asf lograr una eficiencia
optima en el transporte.
Los centres de procesamiento y acopio a mayor
escala generalmente cuentan con permiso y registro.
Normalmente se establecen Ifmites maximos de
acopio al expedir el permiso. Un Ifmite bajo puede
afectar la eficiencia en las operaciones al impedir que
se tenga un buen mantenimiento o un inventario
adecuado para compensar las variaciones inherentes
en las remesas, el tiempo muerto del equipo, o las
fluctuaciones del mercado. Por otro lado, un Ifmite
demasiado alto puede incrementar el nivel de peligro
para la ciudadanfa.
Transportistas
Los transportistas se pueden considerar el eslabon
mas debil en la cadena de gestion de las llantas de
desecho. En el negocio de las llantas de desecho, la
parte que corresponde al transporte es extremadamente
competitiva y en ultima instancia, la cuota de disposicion
representa un porcentaje considerable de lo que los
transportistas cobran a los nuevos comerciantes de
llantas. Generalmente se necesitan controles para reducir
la posibilidad de que los transportistas usen medidas de
disposicion inadecuadas.
Una de las opciones que utilizan los estados es registrar a
los transportistas anualmente y entregarles engomados,
distintivos, o placas que deben colocar en lugares
predeterminados en los vehfculos. Esta opcion permite
a los encargados vigilar el cumplimiento desde sus
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propios vehfculos. Algunos estados exigen garantfas
financieras para cada vehfculo o empresa que participe
en el manejo de llantas de desecho, en montos de hasta
$20,000 dolares por empresa. Los transportistas pequenos
generalmente estan exentos de esta medida; sin embargo,
este es el grupo que mas tiende a tirar llantas en forma
clandestina. La mayorfa de los estados no exigen fianzas
a los transportistas, o exigen solo fianzas relativamente
bajas por vehfculo o por empresa.
Llanteras
Las tiendas de llantas pueden desempenar un papel clave
en la prevencion de la disposicion clandestina de las
llantas de desecho. Si el propietario o encargado de una
llantera recibe una cotizacion para la disposicion de las
llantas menoral precio de mercado, probablemente se
trata de algun tipo de disposicion ilfcita. Sin embargo, si
se exige al propietario o encargado conservar registros
de los numeros de engomado del transportista y
las cantidades que recogio, se mantiene un rastro
documental susceptible de ser auditado. Si el estado
cuenta con un sistema de manifiestos se puede
recalcar la responsabilidad de las llanteras exigiendoles
que conserven una copia de cada manifiesto que
muestre el sitio final de disposicion, tal como se hace
en Oklahoma y Texas. Otros estados exigen que se
conserven recibos del transporte y la disposicion
en la tienda; sin embargo, los recibos no tienen que
entregarse al organo regulador. Este sistema permite,
no obstante, que la dependencia audite los registros
de la llantera sin incurrir los costos administrativos de
un sistema formal de manifiestos.
Aplicacion de la ley y tacticas para la
recuperacion de costos
La aplicacion de la ley y las tacticas para la
recuperacion defondos estan fntegramente ligadas.
Dado que la meta es facilitar el acceso a los sitios
Uso de convenios para la remocion de
llantas en Illinois
Una opcion para evitar obstaculos para la aplicacion
de la leyy recuperar costos es el usode un convenio
de remocion voluntaria de llantas entre el propietario
del inmueble donde se encuentren las llantas y la
dependencia o el organo regulador. Este convenio
voluntario que se celebra por escrito permite que se
retiren del lugar las llantas de desecho sin costo para
el estado. Se deben establecer disposiciones para
garantizar que las llantas acumuladas se retiren sin
descuidar la proteccion de la salud humana y el medio
ambiente durante toda la vigencia del convenio. Las
autoridades pueden establecer plazos maximos para la
remocion, como 3 meses si en el sitio hay 1,000 o menos
llantas, o 1 ano si el sitio tiene mas de 10,000 llantas. Se
pueden conceder prorrogas en el plazo de remocion si el
propietario del inmueble esta obrando de buena fe para
cumplir con el convenio.
Saneamiento forzoso en Illinois
El Estado de Illinois constituyo el Reglamento 41 S.Titulo
XIV, que rige todas las practices de la gestion de las
llantas de desecho; la Seccion 55.3 de este reglamento
permite a la EPA de Illinois notificar a los propietarios
deterrenossobre los peligros ambientalesy de salud
publica relacionados con el acopio de llantas de desecho,
para que a su vez el propietario tenga la oportunidad de
desarrollar, presentar a la EPA de Illinois, e implementar,
un plan de saneamiento. Si el propietario no esta
dispuesto o en posibilidades de cumplir con el plazo de
remocion, o no presenta un calendario de remocion en
respuesta a la notificacion, las autoridades conceden
al estado acceso a la propiedad. Como una precaucion
adicional para confirmar que se protejan los derechos
constitucionales del propietario, la EPA de Illinois utiliza
un convenio de acceso que el propietario firma antes de
que se realice el saneamiento. Si el propietario se niega
a firmar el convenio de acceso, la EPA de Illinois puede
acudir a los tribunales a solicitar a un juez el acceso.
El convenio de acceso de la EPA de Illinois se puede
consultar en http://www.epa.gov/reg5rcra/wptdiv/
solidwaste/tires/guidance/index.htm.
de acopio y eliminar los apilamientos de llantas de
desecho, es importante evitar crear obstaculos legales
y economicos que puedan retrasar el saneamiento.
Varios estados permiten que sus dependencias celebren
convenios de acceso y saneamiento de apilamientos de
llantas a expensas del erario y sin recuperar costos. Este
enfoque agiliza la limpieza de los centres de acopio,
y el propietario o encargado generalmente aceptan
de buen grado la ayuda; sin embargo, incrementa los
gastos para el estado y no representa ningun incentive
para el control de los centres de acopio. Esta medida
condescendiente tambien puede suscitar que se formen
mas acumulamientos, ya que los propietarios pueden
simplemente optar por abrir otro centra de acopio en un
lugar cercano.
Otros estados — Illinois, Nebraska, Nueva York, y Ohio, por
ejemplo, cuentan con disposiciones que permiten a las
dependencias ingresar a los centres de acopio a realizar
labores de saneamiento sin perder el derecho a reclamar
la recuperacion de los costos.
Asistencia juridica especializada
Obtener apoyo de los expertos de un organo regulador
puede representar un obstaculo mayusculo, por lo
que asignar personal jurfdico especializado, tanto en la
dependencia como en la procuradurfa, puede ayudar
a obtener buenos resultados en las iniciativas de tipo
jurfdico.
Apoyo jurfdico inicial
Apoyarfirmemente las diligencias jurfdicas iniciales
(denuncia, testimonio y toma de declaraciones) con
una preparacion solida, una buena investigacion, y el
testimonio de expertos, puede incentivar a los encausados
a tomar decisiones y enviar un mensaje a otros elementos
que participan en la industria de las llantas de desecho.
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Negociaciones
Cuando el caso es solido y se determina cual es la
dependencia reguladora a la que corresponde, algunos
propietarios de apilamientos de llantas reconocen
la ventaja economica de tramitar ellos mismos el
saneamiento. Normalmente ellos pueden movilizara los
contratistas y seleccionar metodos de disposicion a un
costo mas bajo que la dependencia reguladora. Asimismo,
pueden evitar los gastosjurfdicosyadministrativos quese
incurrirfan si el caso se maneja por la vfa jurfdica.
Cobro de una sentencia judicial
Unicamente un pequeno porcentaje de las acciones
judiciales o sentencias emitidas contra los propietarios y
operadores logran llegar a buen termino. Los infractores
pueden ocultar sus bienes, declararse en quiebra, o
desaparecer. Lafinalidad principal de la recuperacion de
costos no es lograr que se emitan sentencias judiciales
contra infractores que no tienen bienes con que pagar,
sino crear un incentive para que los propietarios de un
sitio realicen el saneamiento de los mismos.
Embargos
Los embargos pueden ser el metodo mas efectivo para
recuperar costos de los propietarios de apilamientos de
llantas. La mayorfa de los estados no ejecutan el embargo,
sino pretenden obtener algun ingreso de los pagos
provisionales que se negocien o de la posterior venta de la
propiedad (especialmente si es de tipo comercial).
PLANEACION DEL SANEAMIENTO
La eliminacion de los apilamientos de llantas de desecho
representa un reto tecnico, economico y polftico. La
limpieza implica factores complicados, como el clima,
el contenido de los acumulamientos, y la topograffa
subyacente. En esta seccion se presentan importantes
observaciones que los estados han considerado tanto
para los programas generales de saneamiento como para
los proyectos individuales de eliminacion.
Identification de apilamientos de llantas y
trazo de mapas de localization
La identificacion de los apilamientos de llantas de desecho
es el primer paso para definir la magnitud del problema
en cualquier jurisdiccion. Los metodos mas efectivos
han involucrado a todos los niveles de gobierno y a las
autoridades encargadas de la aplicacion de las normas, asf
como a los grupos industriales y la denuncia ciudadana.
Gobierno estatal
Las dependencias estatales encargadas de la gestion
de residues solidos y salud publica desempenan un
importante papel en las iniciativas de identificacion de
los apilamientos de llantas, y tienen una amplia gama
de estructuras organizacionales. Las dependencias
centralizadas despachan personal a todas las regiones del
estado para trabajar con los funcionarios delegacionales,
municipales y locales en la identificacion y clasificacion de
apilamientos. Otras dependencias designan una persona
en cada region para que identifique los apilamientos,
o distribuyen la responsabilidad a todo el personal de
acuerdo a zonas geograficas o areas de especializacion
industrial. Los grupos de identificacion pequenos son
mas faciles de capacitar y adquieren mas conocimientos
a traves de su experiencia y profundizacion en el tema.
Sin embargo, estas ventajas se contrastan con un mayor
tiempo de viaje, mayor costo, y las dificultades para
hacer visitas periodicas para examinar el cambio en las
condiciones del sitio.
Una solucion intermedia efectiva es usar una amplia base
de personal que identifique los apilamientos de llantas
en su area de servicio y luego encargar a un grupo mas
pequeno que clasifique y establezca prioridades para
el saneamiento. Los contratistas o consultores pueden
ayudar a complementar los recursos de las instancias en
las etapas iniciales de la implementacion del programa.
Gobiernos del condado y locales
Los programas mas efectivos se han apoyado en los
gobiernos municipales y locales para identificar los
apilamientos de llantas de desecho. El personal de
policfa, limpia, control de plagas, gestion de residues
solidos, salud publica, parques, bomberos, y vigilancia
forestal ha ayudado a identificar acumulamientos de
llantas que han encontrado durante sus actividades
cotidianas.
Uno de los estados de la Union Americana envio
encuestas a todos los gobiernos de los condados y
municipios pidiendo que identificaran la ubicacion,
domicilio, y propietario de los apilamientos. La
cooperacion en estas iniciativas se puede reforzar
en los objetivos y la metodologfa de la encuesta,
y explicando que el programa cuenta con la
capacidad de ayudar a los gobiernos locales a sanear
apilamientos sin que tengan que hacer uso de sus
propios recursos.
Metodos de identificacion adicionales
Tambien se pueden usar otros metodos para realizar la
identificacion, incluyendo los siguientes:
Se puede establecer un numero telefonico al que
la ciudadanfa puede llamar gratuitamente para
denunciar los apilamientos y la tira clandestina de
llantas.
Tanto los anuncios de servicios publicos como
la promocion de las actividades iniciales de
saneamiento animan a la gente a denunciar otros
acumulamientos de llantas.
Los representantes de los llanteros, de los
deshuesaderos de autos, y de los transportistas
pueden hacer labor de difusion dentro de sus ramos
para exhortar a sus miembros a que identifiquen los
apilamientos de llantas.
Information necesaria
Una vez que se identifica un una pila de llantas, se realiza
una clasificacion para recabarinformacion necesaria
para la priorizacion, la estabilizacion y el saneamiento.
La siguiente informacion resulta especialmente util,
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Frontera 2012: Inventario y mapeo de
las llantas de desecho en la frontera
Mexico-EE.UU.
En el 2007, con la intencion de mejorar la gestion de
las llantas de desecho en la frontera Mexico-EE.UU., la
Oficina de Residues Solidos de la USEPA (actualmente
denominada Oficina de Conservacion y Recuperacion
de Recursos [Office of Resource Conservation and
Recovery] emprendio un proyecto para crear un
inventario completo de los tiraderos de llantas de
desecho (incluyendo sitios en donde existieran llantas
o sitios que hubieran sido recientemente saneados).
El objetivo principal era compilar los datos existentes
para crear un inventario de todos los apilamientos
de llantas que se hubieran identificado en el lado
mexicano de la frontera oriente (a lo largo de Nuevo
Mexico y Texas). En el 2002, la Region 9 de la EPA
elaboro un inventario de apilamientos de llantas en la
frontera poniente (a lo largo de California y Arizona)
de Mexico y Estados Unidos, el cual se actualize en el
2003 y 2004. Despues de compilar datos sobre el lado
mexicano de la frontera oriente, estos se combinaron
con otros datos para crear un mapa de informacion
geografica sobre los apilamientos de llantas de
desecho en la region fronteriza. Esta informacion
se encuentra en www.epa.gov/epawaste/conserve/
materials/tires/pubs/2012-tires.pdf.
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particularmente en el caso de acumulamientos de gran
tamano
• Ubicacion, incluyendo domicilio, ciudad, condado, y
coordenadas del sistema de posicionamiento global
(GPS).
• Nombre, domicilio, numero telefonico y participacion
del propietario u operador.
• Caracterfsticas de la pila, tales como dimensiones,
tamano de las de llantas, antigiiedad, compactacion
de las llantas, si estan amontonadas o intercaladas, el
porcentaje de llantas enteras y trituradas, y presencia
de rines y otro tipo de desechos.
Sugerencia para el mapeo
La revision de los antecedentes del sitio, tales como
fotograffas aereas, mapas topograficos, o mapas
tributarios antes de calcular la cantidad de llantas de
desecho, puede ayudar a reducir el trabajo necesario
para realizar el mapeo de campo. Esta informacion
generalmente se encuentra en las bases de datos
gubernamentales o en otras disponibles en Internet.
La Gufa para el Saneamiento de las llantas de desecho
[ScrapTire Cleanup Guidebook] de la EPA tambien
contiene una seccion sobre mapeo, la cual se puede
encontrar en la direccion www.epa.gov/epawaste/
conserve/materials/tires/pubs/20T2-tires.pdf.
Caracterfsticas del sitio, incluyendo espacio entre
los montones de llantas, tipo de suelo, topograffa,
acceso, vfas de desague, asf como aguas superficiales
cercanas, zonas habitacionales, comercios, y densidad
de poblacion.
Condiciones del sitio que tengan algun efecto sobre
el control de incendios, como vfas de acceso, recursos
hidraulicos, Ifneas cortafuego en el perfmetro y en el
interior, arboles y arbustos.
La informacion sobre las Caracterfsticas y las condiciones
del sitio sirve para realizar la estabilizacion y planear el
control de incendios en los tiraderos de mayor tamano. En
el caso de los tiraderos pequenos, unicamente se necesita
informacion sobre la ubicacion, el propietario u operador, y
las Caracterfsticas de la pila de acopio.
Trazo de mapas
El trazo de mapas de los tiraderos de llantas ofrece
beneficios polfticos, tecnicos y economicos, ya que permite
que los funcionarios publicos y la ciudadanfa entiendan la
magnitud del problema al ilustrarse graficamente la amplia
distribucion de los acumulamientos de llantas de desecho
en el estado. El mapeo ayuda a incrementar la eficiencia,
ya que sustentan la coordinacion de las actividades
relacionadas con los tiraderos, como las inspecciones.
Tecnicas para el calculo de cantidades
Luego de identificar los tiraderos, se calcula la cantidad
de llantas para realizar la priorizacion, la planeacion del
programa, elaborar un presupuesto, y gestionar contratos.
La estimacion de cantidades es relativamente sencilla en
principio, pero puede verse afectada por muchas variables.
Durante la identificacion e inspeccion inicial del sitio se
pueden verificar las dimensiones de cada segmento de
llantas usando alguna tecnica como la medicion con
cinta, con rueda de medicion, o con pasos calibrados.
Se requieren dos personas para medir con cinta de
fibra de vidrio de 100 pies de longitud, y esta tecnica se
recomienda mas para terrenos desnivelados o en casos
en los que se tenga que dar testimonio en un juzgado.
En superficies firmes y niveladas se puede usar una rueda
de medicion de gran diametro, pero no se recomienda
para terrenos accidentados o lodosos. En la mayorfa de las
superficies se puede usar la medicion con paso calibrado,
pero su exactitud depende de la capacidad de la persona
que mide para mantener un paso uniforme. Si se toman
medidas desde el punto central del apilamiento, los
calculos posteriores se simplifican. Asimismo, se deben
tomar fotograffas durante las inspecciones de campo
para documentar las condiciones del sitio, monitorear los
cambios entre una inspeccion y otra, y para que sirvan
como prueba en el ambito jurfdico.
Generalmente resulta diffcil calcular la profundidad o
elevacion de un apilamiento de llantas, ya que los lados
estan en declive y no es facil medirlos. Una tecnica
consiste en que una persona cuya estatura se conozca se
acerque lo mas posible al montfculo, mientras que otra
persona observa a cierta distancia y mide la profundidad
-------
60'
Determination de la profundidad de la pila de llantas
en terminos de la estatura de la primera persona. El
observador se debe colocar por lo menos a una distancia
equivalente a 10 veces la profundidad estimada del
montfculo, a fin de minimizar la distorsion del angulo.
Tambien se puede usar un catalejo o algun artefacto
compacto para la medicion. En el caso de apilamientos
grandes, es conveniente subirse a ellos para recabar
informacion sobre el contorno superior, las caracterfsticas
del montfculo, sus dimensiones, y su firmeza (la cual
refleja las variaciones de densidad relacionadas con
la compactacion, la antigiiedad y el intercalado). Las
llantas acumuladas tienen formas irregulares, son
flexibles, e inestables, por lo que se deben extremar
cuidados al subir al montfculo. Existen ademas otros
riesgos para los encargados de la medicion, como son los
mosquitos, roedores y serpientes, que son portadores de
enfermedades, por lo que deben estar alertas y realizar
sus movimientos con cuidado.
Se pueden usarfotograffas aereas para definir las
dimensiones de los apilamientos grandes, pero se debe
establecer una escala con base en objetos cercanos.
Para ser efectivas, las fotograffas aereas deben tomarse
verticalmente a fin de evitar la distorsion dimensional.
Para calcular la profundidad y la densidad se requiere
observacion desde la superficie. Se pueden hacer
reconocimientos aereos detallados, pero se debe
conocer o estimar la topograffa del suelo sobre el cual se
encuentra el apilamiento. Los reconocimientos aereos
son costosos, y su exactitud es cuestionable, a menos
que el apilamiento de llantas sea lo suficientemente
denso como para reducir el margen de error asociado
con las irregularidades en la profundidad.
Como primer paso, el volumen del apilamiento se
calcula usando datos basados en las dimensiones. En
algunos casos, las formas irregulares del apilamiento
de llantas se pueden convertir a rectangulos, cfrculos,
u otras formas geometricas sencillas, para simplificar
los calculos sin afectar la exactitud. En otros casos, un
apilamiento unico con forma irregular se puede medir
como si fueran dos o mas segmentos rectangulares
conectados con diferentes dimensiones. Si se tomaron
medidas desde el punto central de la pendiente, el
volumen del apilamiento rectangular es simplemente
el total que se obtiene al multiplicar la longitud,
anchura y profundidad. Aunque este metodo no es
perfecto desde el punto de vista de la geometrfa, la
El volumen de los apilamientos de llantas que tienen formas comunes se puede calcular con
las siguientes formulas:
Circulo:
TTr2d = 3.14 x radio del cfrculo x radio del cfrculo x profundidad
Triangulo:
Vi lap = Vi x longitud x anchura de la base x profundidad (de la base a la punta del montfculo)
Trapezoide:
Vi I (al + a2) p = Vi longitud x (anchura de la base + anchura en la parte superior) x profundidad
Determination del volumen de los apilamientos de llantas
-------
Cuadro 1. Calculo de cantidades en los apilamientos: Llantas enteras vs trituradas
Factores que afectan la densidad de las llantas
Apilamiento de llantas enteras
Apilamiento de llantas trituradas
Profundidad: Al aumentar la compactacion de las llantas
en el apilamiento se incrementa la densidad
Antigiiedad: Permite mas compactacion con el tiempo y
por lo tanto, incrementa la densidad
Calor: Al aumentar la flexibilidad del hule se incrementan
la compactacion y la densidad
Tamano de los trozos: A menor trozo de llanta
generalmenteaumenta la densidad.
Contenido de alambre: Al remover el alambre se reduce
la densidad.
Profundidad: El aumento en la profundidad incrementa
la compactacion y la densidad generada por la
superposicion de las tiras (trozos) de llanta.
Movimiento del equipo: El movimiento del equipo en
las rampas o superficies durante el apilamiento aumenta
considerablemente la densidad, asf como la probabilidad
de que la pila de llantas se incendie espontaneamente
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simplificacion no altera significativamente la estimacion
del volumen total.
El segundo paso para calcular la cantidad de llantas en
una pila de acopio consiste en calcular la densidad del
apilamiento, o la cantidad de llantas de desecho que
contiene cada metro cubico. El volumen se convierte
en cantidad o peso al asignarle una densidad. Dado
que la mayorfa de las pilas de acopio contienen una
mezcla de llantas de varios tamanos, la densidad
normalmente se expresa en terminos del equivalente
en llantas de pasajero (PTE, por sus siglas en ingles),
que es igual a 9 kg (20 libras) por defmicion. Las
densidades de la mayorfa de las llantas de desecho
son mas o menos equivalentes cuando se expresan en
terminos de PTE/yarda cubica. Por ejemplo, la llanta
de una camioneta mediana pesa aproximadamente
45 kg (100 libras o cinco PTE) y ocupa un volumen
equivalente a cuatro o cinco llantas de pasajero en una
pila de acopio. La equivalencia refleja en forma mas
precisa el uso, procesamiento y disposicion posterior
de la llanta, ya que la mayorfa de las actividades de
saneamiento y de otro tipo se basan en el peso.
La densidad de un apilamiento de poca altura con
llantas sueltas y enteras es normalmente de 10 PTE/
yarda cubica, pero puede variar de 8 a 27 PTE/yarda
cubica. Una densidad de menos de 10 PTE/yarda cubica
corresponde a llantas con rin sin compactar, pero se
contabiliza unicamente el peso del hule, ya que se
presupone que los rines se retiran antes de transportar
las llantas. El apilamiento o entrelazado incrementa
la densidad efectiva hasta 12 al 5 PTE/yarda cubica en
el caso de las llantas de pasajeros, y 13 a 18 PTE/yarda
cubica en el caso de las llantas para camionetas medianas.
La densidad de los apilamientos de llantas trituradas
puede variar de 30 a 90 PTE/yarda cubica (de 600 a 1,800
libras/yarda cubica). El rango mas bajo de densidad le
corresponde a las pilas de poca altura sin compactar y
con partfculas grandes y uniformes, como es el caso de
las llantas que han pasado una sola vez por la trituradora.
El rango intermedio representa montones mas altos
de combustible derivado de llantas (CDL) que se han
compactado con varios movimientos de la maquinaria
pesada durante el apilamiento. El rango mas alto
corresponde a la mezcla de trozos de llantas y tierra.
Una vez que se han calculado el volumen y la densidad
del apilamiento, se calcula la cantidad de llantas (o su
peso) multiplicando el volumen (yardas cubicas) por la
densidad (PTE/yarda cubica). El resultado es una cantidad
de llantas expresado como PTE. La cantidad de llantas
tambien se puede expresar como el peso (toneladas),
dividiendoentre 100 PTE/tonelada.
Aunque el metodo de calculo anteriormente descrito
se ha usado en cientos de apilamientos de llantas de
desecho, los siguientes factores pueden afectar su
exactitud:
• Topografia: La topograffa del subsuelo puede
afectar considerablemente el volumen del
apilamiento y la cantidad de llantas, pero tal vez
no se alcance a apreciar en las observaciones. Los
apilamientos mas grandes son mas diffciles de
calcular, ya que pueden ocultar barrancos o fosas
llenos de llantas. Los apilamientos de llantas que
se encuentran en las laderas tambien son diffciles
de calcular debido a que las llantas pueden ocultar
curvas o partes mas empinadas de la ladera.
• Falta de uniformidad: Un apilamiento puede dar
la apariencia de tener unicamente llantas sueltas
en la superficie, pero puede haber en el llantas
entrelazadas o trituradas, con lo cual aumenta
considerablemente la densidad y la cantidad de
llantas.
• Contaminacion: Los apilamientos se pueden
contaminar con agua, tierra, partes de automovil,
u otros desechos que no se alcanzan a ver desde la
superficie. El agua y la tierra pueden incrementar
considerablemente la densidad del apilamiento y los
costos del saneamiento.
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Cuadro 2. Factores a considerar al evaluar los impactos de los apilamientos de llantas de desecho
IMPACTO
AIRE
AGUA
POBLACION
PROBLEMA
Impacto de la columna de fuego
sobre los habitantes, comercios,
y la calidad atmosferica regional
Impacto de los contaminantes
que se encuentran en el hule y
los residues de cenizas de las
llantas sobre el agua superficial
o subterranea
Impacto de los apilamientos
existentes sobre los habitantes
de la zona
FACTORES A
CONSIDERAR
Direccion preponderante del
viento
Caracterfsticas del apilamiento,
como altura, arboles y
arbustos, y Ifneas cortafuego
Usode sueloen los
alrededores
Receptores sensibles, como
escuelas, aeropuertos, e
instalaciones publicas de gran
tamano (en un perfmetro de
0.5 a 5 millas)
Caracterfsticas del suelo, como
permeabilidad
Caracterfsticas del acuffero,
como profundidad de los
mantos y uso del agua potable
Desagiieen el sitio
Proximidad a cuerpos de agua
superficial
Receptores sensibles, como
humedales, pesquerfas, o
especies en peligro
Caracterfsticas del apilamiento
Cercanfa a la poblacion
Especies de mosquitos
Enfermedades transmitidas
por mosquitos identificadas en
la localidad o la region
Plagas de roedores/serpientes
Caracterfsticas del apilamiento
Priorizacion de los apilamientos de llantas
Como se entiende que los recursos son limitados, la
estabilizacion, el saneamiento, o ambos, se deben iniciar
solo despues de realizar una secuencia priorizada que se
base en la comparacion de los peligros que representan
los distintos apilamientos. El sistema de priorizacion
puede reflejar los impactos a la ciudadanfa y el medio
ambiente, y especialmente los impactos sobre receptores
sensibles, como son las escuelas, hospitales, guarderfas, y
asilosdeancianos.
En uno de los metodos de priorizacion se usa el tamano
del apilamiento como multiplicador, ya que este
normalmente magnifica los impactos de un incendio
de llantas. Los rangos deben reflejar las cantidades de
llantas en los apilamientos que se pretenden priorizar. Por
ejemplo:
Menos de 100,000 llantas = 1
100,000 a 250,000 llantas = 2
250,000 a 1,000,000 llantas = 3
Mas de 1,000,000 llantas = 4
El impacto potencial de las categorfas generales de
aire, agua y poblacion normalmente se evalua en forma
independiente (con base en los datos de la evaluacion
inicial del sitio) usando una escala del 1 al 10, siendo 10
el valor que indica el mayor impacto potencial. Estos tres
fndices se suman y multiplican por el factor del tamano. El
tamano del apilamiento es un elemento importante, pero
el impacto es el factor principal.
Los apilamientos se pueden priorizar con base en la
puntuacion obtenida, por lo que la mayor puntuacion
representara la prioridad mas alta. Los apilamientos
generalmente se clasifican en grupos con el mismo
fndice de prioridad, con una separacion de tipo
numerico. Dentro de los grupos, las diferencias
son generalmente pequenas y la secuencia para el
saneamiento se puede basar en la facilidad de acceso
al sitio, la disponibilidad del contratista, el mercado, o
la ubicacion.
La uniformidad es un elemento extremadamente
importante de cualquier sistema de priorizacion
de apilamientos, y usar el menor numero posible
de evaluadores incrementa la uniformidad. Sin
embargo, puede resultar conveniente que dos o tres
evaluadores comparen sus calificaciones para que
se puedan identificar y corregir las inconsistencias
subjetivas.
Algunos estados encomiendan a contratistas o
consultores independientes la priorizacion con el fin
de limitar las influencias de tipo polftico. El uso de un
proceso de priorizacion con una buena base tecnica
y realizado por evaluadores sin prejuicios tambien
optimiza el desarrollo del programa.
Propiedad del predio
Los apilamientos de llantas de desecho generalmente
se localizan en terrenos que son propiedad o estan
bajo en control de una o mas personas. Antes de iniciar
un proyecto de saneamiento de llantas de desecho,
es fundamental obtener ya sea un permiso escrito de
acceso otorgado por el propietario, o una orden judicial
de acceso para la remocion de las llantas. En muchos
predios tambien es necesario hacer una delimitacion para
verificar que las obras de saneamiento no se extiendan
sin querer a propiedades colindantes, ya que en ese
caso se necesitarfan otros permisos de acceso u ordenes
judiciales.
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Antes de ingresar a algun predio para el saneamiento se
deben considerar los siguientes aspectos:
• Utilizacion: El predio puede contener inmuebles,
estructuras, y otros servicios publicos, como
electricidad, gas natural, agua y/o drenaje, que
podrfan ser de utilidad para el contratista durante
las actividades de saneamiento. En caso de que se
vaya a usar cualquiera de ellos, es conveniente contar
con un convenio escrito en el que se establezcan
las condiciones de uso, las obligaciones, y la
remuneracion correspondiente, a fin de evitar malos
entendidos posteriormente.
Danos: Algunos estados han sido demandados
por danos cometidos por contratistas que fungen
como sus agentes. En algunos casos, el dano ya
habfa sido cometido por terceras partes antes de
iniciar el saneamiento. Como medida preventiva,
es conveniente tomar y fechar fotograffas
antes, durante y despues del saneamiento para
documentar las condiciones del sitio.
• Restauracion: El agua en las llantas y la lluvia
pueden hacer que se genere lodo si el suelo donde
esta el apilamiento no es estable. La maquinaria
pesada puede crear surcos profundos, y los
escurrimientos pueden erosionar la superficie.
Despues de recoger las llantas, generalmente los
contratistas deben nivelar la tierra que haya quedado
con surcos. En la mayorfa de los casos, la erosion se
puede controlar restableciendo la vegetacion.
Reconocer el valor del predio y obtener y mantener
la cooperacion del propietariofacilita las labores de
saneamiento. Si el propietario no desea cooperar, se
debera obtener una orden judicial para ingresar al
predio y retirar las llantas de desecho. La legislacion
estatal puede ayudar en este tramite si se promulgan
leyes para crear un proceso administrativo para
ordenar la limpieza de llantas de desecho. Un ejemplo
lo constituyen las Reformas al Codigo de Ohio 3734.85,
que se pueden encontrar en la pagina http://www.ohio.
gov/government.htm.
Comunicacion
El saneamiento de los apilamientos de llantas de
desecho involucra a muchos grupos, incluyendo
contratistas, gobiernos municipales, polfticos, y la
prensa. Es fundamental informar y coordinar a estos
grupos para lograr el exito de los programas de
recoleccion de llantas y los proyectos de saneamiento.
Contratistas
Cualquier requisite especial para el proyecto de
saneamiento se debe definir claramente en planes y
especificaciones detallados que habran de entregarse
a los candidates a contratistas antes del proceso de
licitacion. Los siguientes son ejemplos de algunos de los
puntos que deben abordarse en dichos planes:
Descripcion del predio
Estimacion de la cantidad de llantas
Longitud, anchura, y altura del apilamiento de llantas
Procedimientos operatives
Cercado perimetral
lluminacion
Seguridad
Lfneas cortafuego
Secuencia para la remocion de apilamientos
Acceso estabilizado y vialidades en el perfmetro
Control de vegetacion, mosquitos y escurrimientos
Fuente y distribucion del agua
Plan contra incendios
Servicios publicos
Informes de avances
Muchos contratistas han desarrollado sus propios
metodos para optimizar la eficiencia de las operaciones de
saneamiento con base en su experiencia. Se debe elaborar
una descripcion inicial del proyecto a fin de sentar una
base solida para la comunicacion y reducir al mfnimo
la necesidad de discusiones ajenas a las actividades
planeadas. La pagina http://www.epa.gov/reg5rcra/
wptdiv/solidwaste/tires/guidance/index.htm contiene un
ejemplo de documentos del proceso previo a la licitacion
elaborados por los estados de Iowa e Illinois.
Funcionarios electos
Los funcionarios locales y estatales en puestos de
eleccion popular desempenan un papel decisive en
la creacion y aplicacion continua de los programas de
saneamiento. Es importante informarles sobre los avances
en la instrumentacion del programa y los proyectos de
saneamiento. Una buena medida de relaciones publicas
consiste en invitar a los funcionarios electos a visitar los
apilamientos de llantas antes y despues de la limpieza.
Gobiernos locales
Los administradores locales y los departamentos de
policfa y bomberos pueden proporcionar un importante
apoyo a un costo bajo o nulo si se les mantienen
informados sobre el proyecto. Informar a estos grupos
acerca de los planes y los beneficios para la comunidad
ayuda a fomentar la cooperacion.
Alianzas de colaboracion
Los equipos de trabajo intergubernamentales e
intragubernamentales, la colaboracion entre entidades
publicas y privadas, y las alianzas de nivel internacional
pueden ayudar a lograr mucho, ya que abarcan toda un
zona, combinan bienes y recursos, y trabajan en conjunto
para crear y llevar a cabo los programas de saneamiento.
Un beneficio adicional de estas alianzas es que fomentan
la cooperacion y fortalecen las relaciones entre ambos
pafses. En la pagina http://www.epa.gov/Border2012/fora/
waste-forum/tires-done.html existe informacion sobre las
alianzas para el saneamiento de llantas de desecho que
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Esfuerzo Colaborativo de la Iniciativa de Llantas: Alianza de Colaboracion para el
saneamiento de llantas de desecho en la region fronteriza Mexico-EE.UU.
Los estados y municipios fronterizos trabajan con la industria llantera para abordar el problema de las llantas en
la frontera a traves de una iniciativa de Frontera 2012 conocida como el Esfuerzo Colaborativo de la Iniciativa de
Llantas, cuyo proposito es elevar el nivel de conocimiento y comprension de la Iniciativa para la Gestion Integrada
de las Llantas de Desecho en la Frontera Mexico-EE.UU., un marco de referenda para la gestion de las llantas de
desecho.
Colaboradores
Secretaries de Proteccion Ambiental: El 14 de agosto de 2008, los dirigentes de las dependencias ambientales
de los 10 Estados Fronterizos firmaron la Carta de Entendimiento de la Iniciativa de Llantas en la Conferencia de
Gobernadores Fronterizos realizada en Hollywood, California. Los 10 estados fronterizos son California, Arizona,
Nuevo Mexico,Texas, Baja California, Sonora, Chihuahua, Coahuila, Nuevo Leon, y Tamaulipas.
Gobernadores de los estados fronterizos: En la XXVI Conferencia Anual de Gobernadores Fronterizos los
gobernadores firmaron una declaracion conjunta para apoyar la iniciativa de llantas con los representantes de la
Mesa deTrabajo de Medio Ambiente.
Municipios fronterizos: Varios municipios fronterizos han accedido a tomar medidas para instrumentar la Iniciativa
de Llantas.
Conferencia de Legisladores Fronterizos: En la XVI Conferencia de Legisladores Fronterizos realizada el 19 de
octubre de 2007, los legisladores estatales de Mexico y EE.UU. expresaron su apoyo a la iniciativa de llantas.
Industria llantera: La industria llantera de Mexico y EE.UU., representada por la Asociacion de Fabricantes de
Caucho de EE.UU. (RMA, por sus siglas en ingles) y la Camara Nacional de la Industria Hulera de Mexico, se han
comprometido a colaborar con los gobiernos de Mexico y Estados Unidos para resolver los problemas de las llantas
de desecho en la frontera. En este sentido, la RMAfirmo una carta deentendimientoel 18 de mayode 2008.
Para mas detalles sobre las alianzas vigentes entre Mexico y EE.UU. visite la pagina http://www.epa.gov/
usmexicoborder/infmstructure/index.html.
Iniciativa para la Gestion Integrada de las llantas de desecho en la frontera Mexico-EE.UU.
USEPA y SEMARNAT coinciden en que la instrumentacion de los principios y las acciones de la Iniciativa para la
Gestion Integrada de las llantas de desecho en la frontera Mexico-EE.UU. es necesaria para la gestion adecuada
de las llantas de desecho en la region fronteriza. La iniciativa de llantas fue aceptada por el Grupo de Llantas de
Frontera 2012 y firmada por SEMARNAT y USEPA en octubre de 2006.
Principios de la iniciativa de llantas
Entender mejor los problemas que contribuyen a la generacion de llantas de desecho
Prevenir la formacion de nuevos apilamientos a de llantas
Limpiar los apilamientos de llantas"heredados" (existentes) con soluciones economicas, eficaces y efectivas
Involucrar a los grupos de interes y a las comunidades en la creacion de soluciones
Acciones de la Iniciativa de Llantas
Recabar informacion para entender mejor la generacion de llantas de desecho.
Fomentar el desarrollo y la implementacion, a traves de incentives, de mercados de consume final ecologicamente
aceptables y economicamente viables para las llantas de desecho, a fin de incrementar el reciclaje y la reutilizacion.
Abatir los apilamientos de llantas buscando financiamiento para eliminar los acumulamientos existentes e
invirtiendo en centres de acopio y transferencia temporales para facilitar el reciclaje y la reutilizacion de las llantas.
Involucrar a los gobiernos federales, estatales y locales, las empresas, las universidades, y los organismos no
gubernamentales, en la instrumentacion de la Iniciativa para la Gestion Integral de las Llantas de Desecho.
Apoyar programas de difusion educativa sobre el reciclaje y el reuso de las llantas de desecho, dirigidos a diversos
grupos de interes.
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El equipo de transporte normalmente consiste en
camiones y remolques estandar de 18 ruedas. Los
tractocamiones de alto volumen son mas eficientes
para transportar llantas enteras. Algunos contratistas
subcontratan el transporte de las llantas. En el proceso
de licitacion se debe exigir informacion sobre los
subcontratistas, como su numero de licencia o perfil
profesional.
Las llantas se pueden procesar en el mismo sitio o en un
centra de procesamiento centralizado. Los requerimientos
del equipo de procesamiento dependeran de las
especificaciones del producto y del mercado. Para lograr
un menor tamano de producto normalmente se requieren
unidades de reduccion de diversos tamanos instaladas en
serie, o un extenso reprocesamiento en una misma unidad
(con una reduccion proporcional en la capacidad efectiva).
El impacto de la tierra, las piedras y otra contaminacion
generalmente es proporcional a los requerimientos del
proceso. Los trozos de llanta grandes que se usan para
cubrir terraplenes requieren de menos procesamiento,
pero se debe retirar de ellos la contaminacion en forma
de tierra. En los apilamientos de llantas se ha producido
CDL nominal de una pulgada de diametro, pero la
contaminacion con tierra incrementa considerablemente
los requerimientos de mantenimiento y el tiempo muerto
del equipo. Generalmente no es posible producir miga
de caucho a partir de llantas acumuladas, a menos que
esten excepcionalmente limpias y se recojan con mucho
cuidado.
Productos y Mercados
El contratista debera definir cuales seran los usos que
se le daran a las llantas de desecho procesadas y que
porcentaje de los productos espera obtener a partir de
las llantas de desecho. En general, este porcentaje no
debe ser mayor del 15 al 25 por ciento de las llantas de la
generacion actual. Asimismo, el contratista debe indicar
las especificaciones del producto y las bases del contrato
con un cliente que desee el producto de las llantas
procesadas. La falta de una base contractual incrementa
la vulnerabilidad del mercado y la probabilidad de que
los productos de llantas de la generacion actual sean
desplazados. El equipo de procesamiento que se propone
debe poder generar productos que cumplan con las
especificaciones.
Residues
En algunos casos, hay contratistas que reciben cuantiosos
pagos por concepto del reciclaje de llantas, pero
solamente logran recuperar un pequeno porcentaje de
ellas como producto utilizable. Asimismo, otros desechan
o envfan a confmamiento volumenes considerables de
llantas sin informar a la dependencia gubernamental que
los contrato. Es por esto que el contratista debe identificar
los volumenes de desecho proyectados y los metodos
de disposicion, para que la instancia gubernamental
pueda considerar en su evaluacion los volumenes de
recuperacion. Por otro lado, la dependencia contratante
no debe impedir que se envfen a confmamiento las llantas
o trozos de llanta muy contaminados.
Personal
El contratista debera nombrar al personal administrativo e
indicar su experiencia, incluyendo quienes se encargaran
de las operaciones cotidianas y el mantenimiento del
equipo en el lugar de acopio
Disponibilidad
Muchos contratistas tienen una cantidad limitada de
equipo y pudieran estar comprometidos en muchos
sitios antes de la adjudicacion del contrato. Es poreso
que el contratista debera indicar el tiempo que va
a necesitar para la movilizacion y la fecha de inicio
que propone; otra posibilidad es fijar una fecha de
inicio anticipada para detectar si el contratista puede
apegarse al calendario de trabajo.
Costo
La dependencia que contrata los servicios puede
exigir al contratista que presente una oferta basada
en un precio fijo para todo el saneamiento del predio.
En general, los contratistas integran a sus ofertas a
precio fijo un factor de seguridad incrementando
el costo por tonelada de material que se va a retirar.
La mayorfa de las actividades de saneamiento
actualmente se cotizan a un "costo por tonelada"
para optimizar su rentabilidad. El riesgo asociado con
este enfoque tiene que ver con los costos adicionales
relacionados con la contaminacion, como el tipo de
suelo o la presencia de partes automotrices. A fin de
evitar abusos, las operaciones de remocion y carga se
deben monitorear minuciosamente, y la dependencia
contratante se debe reservar el derecho de ajustar el
peso para controlar el exceso de contaminacion.
Proceso de licitacion y adjudicacion de
contratos
Los distintos estados han usado una amplia gama de
enfoques para el proceso de licitacion y adjudicacion
de contratos. Una de las principales variables ha
sido la cantidad de informacion que se solicita en la
Convocatoria. En algunos casos unicamente se pide
un precio fijo, y el proyecto se adjudica en base a este
factor exclusivamente. Un estado utilize este enfoque
durante sus actividades iniciales de saneamiento de
sitios, y los contratistas que se seleccionaron resultaron
no tener experiencia ni solvencia economica, pero hacfan
ofertas bajas porqueentendieron mal los requerimientos
del saneamiento.
Otra posibilidad en la licitacion es exigir a los contratistas
que presenten respuestas detalladas a los criterios que se
citan en la seccion anterior, a fin de contar con mas datos
para la evaluacion. Se puede solicitar menos informacion
en el caso de sitios pequenos o cuando la dependencia
contratante ya tiene una idea bien formada de las
capacidades del contratista con base en experiencias
previas. A cada uno de los criterios que se incluyan en
la convocatoria se le deben asignar un valor ponderado
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segun su importancia. Por lo menos tres miembros
de la plantilla de personal con experiencia en el ramo
deben evaluar y calificar las propuestas para finalmente
seleccionar al contratista de acuerdo a las puntuaciones
obtenidas.
Realizar un proceso de licitacion detallado para cada
apilamientos de llantas puede ser engorroso y tardado
para todas las partes, especialmente si se necesitan
sanear varios sitios. Una alternativa es precalificar a los
posibles contratistas mediante un proceso modificado
de convocatoria o solicitando que presenten su perfil
profesional. El estado de Florida ha usado con exito un
proceso de precalificacion desde 1989. Este proceso
se repite cada 3 o 4 anos para integrar a los nuevos
participantes en la industria. Illinois usa un proceso de
precalificacion parecido, en el que las respuestas de
los contratistas incluyen datos de costos vinculantes
que se presentan como precio por tonelada. Cuando
se identifica un predio que requiere saneamiento, se
selecciona al contratista segun la cercanfa del sitio al
centra de procesamiento. El hecho de no realizar una
licitacion individual para cada sitio no incrementa
considerablemente los costos del saneamiento.
Contratos
La forma del contrato de saneamiento depende de
los procedimientos de licitacion y adjudicacion que
se hayan usado, asf como de los requisites para la
contratacion establecidos por el estado. Existen dos
categorfas principales de contratos:
• Contratos individuales para cada sitio, que cubren
unicamente actividades especfficas de saneamiento
relacionadas con un apilamiento individual o
combinado. Estos contratos generalmente se
adjudican con base en la oferta presentada para el
saneamiento de un solo predio.
• Contratos de asignacion de tareas, creados para
cubrir las condiciones generales relacionadas con
el saneamiento de mas de un apilamientos. Estos
contratos se complementan con documentos de
asignacion de tareas que contemplan condiciones
especfficas del predio a medida que se van
adjudicando.
Cada estado tiene sus propios procedimientos y
requisites para sus contratos, por lo que no es posible
presentar un contrato"modelo". Sin embargo, se pueden
consultar ejemplos basicos de documentos en http://
www.epa.gov/reg5rcra/wptdiv/solidwaste/tires/guidance/
index.htm.
Fianzasyseguros
El proposito principal de exigir fianzas y seguros es
proteger a la instancia gubernamental contratante de
perdidas financieras derivadas de errores del contratista
o por incumplimiento del contrato. Un segundo
proposito es garantizar que el contratista cuente con
recursos adecuados y se comprometa a terminar
satisfactoriamenteel proyecto.
Historicamente, las instancias contratantes exigfan una
fianza o garantfa fmanciera equivalente al 50 o hasta
el 100 por ciento del costo estimado del proyecto.
Asimismo, la fianza normalmente segufa vigente hasta
que la instancia contratante confirmara que el proyecto
habfa concluido y se liberaba la fianza. Cuando era
relativamente facil y economico obtener las fianzas, el
requisite no representaba dificultad alguna, excepto
para las empresas que no tenfan muy buen estado de
resultados o balance general.
Sin embargo, recientemente se ha hecho mas diffcil y
costoso para las pequenas empresas (incluyendo muchos
buenos contratistas) obtener una fianza. Algunas han
recurrido a metodos alternatives, como cartas de credito
o depositos en efectivo. En algunos casos, los requisites
de la garantfa financiera pueden ser engorrosos para los
contratistas, ya que comprometen el capital necesario
para ejecutar los contratos. En otros casos, estos requisites
pueden hacer que se excluya de la competencia a
contratistas con vasta experiencia. Iowa y Virginia no
exigen garantfas financieras y no han tenido ningun caso
de incumplimiento, pero estos estados historicamente
cuentan con muy buen nivel de desempeno de los
contratistas.
Evaluation de capacidades
La industria del procesamiento de llantas y los mercados
para sus productos tienen una capacidad finita para
procesar y usar las llantas de la generacion actual y las
llantas provenientes del saneamiento. En los objetivos
del saneamiento se debe considerar el contexto de la
capacidad local y regional para evitar alterar el mercado.
Por ejemplo, si la capacidad de los procesadores locales
o regionales es limitada, se les puede informar con
anticipacion cuales son los volumenes de llantas que
se preve tener para que decidan si incrementan su
capacidad. En caso de que decidan no hacerlo, se pueden
conseguir otros procesadores en una zona geografica
mas extensa. Si los mercados son limitados, se pueden
crear otros mediante la cooperacion entre los gobiernos
o la aplicacion de incentives. Por ejemplo, Nueva
York considera el uso de viruta de llanta proveniente
del saneamiento de apilamientos para proyectos de
recubrimiento de terraplenes si el costo de las virutas,
incluyendo la entrega, es menor al de otros tipos de
agregado. Si los desequilibrios economicos no se pueden
corregir, se deben ajustar los objetivos del programa para
que reflejen volumenes mas realistas o para permitir que
se disponga de las llantas evitando la alteracion de los
mercados.
En una escala menor, evaluar la capacidad de
procesamiento y mercadeo de un contratista para
absorber el volumen de llantas de desecho sin alterar
el uso de las llantas de las llantas que actualmente se
generan puede servir para que los contratistas pongan los
pies en la tierra a la hora de realizar sus proyecciones. La
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identificacion de la capacidad de procesamiento se debe
basar en el desempeno demostrado historicamente con
equipo de procesamiento similar, y no solamente en lo
que manifieste el proveedor de equipo.
GESTION DEL PROYECTO
En las secciones anteriores se presentaron los
fundamentos y las consideraciones para establecer
un programa exitoso de saneamiento de las llantas de
desecho, con base en las experiencias de estados de la
Union Americana. Sin embargo, una vez emprendido un
proyecto de saneamiento, surgen nuevas problematicas.
En esta seccion se abordan los factores que sirven para
optimizar la gestion e instrumentacion del proyecto.
Estudio del predio
Antes de la movilizacion se deben revisar o estudiar los
Ifmites del predio para verificar que todas las llantas y
las rutas de acceso planeadas se encuentren dentro de
este. Con frecuencia los apilamientos de llantas cruzan
las demarcaciones del predio, en cuyo caso se necesita
obtener de los propietarios permisos de acceso a los
terrenos colindantes.
Equipo
La seleccion del equipo adecuado depende de las
condiciones del predio, y si estas son singulares se podrfa
requerir equipo especializado o procedimientos de
seguridad. Por ejemplo, una excavadora tipo oruga resulta
una herramienta eficiente para la remocion de grandes
volumenes de llantas, siempre y cuando existan las
siguientes condiciones:
Que se puedan colocar cajas de tractocamion
descubiertas junto al apilamiento para cargar
directamente, reduciendo al mfnimo el movimiento
de la excavadora.
Que no se obstruya el movimiento del brazo y el
cucharon de la excavadora con arboles grandes u
otros obstaculos como cables de electricidad.
Que el apilamiento sea elevado, pero se pueda llegar
a la parte superior.
Que los objetos de metal contaminantes sean lo
suficientemente grandes como para alcanzar a verlos
y separarlos antes de cargar.
Que el cucharon se pueda cerrar por encima del nivel
del suelo para minimizar la posibilidad de atrapar
tierra al levantarlo.
En algunos casos, el equipo mas pequeno como los
cargadores frontales o los Bobcat tipo oruga pueden ser
mas eficientes y economicos que una excavadora. Por
ejemplo, una excavadora pierde muchas de sus ventajas si
se trata unicamente de acomodar las llantas para cargarlas
en tractocamiones cerrados. Con un minicargadora se
puede facilmente colocar las llantas hasta el final de
la caja del tractocamion. Asimismo, los cambios en las
condiciones del predio pueden alterar las necesidades
de equipo durante el proyecto. Los contratistas deben
tener flexibilidad para hacer ajustes, siempre y cuando no
comprometan el calendario y la seguridad, y no aumenten
la contaminacion o provoquen danos en el lugar.
Transporte
Registros y permisos - Muchos estados exigen que los
procesadores y transportistas cuenten con registro.Todos
los registros y permisos necesarios deben obtenerse con
anticipacion para evitar demoras innecesarias.
Pesaje - El peso del cargamento puede cambiar durante
el transporte. Con el movimiento puede escurrirse el
agua que habfa en las llantas, o la lluvia puede agregar
peso si se queda atrapada en los cascos de las llantas.
En otros casos, se pueden agregar llantas a camiones
que ya van en transito. De ser posible, los camiones se
deben pesar en basculas autorizadas cercanas al sitio
de saneamiento, y de nuevo en el lugar en donde se
reciban las llantas. El peso que debe usarse para la
facturacion debe ser el menor de los dos pesajes.
Rines de llanta - Los rines pueden duplicar el peso
de las llantas de pasajero, por lo que retirar los rines
antes de transportarlas servira para reducir los costos
de transporte y procesamiento que se basan en
el peso. De no ser posible retirar los rines, se debe
establecer un metodo de seguimiento y ajuste de
peso, especialmente en el caso de sitios como los
deshuesaderos, en donde el porcentaje de llantas
con rin es alto. Cuando se sacan los rines de las
llantas, tanto el metal de los rines como el plomo
para el balanceo de las llantas representan una
fuente de ingresos. Los terminos del contrato deben
indicar claramente si el contratista se quedara con
estos ingresos, los compartira con la dependencia
gubernamental, o entregara a esta todo lo recaudado.
Transporte ferroviario - El transporte de llantas
trituradas en vagones tolva con descarga inferior
puede ser problematico si las virutas se compactan
y el agua de lluvia se congela, ya que esto dificulta
la descarga en el sitio receptor. Con los vagones de
descarga lateral y superior generalmente no existe este
problema.
Bitacoras de seguimiento - Se deben conservar
registros actualizados del peso de la tara de la bascula
(con el contenedor vacfo) y el peso de los cargamentos
de todos los vehfculos. Se debe anotar el numero
de unidad en las boletas de pesaje, a fin de evitar
discrepancias que puedan retrasar el pago de las facturas.
Factores ambientales
Agua
El agua puede crear graves problemas en los apilamientos
de llantas. El agua de lluvia se acumula en los puntos
bajos, impidiendo el movimiento del equipo y afectando
la eficiencia operativa, y el agua atrapada en las llantas
apiladas se puede derramar durante la remocion,
creando condiciones de inestabilidad en el predio.
Estos problemas se pueden resolver haciendo canales
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de desagiie o construyendo caminos elevados para el
equipo. Una alternativa es hacer una rotacion de las areas
de trabajo para permitir que se sequen las areas humedas
e inestables. Cuando se levantan los apilamientos y el
suelo inestable queda expuesto, puede chorrear limo
del predio hacia los arroyos, estanques y propiedades
colindantes. Las cercas de limo pueden evitar este tipo de
escurrimientos del sitio del proyecto.
Vialidades
El movimiento de camiones pesados puede destruir
los caminos de tierra durante periodos de humedad
o deshielo. Si los habitantes de la zona utilizan estos
caminos, la superficie debe mantenerse en buen estado
para los vehfculos normales.
Polvo
Cuando las vfas de acceso estan secas, el movimiento
del equipo sobre suelos y caminos inestables puede
generar nubes de polvo. Si el polvo suspendido en el
aire afecta las operaciones de saneamiento, al personal,
o a las propiedades colindantes, se puede rociar agua
para controlarlo.
Ruido
Los tractocamiones, la maquinaria pesada para
remocion y las trituradoras son equipo ruidoso. En
zonas pobladas, las operaciones se pueden limitar
unicamente a un horario diurno para controlar el
impacto del ruido y no molestar a los habitantes de las
areas cercanas.
Seguridad
Los objetivos principales de las medidas de seguridad
en un sitio son evitar que se agreguen mas llantas,
evitar los incendios, y proteger el equipo. Las medidas
de seguridad que se indican a continuacion han
resultado efectivas para lograr estos objetivos.
Control del acceso vehicular
El enfoque mas comun para controla el acceso
vehicular es colocar una cadena con candado entre
dos postes. La cadena se puede retirar para realizar
inspecciones o labores de saneamiento, y la mayorfa de
los vehfculos de auxilio cargan tenazas cortadoras en
caso de que tengan que ingresar a un lugar cerrado.
Cercado perimetral
Es diffcil evitar el acceso de todos los vehfculos y
peatones al sitio, pero se puede controlar instalando una
cerca perimetral. En algunos predios industriales incluso
hay cercas de malla ciclonica y portones. En los terrenos
rurales puede haber varios puntos de acceso, por lo que
se debe revisar todo el perfmetro para detectar senales de
actividades noautorizadas.
Iluminacion
La iluminacion aumenta la probabilidad de observar
a cualquier intrusos, pero unicamente es efectiva si
se combina como medida de seguridad con el uso de
vigilantes.
Guardias de seguridad
Los guardias de seguridad pueden controlar el acceso al
sitio y advertir oportunamente en caso de un incendio.
Para ser efectivos, los guardias deben contar con
iluminacion adecuada y patrullar el predio a pesar de los
mosquitos y las condiciones climaticas adversas.
Medidas adicionales
Los perros guardianes pueden impedir el acceso
de intrusos en los sitios con cerca perimetral, pero
generan problemas de responsabilidad civil y pueden
lastimarse con los alambres sueltos. Se ha considerado
usar detectores de movimiento en los sitios, pero el
movimiento de los animales en areas rurales provoca
falsas alarmas. Se han usado camaras en algunos lugares,
pero la calidad de las imagenes generalmente no es
adecuada para ayudar a capturar o aprehender a los
intrusos. Se ha considerado instalar detectores de humo
y de calor para prevenir incendios, pero el gasto y la
logfstica correspondientes resultan problematicos para los
proyectos de saneamiento.
Planeacion y prevention contra incendios
El mayor riesgo relacionado con los apilamientos de
llantas de desecho es un posible incendio. Una vez
iniciados, los incendios de llantas acumuladas tienden a
propagarse rapidamente, generando cantidades masivas
de humo y aceite y una importante contaminacion
de suelos y agua que provoca danos ambientales. A
continuacion se abordan los factores asociados con la
planeacion y la prevencion de incendios.
Papel del propietario u operador
Muchos incendios intencionales en los apilamientos de
llantas inician cuando se emprenden medidas coercitivas
para exigir el saneamiento o abatimiento inicial, lo
cual indica que el propietario del predio podrfa estar
buscando venganza o intentando evitar pagar la parte de
los costos del saneamiento que le corresponden. Como
regla general, esde 5 a 10 veces mas caro rehabilitar un
apilamiento de llantas de desecho contaminado por un
incendio que simplemente retirar las llantas.
Plan de respuesta a emergencias
Para los apilamientos grandes se debe elaborar un plan
de respuesta a emergencias con el que se apoye la
coordinacion en la notificacion y respuesta en caso de
algun incendio de llantas.
Estabilizacion inicial del predio
Los apilamientos grandes de llantas de desecho se deben
estabilizar para reducir la posibilidad de incendios e
incrementar la probabilidad de poder controlarlos. La
estabilizacion la puede iniciar el propietario del predio
como parte de un convenio de cumplimiento, o el
contratista durante el saneamiento inicial. Algunas de las
actividades importantes para la estabilizacion del sitio son
las siguientes:
Remocion de arboles, arbustos y pasto alrededor
de los apilamientos, para evitar la propagacion del
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fuego desde y hacia los alrededores, especialmente si
se trata de un sitio inactive.
Identificacion de los recursos disponibles para el
control de incendios e instalacion de herramientas
complementarias para el mismofin.
Creadon de por lo menos dos puntos de acceso
conectados entre sf para los vehfculos de
emergencia.
Creadon de Ifneas cortafuego de por lo menos 15
metros (50 pies) de ancho para dividir un apilamiento
grande en segmentos aislados. La Ifnea inicial debe
en forma general dividir el apilamiento en dos, y las
Ifneas que se tracen posteriormente deben crear
segmentos que no sean de un tamano mayor a
15 x 60 metros (50 x 200 pies). Los costados de los
apilamientos se deben estrechar gradualmente
para evitar que se desplomen en caso de que algun
incendio provoque turbulencia.
Estabilizacion de las Ifneas cortafuego para facilitar
el acceso de los vehfculos de emergencia y potenciar
al maximo la eficiencia de los contratistas durante las
actividades posteriores de abatimiento.
Saneamiento del predio
Durante el saneamiento del predio, los segmentos de
llantas apiladas se deben retirar paulatinamente para
ensanchar la separacion entre los segmentos que queden.
Combustion espontanea de los trozos de llanta
Los apilamientos elevados de trozos de llanta
compactados pueden sufrir una serie de reacciones
exotermicas que aumentan la temperatura y generan
gases combustibles en forma pirolftica. Los sfntomas de
este fenomeno en la superficie pueden ser sutiles, como
un leve olor a azufre, vapor que emana de las secciones
aisladas de la superficie del apilamiento, o un leve brillo
aceitoso en el agua que queda en las areas cercanas
despues de una precipitacion pluvial. La combustion
espontanea normalmente se presenta en los apilamientos
con masde 10 pies de profundidad y se han compactado
con maquinaria pesada durante su formacion. El
fenomeno se ha presentado con trozos de todos tamanos,
pero es mas comun con los pequenos.
La posible consecuencia de la combustion espontanea es
que se puede iniciar un incendio en el momento en que
se esta realizando el abatimiento. A medida que se van
retirando las llantas del area cercana a la zona de calor,
los gases y los trozos de llanta quedan expuestos al aire
y se encienden. Luego el fuego se propaga por todo el
apilamiento como si hubiera iniciado en la superficie,
como ha ocurrido con mas de 20 apilamientos y centres
de acopio. Una serial de este fenomeno es cuando se
encuentra un area de caucho derretido en forma de
hongo dentro del apilamiento. Es menester tener cuidado
en las labores de saneamiento en apilamientos elevados
de trozos compactados, ademas de tomar medidas para
controlar inmediatamente los incendios espontaneos
antes de que se propaguen.
Comunicacion
El exito en el saneamiento de los apilamientos de llantas
depende en gran parte de la buena comunicacion entre el
contratista y la dependencia gubernamental contratante.
Tanto la eficiencia como el respeto mutuo son producto
de la experiencia, que es fundamental para llevar a buen
termino los proyectos y programas de saneamiento de
llantas. El monitoreo de la obra y la facturacion tambien
son elementos importantes de la comunicacion, como se
indica a continuacion.
Comunicacion entre el contratista y la
dependencia gubernamental
Los planes y calendarios de saneamiento son
documentos de trabajo que estan sujetos a cambios
basados en factores como el clima, los desperfectos
del equipo, y las condiciones del mercado. La buena
comunicacion entre el contratista y la instancia
contratante constituye el fundamento para poder
realizar los ajustes correspondientes. El contratista
puede presentar informes de avances semanales,
quincenales, o mensuales en los que describa la
cantidad de llantas retiradas, el apego al calendario de
obra, los obstaculos, los ajustes, y las actividades que
se preven. Tambien cabe la posibilidad de presentar
los informes de avance verbalmente, quedando lo
anterior a criterio de la dependencia contratante.
Monitoreo de la obra
El monitoreo del desempeno consiste en el
equilibrio de los factores economicos, la necesidad,
la disponibilidad, y la experiencia. Para llevar a cabo
el seguimiento, los estados usan monitores de
tiempo completo, facilitan la visita de funcionarios
locales, revisan las bitacoras que Neva el personal de
seguridad o del contratista, y realizan visitas al predio
sin previo aviso, asf como auditorfas de los registros.
Facturacion
El contratista debera presentar facturas mensuales
acompanadas de toda la documentacion de apoyo.
Este procedimiento permite que se identifiquen los
problemas oportunamente y limita la cantidad de
tiempo necesario para la preparacion y revision de las
facturas.
Restauracion del sitio
Conclusion del saneamiento
El tema de la conclusion del saneamiento esta sujeto
a interpretacion cuando quedan llantas enterradas en
el predio. En general, los montones grandes de llantas
se retiran del predio, pero algunas llantas sueltas se
quedan en el lugar si menos del 25 por ciento de la llanta
sobresale de la superficie. En el caso de los trozos de
llanta, algunos estados exigen al contratista usar una
rastra de 2 pulgadas para extraerlos y retirarlos de la
superficie.
Otros residues
Otros materiales que se encuentran en los apilamientos
normalmente se separan y se colocan en pilas. En algunos
-------
Q. M
re
-------
CAPITULO 3
Hule molido
El hule molido, tambien conocido como miga de hule,
se obtiene al reducir de tamano las llantas de desecho
u otros productos hechos de hule. Para producir hule
molido, las llantas se pueden procesar con maquinaria
para cortarlas o molerlas, y luego los trozos se clasifican
para determinar el uso que se les puede dar. Dependiendo
del mercado al que se desee llegar, podrfa ser necesario
procesarlas mas para retirar todo el talon de metal.
Despues del procesamiento, el tamario de los trozos que
quedan generalmente oscila desde un mallaje 40 hasta
cerca de 6 cm (1/4 pulgada). El hule molido se puede
usar para una amplia gama de productos, que van desde
colchones para mascotas y conos para senalizacion, hasta
superficies para pistas de carreras y aditivos para asfalto.
Todas estas aplicaciones se abordaran en este capftulo.
Dentro de la jerarqufa tradicional del reciclaje, las
aplicaciones de mayor valor para las llantas de desecho
(los usos especiales que se les da a las llantas de desecho)
son aquellas en las que se utiliza el hule o caucho molido
por sus caracterfsticas especfficas de desempeno. Con
el fin de potenciar al maximo el valor de las llantas
de desecho, se ha dedicado una cantidad enorme de
recursos financieros, tecnicos y creativos al desarrollo de
tecnologfas para el procesamiento y la generacion de hule
molido, asf como al fomento de aplicaciones para usarlo.
Sin embargo, los resultados han sido muy diversos. La
Asociacion de Fabricantes de Caucho calcula que despues
de mas de 20 anos de esfuerzos concertados, apenas el
17 por ciento de las llantas de desecho que se generaron
en los Estados Unidos en el 2007 se procesaron para
obtener hule molido para usarse en aplicaciones creativas
(Ref. 1). Dado que estas aplicaciones tradicionalmente se
han desarrollado con lentitud y no se consumen en ellas
suficientes llantas, no pueden ser el vector principal de
un nuevo programa de gestion de llantas de desecho. Sin
embargo, siguen siendo una buena opcion de reciclaje y
un importante componente de la diversidad del mercado.
Los mercados de generacion de energfa e ingenierfa
civil son de gran magnitud y se pueden desarrollar mas
Llantas/Automotriz
Asfalto
Exportacion
Otros
Moldeo/Extrusi6n
DeportiW
Recreati™
Fuente: Asociacion de Fabricantes de Caucho
rapidamente, por lo que merecen la atencion inicial del
programa para estimular el uso integral de las llantas
de desecho; es por ello que esta gufa se concentra en
esas aplicaciones. No obstante, en forma simultanea
se pueden identificar y desarrollar otros mercados
importantes para el hule molido. Asimismo, con la
experiencia que se ha adquirido en los Estados Unidos,
existe la posibilidad de acelerar el crecimiento del
mercado en Mexico.
El desarrollo inicial de aplicaciones de ingenierfa civil y
generacion de combustible derivado de llantas (CDL)
no impedira que los procesadores de hule molido
obtengan las llantas de desecho que necesiten en un
futuro. A medida que se desarrollen mercados para
el hule molido, las llantas de desecho naturalmente
se canalizaran hacia productos con mayor valor. Los
productos de hule molido generan mayores ingresos,
lo que permite a los procesadores captar llantas de
desecho sin tener que cobrar cuotas de disposicion
tan altas. Las llantas de desecho generalmente se
trasladan al centra de acopio o reciclaje que cobre el
menor costo, por lo que los mercados que generen un
mayor valor naturalmente desplazaran a los mercados
de valor mas bajo, como las aplicaciones en ingenierfa
civil yel CDL.
PRINCIPALES MERCADOS PARA EL HULE
MOLIDO EN LOS EE.UU.
Las experiencias que ha habido en los Estados Unidos
no necesariamente reflejan como seran los mercados
en Mexico. No obstante, pueden servir como ejemplos
de aplicaciones que son susceptibles de fabricarse
y que los consumidores estan dispuestos a adquirir
-dos componentes fundamentals del desarrollo
de mercados. Las aplicaciones para el hule molido
normalmente se agrupan en los siguientes segmentos
de mercado:
Superficies deportivas/recreativas-Carpeta artificial
para campos deportivos, pasto natural (cesped), y como
recubrimiento amortiguador en areas de juegos para
proteger a los ninos de las cafdas.
Productos moldeados y extruidos - Diversos productos,
incluyendo tapetes, defensas para auto, y otros productos
originales.
Asfalto modificado con hule y selladores - Se agrega
hule molido al aglutinante asfaltico para mejorar
las caracterfsticas de desempeno de las vialidades,
incluyendo su duracion.
Figura 3-1. Distribution de los mercados para el hule molido en EE.UU.
-------
Llantas/uso automotriz - El hule molido proveniente de
llantas de desecho se usa para fabricar llantas nuevas, en
los compuestos de hule para recauchutar llantas usadas, y
en partes automotrices moldeadas.
Otras aplicaciones (principalmente del hule en grano
grueso) - El hule molido se usa principalmente como
cubierta protectora de color en la arquitectura de paisajes
o jardinerfa ornamental.
Exportation - El hule molido proveniente de Estados
Unidos se vende en mercados de Europa y Asia Oriental.
La Figura 3-1 muestra el porcentaje de hule molido usado
en los segmentos principales de mercado en el 2007,
segun las estimaciones de la Asociacion de Fabricantes
de Caucho de los EE.UU. (Ref. 1).
El proposito de las siguientes secciones es identificar
y describir brevemente los principales segmentos de
mercado, especialmente aquellos con el mayor fndice
de crecimiento en los Estados Unidos y el potencial mas
elevado para su desarrollo inicial en otros pafses, por
ejemplo, Mexico.
MERCADO DE SUPERFICIES DEPORTIVAS Y
RECREATIVAS
Las superficies deportivas y recreativas actualmente
representan uno de los mercados mas grandes y de
mayor crecimiento para el hule molido en los Estados
Unidos. Este segmento de mercado comprende una
amplia gama de aplicaciones y variaciones. En la
siguiente seccion se resumen las dos aplicaciones
mas importantes: el pasto sintetico deportivo y los
recubrimientos de seguridad para areas de juegos.
Pasto sintetico para campos deportivos
El pasto natural es tradicionalmente uno de los
elementos principales en los campos deportivos, pero
a medida que se va limitando su uso, el pasto se seca,
los deportistas pueden sufrir lesiones, y la apariencia
de los campos se torna poco atractiva. Asimismo,
el agua que se estanca en el pasto cuando llueve
puede impedir el uso de los campos y provocar danos.
Para lograr una buena carpeta de pasto se tiene que
regar, fertilizar, y reemplazar con regularidad, lo cual
redunda en considerables costos de mantenimiento.
Las superficies de pasto danadas pueden contribuir a
que los jugadores se lesionen, ya que el suelo se vuelve
duro, lodoso, o con poca traccion. La identificacion de
los costos asociados con el mantenimiento y las lesiones
ha impulsado el desarrollo de otras alternativas.
Las primeras superficies deportivas sinteticas que se
desarrollaron fueron para estadios techados en los que
la falta de luz solar impedfa el uso de pasto natural. Uno
de los precursores fue el Astrodome en Houston,Texas,
que hizo que la marca registrada Astroturf se convirtiera
en el nombre generico de una primera generacion
de superficies artificiales para juego. En la decada de
1990 se desarrollaron sistemas mas sofisticados con
hule molido para subsanaralgunos de los problemas
relacionados con las superficies sinteticas iniciales.
Estos avanzados sistemas de recubrimiento de pasto se
aplicaron inicialmente en importantes estadios de futbol
americano de equipos profesionales y de las principales
universidades, pero ahora su uso esta ampliamente
difundido en campos deportivos de todos los niveles.
Description
En la generacion actual de pasto artificial deportivo se
usan hojas de polietileno verde de 7.6-cm (3 pulgadas)
de longitud, incrustadas en una base porosa para
formar un marco estructural parecido a una alfombra.
Esta carpeta sintetica se extiende sobre un sofisticado
sistema de desague que permite drenar el agua de lluvia
rapidamente y esta relleno de arena de sflice, hule molido,
o capas de los dos elementos. La Figura 3-2 presenta un
esquema del diseno del pasto FieldTurf Tarkett.
El resultado es un pasto atractivo que se drena
rapidamente y puede aguantar un uso pesado. Las
finas hojas de polietileno que se asemejan al pasto le
agregan propiedades de retencion al hule molido y este
rSJSTEHA FIELDTURF
Figura 3-2. Corte transversal del pasto Field Turf.
Foto cortesfa de FieldTurfTarkett.
Estadio Berry, Distrito Escolar Independiente de Cy-Fair, Houston, Texas.
Foto de Terry Gray, TAG
sirve de relleno amortiguador, a la vez que el sistema de
pasto sintetico combinado resiste el impacto ffsico de
las actividades deportivas. El substrate -que sostiene
las hojas— las hojas mismas, el hule molido, y otros
parametros del sistema, se pueden variar para lograr
caracterfsticas especfficas para los distintos deportes.
Cada fabricante tiene variaciones cuyo proposito es
ofrecer ventajas tecnicas o economicas. La fotograffa
-------
Cuadro 3-1. Listado parcial de las instalaciones con pasto sintetico en Mexico
Nombre del proyecto
Pyesa Tenis-TV Azteca
Tec de Monterrey CEM
Centre Asturiano de Mexico
Centre Asturiano de Mexico-Field #5
Centra Asturiano de Mexico-Field #4
Centra Asturiano de Mexico-Field #3
Mas Futbol Leon
Unidad DeportivaValenciana-Field 2
Unidad DeportivaValenciana-Field 7
Unidad DeportivaValenciana-Field 1
Unidad DeportivaValenciana-Base ball
Mario Castro Field-Sport 7
Soccer City Querataro-Field 2
Soccer City Celaya
Soccer Society Aguas Calientes
Roberto Pina Field
Futura Soccer
Charrua Field
Dinamo Irapuato Field
John F. Kennedy School-Tampico Field
John F. Kennedy School-Main Field
Sportfield/AstroPlay Inventory
Colegio Marcelina
University of Toluca
Soluciones Industrials
Perfect Tu Cancha
Canchas Sinteticas
Ciudad
Monterrey
Guanajuato
Ciudad de Mexico
Mexico City
Mexico City
Mexico
Leon
Guanajuato
Guanajuato
Guanajuato
Guanajuato
Queretaro
Queretaro
Celaya
Guanajuato
Guanajuato
Veracruz
Charrua
Irapuato
Tarn pi co
Queretaro
Mexico City
Queretaro
Toluca
Queretaro
Guatemala City
Tegucigalpa
Pa is
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Mexico
Guatemala
Honduras
Ano
R2003
04/07/2008
09/25/2007
09/21/2007
09/21/2007
09/21/2007
10/18/2006
06/07/2006
05/10/2006
05/10/2006
03/29/2006
01/24/2006
01/14/2006
01/05/2006
12/15/2005
11/14/2005
11/05/2005
09/30/2005
09/12/2005
09/02/2005
08/25/2005
N2003
R2003
R2003
2007-2008
2007-2008
2005-2008
que se encuentra a la derecha muestra un ejemplo de un
campo de futbol americano.
Situation actual del mercado
El uso del pasto sintetico deportivo se ha extendido
rapidamente, contandoseen Norteamerica unas 1,00
instalaciones aproximadamente en el 2008, y cientos mas
en Europa, segun la organizacion SyntheticTurf Council
(www.syntheticturfcouncil.org). Estas instalaciones van
desde enormes estadios hasta pequenas canchas de
juego municipales. Se ha instalado pasto para futbol
soccer, futbol americano, hockey de campo, beisbol,
otros deportes, y canchas de entrenamiento. La empresa
FieldTurf Tarkett es una de las primeras que fabrico pasto
sintetico, y se cree que ha instalado mas de la mitad
de estos recubrimientos de pasto. Otras empresas ya
establecidas en el ramo de los campos deportivos son
General Sports, 1C Improvements, Sportexe, Sprint Turf,
entre otras. Muchas de estas empresas cuentan con sitios
en Internet en los que identifican sus oficinas
regionales, sus representantes, e instaladores
autorizados.
El cuadro 3-1 presenta un listado parcial de las
instalaciones en Mexico, el cual no es completo, pero
Canchas del Club Necaxa en la que se usa hule molido
para crearpasto sintetico
Foto cortesfa de FieldTurf Tarkett
-------
indica que hay mas de 30 instalaciones en importantes
estadiosy terrenes dejuegoen Mexico.
Las canchas del Club de Futbol Soccer Necaxa, instaladas
en el 2003 en Aguascalientes, Mexico, se muestran
a continuacion como ejemplo. Algunas de estas
instalaciones tienen mas de 10 anos, lo cual constituye
una base de experiencia a nivel local. Asimismo, algunos
de los sistemas han sido analizados y aprobados por la
Federacion Internacional de Futbol Asociado [Federation
Internationale de Football Association o FIFA] con sede
en Zurich, Suiza, el organo que establece las normas
que rigen el funcionamiento del pasto en estos campos
deportivos.
Requerimientos del hule molido
Todos los mas destacados sistemas de pasto sintetico
usan hule molido como material principal de relleno
para envolver las hojas verdes de polietileno. El tipo
y el tamano del hule molido varfan dependiendo del
I fabricante. Algunos usan principalmente hule molido
criogenico que se produce congelando el hule en
trozo antes de triturarlo en un molino de martillo,
una maquina que pulveriza el hule convirtiendolo
en partfculas finas. El producto resultante es suave
al tacto y tiende a fluir facilmente cuando se aplica a
los campos deportivos. Otros fabricantes usan "hule
ambiente", que se produce con equipo de corte y
compresion a temperatura ambiente. Este producto
tiende a tener una forma mas irregular en la superficie
y consistencia mas cohesiva. Tambien se usa en
ocasiones un producto llamado"hule criambiente",
que se fabrica principalmente mediante un proceso
criogenico, seguido por un procesamiento secundario
a temperatura ambiente, para generar caracterfsticas
de desempeno hfbridas.
Los requerimientos en cuanto al tamano de los trozos
tambien varfan segun el fabricante. Las distribuciones
mas comunes para los campos deportivos son
mallaje 14-30 y mallaje 10-14. El termino "mallaje" se
utiliza para describir el tamano, y equivale al numero
de agujeros por pulgada que tiene el material. Las
especificaciones generalmente exigen tambien que
se retiren practicamente toda la tela y el alambre de
refuerzo que se encuentra en las llantas de desecho.
La experiencia ha demostrado que para lograr un buen
desempeno del pasto sintetico es fundamental tener un
adecuado control de calidad del hule molido.
Generalmente se usan aproximadamente 3 libras de hule
molido por pie cuadrado de pasto sintetico, dependiendo
del fabricante, el diseno, y las caracterfsticas que se
desean en la superficie. Por lotanto, los 1,000 nuevos
campos que se espera cubrir en el 2008 en Norteamerica,
cuyo tamano en promedio es de unos 7,500 metros
cuadrados (80,000 pies cuadrados), utilizarfan alrededor
de 110 millones de kilogramos (240 millones de libras)
de hule molido. Esta cantidad representa un crecimiento
continue en comparacion con los 800 campos instalados
en el 2007, segun la Asociacion de Fabricantes de Caucho,
ademas de ser uno de los mercados mas grandes para el
hule molido. Quienes participan en la industria consideran
que el mercado tiene mas potencial de crecimiento y no
ha llegado aun a su demanda maxima.
Ventajas y desventajas de la aplicacion
Practicamente todos los productos tienen ventajas
y desventajas, y los nuevos productos normalmente
generan dudas. Los fabricantes de pasto sintetico
aseguran que sus productos ofrecen las siguientes
ventajas en comparacion con el pasto natural tradicional:
• Lesiones/Salud - El pasto sintetico conserva sus
propiedades aunque varfen las condiciones de
clima, uso y mantenimiento. Segun un estudio de la
Asociacion Nacional de Deportistas Universitarios
[National Collegiate Athletic Association o NCAA] en
el que se compararon los fndices de lesiones durante
el ano escolar 2003-2004, el fndice de lesiones
durante entrenamientos fue de 4.4 por ciento en
pasto natural y 3.5 por ciento en pasto sintetico
(Ref. 2). Otros estudios indican quela frecuencia de
las lesiones es similar en ambas superficies, pero la
gravedad es mayor en las que suceden sobre pasto
natural. Hay mas lesiones neurales, de la cabeza y
de los ligamentos sobre pasto natural, mientras que
sobre pasto sintetico hay mas lesiones epidurales,
traumatismos musculares, y otras relacionadas con la
temperatura. (Ref. 3,4).
• Economia - El costo inicial del pasto sintetico se
compensa con la reduccion en los requerimientos
de mantenimiento, como el riego, fertilizacion, uso
de plaguicidas, cortes, reemplazo de placas de pasto,
y mano de obra. En algunos casos, el presupuesto,
la falta de conocimiento y la poca disponibilidad
de mano de obra pueden impedir que se le de
mantenimiento adecuado al pasto.
• Disponibilidad - Cuando el pasto tradicional se
moja, no se puede evitar que sufra cuantiosos
danos, lo que limita el uso de las instalaciones. Por
el contrario, el pasto sintetico se drena pronto, por
lo que se puede usar rapidamente despues de una
lluvia. Ademas, segun los informes, el pasto sintetico
puede tolerar hasta 3,000 horas anuales de uso, que
es alrededor de cuatro veces mas que lo que tolera el
pasto natural, lo que permite el uso frecuente de las
canchas para distintos deportes.
Estos factores han impulsado el rapido crecimiento de
esta aplicacion, aunque tambien han surgido dudas
acerca del sistema de pasto sintetico. A continuacion
se plantean algunas de las principales inquietudes, la
situacion actual, y las conclusiones a las que se ha llegado
con base en los datos disponibles.
• Temperatura elevada del pasto - Los trozos de
hule negro y las hojas de pasto sintetico de color
absorben la energfa lumfnica y se calientan mas
que la temperatura ambiente. Los pocos datos que
existen indican temperaturas en la superficie de 49 o
-------
C a 65 o C (120o a 150o F) en dfas soleados de verano
con temperatura ambiente de alrededor de 35 o
C (95 a lOOo F). Hay otras superficies quetambien
tienden a superar la temperatura ambiente, como
las calles cubiertas con cemento y la arena de color
claro en las playas. El Departamento de Conservacion
Ambiental del Estado de Nueva York realize en el
2009 un estudio que indica que la temperatura de
la superficie del pasto sintetico fue mayor que la del
pasto sintetico o la arena, pero que las temperaturas
registradas por termometros de bulbo humedo
que reflejan de manera mas precisa la tension
termica real fueron similares y tienen un impacto
mfnimo para los deportistas (Ref. 5). Las reacciones
de los clientes han sido diversas: a algunos no les
preocupa, mientras que otros han limitado el uso
de las instalaciones durante las horas de mayor
temperatura o usan rociadores de agua para enfriar
la superficie antes de usarla (Ref. 3).
Lixiviacion de metales - El caucho o hule de
llanta contiene zinc, azufre, y pequenas cantidades
de otros materiales que se encuentran de forma
natural en el medio ambiente en concentraciones
mayores que las que puede filtrar el agua que fluye
entre el hule (por encima del nivel del manto). Estos
metales se encuentran en la matriz de polfmero de
hule vulcanizado (hule alterado qufmicamente para
incrementar su elasticidad y reducir su sensibilidad
a la temperatura), pero el agua los puede lixiviar de
la superficie del hule. Varios estudios indican que
estos metales no constituyen un peligro agudo ni
cronico para la salud o el medio ambiente en las
condiciones que normalmente se encuentran en las
canchas deportivas, segun los criterios cientfficos de
evaluacion establecidos (Refs. Sail).
Emisiones qufmicas organicas - Los estudios
indican que existe una amplia gama de compuestos
organicos que pueden emitirse desde o hacia la
superficie de los trozos de hule molido. En estudios
detallados que se han realizado en Europa se
concluyo que estos materiales no representaban
un peligro considerable para los jugadores o los
espectadores en estadios al aire libre que cuentan
con pasto sintetico (Refs. 11 a 14). Se sugiere
ademas que mantener un fndice mfnimo de
recambio atmosferico dentro del diseno normal
del inmueble ayuda a limitar la exposicion en los
estadios techados. Estos estudios se hicieron a
rafz de inquietudes que surgieron en Europa en
el 2002. Las federaciones deportivas examinaron
los datos y decidieron que las superficies con hule
molido eran adecuadas para sus deportistas. El
tema ha vuelto a surgir en el noreste de los Estados
Unidos y se han realizado otros analisis de los datos
disponibles, en los que generalmente se ha llegado
a las mismas conclusiones en materia de seguridad
y medio ambiente. En la seccion de Referencias que
se encuentra al final de este apartado se encuentra
un listadode los estudios representatives (Refs. 15 a
23). Ninguno de ellos indica que alguna de las miles
de superficies recubiertas en los Estados Unidos o
Europa haya provocado problemas de salud a los
deportistas o a los espectadores. En algunos se cita
la necesidad de contar con mas datos, especialmente
de tipo practice, que provengan de instalaciones que
se hayan hecho en campos deportivos. En los EE.UU.,
el Estado de Nueva York emitio en mayo del 2009
un informe con pruebas de campo estructuradas
que confirman que este material y las superficies
fabricadas con el son aceptables (Ref. 5). California
esta actualmente planeando la realizacion de
pruebas de campo estructuradas para ampliar aun
mas la base de datos existente (Ref. 24).
Superficies De Seguridad Para Areas De
Juego
Alrededor de las areas de juego comunmente se
utilizan arena, virutas de madera, y gravilla como
amortiguador, pero estos materiales tienen sus
limitaciones. Las virutas de madera se deterioran con
el tiempo y pierden su capacidad de amortiguar, por
lo que frecuentemente se tienen que agregar mas
virutas de relleno. Por otro lado, la capacidad de la
arena y la gravilla para absorber impactos es limitada.
El desarrollo de tecnologfas para el procesamiento de
llantas de desecho ha generado productos idoneos
para tres tipos de superficies de amortiguamiento
para areas de juego que han sido aceptados en los
Estados Unidos.
Description
Las tres alternativas para el amortiguamiento en areas
de juego en las que se usan distintas formas del hule
molido son: (1) relleno suelto, (2) vaciado en la obra, y
(3) baldosas moldeadas. El relleno suelto, que se ilustra
en la Figura 3-3, fue el primer material de seguridad
para areas de juego derivado de llantas de desecho. Se
trata simplemente de hule molido de alrededor de 1
Figura 3-3. Instalacion de relleno suelto de hule molido
Foto cortesfa de American Rubber Technologies, Jacksonville, Florida
-------
cm (3/8 de pulgada) al que se le ha quitado practicamente
todo el alambre de refuerzo. Algunos rellenos sueltos se
fabrican a partir de llantas para camioneta reforzadas con
tela o de llantas para todo terreno, para garantizar que
no contengan alambre. Este relleno se distribuye debajo
yalrededor de losjuegos infantiles. Generalmente una
capa de 14cm (6 pulgadas) deespesor brinda proteccion
en caso de cafdas desde una altura de unos 3 m (10 a
12 pies), que es alrededor del doble de proteccion que
ofrecen los materiales tradicionales. El relleno de hule
molido suelto normalmente se coloca sobre un sustrato
que permite que los Ifquidos fluyan libremente, con un
borde de madera que impide que se saiga del area de
juegos. Las llantas son de color negro, pero el relleno
suelto tambien se puede tenir antes de instalarlo para
mejorar la apariencia estetica del area.
Para el relleno en areas de juego vaciado en la obra
que se muestra en la Figura 3-4 se usa un aglutinante
de poliuretano que permite fusionar el hule molido o
el polvo residual del lijado de llantas y convertirlos en
un tapete protector de 5 a 10 cm (2 a 4 pulgadas) de
espesor. El hule molido y el aglutinante de poliuretano
comunmente se mezclan en el sitio de la obra en una
mezcladora de cemento portatil y luego se vacfan
y emparejan con liana. Generalmente se Integra a
la base de hule molido una capa tenida de hule de
monomero de etileno-propileno-dieno (MEPD) para
dar un patron o color caracterfstico a la superficie. El
recubrimiento vaciado en la obra normalmente se
instala sobre una superficie dura como el asfalto para
que tenga una base estable. Se debe disenar y probar
la instalacion de manera que brinde proteccion contra
cafdas desde la altura que tienen losjuegos infantiles
instalados en el area.
El hule molido tambien se puede moldear en forma
de baldosas gruesas que se acoplan entre sf y sirven
de proteccion contra cafdas. Este tipo de baldosas,
que se muestran en la Figura 3-5, normalmente son
cuadrados de 1/3 a 2/3 m (1 a 2 pies) por lado y 5
a 10 cm (2 a 4 pulgadas) degrosor, y comunmente
se adhieren a un sustrato duro como el asfalto. El
Figura 3-4. Instalacion en la obra
Foto cortesfa de Calgary, Canada Parks and Recreation
Figura 3-5. Instalacion de baldosas entrelazadas
Foto cortesfa de Calgary, Canada Parks and Recreation
proposito de estas baldosas es ofrecer una superficie
durable que cumpla con las especificaciones definidas de
amortiguamiento.
Situation actual del mercado
El uso de estos tres productos de hule molido para areas
de juego esta ampliamente difundido, pero no existen
datos de mercado publicados para definir las cantidades
especfficas de hule molido que se usan anualmente en
estas instalaciones. Su uso se ha extendido, pero no es
un mercado de rapido crecimiento. Muchos estados
han impulsado el uso de estos productos mediante el
otorgamiento de subsidies para financiar su costo, pero
los volumenes que se manejan fuera de estos programas
especiales son limitados. California, Florida, Kentucky e
Illinois son algunos de los estados que han promovido
sustancialmente esta aplicacion.
El relleno suelto es el mas economico de instalar. Se
ha usado ampliamente en Florida y Kentucky. El gasto
principal es el hule molido en sf, mas la preparacion de
la base y el borde perimetral en el area en la que se va a
instalar el relleno. El costo inicial generalmente es mayor
que el de las virutas de madera, pero el hule molido no se
descompone, por lo que el costo anual de reemplazo es
mas bajo.Todos los productos de amortiguamiento para
areas de juego que se aplican sueltos se deben volver
a emparejar periodicamente para mantener el nivel de
grosor idoneo debajo y alrededor de losjuegos.
El costo total del relleno vaciado en la obra y las baldosas
ya instaladas normalmente es de 4 a 10 veces mayor que
el del relleno suelto, debido a la preparacion de la base,
el gasto de los aglutinantes, y la mano de obra necesaria
para la instalacion. El vaciado en la obra y las baldosas se
han usado ampliamente en California y Florida gracias a
subsidies del gobierno estatal que fomentan el desarrollo
del mercado, pero su uso es limitado cuando no se cuenta
con estos apoyos.
Requerimientos del hule molido
En las superficies para areas de juegos se usan trozos de
hule molido de diversos de tamanos. La fabricacion de
distintos tamanos de relleno suelto esta subordinada a
la necesidad de separar y remover practicamente todo el
alambre de refuerzo de las llantas de desecho para evitar
-------
que algun usuario sufra heridas o lesiones. Normalmente
el relleno es de 1/2 a 114 cm (14 a 1/2 de pulgada) y
frecuentemente se obtiene de llantas para camioneta
reforzadas con tela o llantas para vehfculos agrfcolas todo
terreno que no contienen alambre delgado de refuerzo,
a fin de reducir al mfnimo la posibilidad de que haya
alambre residual en el producto. El alambre grueso para
talon que se encuentra alrededor del rin de la llanta se
retira con equipo separador antes de procesar las llantas,
o con imanes despues del procesamiento. El material
debe estar libre de partfculas de mallaje menor a 20 para
reducir al mfnimo la generacion de polvo y partfculas
pequenas que se adhieren a la piel a la ropa igual que la
suciedad. La pelusa residual de la tela de refuerzo que
se usa en las llantas a veces se deja en el hule molido, ya
que puede mejorar la resistencia, pero tambien puede
reducir el punto de inflamacion de la mezcla y dejarla
susceptible a que los vandalos le puedan prender fuego
masfacilmente.
Para las baldosas vaciadas en la obra generalmente se
usa hule molido de 3 a 10 mm (3/8 a 1/8 de pulgada). En
ambos casos, la tela se remueve para mejorar la eficiencia
y la efectividad del aglutinante, y el alambre se tiene
que eliminar para minimizar la posibilidad de que algun
usuario sufra raspones o cortaduras. Comunmente se
agrega a la superficie de hule molido una capa de hule
sintetico, conocido como MEPD (hule de monomero de
etileno propileno dieno) o caucho clase M, el cual se tine
para agregar color y realzar la belleza de la superficie.
Los colores claros pueden reducir la absorcion de la luz y
ayudar a bajar la temperatura de la superficie en los climas
calidos.
Ventajas y desventajas de la aplicacion
Durabilidad - El hule es flexible, resistente, y duradero,
propiedades que lo convierten en un buen material de
amortiguamiento para exteriores. Algunas areas de juegos
con relleno sueltotienen mas de lOanosy unicamente
se les ha tenido que agregar una mfnima cantidad de
hule molido adicional para reemplazar el material que se
ha perdido. La longevidad de las superficies vaciadas en
la obra y de las baldosas depende de la efectividad de la
instalacion, el aglutinante, el sustrato, y el uso, pero los
fabricantes normalmente contemplan una duracion de
mas de5 anos.
Facilidad de acceso - Un aspecto que puede ser
importante es la posibilidad de que los ninos que andan
en silla de ruedas o muletas puedan usar los juegos. Las
excelentes caracterfsticas de amortiguacion del relleno
suelto tambien lo convierten en un material menos
estable en los puntos donde se concentran cargas, como
es el caso de las sillas de ruedas, pero se ha informado
que algunos productos han pasado pruebas en las que
se demuestra su accesibilidad. El vaciado en la obra y
las baldosas tienen excelente accesibilidad, por lo que
en algunas areas de juegos se usan en los caminos de
acceso y alrededor de algunos juegos para facilitar su uso,
mientras que en otras areas se usa relleno suelto para
controlar costos.
Inflamabilidad - El hule de llanta tiene un punto de
inflamacion de mas de 290° centfgrados (550° Fahrenheit),
que es mas alto que el de las virutas de madera seca, por
lo que no es tan facilmente inflamable. Se han presentado
incendios en instalaciones con relleno suelto, pero no ha
habido lesiones ni danos ambientales aparte del humo
inicial. El Departamento de Reciclaje y Recuperacion
de Recursos de California (CalRecycle) documento un
examen detallado de un incendio en un area de juego sin
encontrar ningun dano ambiental residual (Ref. 26).
Ventajas y desventajas de la aplicacion para la
salud publica y el medio ambiente
Sensibilidad al latex- Un pequeno porcentaje de
gente es sensible al latex que se encuentra en algunos
tipos de hule. CalRecycle realize pruebas de sensibilidad
al latex en caucho de estireno-butadieno (SBR, por
sus siglas en ingles) derivado de llantas de desecho,
como parte de su analisis exhaustive de las superficies
de hule molido para areas de juego. No se detecto
ninguna sensibilidad al usar procedimientos de prueba
establecidos en hule molido de SBR y MEPD, ni se
encontraron casos documentados en la consulta de la
literatura disponible (Ref. 22).
Toxicidad - En el caso de las aplicaciones en areas
de juegos y pasto sintetico han surgido inquietudes
sobre la toxicidad y el medio ambiente en relacion
con el hule molido, habiendose llegado a las mismas
conclusiones generales anteriormente mencionadas.
El informe detallado de CalRecycle aborda muchas
de estas inquietudes. En el (1) no se identifica ningun
inconveniente que impida el uso de las excelentes
caracterfsticas de amortiguacion del hule molido
en las superficies de las areas de juego, y (2) se
reconocen los beneficios de reducir las lesiones con
el usode hule molido. El informe setitula"Evaluacion
de los efectos sobre la salud de las llantas de desecho
recicladas en productos para areas de juego y pistas
de atletismo" ["Evaluation of Health Effects of Recycled
Waste Tires in Playground and Track Products" (Ref 22)]
y esta disponible en el sitio web de CalRecycle en www.
calrecycle.ca.gov.
Amortiguamiento de impactos - El principal objetivo
de los recubrimientos de seguridad para areas de
juegos infantiles es reducir el impacto de las cafdas,
y las tres alternativas citadas pueden servir para esta
funcion igual o mejor que los materiales naturales si
se instalan bien y se les da el mantenimiento adecuado
(Ref. 24). La Comision para la Seguridad de los Productos
de Consumo de los EE.UU. [U.S. Consumer Product
Safety Commission] ha elaborado una gufa en la que se
presentan datos detallados y se plantean parametros
para las areas de juego, incluyendo las superficies. El
documento esta disponible en el sitio web www.cpsc.
gov/como Publicacion 325, titulada"Manual de seguridad
para juegos infantiles publicos ["Handbookfor Public
Playground Safety"]
-------
PRODUCTOS MOLDEADOS Y EXTRUIDOS
Los productos moldeados o extruidos se pueden crear
vaciando hule caliente en un molde o troquel para
dar forma a un nuevo producto. Este es un mercado
muy versatil que puede generar una gran variedad
de productos que van desde juguetes para mascotas,
defensas para auto, empaques, y mangueras para jardfn,
hasta complejos componentes para equipo medico y
electrico.
Los productos moldeados y extruidos son la segunda
aplicacion mas importante del hule molido proveniente
de llantas de desecho, segun datos de mercado
compilados por la Asociacion de Fabricantes de Caucho
(Ref. 1). Estos productos representaron el 36 por
ciento del uso del hule molido en los Estados Unidos
en el 2007, y constituyen un mercado que continua
creciendo. Este es un mercado diverse en cuanto a los
productos y la tecnologfa para la fabricacion, y podrfa
tener buenas posibilidades de aplicacion en Mexico. El
objetivo de este resumen es identificar las principales
categorfas de productos y las tecnologfas, y presentar
referencias para consulta adicional.
Description
Los productos moldeados hechos de polvo de lijado
(partfculas de hule que se sacan del casco de la
llanta durante el recauchutado) han existido durante
muchos anos, pero la gama de productos y el tamano
de los mercados se han ampliado considerablemente
en los ultimosS a 10 anos. Hay tres tecnologfas
que son las principales para fabricar productos en
los que se usa el hule molido solo o mezclado con
otros materiales. A continuacion se describen dichas
tecnologfas
Ejemplo de conos de hule moldeado para serialization
Foto cortesfa de Candy Lee
Productos moldeados
Muchos de los productos iniciales eran partes moldeadas
relativamente pequenas, como las rueditas para los botes
de basura. Hay muchas variaciones en la tecnologfa de
moldeo, y todas usan un proceso basico similar. Una
materia prima o mezcla se somete a pretratamiento para
que fluya a un molde, en donde el material se cura, enfrfa
y saca del molde, para obtener una forma solida que
cumpla con especificaciones definidas. El pretratamiento
puede incluir calentar, mezclar y agregar aditivos para
crear una materia prima homogenea y semi-viscosa. Una
vez que se ha introducido en el molde, la temperatura, la
presion y el tiempo de reaccion permiten que el material
se solidifique.Tambien hay muchas variaciones en cuanto
al nivel de automatizacion, el equilibrio del capital, y
el costo de la mano de obra en los distintos ambientes
operatives. Esta tecnologfa basica se ha probado
extensamente con muchos polfmeros y materiales de
caucho, incluyendo mezclas con hule molido. Todos los
componentes del proceso requieren de experimentacion
para optimizar la eficiencia y la calidad del producto. Esta
tecnologfa puede exigir mucha mano de obra en su forma
basica, por lo que lo economico de la mano de obra en
Mexico puede favorecer la fabricacion de estos productos,
asf como la creacion de empleos.
Un ejemplo de un mercado potencialmente viable en el
que se usa este proceso es la produccion de conos para
senalizacion (tambien conocidos como conos viales,
conos de seguridad, o conos de obra). La base de los
conos se produce mediante el moldeo de compresion del
hule molido que se obtienen de las llantas de desecho. El
cuerpo del cono se hace de material plastico recuperado.
El contenido de los materiales reciclados puede variar
entre 50 y 100 por ciento, dependiendo del proceso de
produccion, por lo que estos productos son ecologicos.
Hay mas informacion sobre el uso del hule molido en los
conos viales en la pagina http://www.epa.gov/epawaste/
conserve/tools/cpg/products/cones.htm.
Sistemas combinados
Los productos combinados con hule generalmente se
refieren al uso de poliuretanos, azufre, latex, u otros
ingredientes para fusionar el material particulado y
convertirlo en algun producto especffico. Para lo anterior
a veces se usan presion y temperatura que permiten
incrementar la densidad y optimizar la eficiencia. Esta
tecnologfa inicialmente se uso en productos de gran
tamano y bajo volumen, como los rellenos para cruces
ferroviarios y los topes para control de trafico vehicular. Al
haber ahora mejores aglutinantes y mas creatividad en los
productos, ha surgido una amplia gama de productos de
mayor volumen que se han producido y comercializado
con exito. Los sencillos tapetes de bienvenida en los que
se usaba hule molido combinado han evolucionado
hasta convertirse en tapetes con disenos atractivos para
los mercados masivos, por lo que se han convertido en
un importante consumidor de hule molido, ademas de
haber ahora otros tapetes que han ganado aceptacion en
aplicaciones agrfcolas, recreativas y de construccion. Por
-------
ejemplo, se ha demostrado que colocar tapetes en areas
agro-ganaderas incrementa la produccion de leche del
ganado vacuno y mejora el peso del ganado productor
de carne. Esto representa un impulse a este importante
segmento de mercado ya establecido en Norteamerica.
Las baldosas para areas de juegos que se mencionan
en la seccion anterior son un ejemplo de un producto
combinado. En un nuevo mercado en desarrollo se
usan placas delgadas de hule molido combinado a
manera de amortiguador y aislante del sonido en
zonas habitacionales. Este producto a veces se fabrica
desprendiendo una capa delgada de un cilindro grande
de hule combinado, con lo que se logra producir un rollo
grande de recubrimiento de caucho de Vi a 1 cm (!4 a 3/8
de pulgada) de grosor que se puede transportar e instalar
facilmente. Este material tambien se puede fabricar en
forma de hojas de distintos tamanos.
Se han usado muchos aglutinantes distintos, pero los
poliuretanos y el azufre son los mas comunes. El azufre
se considera mas durable e idoneo para la exposicion a
los rayos ultravioleta (UV) en aplicaciones para exteriores.
Algunos tipos de poliuretano pueden tolerar los rayos
UV, y en estos productos se puede usar colorante para
proteger el aglutinante de poliuretano de la exposicion a
los rayos UV.
El hule molido combinado se ha usado para fabricar
cientos de productos, tanto para mercados pequenos
como grandes. Algunos productos y procesos son
sencillos, mientras que otros necesariamente se
han hecho mas sofisticados para acatar algunas
especificaciones o para lograr la eficiencia requerida para
competir en el mercado. Es fundamental entender bien
los productos actuales, los requisites de desempeno, la
tecnologfa de proceso, y las condiciones economicas para
desarrollar estas aplicaciones satisfactoriamente. El exito
generalmente requiere de un esfuerzo constante durante
cierto tiempo.
Extrusion
Los artfculos largos como mangueras, burletes, tubos,
molduras, y bandas comunmente se fabrican mediante
el proceso de extrusion. Tambien hay muchas variaciones
de esta tecnologfa, pero normalmente en ella se utiliza un
sistema de rosca sinffn para mezclar, calentar y expulsar el
material a traves de un troquel para producir una forma
continua. Este proceso es sensible a muchos parametros
y requiere hule molido de mallaje fino (mallaje 30 a 200).
Cualquier alambre ofibra residual puede acelerar el
desgaste o danar los cabezales y el equipo de extrusion.
En un futuro podrfa haber mas campos de aplicacion para
el uso de mezclas de hule molido y plastico en la extrusion
para generar productos como madera sintetica, tejas, y
otros materiales estructurales.
Requerimientos del hule molido
Las especificaciones del hule molido para este segmento
de mercado dependen del proceso, el producto y las
condiciones economicas. Segun las caracterfsticas que
se desee obtener seran los requerimientos de tamano
de los trozos de hule molido que se usen en estas
aplicaciones. Los trozos de mayor tamano requieren
menos aglutinante y retienen las caracterfsticas del
hule, pero necesariamente el producto resultante tiene
menos fuerza de aglutinacion y una textura mas burda
en la superficie. Las baldosas de seguridad para areas de
juego son un ejemplo de uso de hule molido de unos
0.5 cm (VA de pulgada). Las partfculas mas finas (mallaje
10 a 40) requieren mas aglutinante, por lo que cuentan
con mas fuerza, y brindan una superficie mas lisa que se
asemeja a la de los materiales vfrgenes. Los volantes y
guardafangos para autos son dos ejemplos de productos
que requieren partfculas asf de finas.
La economfa tambien es un factor en la seleccion. El
costo del hule molido generalmente se incrementa
cuanto menor sea el tamano de los trozos, y los
aglutinantes generalmente son mucho mas caros
que el hule molido. En consecuencia, los productos
que se fabrican con hule mas fino y mas aglutinante
normalmente son mas caros. En ultima instancia,
producto debe ser lo suficientemente rentable como
para poder competir en el mercado.
Ventajas y desventajas de la aplicacion
Materia prima de bajo costo
El hule molido puede ser un material de bajo
costo con muchas de las propiedades intrfnsecas
de desempeno del hule puro. La creatividad y
la tecnologfa para su uso han incrementado la
diversidad y los volumenes del mercado. Se preve que
esta tendencia continue a medida que aumentan los
costos del material virgen.
Dificultades para el desplazamiento
Hacer un nuevo producto puede implicar una
inversion considerable en tecnologfa de proceso,
equipo, optimizacion, pruebas del producto,
distribucion y mercadeo. Todo esto exige tiempo y
recursos que con frecuencia se subestiman. Incorporar
el hule molido a una formula ya existente puede
plantear dificultades similares, especialmente para la
optimizacion del proceso y las pruebas del producto.
Mezclas
El hule generalmente funciona como relleno en las
mezclas con plastico. El hule termofraguado y el
termoplastico no se aglutinan de manera natural, por
lo que las caracterfsticas de desempeno del plastico
sufren cambios considerables al agregar el hule. La
resistencia al impacto normalmente aumenta, pero
otras propiedades importantes como la resistencia a la
traccion y el alargamiento se reducen considerablemente,
disminuyendoasf la resistencia del producto resultante.
La capacidad de aplicacion de estas mezclas depende de
la identificacion de productos en los que la resistencia
al impacto sea mas importante que otros requisites
de desempeno, o del desarrollo de tecnologfas
economicamente viables para la modificacion de las
-------
superficies de hule que permitan la aglutinacion de los
materiales. Acerca de este tema se han realizado bastantes
investigaciones gracias a las cuales se ha podido reducir
el deterioro de los artfculos, pero los productos que se
han generado rara vez logran competir con los materiales
vfrgenes. No obstante, el aumento en los costos de los
polfmeros de hidrocarburos y el hule virgen podrfan
constituir un incentive adicional para que se desarrolle
mas esta tecnologfa o para que los fabricantes toleren una
moderada reduccion en el desempeno.
ASFALTO MODIFICADO CON POLIMERO
El asfalto modificado con polfmero es el producto de la
combinacion de miga de hule obtenida de llantas de
desecho u otras fuentes, con asfalto. Esto se puede hacer
en diversas proporciones de hule y asfalto, dependiendo
del uso que pretenda darsele. La primera tecnologfa
para el asfalto modificado con polfmero (AMP) se
desarrollo hace mas de 30 anos, se ha promovido
activamente por lo menos durante los ultimos 20, y ha
continuado evolucionando. Las patentes de McDonald
ya caducaron, y esta tecnologfa ahora se conoce
comunmente como el Proceso Arizona debido a que
en ese estado se utiliza ampliamente. En un afan por
resolver los inconvenientes detectados o mejorar
el desempeno se han desarrollado variaciones. En
todos los casos el hule se mezcla con el aglutinante
asfaltico, luego este se mezcla con el agregado y se
esparce sobre las vialidades para formar el pavimento
asfaltico. Esta tecnica se conoce genericamente como
el proceso humedo, ya que el hule se mezcla primero
con el aglutinante asfaltico.
Descripcion de las tecnologias
A continuacion se presenta una breve descripcion de
las tres principales tecnologfas para la fabricacion de
asfalto modificado con polfmero:
Proceso Arizona
En el proceso Arizona se mezcla y se hace reaccionar
el hule con aglutinante asfaltico en un equipo
especializado en el sitio de la obra. El hule molido
normalmente representa alrededor del 20 por ciento
de la mezcla de aglutinante asfaltico, lo cual aumenta
considerablemente la viscosidad del aglutinante. Una
mayor viscosidad permite que se use una concentracion
mas alta de aglutinante en la mezcla asfaltica, lo cual
produce un pavimento mas fuerte y duradero. El uso de
hule, mas aglutinante asfaltico, y equipo de mezclado
especializado en la obra incrementan el costo por unidad
detonelada de asfalto de un 25 a un 100 por ciento mas
que el asfalto tradicional, dependiendo de la ubicacion
de la obra, la magnitud de la misma, y otros criterios
especfficos. En algunos casos, el aumento en la resistencia
del pavimento ha permitido que los revestimientos de
asfalto modificado con polfmero mas delgados tengan
un ciclo de vida semejante al del asfalto tradicional mas
grueso, de manera que el costo del asfalto modificado con
polfmero instalado es equiparable.
Mezclado terminal
Para el mezclado terminal se mezcla hule con el
aglutinante asfaltico en un tanque de mezclado en
el lugar donde se suministra el asfalto, para luego
transportarlo al sitio de la obra, reduciendo asf la
necesidad de contar con equipo especializado en la obra.
La combinacion se debe seguir mezclando continuamente
para impedir que el hule suspendido se sedimente antes
de transportarlo. Los niveles de uso de hule se especifican
para satisfacer las caracterfsticas de desempeno del
diseno del pavimento. Esta tecnologfa se ha usado
durante 15 anos en Florida con resultados satisfactorios.
Florida ha sido el unico estado que ha especificado el uso
de asfalto modificado con polfmero para el reemplazo
de pianos de de friccion en la mayorfa de las vialidades
de trafico pesado que son responsabilidad del estado,
incluyendo las carreteras interestatales. Esta tecnologfa
gradualmente se empieza a usar mas en otros estados
como California debido a su bajo costo.
Mezclas de hule y polfmero
Los copolfmeros en bloque de estireno-butadieno-
estireno (EBE) tambien se usan como aditivos en el
asfalto para mejorar su desempeno. Sin embargo,
quienes la promueven consideran que la combinacion
del copolfmero en bloque de EBE y hule con el asfalto
mejora aun mas el desempeno que cada uno de estos
materiales por separado. Esta tecnologfa ha tenido amplia
aplicacion en Texas y otros estados de la Union Americana
en los que se han usado variaciones de los compuestos,
dependiendo de la zona geografica de aplicacion.
El Departamento deTransporte (DT) de Florida esta
realizando una evaluacion integral de varias tecnologfas
con polfmeros y hule en comparacion con el asfalto
tradicional. La tecnologfa actual utiliza un bajo porcentaje
de hule para desplazar parcialmente los niveles normales
de adicion de polfmeros. Aunque esta tecnologfa es
la mas reciente, rapidamente se esta desarrollando un
considerable acervo de experiencias y pruebas.
La disponibilidad del hule, polfmeros y tecnologfa para la
mezcla de estos dos materiales tambien es un factor en el
desarrollo de alternativas para el diseno de pavimentos
que puedan reducir los niveles de ruido en vialidades
y mejorar la seguridad de las mismas. Esto se logra
mediante el uso de pavimento con carpeta abierta como
superficie de friccion (OGFC, por sus siglas en ingles),
usando agregado grande con granulometrfa uniforme.
El agua de lluvia fluye a traves de la capa superior del
pavimento (la carpeta de friccion) y sale hacia los lados del
camino, lo cual reduce la posibilidad de que los vehfculos
patinen y mejora la visibilidad de los conductores al
reducir la cantidad de agua que salpica de las llantas de
los vehfculos. La estructura abierta tambien crea una
superficie acustica que absorbe y desvfa algo del sonido y
reduce el ruido de las vialidades que pudiera ser molesto
para los habitantes de la zona. Se estan realizando
actualmente experimentos para determinar si los niveles
de reduccion de ruido ameritan el uso a largo plazo de
este pavimento como alternativa a las costosas y poco
-------
atractivas pantallas anti-ruido que se colocan a lo largo
de las carreteras en zonas pobladas. Arizona y California
estan usando mucho este material, y otros estados como
Texas utilizan la carpeta abierta por motivos de seguridad
en vialidades que historicamente han sido peligrosas. La
optimizacion de los aglutinantes es un factor importante
para que la carpeta abierta pueda mantener su integridad
a largo plazo, y el hule contribuye a la reduccion del ruido.
Situacion actual del mercado
El asfalto modificado con polfmero es la tercera aplicacion
mas difundida del hule molido en los Estados Unidos.
Representa el 9 por ciento del mercado del hule molido o
menos del 2 por ciento de la generacion anual de llantas
de desecho en el 2007, segun la Asociacion de Fabricantes
de Caucho [Rubber Manufacturers Association o RMA]
(Ref. 1). Mas del 90 por ciento del asfalto modificado con
polfmero se usa actualmente en Arizona, Florida,Texas,
California y Carolina del Sur. Muchos otros estados han
realizado pruebas o programas piloto, pero aun usan
muy poco asfalto modificado con polfmero. Asimismo,
las provincias canadienses de Alberta y Ontario han
realizado extensos programas de prueba. Aun asf, el uso
total del hule molido en esta aplicacion no ha aumentado
significativamente en los ultimos 5 o 10 anos. La reduccion
en la pavimentacion y una mayor conciencia sobre los
costos a consecuencia de las limitaciones presupuestales
de los departamentos de transporte han contribuido a
que el crecimiento sea limitado.
Requerimientos para el hule molido
Todos los estados de la Union Americana han establecido
sus propias especificaciones para el hule molido, con
variaciones para algunas aplicaciones. En el Proceso
Arizona tfpicamente se usa hule molido de mallaje 16-30
con un Ifmite bajo de alambre y fibra residual. Para el
mezclado terminal en Florida inicialmente se usaba hule
molido de mallaje fino, como el de menos 80 (el termino
menos significa que es mas fino que el 80, ya que el
material ha pasado por una criba con mallaje 80), pero se
descubrio que el mallaje de menos 40 funcionaba bien
a un menor costo y con una mayor disponibilidad. Hay
mucha variacion en las mezclas de polfmeros con hule, y
en algunas tecnologfas el hule se somete a pretratamiento
para mejorar su reactividad en el asfalto.
Ventajas y desventajas de la aplicacion
Desempeno
Se ha documentado que las vialidades en las que se
usan el proceso Arizona o el de mezclado terminal
tienen mayor duracion que el asfalto tradicional, incluso
a veces una duracion considerablemente mayor,
pero su nivel de desempeno no ha sido uniforme. El
bajo desempeno se le ha atribuido a una deficiente
instalacion, las condiciones climaticas, la preparacion
del sustrato, y la granulometrfa del agregado. En
Florida se descubrio que el asfalto modificado con
polfmero se desempenaba bien, pero que los polfmeros
funcionaban mejor que el asfalto modificado con
polfmero mezclado en terminal en algunas aplicaciones
para trafico pesado. Este descubrimiento suscito que
se hicieran modificaciones temporales o se disenaran
especificaciones para permitir el uso de polfmeros, y
con ello se iniciaron en ese estado las investigaciones
anteriormente mencionadas en materia de mezclas de
polfmeros y hule. En las pruebas realizadas en Alberta
se encontraron variaciones en el desempeno, algunas
probablemente atribuibles a la curva de aprendizaje
inicial.
Costo
El costo ya instalado del asfalto modificado con
polfmero de grosor equivalente generalmente es
de 10 a 100 por ciento mayor que el del asfalto
sin modificar, como se menciono anteriormente.
Dado que los presupuestos de los departamentos
de transporte son fijos, un costo mas elevado
obliga a que haya menos pavimentacion y puede
causar problemas a corto plazo, aun cuando genere
beneficios a largo plazo. En caso de poderse aplicar
y ser aceptable, el uso de alzamientos (capas) mas
delgados en el caso del asfalto modificado con
polfmero puede hacer que el costo se convierta en una
ventaja.
Hipodromo con recubrimiento de hule molido. Foto cortesia de American
Rubber Technologies, Jacksonville, Florida
Hule molido usado como recubrimiento parajardines
Foto cortesia de American Rubber Technologies, Jacksonville, Florida
-------
1
Recubrimiento de hule molido parajardines
Foto cortesfa de American Rubber Technologies, Jacksonville, Florida
Justification de costos
A medida que el publico cobra mas conciencia acerca
de las ventajas de la carpeta abierta u OGFC en cuanto
a seguridad y ruido, se debe ampliar la comparacion de
costos para incluir otros factores como la prevencion
de accidentes y la proteccion contra el ruido. En ese
caso, no se comparara con el asfalto tradicional, sino
con las mezclas de OGFC alternativas, y en estas
aplicaciones el asfalto modificado con polfmero ha
demostrado su efectividad.
Calidad del hule molido
La calidad del hule molido es un factor de desempeno
clave para el asfalto modificado con polfmero. Los
procesadores de hule molido deben conocer las
especificaciones del producto y apegarse a ellas de
manera constante, ya que de no hacerlo se corre el
riesgo de estropear el pavimento y perder el apoyo
de los departamentos de transporte y los contratistas
encargados de la instalacion.
OTROS MERCADOS
Existen muchos mercados de menor escala para el
hule molido. Algunos son variaciones de los mercados
principales mencionados en este mismo documento,
mientras que otros son productos muy especializados,
y unos pocos ofrecen un potencial significative de
crecimiento. A continuacion se presenta una breve
descripcion de algunos de estos productos:
Amortiguamiento para hipodromos
Es una variacion del relleno suelto que se usa como
amortiguamiento en las areas de juegos. El hule molido
desempena una funcion similar en los hipodromos, ya
que brinda una proteccion similar a los caballos y sus
jinetes durante los entrenamientos y las exhibiciones.
Asimismo, se informa que mejora el afianzamiento y
reduce la tension sobre las patas y articulaciones de los
caballos. El material debe acatar especificaciones definidas
para equilibrar el afianzamiento con la proteccion contra
impactos. Este pequeno pero util y estable mercado
puede tener un considerable potencial de mercado en
Mexico.
Colchonetas para animales
El hule molido burdo se usa como relleno en colchonetas
de tela que son una alternativa a los productos moldeados
y combinados que se mencionaron anteriormente. Se
usan principalmenteen la industria lechera para reducir
las lesiones en las patas de los animales, brindarles mayor
comodidad, y darles proteccion a las ubres del ganado
vacuno, con lo cual se puede aumentar la produccion
lechera. Las investigaciones han demostrado que los
colchones rellenos de hule duran mas, ya que no se
comprimentan rapidoyfuncionan mejoren temperaturas
extremas (Ref. 26). En ellos se usa menos del 3 por ciento
de las existencias actuales de hule molido, y son un
mercado que ha demostrado potencial de crecimiento,
segun la Asociacion de Fabricantes de Caucho de EE.UU.
(Ref.1)
Recubrimiento tenido para jardineria
Comunmente se esparcen alrededor de las plantas y
lechos de flores virutas de madera que ayudan a retener
la humedad, controlar la maleza, y optimizar la belleza
del paisaje. Sin embargo, este tipo de recubrimiento se
descompone, sirve de refugio a los insectos, y requiere
un reemplazo frecuente. En experimentos iniciales con
virutas de llanta negra se encontro que estos servfan
para controlar la maleza mucho mejor que las virutas de
madera y no se movfan de su lugar, pero el color negro
absorbe el calor y tenfa muy poco atractivo estetico. En
experimentos posteriores se han descubierto metodos
relativamente sencillos para tenir las virutas con pintura
que se adhiere bien y resiste la decoloracion, con lo cual
se garantiza un buen desempeno durante 5 anos o mas.
Los recubrimientos tenidos de hoy en dfa son virutas de
1 - 2.5 cm (3/8 a 1 pulgada) de tamano que provienen
de llantas de desecho a las que se les ha quitado un 99
por ciento del alambre de refuerzo. Se fabrica en colores
atractivos para simular virutas de madera o para producir
colores combinados o contrastantes. Se ha demostrado
que sirven para controlar la maleza, son resistentes al
moho, retienen la humedad, y no exigen un reemplazo
frecuente. Como beneficio adicional, este recubrimiento
no promueve la proliferacion de insectos ni atrae a los
animales.
Sobre el uso de recubrimientos tenidos para jardinerfa se
han mencionado algunos factores como:
Inflamabilidad
En pruebas limitadas se ha demostrado que el
recubrimiento tenido tiene una temperatura de
combustion de mas de 290° centfgrados (550 °
Fahrenheit), por lo cual es semejante a la de las virutas de
madera.
Temperatura
Los trozos de hule molido negro absorben la luz y
pueden sobrecalentarse. El recubrimiento para jardinerfa
tenido no absorbe tanta energfa, por lo que reduce la
temperatura.
-------
Lixiviacion del zinc
El hule de llanta contiene alrededor del 1.5 por ciento de
zinc como acelerador de la vulcanizacion en la matriz de
polfmero de hule. El agua puede lixiviar paulatinamente
pequenas cantidades de zinc de las virutas hacia
el subsuelo. El zinc en cantidades mfnimas sirve de
micronutriente para muchas especies, pero en cantidades
excesivas puede tener un impacto negative sobre algunas
plantas y pastes. La lixiviacion es lenta y se controla
colocando virutas en la superficie de los lechos vegetales,
pero se podrfa acelerar si las virutas continuamente estan
cubiertas por agua o tierra. El tenido del recubrimiento
limita la exposicion de la superficie a la humedad,
reduciendo asf la posible lixiviacion.
El recubrimiento de hule para jardinerfa inicialmente se
vendfa en pequenas cantidades en invernaderos y tiendas
especializadas; sin embargo, se esta convirtiendo en un
producto establecido con una presencia cada vez mayor
en las principales bodegas de descuento en todo Estados
Unidos. De continuar los fndices de crecimiento actuales,
el recubrimiento tenido para jardinerfa podrfa convertirse
en un mercado de gran magnitud y alto valor para las
virutas de llantas de desecho.
RESUMEN
Los productos de hule molido son sfmbolos de la
creatividad y los conocimientos que se han desarrollado
para darle un uso productive a las llantas de desecho.
Aunque serfa conveniente usar todas las llantas de
desecho en estas aplicaciones y otras similares, se han
necesitado mucho anos para llegar a usar el 17 por ciento
de la cantidad de llantas de desecho que se generan
anualmente. Estos productos pueden ser un importante
componente para el uso de las llantas de desecho en
un largo plazo, a la vez que los esfuerzos iniciales que se
realizan para el desarrollo de mercados se concentran
en las aplicaciones energeticas y de ingenierfa civil para
potenciar al maximo el uso de este recurso a corto plazo.
REFERENCIAS
1. Rubber Manufacturers Association. 2009. ScrapTire
Markets in the United States. 9th Biennial Report.
Mayo.
2. Dick, R.W. 2004. Injury Surveillance System-Football
2004-04. Investigacion de la NCAA.
3. Meyers, M.C. and B.S. Barnhill. 2004. , Incidence,
causes and severity of high school football injuries on
FieldTurf versus natural grass. Am J Sports Medicine,
32(7).
4. McNitt, A.S. and Petunak, D. Evaluation of Playing
Surface Characteristics of Various In-filled Systems.
Penn State University (http://cropsoil.psu.edu/
menitt/lnfill.cfm)
5. Lim, Land Walker, R. 2009. An Assessment of
Chemical Leaching, Releases to Air and Temperature
at Crumb-rubber Infilled SyntheticTurf Fields.
New York State Department of Environmental
Conservation and New York State Department of
Health. Mayo.
6. Verschoor, A.J. 2007. Leaching of zinc from rubber
infill on artificial turf (football pitches). RIVM:
Bilthoven, Pafses Bajos.
7. Downs, L., and others. 1996. Water quality effects
of using tire chips below the groundwater table. In:
Department of Civil and Environmental Engineering,
University of Maine: Orono, Maine.
8. Humphrey, D.N. and E.K. Lynn. 2000. Five Year
Study of the Water Quality Effects of Tire Shreds
Placed Above the Water Table. Transportation
Research Board: Washington, DC.
9. Sullivan, J.P. 2006. An Assessment of
Environmental Toxicity and Potential
Contamination from Artificial Turf using Shredded
or Crumb Rubber.
10. Kallqvist,T. 2005. Environmental risk assessment
of artificial turf systems. Norwegian Institute for
Water Research: Oslo.
11. Johns, D.M. and Goodlin,T. 2008. Evaluation of
Potential Environmental Risks Associated with
Installing SyntheticTurf Fields on Bainbridge
Island. Seattle, Washington: Windward
Environmental LLC.
12. Norwegian Institute of Public Health and the
Radium Hospital. 2006. Artificial turf pitches-
an assessment of the health risks for football
players. Oslo, Noruega
13. Nilsson, N.H., A,Feilberg,and K. Pommer. 2005.
Emissions and evaluation of health effects of
PAHs and aromatic mines from tyres. Danish
Ministry of the Environment.
14. The Swedish Chemicals Inspectorate (Kemi).
2006. Synthetic turf from a chemical perspective
- a status report. KEMIKALIENIMSPEKTIONEN
Sundbyberg.
15. Hoffman, K., and others. 2000. The German
environmental survey 1990/92 (GerESII): Sources of
personal exposure to volatile organic compounds.
Journal of Exposure Analysis and Environmental
Epidemiology. 10: p. 115-125.
16. Birkholz, DA, K.L. BentonandT.L Guidotti. 2003.
Toxicological evaluation for the hazard assessment
of tire crumb for use in public playgrounds. J Air
Waste Management Assoc, 53(7).
17. Ledoux,T. 2007. Preliminary Assessment of the
Toxicity from Exposure to Crumb Rubber: its use in
Playgrounds and Artificial Turf Playing Fields. New
Jersey Department of Environmental Protection,
Division of Science, Research and Technology:
Trenton, New Jersey.
18. Johns, D.M. 2008. Initial evaluation of potential
human health risks associated with playing on
-------
synthetic turf fields on Bainbridge Island. Seattle,
Washington: Windward Environmental LLC.
19. Brown, D.R. 2007. Artificial Turf-Exposures
to Ground-Up RubberTires - Athletic Fields -
Playgrounds - Gardening Mulch. N. Alderman and
S. Addiss, Editors, Environment & Human Health, Inc.
North Haven, Connecticut, p. 1 -40.
20. New York City Department of Health and Mental
Hygiene. 2008. A Review of the Potential Health and
Safety Risks from synthetic Turf Fields Containing
Crumb Rubber Infill. Windsor, Connecticut: TRC.
21. Rubber Manufacturers Association. 2008. Review of
the Human Health and Ecological Safety of Exposure
to Recycled Tire Rubber found at Playgrounds and
Synthetic Turf Fields. Pittsburgh, Pennsylvania: Chem
Risk, Inc.
22. California Integrated Waste Management Board.
2007. Evaluation of Health Effects of Recycled Waste
Tires in Playground and Track Products. Sacramento,
California.
23. New York State Department of Environmental
Conservation. 2008. A Study to Assess the
Environmental Impacts from the Use of Crumb
Rubber as Infill Material in Synthetic Turf Fields. 17
dejunio.
24. California Integrated Waste Management Board.
2008. Draft Scope of Work: Evaluation of the safety
of artificial turf fields containing crumb rubber from
recycled tires. Disponible en: www.ciwmb.ca.gov/
agendas/mtgdocs/2008/04/00023252.doc.
25. Amme, R.C., and others. 2003. Scrap tires in full
swing: a recent study demonstrates the benefits of
playground surfaces covered with recycled crumb
rubber. Resource Recycling.
26. California Integrated Waste Management Board.
2004. Construction Completion Report for the
Yulupa Elementary School Tire Chip Fire.
27. Fulwider, W, and others. 2004. Use of Impact
Testing to Predict Softness, Cow Preference, and
Hardening over Time of Stall Bases. Journal of Dairy
Science. 87:3080-3088.
-------
CAPITULO 4
Aprovechamiento energetico
Las llantas de desecho son un recurso. El pilar
fundamental de un programa efectivo de gestion de
llantas de desecho es desarrollar diversas aplicaciones
o funciones a las cuales se pueda aplicar este recurso,
preferentemente (1) quese puedan desarrollar en un
tiempo razonablemente corto; (2) que utilicen grandes
cantidades de llantas; (3) que sean solidas desde el punto
de vista tecnico y ambiental; y (4) sean economicamente
factibles y sustentables. La aplicacion principal de las
llantas de desecho en los Estados Unidos, Europa y
Japon, entre otros pafses, es como recurso energetico
complementario.
Las llantas de desecho se han usado para generar energfa
en Japon, Europa y Estados Unidos desde la decada
de 1970. En los Estados Unidos las fabricas de papel
empezaron a usar combustible derivado de llanta (CDL)
desde fines deesa misma decada. En los ultimos 10 a 15
anos se ha ampliado considerablemente la plataforma
de experiencia a medida que se van reconociendo las
llantas como una alternativa viable para algunos procesos
de combustion. Una vez que una llanta llega a un
apilamiento, sus usos son limitados, pero aun sigue siendo
una opcion viable para el aprovechamiento energetico.
Entre las aplicaciones estan los hornos cementeros, las
calderas industriales, los servicios publicos, y las plantas
de generacion de energfa electrica. En el 2007 se usaron
155 millones de llantas de desecho como combustible
en 123 plantas autorizadas en los Estados Unidos, segun
un analisis de mercado realizado por la Asociacion de
Fabricantes de Caucho de EE.UU. (RMA) (Ref. 1). Este
volumen representa casi 2.3 millones de toneladas
metricas (2.5 millones de toneladas inglesas) o el 54 por
ciento de la generacion de llantas de desecho.
En las siguientes secciones se plantean las caracterfsticas
energeticas y qufmicas de las llantas, asf como la
experiencia que se ha adquirido en las principales
aplicaciones de generacion de energfa, con el objetivo
de ayudar a los gobiernos y a las industrias a evaluar y
desarrollar estos usos como parte de los programas de
gestion que se encuentran en constante evolucion en
Mexico y los Estados Unidos.
CARACTERISTICAS QUIMICAS DE LAS LLANTAS
DE DESECHO
Las caracterfsticas qufmicas de cualquier recurso
energetico afectan su desempeno tecnico y ambiental.
Las llantas son un material proveniente de hidrocarburos
derivados del petroleo y el gas natural al que se le
agregan algunos materiales inorganicos para optimizar
las reacciones de vulcanizacion o sus propiedades de
desempeno, como la flexibilidad o la resistencia a la luz
UV. Las llantas tienen un contenido calorfficode 14,000
a 15,500 unidades termicas britanicas por libra (BTU/
libra) (7,800 a 8,600 kilocalorfas por kilogramo [kcal/kg]),
dependiendo del tipo de llanta y la cantidad de alambre
de refuerzo que se le haya extrafdo. En comparacion,
otro combustible solido comunmente desplazado por
el uso de llantas como fuente energetica es el carbon,
que normalmente contiene de 10,000 a 13,000 BTU/libra
(5,550 a 7,200 kcal/kg).
En algunas aplicaciones, como en los hornos
cementeros, se pueden utilizar llantas enteras.
Para otras aplicaciones las llantas tienen que ser
fraccionadas en trozos mas pequenos llamados
CDL, a los que se les extrae el talon y el alambre de
refuerzo en caso necesario. Independientemente del
tamano de las partfculas, las llantas siguen siendo
un combustible solido, por lo cual los sistemas en
donde se apliquen deben poder recibir y quemar
combustible solido para ser candidates a usar CDL.
La energfa del CDL puede reemplazar al petroleo
y al gas -cuyo costo es mayor- en casos en los
que hay combustion simultanea de petroleo, gas y
combustible solido en el mismo horno.
La composicion de las llantas y el carbon varfa
dependiendo de su tipo y origen. Sin embargo,
el Cuadro 4.1 presenta el analisis representative
inmediato y elemental del CDL al que se le ha extrafdo
cerca del 90 por ciento del alambre de refuerzo,
asf como del carbon bituminoso que se usa para
generar vapor. En el analisis inmediato se definen las
caracterfsticas basicas de combustion, mientras que en
el analisis elemental se define la composicion.
La comparacion del analisis inmediato indica que
las llantas ofrecen ventajas en cuanto a eficiencia en
comparacion con el carbon; por ejemplo, las llantas
generalmente tienen menor contenido de humedad
que el carbon. Dado que la energfa que se requiere
para calentar y vaporizar el agua generalmente no es
recuperable en el proceso de conversion de energfa,
un contenido mas bajo de humedad puede repercutir
en una mayor eficiencia en la combustion. El CDL es de
1 a 3 por ciento mas eficiente que los tipos de carbon
citados en el Cuadro 4-1 debido a su menor contenido
de humedad. El menor contenido de ceniza del CDL (sin
alambre) ofrece una ventaja semejante en comparacion
con el carbon, y su costo de disposicion puede ser menor.
La proporcion mas alta de carbono volatil-carbono fijo en
las llantas acentua su capacidad para hacer combustion
de manera rapida y completa. Las ventajas del CDL se
ponen de manifiesto cuando se compara con el carbon o
lignito que genera mucha ceniza y pocos BTUs. Segun el
-------
Cuadro 4-1 Comparacion de caracten'sticas qui'micas
CARACTERISTICA
HUMEDAD (%TALCOMOSE
RECIBE)
PODER CALORIFICO (BTU/
LIBRA, TAL COMO SE RECIBE)
CARBON BITUMINOSO
-NORESTE DE EE.UU.
10.43
10,641
CDL (90+% SIN
ALAMBRE))
0.62
15,404
CARBON SUB-
BITUMINOSO-OESTEDE
EE.UU.
24.68
9,287
ANALISIS INMEDIATO (%, SOBRE MUESTRA SECA)
CENIZA
CARBONO VOLATIL
CARBONO FIJO
TOTAL
16.16
38.14
45.70
100.00
4.81
67.06
28.13
100.00
6.37
44.43
49.20
100.00
ANALISIS ELEMENTAL (%, SOBRE MUESTRA SECA) )
CARBONO
HIDROGENO
NITROGENO
AZUFRE
CENIZA
OXIGENO (por diferencia))
TOTAL
65.49
4.56
1.11
4.52
16.16
8.16
100.00
83.79
7.13
0.24
1.84
4.81
2.18
100.00
70.73
4.85
0.84
0.41
6.37
16.80
100.00
ANALISIS ELEMENTAL EXPRESADO EN LIBRAS/MILLONES DE BTU
CARBONO
HIDROGENO
NITROGENO
AZUFRE
CENIZA
OXIGENO (por diferencia)
SUBTOTAL
HUMEDAD
TOTAL
55.13
3.84
0.93
3.81
13.61
6.87
84.19
9.80
93.99
54.05
4.60
0.16
1.19
3.12
1.42
64.54
0.40
64.94
57.36
3.93
0.68
0.33
5.17
13.62
81.09
24.68
105.77
analisis inmediato, las llantas aventajan al carbon como
fuente energetica.
Conforme al analisis inmediato, las llantas ofrecen
algunas otras ventajas y desventajas. Si se compara con
muchos carbones provenientes del este de EE.UU., el
contenido mas bajo de azufre del CDL (especialmente
en terminos de libras por millon de BTUs) ofrece la
ventaja potencial de reducir las emisiones de compuestos
gaseosos de oxido de azufre que se conocen como SOx.
Sin embargo, el contenido de azufre de muchos carbones
provenientes del oeste de EE.UU. es menor, por lo que
los oxidos de azufre se deben controlar en estos sistemas
para evitar un aumento con el CDL.
Los sistemas de combustion usan menos combustible
altamente energetico para obtener la misma cantidad
de energfa, por lo que expresar el analisis elemental en
libras por unidad de energfa, como millones de BTUs,
sirve para identificar algunos otros factores ambientales
importantes. La combustion de CDL genera menos
carbono por millon de BTUs que cualquiera de los
dos carbones mencionados en la Figura 4-1. Dado
que durante la combustion el carbono se convierte al
gas de efecto invernadero dioxido de carbono (CO2),
en comparacion con los carbones, el CDL reduce las
emisiones de este gas. Asimismo, el CDL tiene un
mayor contenido de hidrogeno. Cuando el hidrogeno
se combina con el oxfgeno durante la combustion,
libera energfa y forma agua (H2O) sin generar gases de
efecto invernadero, por lo que la energfa derivada de la
combustion del hidrogeno tambien reduce laformacion
de gases de efecto invernadero en comparacion con el
carbon. Por lo tanto, desde el punto de vista energetico
el carbon, con un menor contenido de carbono y mayor
-------
Cuadro 4-2 Analisis elemental de metales
ELEMENTO (OXIDO)
CARBON BITUMINOSO
-NORESTEDEEE.UU..
CDL (90%= SIN ALAMBRE)
CARBON SUB-
BITUMINOSO-OESTEDE
EE.UU.
PRINCIPALES OXIDOS EN LA CENIZA, COMO % DEL PESO TOTAL EN SECO
Aluminio (AI2O3)
Calcio (CaO)
Hierro (Fe2O3)
Magnesio (MgO)
Fosforo (P,cg
Potasio (K2O)
Titanic (TiO2)
Silice (SiO,)
Sodio (Na,O)
Azufre (SO3)
19.10
5.18
20.40
0.82
0.17
1.87
0.89
49.20
0.71
1.60
<0.01
0.38
0.32
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
0.52
<0.01
18.10
13.50
4.90
4.52
0.36
1.01
1.20
36.20
5.55
13.40
ELEMENTOS TRAZA, PPM EN EL CARBON O EL CDL
Plata
Arsenico
Bario
Berilio
Cadmio
Cloro
Cromo
Cobre
Mercuric
Manganese
Nfquel
Plomo
Rubidio
Selenio
Plata
Estroncio
Vanadio
Zinc
Circonio
0.02
4
43
1.3
0.02
1200
21
10
0.05
62
14
15
15
1
0.02
41
3
97
26
ND
0.0006
0.149
0.0097
<.01
0.0065
<0.1
1.52
0.02
1
694
0.2
0.02
900
5
13
0.04
18
1
4
4
1
0.02
348
15
8
22
contenido de hidrogeno, produce menos gases de efecto
invernadero. Asimismo, el CDL, al tener un contenido mas
bajo de nitrogeno, puede reducir levemente las emisiones
de compuestos de oxido de nitrogeno conocidas como
NOx.
El contenido de cloro en las llantas es mas alto que el de
algunos carbones, pero semejante al de otros. Ademas,
el contenido de cloro se ha reducido considerablemente
en muchas de las llantas nuevas, ya que el revestimiento
interno de butilo dorado se ha reemplazado con otros
materiales.
El analisis elemental de la ceniza que se presenta en el
Cuadro 4-2 indica que las concentraciones de metales en
las llantas generalmente son semejantes a las del carbon
o menores, con una notable excepcion. A las llantas se
les agrega zinc como parte del proceso de vulcanizacion
del caucho, en niveles de aproximadamente 1.0 a 1.5
por ciento por peso. Por lo tanto, los niveles de zinc en
las llantas son mucho mas altos que en el carbon. En las
aplicaciones que usan llantas como recurso energetico se
deben por lo tanto poder controlar las emisiones de zinc
para evitar un impacto ambiental negative. El equipo que
comunmente se usa para el control de la contaminacion
-------
f
PROCESO DE FABRICACION DEL CEMENTO
Homo largo toumedo
All mc-rttnci an dr
rnaleri.» primjs
Inyetti6t> de tombuttibk*
ai homo Inter m«fio
4 CambuitiHe
Sopl-inl*
Cuba fie tuMiN
Horno
precalcinador
Sopl-anlr
Cu bo de baiur-a
horn D rat.ila no
dinfcw
atmosferica, como los precipitadores electrostaticos y
las camaras de filtros, se usa para controlar de manera
efectiva las emisiones de oxido de zinc provenientes de
la combustion de CDL
Desde el punto de vista qufmico, las llantas ofrecen
tanto ventajas como desventajas ambientales en
comparacion con el carbon. Por lo tanto, las llantas
constituyen un recurso energetico valioso y que no
dana el medio ambiente cuando se usan en aplicaciones
en las que se aprovechan sus ventajas y se controlan
adecuadamente sus desventajas.
HORNOS CEMENTEROS
Las llantas de desecho se han usado como combustible
suplementario en hornos cementeros en Europa y
Japon desde la decada de los setentas. En la actualidad
esta es una de las aplicaciones mas importantes en
Norteamerica. Hace 20 anos, solamente una planta
Figure 4-1. Proceso de fabrication de cemento
Fuente: Portland Cement Association
cementera en los Estados Unidos (llamada entonces
Calavaras Cement, en California) consumfa llantas de
desecho. En el 2007,43 plantas cementeras en los
Estados Unidos usaban llantas trituradas o enteras como
fuente energetica suplementaria, segun la Asociacion
de Fabricantes de Caucho de EE.UU. (Ref. 1). En estas
plantas se consumieron casi 607,000 toneladas metricas
de CDL, lo que representa alrededor de 44 millones de
llantas de desecho. En otras plantas se estan llevando
a cabo pruebas de desempeno con miras a utilizar
posteriormente este combustible. Son dieciseis las
empresas cementeras propietarias de estas plantas,
incluyendo las productoras mas grandes de cemento de
Norteamerica, America Latina y el mundo. Esta amplia
experiencia corporativa facilita la transferencia de esta
tecnologfa a otras plantas y agiliza su evaluacion e
implementacion a nivel interno.
-------
Proceso basico
La tecnologfa para la fabricacion del cemento ha
evolucionado, pero el proceso basico ha cambiado muy
poco. Los pasos principales son los siguientes:
• Preparation de la materia prima: La materia prima
se muele y se mezcla en las proporciones adecuadas,
incluyendo piedra caliza (CaCOS), alumina o arcilla
(AI2O3 y otros compuestos), arena (SiO2) y hierro
(Fe2O3).
• Procesamiento termico: El combustible hace
combustion en el extreme quemador del horno,
en donde se genera gas a temperaturas mayores a
1,650oC (3,OOOoF) que se desplazan por el equipo
de procesamiento. La mezcla de materia prima se
introduce en el extreme alimentador. La humedad
inicialmente se evapora y la mezcla finalmente
se calienta a 1,450oC en la zona de combustion
a medida que se desplaza hacia el quemador. La
mezcla de materia prima se somete a una serie de
reacciones que transforman las partfculas solidas
en Ifquido y permiten que se generen aglomerados
de silicato de calcio de unos 2.5 cm (1 pulgada)
de diametro, conocidos como clinker. El clinker se
enfrfa rapidamente al salir del extreme quemador.
La composicion qufmica de la mezcla de materia
prima se debe controlar minuciosamente para
generar clinker con las propiedades qufmicas y ffsicas
requeridas.
• Production del cemento: El clinker se muele y se
combina con yeso y otros materiales inorganicos
para formar cemento que cumpla con las
especificaciones de desempeno definidas.
Tipos de hornos cementeros alternatives
El proceso ha evolucionado para aumentar la eficiencia
termica, reducir los costos de inversion, e incrementar la
productividad. La Figura 4-1 contiene el esquema de las
distintas configuraciones de los hornos. A continuacion se
presenta un breve resumen de la evolucion del proceso
y el potencial para el uso de llantas y CDL en cada proceso:
Figura 4-2 Inyeccion a media horno
Fuente: North Texas Cement
Horno largo humedo: En la parte superior de la
Figura 4-1 se muestra un sistema de horno largo
humedo. La materia prima se muele y se mezcla
hasta obtener una pulpa acuosa homogenea.
Todo el secado y las reacciones se llevan a cabo
en un horno rotativo de hasta 150 metros (500
pies) de longitud. La construccion, operacion y
mantenimiento de un horno largo humedo es
costosa. La evaporacion de la mezcla acuosa
hace que la operacion requiera mucha energfa.
Las llantas enteras se pueden introducir en la
zona de calcinacion del horno a traves de un
proceso llamado inyeccion a medio horno. Se
corta en el horno un agujero con deflectores
internes que evitan que se escape el producto.
Cuando el horno va girando se abre una escotilla
por donde bajan de una a tres llantas y luego se
cierra la escotilla. En la Figura 4-2 se presenta un
ejemplo de esta secuencia. Tambien se pueden
introducir llantas trituradas en el extreme
quemador mediante un tube mas pequeno
paralelo a la tobera principal del quemador de
carbon. Normalmente se usa CDL nominal de 2.5
centfmetros (1 pulgada). Se debe tener cuidado al
disenar el sistema de CDL para reducir al mfnimo el
tamano del tubo y el aire que entra al conducir el
CDL hacia el horno. Con esto se evita la reduccion
del producto cerca del final del horno. Estas dos
tecnologfas se han aplicado extensamente y se
consideran confiables y comprobadas.
Horno largo seco: Los hornos largos secos son
semejantes a los sistemas por vfa humeda, pero
en ellos la materia prima se muele y se mezcla en
seco para reducir los requerimientos energeticos
asociados a la evaporacion del agua de la mezcla
acuosa. Esto aumenta la productividad y reduce
el consumo de energfa. Los metodos para usar
llantas enteras y CDL son iguales que en los hornos
humedos.
1
-------
••I _
onto*? It
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Oceano
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Gotfo
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M f- v I r n
TUP
Figura 4-3: Plantas Cementeras En Los Ee.Uu. Que Utilizan Llantas
FUENTE: Portland Cement Association
• Horno precalcinador: En el esquema de la Figura
4-1 tambien se muestra un sistema de homo
precalcinador. La mezcla de materia prima se
precalienta en forma mas eficiente mediante el
contacto con gases de combustion calientes en una
serie de ciclones superpuestos en forma vertical, lo
que permite usar un horno mas corto para reducir
los gastos de inversion y operacion. El CDL tambien
se puede introducir en la torre de precalentamiento.
Las llantas normalmente se introducen en el extreme
alimentador del horno mediante un sistema de
esclusas. Este sistema es analogo a la inyeccion a
medio horno de los sistemas por vfa humeda y seca,
ya que la introduccion se realiza cerca del principio
de la zona de calcinacion.
Horno precalentador-precalcinador: Estos hornos
son parecidos a los sistemas de precalentamiento,
pero en ellos se agrega una camara de combustion
estacionaria adicional en la parte inferior de la torre
de precalentamiento. En esta camara adicional se
inicia la calcinacion antes de llegar al horno, con
lo que se reduce la longitud de este. Este sistema
cuenta con dos zonas de combustion, una en el
extreme de descarga del horno y la otra en el
precalcinador. Las corrientes combinadas de gas
de combustion caliente pasan por la torre de
precalentamiento. El CDL se puede agregar en los
conductos verticales que transportan gases del
horno. Las llantas enteras se pueden introducir a
traves de esclusas en el extreme alimentador del
horno o en el ducto vertical del precalcinador.
La tecnologfa que permite introducir y usar llantas
enteras y CDL en practicamente todos los tipos de hornos
cementeros se ha probado durante muchos anos de
operacion en muchas plantas. En los hornos cementeros
se le ha dado un uso productive y economico a las llantas
de desecho que se acumulan en Estados Unidos, Canada y
muchos otros pafses. De hecho, en los hornos cementeros
ya se usan llantas provenientes del saneamiento de los
apilamientos en las zonas fronterizas de Mexico. Los
hornos cementeros en los Estados Unidos generalmente
cobran menos por aceptar las llantas que las otras plantas
de procesamiento o los rellenos sanitarios.
Logi'stica
Los hornos se encuentran geograficamente disperses
en todo Estados Unidos y Mexico, concentrandose cerca
de centres de poblacion en los que se generan grandes
cantidades de llantas de desecho. La Figura 4-3 muestra
la distribucion de plantas cementeras en los Estados
Unidos que utilizan llantas. Asimismo, en la Figura 4-4 se
muestran las plantas de fabricacion de cemento ubicadas
en Mexico.
Los hornos cementeros se encuentran en zonas fronterizas
de crecimiento y otros importantes centres industriales
en los que se generan llantas de desecho. La cercanfa de
los hornos con las zonas de generacion incrementa la
viabilidad al reducirse el costo del transporte. Los costos
de transporte de las llantas enteras y los productos
-------
O 30 plantas en 18 estados
procesados son factores fundamentales para poder usar
en forma constructiva los materiales provenientes de las
llantas de desecho, como se plantea en el Capftulo 6.
Intensidad energetica
Aunque losfabricantes de cemento han tornado medidas
importantes para reducir el consumo de energfa, el
combustible generalmente es el principal costo a
considerar en la manufactura. Los hornos por naturaleza
exigen mucha energfa y cada uno de ellos puede utilizar
de 500,000 hasta 1.5 millones de llantas anualmente.
Segun las estadfsticas de la Asociacion de Fabricantes de
Caucho de EE.UU. anteriormente citadas, en cada horno
en el que se utilizaron llantas en los Estados Unidos en
el 2007 se consumio un promedio de 1 millon de llantas.
Las llantas generalmente desplazan del 10 al 25 por
ciento de la cantidad total de combustible que se usa en
un horno. La cantidad generalmente esta limitada por la
materia prima o la composicion qufmica del producto, las
condiciones de combustion del proceso (principalmente
la disponibilidad de aire o la acumulacion de azufre), o
el suministro de llantas. En una industria competitiva, el
ahorro en el costo energetico del CDL en comparacion
con los combustibles fosiles puede representar una
ventaja economica considerable.
Sistemas dosificadores de CDL/llantas enteras
Los hornos cementeros son sistemas de gran magnitud
que representan sumideros de energfa en donde se usan
materiales que crean inercia operativa. Los operadores
procuran mantener condiciones de operacion regulares
y evitar variaciones que puedan perjudicar la estabilidad
Figura 4-4: Plantas Cementeras En Mexico
de los hornos. Dado que las llantas se integran
al producto denominado clinker, el hierro y otros
compuestos inorganicos presentes en las llantas
se convierten en parte del diseno de la mezcla
basica de materia prima y se deben mantener a un
nivel constante para evitar un efecto negative en
el producto. De hecho, el acero de las llantas con
frecuencia desplaza al hierro que de otra forma
tendrfa que comprarse para la mezcla, lo cual
constituye otro ahorro, aunque debe suministrarse al
proceso de manera continua.
Se han desarrollado sistemas dosificadores para
las llantas enteras y trituradas para garantizar que
el suministro al horno sea continue y uniforme. Los
sistemas de alimentacion de llantas enteras pueden ser
tan sencillos como una operacion manual en la que se
usa un cable o un transportador de gancho para elevar
las llantas hacia el piso del horno, y hay personas que
pesan e insertan las llantas en una esclusa sencilla por
la cual se introducen a los hornos de precalentamiento
o precalcinado. Estos sistemas requieren una inversion
de capital limitada, pero exigen mas mano de obra.
Pueden resultar utiles en operaciones de prueba para
definir el desempeno tecnico y ambiental. En la Figura
4-5 a continuacion se presenta un ejemplo de un sencillo
sistema de dosificacion para introducir llantas a un horno.
Muchas empresas en los Estados Unidos han intentado
restringir los costos de mano de obra invirtiendo
capital para reemplazar el trabajo humano. En estos
sistemas se utilizan cajas de volteo para lanzar las
llantas a"singularizadores" queseparan, transportan,
-------
pesan e insertan las llantas en los hornos con mfnima
supervision humana. Algunos fabricantes de este tipo
de equipo han establecido normas de confiabilidad
para garantizar una operacion estable, pero el costo de
estos sistemas ya instalados puede ascender hasta $1
o $2 millones de dolares por horno. En la Figura 4-6 se
muestra un ejemplo de un sistema automatizado de
alimentacion de llantas enteras.
Para la inyeccion a medio horno se necesita un portal
y la introduccion automatizada de las llantas, a fin de
reducir los peligros para el personal, como se muestra
en la Figura 4-6.
En los sistemas de alimentacion de CDL en los que se
arrojan trozos de llanta a los hornos precalentadores-
precalcinadores generalmente se utilizan sistemas
menos sofisticados, que pueden ser tan sencillos
como una tolva de dosificacion montada en rodillos
con transportadores para la transferencia, equipo de
pesaje, y una esclusa. Existen inconvenientes en esta
operacion, pero el equipo en sf puede ser bastante
sencillo. Los sistemas para disparar CDL al quemador
de los hornos largos humedos o secos pueden ser de
bajo costo si se usa una sencilla tolva de dosificacion,
un transportador, una tuberfa de inyeccion de CDL,
y un ventilador. Sin embargo, algunas de los factores
a considerar son la necesidad de (1) minimizar el uso
de ventiladores adicionales para controlar el impacto
de la eficiencia termica; (2) garantizar la penetracion
profunda del CDL en el area de calcinacion del horno; y
(3) evitar desperfectos en las toberas asegurando el flujo
continue de aire a traves de las mismas.
Cuando se estudien los sistemas de dosificacion es
conveniente obtener una lista de los clientes anteriores,
hablar con ellos acerca del desempeno, y ver los sistemas
en funcionamiento, de ser posible. El uso de las llantas
enteras o el CDL puede ser confiable si se realiza una
buena eleccion y se instala y mantiene en buen estado el
equipo.
Figura 4-5: Sistemas De Dosificacion De Llantas Para Hornos
Fotos cortesfa de Terry Gray, TAG
Desempeno ambiental del uso de CDL en
hornos
El uso de llantas como CDL viene a ser simplemente la
quema de llantas en un ambiente controlado, y puede
ser una opcion viable si se dan las condiciones correctas,
como lo demuestra el monitoreo minucioso de las
operaciones existentes. Las normas para el control de la
contaminacion atmosferica varfan de estado a estado
en la Union Americana; sin embargo, el analisis de los
datos sobre emisiones demuestra que en las plantas se
siguen acatando los Ifmites permisibles. El monitoreo
del cumplimiento y el desempeno es parte integral
de cualquier programa estatal para el control de la
contaminacion. Los siguientes factores fomentan el uso
de las llantas como recurso energetico suplementario
en los hornos cementeros, pero la aplicacion tambien
debe ser aceptable desde el punto de vista ecologico y
no debe generar riesgos innecesarios para la salud o el
medio ambiente. Varios de los factores que afectan el
desempeno ambiental ameritan consideracion:
• Rigurosas condiciones de combustion — La
combinacion unica de alta temperatura, tiempo
prolongadode residenciay flujo deaireturbulento,
promueve la combustion completa de los
compuestos organicos en los sistemas de hornos
cementeros. Aunque las llantas no son residues
peligrosos, las condiciones de combustion en los
hornos cementeros exceden los estrictos requisites
establecidos para la combustion de residues
peligrosos en los Estados Unidos. Las condiciones
para la combustion de llantas generalmente rebasan
los 1,450oC (2,OOOoF) con tiempos de residencia del
aire de mas de 2 segundos.
• Control del SOx — La piedra caliza comunmente se
usa para absorber el SOx en los sistemas de control
de la contaminacion atmosferica. En consecuencia, el
SOx de los gases de combustion lo captura la piedra
caliza en la mezcla prima a medida que los gases
pasan por el sistema de hornos, generandose asf un
mecanismo efectivo para el control del SOx.
-------
CAJADEVOLTEO
SINGULARIZADOR
TRANSPORTADORES
INTRODUCCION POR ESCLUSA DE AIRE
• Utilization de la ceniza — La ceniza proveniente
de la combustion de las llantas se convierte en un
componente integral del producto de cemento,
eliminando asf la necesidad de disponer de la ceniza
generada en la combustion de CDL
Estos factores sustentan el uso de las llantas de desecho
como combustible suplementario en los hornos. Sin
embargo, es importante considerar el desempeno
historico al evaluar la idoneidad de esta aplicacion desde
el punto de vista ambiental. Existen datos sobre medio
ambiente que se han generado a partir de distintas
configuraciones en los hornos y diversas opciones
de desplazamiento del combustible (por ejemplo:
que las llantas de desecho desplacen al carbon como
combustible).
Los resultados de las siguientes pruebas de emision son
ejemplos representatives. Los resultados de desempeno
del horno de Ashgrove Cement en Durkee, Oregon se
presentan en el Cuadro 4-3. Las emisiones de partfculas,
SOx, cloruros, y todos los metales pesados se redujeron
o permanecieron constantes. Los hidrocarburos totales
aumentaron alrededor del 10 por ciento, pero los
Figura 4-6: Elementos Del Sistema De Alimentation Automatizado
Fotos cortesfa de CEMEX Corp
hidrocarburos aromaticos polinucleares (HAP) se
disminuyeron alrededor de un 10 por ciento. Esta
planta esta autorizada para usar llantas de desecho en
Oregon, uno de los estados mas respetuosos del medio
ambiente en la Union Americana.
En varias plantas cementeras del suroeste de los
Estados Unidos se han realizado exhaustivas pruebas.
Los resultados de las emisiones de la planta Colton de
la empresa California Portland Cement se resumen en
el Cuadro 4-4. Algunos de los contaminantes criterio
disminuyeron con el uso de las llantas, mientras que
otros aumentaron. Por ejemplo, las partfculas totales
aumentaron menos del 10 por ciento, mientras que los
hidrocarburos no metanos se redujeron alrededor de un
18 por ciento. Las sustancias cancerfgenas reconocidas
como el benceno y el tolueno disminuyeron. Las dioxinas
y losfuranos totales (materiales PCDD/PCDF) aumentaron
en una cantidad mfnima. La mayorfa de los bifenilos
policlorados (BPCs) y los hidrocarburos aromaticos
polinucleares (HAP) se redujeron con el uso de las llantas,
mientras que los acidos clorhfdricos y fluorhfdricos
aumentaron. Las emisiones de cromo hexavalente, bario,
-------
cadmio, plomo, y nfquel se redujeron, mientras que las de
zinc y mercuric aumentaron. Los resultados de las pruebas
de emisiones muestran cambios leves con un impacto
neto relativamente equilibrado.
La empresa California Portland contrato a un consultor
para realizar una evaluacion comparativa de riesgos
sanitarios> El consultor uso las ultimas versiones del
modelo de dispersion de Fuentes Industrials (Industrial
Source Complex o ISC) y el modelo de efectos sanitarios
del Cuerpo de Ingenieros del Ejercito de los EE.UU. [U.S.
Army Corps of Engineers o ACE] especificado por la EPA
de California, para poner estos impactos relatives en
una perspectiva tecnicamente estructurada. Conforme
a esta evaluacion, el riesgo carcinogenico individual se
redujo en un 47 por ciento con el uso del CDL, mientras
que los efectos sanitarios no carcinogenicos resultantes
de la exposicion breve (fndice de peligro agudo)
disminuyeron un 94 por ciento y los efectos sanitarios
no carcinogenicos derivados de la exposicion continua
(impacto cronico a la salud) disminuyeron un 72 por
ciento. La exposicion a cualquier tipo de toxinas es
un aspecto serio y potencialmente peligroso de la
sociedad de hoy en dfa; sin embargo, las reducciones
en el riesgo de exposicion demostradas en los hornos
de la empresa California Portland Cement manifiestan
la efectividad de esta tecnologfa como metodo para el
aprovechamiento de las llantas de desecho, e indican
tambien que presentan ventajas en comparacion con
el uso de otros tipos de combustible.
En los hornos cementeros se han utilizado en conjunto
mas llantas de desecho que en cualquier otra
aplicacion en los Estados Unidos, ademas de ser esta
una de las principales aplicaciones en Europa y Japon.
Asimismo, los hornos cementeros son un elemento
importante de la gestion de las llantas de desecho
en la mayorfa de los estados de la Union Americana.
Algunas empresas cementeras en Mexico han
cooperado con las dependencias gubernamentales
para usar de manera productiva las llantas retiradas de
los apilamientos fronterizos bajo condiciones economicas
que resulten atractivas tanto para el gobierno como para
la industria. Los factores primordiales que controlan el
desarrollo de esta aplicacion son un suministro constante
de llantas y una economfa razonable. Los hornos
cementeros constituyen una importante oportunidad
para el aprovechamiento constructive de las llantas de
desecho. Serfa conveniente que los gobiernos estatales
o locales que no esten utilizando completamente sus
llantas de desecho evaluen objetivamente los meritos
ambientales y economicos del uso de las llantas como
recurso energetico en los hornos cementeros.
INDUSTRIA DE LA PULPA Y EL PAPEL
En la industria de la pulpa y el papel se utilizan corteza
de arbol y desechos de madera en calderas secundarias
para generar el vapor y la energfa necesarios para las
operaciones de procesamiento. La madera se quema
en rejillas moviles que tambien transportan la ceniza
residual de las calderas. Se puede arrojar a la rejilla carbon,
petroleo o gas para optimizar la combustion y mantener
las temperaturas de operacion cuando el contenido de
humedad de los desechos de madera es alto debido a la
lluvia.
En esta aplicacion se usa CDL que se obtiene procesando
llantas de desecho hasta obtener virutas homogeneas y
suspensibles de menos de 5 por 5 centfmetros (2 por 2
pulgadas) de tamano. El alambre de talon generalmente
se retira con magnetismo para evitar la contaminacion de
las rejillas y los sistemas de control de ceniza. La foto de
la derecha muestra partfculas de CDL de 5 cm a las que se
les ha extrafdo el alambre de talon.
El CDL tambien se puede introducir por separado o como
parte integral de la mezcla de madera, usando sistemas de
dosificacion relativamente sencillos y economicos.
El CDL se puede colocar en la banda transportadora de
madera que va hacia la caldera, como se muestra en la
fotograffa a la derecha. El alto contenido de carbono
Particulas de CDL sin alambre del talon
Foto cortesfa de Terry Gray, TAG
Sistema de medicion para introducir CDL a la mezcla
de madera antes del procesamiento Foto cortesfa de Terry Gray, TAG
-------
Cuadro 4-3 Datos sobre desempeno ambiental introduction de cdl en los conductos verticales
del horno precalentador de la empresa ashgrove cement
CRITERIO
PARTICULAS
SOx
CLORUROS
HIDROCARBUROS
TOTALES
AROMATICOS
POLINUCLEARES
(APN)
UNIDAD
Ibs/hr
Ibs/hr
Ibs/hr
Ibs/hr
Ibs/hr
BASE
5.27
<1.5
0.268
3
0.0058
9% a 10% CDL
4.83
<1.2
0.197
3.3
0.0053
LIMITE PERMITIDO
18
6.3
NA
NA
NA
METALES PESADOS
Arsenico
Cadmio
Cromo
Nfquel
Zinc
Cobre
Plomo
Hierro
Bario
Vanadio
microgramos
microgramos
microgramos
microgramos
microgramos
microgramos
microgramos
microgramos
microgramos
microgramos
0.2
3
30
30
35
37
ND
400
ND
ND
0.2
2
ND
ND
35
13
ND
200
ND
ND
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
La planta International Paper en Bucksport, Maine
ha sido uno de los principales usuarios de CDL desde
1990. Su caldera puede consumir poco mas de 3
toneladas metricas de CDL por hora (14.5 por ciento
por aporte de calor) para producir casi 225,000
kilogramos (500,000 libras) de vapor por hora.
volatil del CDL mejora la combustion de la madera en la
rejilla y la eficiencia de la misma.
El impacto ambiental asociado con el uso de CDL en esta
aplicacion depende de las caracterfsticas del combustible
fosil desplazado y el equipo de control ambiental del
sistema. Los dos factores de los que comunmente
depende la aceptacion de este sistema como opcion
ecologica son las emisiones de oxidos de azufre (SOx)
partfculas (oxido de zinc). Las emisiones de SOx podrfan
disminuir si el CDL desplaza al carbon o petroleo, que
tienen mayor contenido de azufre. Por otro lado, el SOx se
puede controlar con los depuradores con los que cuentan
ahora algunos sistemas de filtros de aire, especialmente si
estos funcionan con un pH neutral o base. Las emisiones
de partfculas se pueden controlar con precipitadores
electrostaticos (PE) o camaras de filtros. En general,
muchas de las aplicaciones aceptables desde el punto de
vista ecologico se presentan cuando el CDL desplaza al
carbon en sistemas con camaras de filtros o PEs.
Segun los datos recabados por la Asociacion de
Fabricantes de Caucho de los EE.UU. en el 2007, unas
32 empresas papeleras usaron aproximadamente 10.7
millones de toneladas de CDL o el equivalente a unos
70 millones de llantas de desecho, de conformidad
con la normatividad vigente. En otras fabricas
papeleras tambien se estan llevando a cabo pruebas
para este fin (Ref. 1). El uso hafluctuado, peroel alto
costo de los combustibles fosiles ha redundado en
el surgimiento del CDL en las fabricas de papel ahora
que algunas de ellas han terminado de realizar sus
pruebas ambientales. Asimismo, quienes ya las usaban
45
Banda transportadora para introducir madera y CDL al sistema de caldera
Foto cortesfa de Terry Gray, TAG
-------
Cuadro 4-4 Datos sobre desempeno ambiental horno de la empresa California portland cement
(expresados en libras/hora)
CRITERIO
PARTICULAS
NOx (ppm)
CO (ppm)
EXPONENTE
BASE
7.35
208.80
104.20
12%CDL
8.01
104..2
159.30
COMPUESTOS ORGANICOS VOLATILES
Acetaldehfdo
Benceno
Formaldehido
Tolueno
Diclorometano
Oxileno
Trimetilbenceno
E-3
E-3
E-3
0.34
2.65
0.88
3.98
1.79
1.89
1.56
0.05
2.29
0.11
3.17
0.87
2.14
3.99
METALES
Antimonio
Arsenico
Bario
Cadmio
Cromo (Total)
Cromo (Hexavalente)
Cobre
Plomo
Manganese
Mercuric
Nfquel
Selenio
Plata
Talio
Zinc
HIDROCARBUROS NO
METANOS
PCDD/PCDF
TOXEQUIV2378TCDD
BPCs
HAPs
HCI
E-4
E-4
E-3
E-4
E-4
E-4
E-3
E-3
E-3
E-3
E-4
E-4
E-5
E-5
E-3
E-6
E-8
E-6
E-2
2.32
4.05
1.20
2.27
3.44
2.33
1.11
1.19
1.96
4.54
5.81
ND<1.97
ND<3.94
<2.52
4.71
18.16
1.58
1.05
3.16
4.31
<0.017
<2.28
0.85
0.48
1.77
3.94
1.13
0.72
0.59
2.06
8.33
3.00
ND<6.54
<4.55
<2.47
9.41
14.81
1.93
1.68
2.89
3.44
0.43
han elevado al maximo el consume, especialmente en
plantas ubicadas en el suroeste de los Estados Unidos.
El Cuadro 4-5 presenta datos ambientales asociados con
las pruebas de desempeno realizadas en la planta de
Bucksport. Se realize una prueba de referenda usando la
mezcla normal de gas, corteza de arbol, carbon y lodos.
Luego se sustituyo el carbon con CDL en niveles que
representaban un 6.3 por ciento, 10.3 por ciento, y 14.5
por ciento de aporte de calor. En el nivel maximo del
CDL, las emisiones de NOx, SOx, e hidrocarburos totales
permanecieron practicamente sin cambio, mientras que
las partfculas aumentaron en un 6 por ciento. Entre los
metales, el berilio y el cromo disminuyeron, el plomo
siguio por debajo de los niveles de deteccion, y el cadmio
aumento. El zinc aumento considerablemente en cuanto a
porcentaje, pero las cantidades totales permanecieron en
un nivel ecologico aceptable. Las emisiones generales de
partfculas se sostuvieron dentro de los Ifmites aceptables.
-------
Cuadro 4-5 Comparacion de emisiones en la empresa international paper de bucksport, maine
(datos expresados en libras /mbtu)
CRITERIO
NOx
SOx
PARTICULAS
HIDROCARBUROSTOTALES
BERILIO
CADMIO
CROMO
PLOMO
ZINC
BASE
0.274
0.508
0.053
1.17E-3
1.06E-6
0.60 E-6
12.1 E-6
<10E-6
0.26 E-3
14.5%CDL(PORCALOR)
0.273
0.51
0.056
1.18 E-3
0.73 E-6
0.78 E-6
6.36 E-6
<10E-6
2.56 E-3
CAMBIO PORCENTUAL
0
0
6
1
-31
30
-47
0
885
Los datos de desempeno tambien confirman que el
CDL es una opcion aceptable desde el punto de vista
ecologico en fabricas papeleras y calderas industriales de
20 estados de la Union Americana. Varios de estos estados
(incluyendo Oregon, Washington, California y Florida)
han sido reconocidos por sus altas normas ambientales y
rigurosa aplicacion de la normatividad. Sin embargo, estas
aplicaciones se deben someter a una revision minuciosa
para identificar aquellas plantas que puedan usar CDL
dentro de los Ifmites ecologicos aceptables. Solamente un
pequeno porcentaje de plantas papeleras e industriales en
los Estados Unidos cuentan con la combinacion necesaria
de diseno de sistemas, permisos y uso de combustible que
favorece el uso adecuado del CDL.
CALDERAS DE CENTRALES TERMOELECTRICAS
En el 2007,38 plantas industriales y generadoras de
energfa electrica consumieron el equivalente a 35
millones (495,000 toneladas metricas) de llantas, segun
la Asociacion de Fabricantes de Caucho de EE.UU. (Ref. 1).
Este segmento de la industria continua desarrollandose y
se preve que haya mas crecimiento en el futuro.
El CDL se puede usar de manera eficiente unicamente en
tipos especfficos de calderas de centrales termoelectricas
(principalmente unidades ciclonicas, de lecho fluidizado,
y de rejilla alimentadora) que ofrecen un tiempo de
retencion adecuado para la combustion completa de
CDL nominal de 2.5 centfmetros (1 pulgada) que a veces
se conoce como CDL de"menos 5 centfmetros" ("menos
2 pulgadas"), es decir, mas pequeno que 5 centfmetros.
Este material CDL es generalmente el mas pequeno que
se puede producir a un costo que pueda competir con
el carbon y otros combustibles fosiles. Estas unidades
de los organismos operadores de servicios publicos
consumen grandes cantidades de combustible, por lo
que porcentajes aun pequenos de CDL (2 al 4 por ciento)
pueden representar hasta 5 millones de llantas por ano en
una sola planta.
Este mercado parece tener menos potencial en Mexico
debido al uso tan difundido del aceite residual para la
generacion de energfa. La mayorfa de las unidades de
combustion que utilizan petroleo no necesitan ni tienen
las camaras de control de ceniza y combustion que se
requieren para poder usar combustibles solidos como
el CDL. En consecuencia, el planteamiento detallado de
esta aplicacion no parece ser util para Mexico, con la
posible excepcion de las calderas de lecho fluidizado.
Las calderas de lecho fluidizado circulante constituyen
uno de los sistemas mas nuevos que se han disenado
para minimizar el impacto ambiental del uso de
combustibles fosiles solidos. La alta turbulencia y
la distribucion uniforme del calor permiten que los
lechos fluidizados funcionen a temperaturas mas
bajas para reducir al mfnimo la formacion de NOx.
Tambien se puede usar en ellos la inyeccion de
amoniaco para reducir aun mas el NOx. La piedra
caliza es lo que comunmente se usa como medio
circulante para los lechos, con lo cual se logra un
control eficiente del SOx mediante la mezcla integral
con los gases de la combustion. Para eliminar las
partfculas se usan sofisticadas camaras defiltros o
precipitadores electrostaticos. Estos sistemas son
candidates viables desde una perspectiva ecologica
para usar CDL nominal de 2.5 centfmetros (1 pulgada).
La empresa Stockton Cogeneration en Stockton,
California, realize exhaustivas pruebas con apoyo
financiero del Consejo para la Gestion Integrada de
Residues en California, para identificar las emisiones
caracterfsticas asociadas con el uso de hasta un 20
por ciento de CDL (por calor). Los resultados de dichos
analisis se comparan con los Ifmites indicados en el
permiso actual de la planta que aparecen en el Cuadro
4-6.Todas las emisiones estuvieron dentro de los Ifmites
permisibles, y los niveles de de partfculas e hidrocarburos
fueron un 25 por ciento mas bajos que los Ifmites
establecidos.
Unidades que utilizan exclusivamente llantas
para la combustion
Las llantas se han usado como combustible principal
en calderas termoelectricas especiales en California,
Connecticut, e Illinois, en las quese utilizan de5 a 10
millones de llantas anualmente. Aunque en estos sistemas
se utilizan grandes cantidades de llantas que deben estar
-------
Cuadro 4-6 Emisiones de una caldera de lecho fluidizado circulante en Stockton cogen (Stockton,
California) (expresadas en libras/hora)
CRITERIO
NOx
SOx
PARTICULAS
CO
HIDROCARBUROS TOTALES
20% CDL (POR CALOR)
25.06
33.40
2.19
20.90
<0.38
LIMITE MENOR PERMISIBLE
39.00
59.20
10.00
22.90
1.88
disponibles en una zona geografica limitada, siguen
siendo cantidades pequenas de acuerdo a los estandares
de generacion energetica. En consecuencia, los costos
de inversion por megavatio son mayores que los de
una planta de energfa nuclear. Dos de estas plantas
han fracasado economicamente, sufriendo importantes
perdidas de capital. La planta de Connecticut todavfa
sigue en funcionamiento, pero cuenta con un
suministro de llantas abundante, ya que se encuentra
en la zona de mayor densidad demografica en los
Estados Unidos y en la que la electricidad se cobra a
un precio relativamente alto. Es improbable que estos
sistemas especiales sean economicamente viables en
Mexico, asf como no son viables en la mayor parte de
los Estados Unidos.
ENERGIA COMBINADA / RECUPERACION DE
MATERIALESPIROLISIS/GASIFICACION
La pirolisis es, por defmicion, la descomposicion
termica de los compuestos organicos en un ambiente
con poco oxfgeno. Quienes promueven este proceso
le han dado a la pirolisis los nombres de destilacion
termica, destilacion destructiva, y muchos otros,
para evitar que se le relacione con los fracasos que
historicamente ha tenido la pirolisis. La pirolisis de las
llantas de desecho normalmente genera gas, aceite,
y residue carbonoso. La cantidad y la calidad de cada
producto dependen de muchas variables del proceso,
incluyendo la temperatura, la presion y el tiempo
de residencia. Del 20 al 35 por ciento del contenido
energetico de la llanta generalmente se convierte en
gas combustible que se usa para alimentar el proceso
de pirolisis o se consume en la llama antes de ser
liberado. Del 35 al 50 por ciento de lo que se genera
en el proceso se transforma en un producto de aceite
cuya calidad varfa desde combustoleo comercializable
hasta combustible mezclado de menor valor. El residue
carbonoso solido (conocido como char) constituye del 25
al 40 por ciento de la produccion y contiene una mezcla
de los siguientes materiales:
Diversos tipos de negro de carbono que se usa
en varias secciones de la llanta para la resistencia,
el desgaste, u otras propiedades importantes de
desempeno.
Dioxido de titanio de los costados de la llanta y los
rotulos.
Zinc disperse uniformemente dentro de las llantas
como acelerador de la vulcanizacion.
Acero del talon y alambre de refuerzo en las llantas
radiales.
Otros compuestos inorganicos traza presentes en las
llantas.
Experiencia historica
La pirolisis no es un proceso nuevo. Fue desarrollado en
Europa hace mas de 60 anos para transformar el carbon
en gas para las lamparas del alumbrado publico. En los
ultimos 25 anos se han aplicado a las llantas de desecho
muchos procesos, equipos y variaciones operativas. En
una publicacion del Departamento de Energfa de EE.UU.
titulada"Las llantas de desecho: Evaluacion de recursos
y tecnologfas de pirolisis de llantas y otras tecnologfas
alternas seleccionadas" ["Scrap Tires: A Resource and
Technology Evaluation of Tire Pyrolysis and Other Selected
Alternate Technologies"] se identifican 31 proyectos de
pirolisis en el 1983 en los que se usaron como reactores
lechos fluidizados, camaras de rejillas moviles, hornos
rotativos, hornos de retorta, banos de sales fundidas y
aceite caliente, unidades de arco de plasma, y camaras
de microondas. Se han estudiado ampliamente diversas
condiciones de operacion para optimizar la produccion
y la calidad de las Ifneas de productos. A pesar de esta
exhaustiva iniciativa de desarrollo, no existen sistemas
de pirolisis no comerciales que funcionen de manera
continua actualmenteen Norteamerica.
Se han invertido considerables recursos tecnicos y
economicos (mas de $350 millones de dolares) en
proyectos desarrollados por importantes empresas de
todo el mundo para apoyar la pirolisis. Asimismo, otras
empresas mas pequenas y empresarios independientes
han desarrollado muchos proyectos piloto o"de
La empresa Stockton Cogeneration en Stockton,
California, realize exhaustivas pruebas con apoyo
financiero del Consejo para la Gestion Integrada de
Residues en California, para identificar las emisiones
caracterfsticas asociadas con el uso de hasta un 20
por ciento de CDL (por calor). Todas las emisiones
estuvieron dentro de los Ifmites permisibles, y los
niveles de de partfculas e hidrocarburos fueron un
25 por ciento mas bajos que los Ifmites establecidos.
-------
demostracion". Un destacado proyecto desarrollado por
Foster-Wheeler en Inglaterra (denominadoTyrolysis)
fracaso desde el punto de vista tecnico y economico
despues de haberse invertido en el mas de $30 millones
de dolares.
Los principals motives del fracaso de los proyectos de
pirolisis son los siguientes:
• Problemas operatives: El complejo equipo de
temperatura alimentado con un abrasivo como las
llantas de desecho generalmente requiere de mucho
mantenimiento. El tiempo muerto y los gastos de
mantenimiento con frecuencia se subestiman al
proyectar el costo total del proyecto.
• Seguridad: Las operaciones en un ambiente de alta
temperatura y poco oxfgeno generan la posibilidad
de que haya incendios o explosiones si el aire entra
accidentalmente al sistema. Estos accidentes han
destruido o danado muchas plantas de pirolisis,
incluyendo una en Texas que fue destruida
totalmente.
• Disponibilidad y procesamiento de la materia
base: La cantidad de llantas que se requiere para que
el proyecto sea economicamente factible puede ser
mayor a la cantidad de la que se dispone en la zona
geografica donde se cobran las cuotas de disposicion
previstas. Asimismo, con frecuencia se subestiman
los gastos de inversion y operacion relacionados con
la trituracion o preparacion de la materia base.
• Calidad del producto: Es diffcil optimizar la
calidad y el rendimiento de tres Ifneas de producto
relacionadas entre sf (gas, aceite y residue carbonoso
[char]), dado que las condiciones que favorecen
a una con frecuencia tienen un impacto negative
sobre las otras. Debido a que es una mezcla de
negro de carbono y otros elementos constitutivos,
el char historicamente se presta solamente para
aplicaciones de poco valor con volumenes de
mercado limitados, aun cuando se procese mas
para controlar la homogeneidad en el tamano y el
contenido de hierro.
• Impacto ambiental: Las llantas contienen alrededor
del 1.8 por ciento de azufre y del 1.2 al 1.5 por ciento
de zinc por peso. Estos materiales inorganicos no se
destruyen ni se descomponen por vfa termica, por
lo que permanecen en uno o mas de los productos
de la pirolisis, como lo indica el balance de masa
elemental de las condiciones operativas especfficas.
Ademas, cabe la posibilidad de que los hidrocarburos
parcialmente descompuestos no se eliminen
completamente de la corriente de gases de escape
por medio de la condensacion o la combustion,
por lo que los proyectos de pirolisis deben incluir
sistemas de control de la contaminacion atmosferica
para evitar las descargas al medio ambiente. Quienes
promueven la pirolisis indican que este proceso no
genera emisiones porque todos los materiales se
capturan como productos. Sin embargo, el producto
gaseoso generalmente se usa para alimentar el
proceso o se quema porque no se puede transferir
a las redes normales de conduccion de gases. En
cualquiera de estos casos, la combustion genera
emisiones que requieren controles para acatar las
normas sobre aire limpio de los Estados Unidos.
Asimismo, cabe la posibilidad de que se tenga que
disponer del char como residues peligroso si no es
comercializable. Estas realidades practicas se deben
reflejar en las proyecciones de inversiones y gastos
operatives.
• Economia: La factibilidad economica de la pirolisis
depende de muchos factores operatives. Entre
estos factores se cuentan la confiabilidad del
sistema, los costos de inversion y mano de obra,
el proceso, la preparacion de la materia base, los
requisites de control ambiental, y los ingresos que
genere el producto. Las operaciones anteriores
no se han podido sostener economicamente
con cuotas de disposicion razonables porque
no han podido desarrollarse mercados de alto
valor (alrededor de 3.5 pesos o $0.33 dolares por
kilogramo [$0.15 dolares por libra]) para char
que se genera. El atractivo de la recuperacion
de materiales y la viabilidad economica de este
proceso dependen totalmente que se pueda
vender el negro de carbono que contiene la
corriente de residues carbonosos a un precio
relativamente alto. A menos que se logre este
objetivo, la pirolisis simplemente se convierte
en un proceso que exige mucho capital
para convertir un combustible solido en un
combustible Ifquido de baja calidad.
Practicas actuales
Muchas empresas en Norteamerica estan
promoviendo los sistemas de pirolisis. Sin embargo,
ninguna de estas tecnologfas se ha usado a escala
comercial durante un tiempo suficiente como para
demostrar cabalmente la economfa operativa a largo
plazo y las posibilidades de comercializacion del char.
Serfa aun mas diffcil lograr la viabilidad economica
con las bajas cuotas de disposicion que es probable
encontraren Mexico.
En una variacion de la pirolisis se refina la corriente de
aceite para obtener productos qufmicos especializados
de alto valor. El gas que produce el reactor se enfrfa en
un intercambiador de calor, con lo que se condensa una
amplia gama de los compuestos qufmicos parcialmente
descompuestos paraformar"aceite"adecuado para
usarse principalmente como combustible mezclado
de poco valor. El alto costo de inversion y el sofisticado
control de los diversos condensadores o el equipo de
fraccionamiento que se requieren para producir y depurar
los productos Ifquidos es economicamente cuestionable
para estos volumenes relativamente bajos. Para ser
economicamente viables, las operaciones de refinado
-------
tienen que ser de alto volumen. El aceite generado en un
sistema de pirolisis de gran magnitud en el que se usen 2
millones de llantas al ano representarfa menos del 1 por
ciento del rendimiento de la refinerfa que se requiere para
operar a capacidad mfnima.
Variacion de la gasificacion
En una variacion de la pirolisis se permite que haya aire
presente para facilitar la combustion parcial, lo cual
convierte el gas, el aceite y el residue carbonoso en un
gas de poco valor calorico que contiene principalmente
monoxido de carbono con algo de hidrogeno e
hidrocarburos de bajo peso molecular. Luego este gas se
quema para generar vapor o energfa mediante diversos
metodos alternatives, muchos de los cuales no son
economicamente practices en la escala de operacion
proyectada si hay partfculas y contaminantes qufmicos
presentes en el gas. Aunque en esta variacion se supera
el problema de las posibilidades de comercializacion
del char convirtiendo el carbono a monoxido de
carbono, no se resuelven los problemas de las
emisiones atmosfericas derivadas de la combustion del
gas. Este proceso es simplemente una combustion en
dos etapas y deben contemplarse en el las emisiones
atmosfericas y los balances de material, al igual que
en las aplicaciones de combustion. Hasta noviembre
del 2009 no existfan en Norteamerica sistemas
de gasificacion de llantas de nivel comercial que
funcionaran de manera autosustentable.
Resumen y recomendaciones
Historicamente no se ha podido demostrar la
viabilidad economica de las plantas de pirolisis y
gasificacion de llantas debido a fallas tecnicas o a la
incapacidad para obtener compromisos contractuales
para todos los productos del residue carbonoso o char.
En los ultimos 20 anos muchas plantas de pirolisis han
fracasado, dejando generalmente al gobierno la carga
del saneamiento de las llantas acumuladas, asf como
la eliminacion del aceite residual y la contaminacion
provocada por el residue carbonoso. Un metodo
adecuado para proteger los intereses de la ciudadanfa
pudiera ser exigir garantfas fmancieras que cubran
los costos de la disposicion alternativa en el caso de
cantidades maximas almacenadas de llantas y char.
Los inversionistas deben realizar su tarea antes de
adquirir compromisos crediticios o patrimoniales
importantes para el uso de esta tecnologfa. Antes de que
esta tecnologfa se pueda considera como una alternativa
comprobada para la disposicion de las llantas de desecho
se deben responder algunas preguntas fundamentals
sobre la calidad del producto, los mercados, la seguridad,
los gastos de mantenimiento, y la economfa.
RESUMEN
Las llantas de desecho pueden ser un recurso energetico
alternative compatible con el medio ambiente cuando
se usan en aplicaciones adecuadas. El aprovechamiento
energetico es un elemento importante de los buenos
programas de gestion de llantas de desecho en los
Estados Unidos, ya que permite que este recurso se
utilice productivamente. El resultado neto ha sido un
considerable ahorro en los combustibles fosiles no
renovables. Al evaluar objetivamente el desempeno de las
llantas como recurso energetico, muchas jurisdicciones
han concluido que es mas conveniente para el medio
ambiente que se reconozca el valor de este recurso, en
lugar de desperdiciarlo esperando soluciones ideales. En
los buenos programas de gestion de llantas de desecho se
reconoce la importancia de las distintas aplicaciones.
En un mundo ideal, la mezcla de hule polimerizado de las
llantas se reutilizarfa una y otra vez. Sin embargo, en las
aplicaciones que existen hoy en dfa para el hule reciclado
se consume menos del 17 por ciento de las llantas de
desecho que se generan anualmente en los Estados
Unidos. Estos mercados crecen lentamente a pesar de los
intensos esfuerzos para desarrollar mercados, e incluso las
proyecciones mas optimistas senalan un uso de menos
del 25 por ciento en 5 anos.
Se deben adoptar y desarrollar otras aplicaciones
importantes para usar de manera constructiva el
recurso de las llantas de desecho, de lo contrario, se
desperdiciara en los rellenos sanitarios o se convertira
en un pasivo publico que generara peligros para la salud
publica y el medio ambiente. Dado que muy poca gente
conscientemente querrfa desperdiciar un valioso recurso,
otras aplicaciones que sean compatibles con el medio
ambiente deben convertirse en el fundamento de las
iniciativas para el desarrollo de mercados. El evitar el
consumo innecesario de los limitados recursos naturales
mediante el uso de las llantas de desecho como recurso
energetico alternative es un objetivo digno, siempre
y cuando se pueda lograr sin generar un impacto
contra prod ucente para el medio ambiente.
REFERENCIAS
1. Scrap Tire Markets in the United States, Rubber
Manufacturers Association, 2008
2. "Energy Use in the Cement Industry in North
America, Emissions, Waste Generation and Pollution
Control, 1990-2001,"2003, pi 1. (http://www.cec.
org/files/pdf/ECONOMY/Sessionl-2-Jacott-Reed-
Winfield_en.pdf)
3. "Air Emission Data Summary for Portland Cement
Pyroprocessing Operations Firing Tire-Derived Fuels."
2008. http://www.epa.gov/osw/conserve/materials/
tires/pubs/tdf-report08.pdf (PDF)
-------
CAPITULO 5
Agregado derivado de 11 ant as y llantas
enteras para aplicaciones de ingenierfa civil
El agregado derivado de llantas (ADL) es un producto de
ingenierfa que se elabora cortando las llantas de desecho
en piezas de 25 a 300 milfmetros (mm). En el 2004 en los
Estados Unidos se usaron 60 millones de llantas como
ADL (Ref. 37). El ADL presenta muchas soluciones a las
dificultades geotecnicas, ya que es liviano (50 libras por
pie cubico [pcf]); 0.8 macrogramos por metro cubico [Mg/
m3; la M mayuscula se usa para distinguir el acronimo
de la unidad mas comun que es microgramos por metro
cubico]), produce baja presion lateral en las paredes
(apenas la mitad que la tierra), es un buen aislante
termico (ocho veces mejor que la tierra), tiene una alta
permeabilidad (mas de 1 centfmetro por segundo [cm/s],
dependiendo del tamano del ADL, ademas de que tiene
buena resistencia al corte y absorbe las vibraciones.
Si se usa en las aplicaciones adecuadas, el ADL puede
reducir considerablemente los costos de construccion.
Ademas, cada metro cubico de relleno de ADL contiene el
equivalente a 100 llantas para automovil.
El ADL se ha usado en una amplia gama de funciones
en los Estados Unidos. Por ejemplo, como relleno
liviano para terraplenes en carreteras de 13 estados. En
el Estado de Maine, el ADL se usa comunmente para
mejorar la estabilidad de los terraplenes construidos
sobre arcilla marina debil, lo que redunda en un consumo
promedio anual de alrededor de 1 millon de llantas para
automovil. (Refs. 8,19,27,28,41,46,49). El ADL y las
mezclas de ADL con tierra tambien se han usado para
reemplazar el relleno convencional en la construccion
de terraplenes (Refs. 15,16,43). El bajo peso unitario y
la baja presion de tierra resultante, en combinacion con
su alta permeabilidad, hacen que el ADL sea un relleno
atractivo para usarse en muros de contencion, estribos de
los puentes, y muros de tablestaca (Refs. 19,28,45,46).
Tambien se ha usado en forma de capas comprimibles
detras de los puentes con estribo integral y marco
rfgido (Refs. 27,38). De esta forma, los estados de Maine,
Louisiana, Pennsylvania, y California han usado el ADL en
muros de contencion. En lugares con clima frfo, el ADL se
ha usado para limitar la profundidad de la penetracion
de escarcha y para facilitar el desague de los deshielos
de primavera (Refs. 20,32). Ademas, la permeabilidad del
ADL ha dado paso a que se use como capa de drenaje en
los rellenos sanitarios (Ref. 30), los campos de drenado de
las fosas septicas, y las estructuras de drenaje en las orillas
de las carreteras (Ref. 32). Las investigaciones recientes
han demostrado que una capa de ADL debajo del balasto
ferroviario de piedra reduce las vibraciones que pueden
afectar a los domicilios y comercios cercanos (Ref. 51).
Esta nueva tecnologfa se uso recientemente en una
Ifnea de tren ligero en San Jose, California. Finalmente,
la Universidad de California en Davis investigo una
prometedora idea para usar el ADL como relleno que
ayude a reducir la carga sfsmica sobre los estribos de los
puentes. (Ref. 29).
La economfa del uso del ADL en aplicaciones de
ingenierfa civil depende del costo local de produccion,
como se indica en el Capftulo 6, asf como de los
costos de materiales de construccion alternatives
que compiten entre sf. El ADL generalmente resulta
economico para obras en las que se requiere el uso
de material de relleno ligero para la construccion de
terraplenes. Asimismo, es rentable en aplicaciones de
drenaje en areas donde hay un suministro limitado de
agregado para desague convencional. Sin embargo,
el ADL no es un sustituto economico del relleno de
tierra convencional.
Existen pautas y especificaciones de construccion
para ayudar a los ingenieros a aprovechar las
propiedades tecnicas especiales del ADL, siendo
la mas importante de ellas la Norma Internacional
de ASTM D6270-98 (Ref. 3), Practicas Estandar para
aplicaciones de las llantas de desecho en ingenierfa
civil (http://www.astm.org/Standards/D6270.htm).
En este documento se enumeran las propiedades
geotecnicas tfpicas del ADL, los metodos de prueba
vigentes, y los lineamientos para la construccion.
Varios estudios tambien han demostrado que el ADL
tienen un impacto insignificante sobre las aguas
subterraneas (ver por ejemplo las Refs. 4,5,9,10,15,
16,21,22,40). En el estudio de Humphrey y Swett (Ref.
26) se presenta un analisis estadfstico del efecto del
ADL sobre las aguas subterraneas.
En las siguientes secciones se presenta el uso del ADL
como agregado para drenaje y relleno ligero. El nivel
de sofisticacion en las diversas aplicaciones varfa.
Algunas aplicaciones son para obras de ingenierfa civil
de gran escala que deben ser disenadas por ingenieros
profesionales calificados. Otras de las aplicaciones
son de menor escala y pueden ser implementadas
porfuncionarios municipales como los directores de
obras publicas. En el Apendice A se presentan las
especificaciones recomendadas para el material. El ADL
con un tamano maximo de unos 75 mm (3 pulgadas)
se conoce como ADLTipo A, mientras que el ADL con
un tamano maximo de unos 300 mm (12 pulgadas) se
conoce como ADLTipo B. El ADLTipo A es idoneo para
diversas aplicaciones de drenaje en capas de hasta
1 m (3.3 pies) de espesor. El ADLTipo B se usa para
-------
aplicaciones de relleno ligero en capas de hasta 3 m
(10 pies) deespesor. En 1995 y 1996 tres proyectos con
ADL sufrieron reacciones de calentamiento interne, lo
cual suscito el desarrollo de lineamientos de ingenierfa
cuyo proposito es limitar el calentamiento interne de
los rellenos de ADL. En el Apendice B se incluyen dichos
lineamientos, asf como el planteamiento de las posibles
causas. La experiencia en los proyectos de gran escala ha
demostrado que estos lineamientos son efectivos (Ref.
18). Las propiedades tecnicas del ADL se abordan en el
Apendice C. En este capftulo tambien se aborda el uso de
las llantas enteras para aplicaciones de ingenierfa civil.
EL ADL COMO AGREGADO PARA DRENAJE
El ADL se puede usar como sustituto del agregado
convencional para drenaje en una amplia gama de
aplicaciones. Este material presenta ventajas cuando
el agregado convencional es mas caro o no esta
disponible. Algunas de las posibles aplicaciones de este
material para drenaje son las siguientes:
• Capas de drenaje en los sistemas de captacion y
extraccion de lixiviados en rellenos sanitarios.
• Agregado permeable para capas y zanjas de
captacion de gases de rellenos sanitarios.
• Agregado de drenaje libre para las estructuras de
drenaje a las orillas de las vialidades.
• Relleno permeable para muros exteriores por debajo
del nivel del suelo.
• Campos de drenaje para sistemas de fosas septicas.
El ADL de tamano maximo de 75 mm (3 pulgadas) es
adecuado para la mayorfa de estas aplicaciones.
La propiedad tecnica mas importante en las
aplicaciones de drenaje es la permeabilidad, tambien
conocida como conductividad hidraulica, que es una
medida de la capacidad del material para transmitir un
fluido. La permeabilidad se relaciona con la relacion de
vacfos, que es una medida del espacio vacfo entre las
partfculas del agregado. El fluido circula por el espacio
vacfo. En el caso de estas dos propiedades, la relacion
de vacfos, y a su vez la permeabilidad, disminuyen
a medida que aumenta el esfuerzo vertical. Estas
propiedades se describen en detalle en el Apendice C;
sin embargo los resultados clave se abordan en esta
seccion.Como seindica en la Figura 5-1, la relacion de
vacfos del ADL compactado se encuentra entre 0.8 y
0.9. Sin embargo, la relacion de vacfos es menos de 0.1
cuando el esfuerzo esta por encima de 400 kiloPascales
(kPa) (9,000 libras por pie cuadrado [psf]). Esta proporcion
del esfuerzo corresponde a alrededor de 23 m (75 pies)
de relleno de tierra superpuesto. Con relaciones de vacfos
tan bajas, incluso una pequena cantidad de azolvamiento
podrfa provocar una reduccion considerable en la
permeabilidad. Por lo tanto, serfa razonable establecer 0.2
como Ifmite inferior para la relacion de vacfos de muchas
aplicaciones, lo cual corresponderfa a la relacion de vacfos
de la arena limpia y bien graduada. La restriccion de la
relacion de vacfos limitarfa el uso del ADL en aplicaciones
de drenaje a esfuerzos verticales de menos de unos 240
kPa (5,000 psf). Se podrfan encontrar niveles de esfuerzo
asf de altos en algunas aplicaciones en las que se usa
el ADL como capa de drenaje en sistemas de captacion
y extraccion de lixiviados de rellenos sanitarios. Sin
embargo, los esfuerzos en otras aplicaciones en rellenos
sanitarios y vialidades probablemente sean menores que
el valor Ifmite.
La permeabilidad del ADL disminuye a medida que
aumenta la relacion de vacfos, como se indica en la
Figura 5-2. La permeabilidad sera mayor a 1 cm/s en
las relaciones de vacfos tfpicas de las aplicaciones en
carreteras (mayor a 0.4). Con una relacion de vacfos de
0.2, la permeabilidad es de unos 0.25 cm/s, lo cual es
adecuado para la mayorfa de las aplicaciones de drenaje.
En comparacion, la permeabilidad de la arena limpia y
bien graduada es normalmente de 1 x 10-2 cm/s (Ref. 14),
por lo que el ADL es mas permeable que muchos de los
materiales granulados disponibles hoy en dfa.
En los siguientes apartados se plantea el uso del ADL en
aplicaciones de drenaje especfficas.
Sistemas de captacion y extraccion de
lixiviados en rellenos sanitarios
Los nuevos rellenos sanitarios para desechos municipales
(RSDM) generalmente se disenan con un revestimiento
de compuestos para limitar la migracion de lixiviados al
exterior, y con un sistema de captacion y extraccion de
lixiviados (SCEL) que se disena para mantener menos
de 300 mm de lixiviados por encima del revestimiento
(consulte el Subtftulo D de las normas para rellenos
sanitarios del Tftulo 40 del Codigo de Reglamentos
Federales [CFR] Parte 258.40(a)). Aproximadamente
la mitad de los estados de la Union Americana exigen
que el agregado que se use para un SCEL tenga una
permeabilidad mayor a 1 x 10-2 cm/s o 1 x 10-3 cm/s (Ref.
31). Asimismo, el SCEL debe estar disenado para funcionar
sin azolvamientos durante todo el ciclo de vida del
relleno sanitario y el periodo de mantenimiento posterior
a la clausura (ver, por ejemplo, el Tftulo 27 del Codigo
de Reglamentos de California). Ademas, el agregado
debe ser estable en los taludes laterales. Finalmente,
el agregado no debe danar el compuesto subyacente
durante la construccion y la operacion del relleno. El ADL
que se use como componente en un SCEL debe tener un
tamano maximo de 75 mm (3 pulgadas) y cumplir con los
requisites del ADL Tipo A que se senalan en el Apendice A.
Para identificar los principios y requerimientos especfficos
para el diseno de SCEL se deben consultar libros de
texto como el titulado"Aspectos geotecnicos del diseno
y la construccion de rellenos sanitarios" ["Geotechnical
Aspects of Landfill Design and Construction"] de X. Qian,
R.M. Koerner, y D.H. Gray, Prentice Hall, 2002, asf como
la normatividad gubernamental vigente, En la siguiente
seccion se abordan unicamente aquellos aspectos que
sean especfficos al uso de ADL.
-------
Mo. de Prueba (Referenda)
PS1
X PS2 Pine State (Humphrey. rtaJ., 1998)
Sawyer {Humphrey, et«!., 19S8)
-B Palnwr (Hurffrfny. «t •!.,
F&B {Humphrey, «t«,. 1998)
(Roddy »*d SaichBlt, 1&§6t}
1 L I I 1 L J
0.1
Meld c ibn de Vacios
0.01
Figura 5-2. Permeabilidad vs. Relation de vacfos en elADL Tipo A.
-------
La permeabilidad del ADL es adecuada para muchas de
las aplicaciones en SCEL, y generalmente es mayor a 1
x 10-2 cm/s. Sin embargo, la capa de ADL se comprime
por el peso de los residues que quedan encima y con
ello disminuye su relacion de vacfos. En niveles altos
de esfuerzo, la relacion de vacfos puede bajar a menos
de 0.1, como se muestra en el Cuadro 5-1. Con una
relacion de vacfos tan baja el ADL quedarfa susceptible a
azolvamientos, por lo tanto, se recomienda una relacion
de vacfos mfnima de 0.2. Esta relacion limitarfa el esfuerzo
vertical causado por el material del nivel superior a unos
240 kPa (5,000 psf). Una unidad de residues solidos
municipales (RSM) que incluya una cantidad razonable
de cubierta de tierra diariamente, normalmente tendrfa
un peso de 0.8 a 1.1 Mg/m3 (50 to 70 pcf) (Ref. 36). Este
peso limitarfa el grosor de los residues suprayacentes a
unos 20 o 30 m (70 a 100 pies).
Al seleccionar el grosor de la capa de ADL se debe
considerar la compresibilidad del ADL. En general, se
debe construir la capa de manera que se compense
la compresion debida al peso del residue solido de
encima, para que el grosor de la capa cumpla con los
requerimientos de diseno despues de la compresion.
El Cuadro 5-1 se presenta como gufa para determinar
el sobredimensionamiento necesario.
Cuadro adaptado de GeoSyntec (1998b); fuente de
datos: Manion y Humphrey (1992), y Humphrey y
otros(1993)
Ademas, el alambre de acero del talon que sobresale
de los bordes cortados del ADL puede perforar la
geomembrana subyacente. Los alambres del talon
Cuadro 5-1. Compresibilidad del ADL Tipo A.
Esfuerzo vertical kPa
(psf)
69(1440)
138(2880)
207 (4320)
276 (5760)
345 (7200)
414(8640)
483(10,080)
Compresion vertical (%)
19-33
25-37
29-42
33-44
36-46
39-48
40-50
Cuadro adaptado de GeoSyntec (1998b); fuente de datos: Manion
y Humphrey (1992),y Humphrey y otros (1993)
son el bulto rfgido que se encuentra en la parte done
la llanta hace contacto con el rin. La posibilidad de que
los alambres del talon puedan perforar la geomembrana
se investigo en una prueba de campo realizada por el
Departamento de Reciclaje y Recuperacion de Recursos
de California (CalRecycle; Refs. 11,12), en la que se
construyeron secciones para la prueba colocando ADL
directamente en la geomembrana, separado de la la
geomembrana con geotextil con pesos de hasta 1,620
gramos por metro cuadrado (g/m2) (48 onzas poryarda
cubica [oz/yd2]), y separado de la geomembrana con
geocompuesto para drenaje. Se le dio seguimiento a la
instalacion con 100 pasadasde un bulldozer Caterpillar
D-7G con un peso operativao de aproximadamente
20,400 kg (45,000 libras). En todos los casos, el alambre
de acero del talon perforo la geomembrana de abajo, aun
cuando estaba protegida con geotextil o geocompuesto.
En la Figura 5-3 se muestra un ejemplo de la perforacion.
Sin embargo, una seccion con 300 mm (12 pulgadas) de
grava como separador entre el ADL y la geomembrana
no mostro senales de perforacion (Refs. 11,12). Por lo
tanto, el ADL para los sistemas de revestimiento que
contienen una geomembrana debe estar separado de la
geomembrana por un mfnimo de 300 mm (12 pulgadas)
de agregado convencional para drenaje. Por otro lado,
en las regiones donde la mano de obra es barata, se
les puede quitar a las llantas el alambre de talon antes
triturarlas, ademas de seguir las restricciones indicadas en
el siguiente parrafo.
La prueba de campo realizada por CalRecycle (Refs. 11,
12) demostro que el alambre mas delgado de la banda
de rodamiento y los costados de las llantas no perfora la
geomembrana. Sin embargo, el alambre de la banda de
rodamiento puede dejar leves hendiduras, raspaduras
y abolladuras si entra en contacto directo con la
geomembrana. Aunque no se ha confirmado con pruebas,
se cree que estos leves danos pueden reducir la resistencia
a la traccion de la geomembrana (Refs. 1,12). El ADL se
puede colocar en contacto directo con la geomembrana
si ya se extrajo completamente el alambre del talon en
las areas planas donde la resistencia a la traccion de la
geomembrana no es tan importante. La geomembrana se
debe proteger con geotextil (270 g/m2 (8 oz/yd2) o mas
pesado) en los taludes laterales donde la resistencia a la
traccion de la geomembrana es importante.
Un diseno tfpico en el que se incorpore ADL como
componente del SCEL tendrfa 300 mm (12 pulgadas)
de agregado convencional para drenaje, con una
capa superior de 300 a 450 mm (12 a 18 pulgadas) de
ADL Tipo A. El grosor de la capa de ADL comprimida
generalmente serfa de 300 mm (12 pulgadas) o mayor.
Figura 5-3. Ejemplo de alambre de talon que perfora la geomembrana
(Ref. 12).
-------
El ADL normalmente se esparcirfa en un solo vaciado
(capa) con un bulldozer de baja presion, para luego
compactarlo con cuatro pasadas del bulldozer. Se debe
usar un geotextil como separador para minimizar la
infiltracion de partfculas finas del ADL que se coloque
directamente sobre una capa de suelo compactada de
baja permeabilidad. Una capa de 1 hectarea de drenaje
de ADLquetenga un grosor de450 mm (18 pulgadas)
requerirfa el equivalente a 300,000 llantas para automovil.
Sistemas de captacion de gas de rellenos
sanitarios
Los sistemas de captacion de gas de rellenos sanitarios
(GRS) se usan para recoger los gases de los rellenos
sanitarios y enviarlos directamente a la atmosfera o a
una central donde se puedan quemar. El GRS se recoge
usando uno o mas de los siguientes metodos: planchas
horizontales de agregado permeable colocadas debajo
de la cubierta intermedia o final; zanjas horizontales
de agregado permeable ubicadas dentro del relleno
sanitario; o pozos verticales rellenos de agregado
permeable. Se puede usar en combinacion con el
agregado permeable un tubo perforado para incrementar
la capacidad de extraccion. Los sistemas de captacion
de GRS pueden ser pasivos, de manera que el agregado
permeable simplemente marque el camino para transferir
el GRS a la atmosfera; o pueden ser activos, usando una
aspiradora para extraer el GRS del relleno sanitario. La alta
permeabilidad del ADL le permite sustituir al agregado
convencional en muchas aplicaciones de captacion de
GRS. Los principios generales del diseno de un sistema
para la captacion de GRS se presentan en textos como el
de Qian u otros (Ref. 36) yen las normas gubernamentales
correspondientes.
Plancha de ADL para captacion de gas
Son varios los factores que se deben considerar cuando
se usa el ADL en forma de una plancha de extraccion de
gas debajo de un sistema de recubrimiento final. En la
mayorfa de las aplicaciones, la plancha queda cubierta
de menos de 1 m (3.3 pies) de material de tierra, por lo
que el esfuerzo vertical de la plancha generalmente sera
de menos de 20 kPa (400 psf). La Figura 5-1 indica que la
relacion de vacfos con este esfuerzo probablemente serfa
mayor a 0.6. La Figura 5-2 indica que la permeabilidad
probablemente serfa mayor a 1 cm/s. Estas cifras son
semejantes a las del agregado convencional que se
usa para esta aplicacion.Tambien debe considerarse la
compresion del ADL por debajo de la cubierta superior.
Aunque con esfuerzos bajos la compresion sera poca, se
recomienda que el grosor de la capa instalada se aumente
en un 10 por ciento para compensar la compresion por
el peso de la capa superior. Se debe usar un geotextil
para separar la capa de ADL para captacion de gas de la
cubierta de tierra superpuesta. Para esta aplicacion es
adecuado usar ADLTipo A. En el Apendice A se indican las
especificaciones de materiales para el ADLTipo A.
La capa ADL se debe esparcir sobre una base de tierra
debidamente nivelada y compactada. El ADL se puede
esparcir en un solo vaciado, ademas de que se debe
compactar con seis pasadas de un compactador de
rodillos lisos con un peso operative mfnimo de 9.8
toneladas metricas (10 toneladas inglesas).
La compresibilidad de la capa de ADL para captacion
de gases presenta inconvenientes en cuanto a la
colocacion del sistema de cubierta suprayacente. En una
prueba de campo realizada para CalRecycle (Refs. 11,
13) se descubrio que la construccion de una base de
revestimiento de arcilla compactada (RAC) consistente en
300 mm (12 pulgadas) de tierra compactada y con una
capa superior de 300 mm de AD producfa un RAC que
sufrfa de resquebrajamiento excesivo. Al incrementar la
base de tierra compactada a 450 mm (18 pulgadas) se
formo una superficie adecuada para la construccion de
RAC con una conductividad hidraulica de 1 x 10-6 cm/s
o menos (Ref. 13). Por lo tanto, para formar una base
de tierra para la construccion del RAC suprayacente
se debe esparcir un mfnimo de 450 mm (18 pulgadas)
de tierra compactada sobre la capa de ADL para
captacion de gases. Se debe instalar un geotextil como
separador entre la capa de ADL para captacion de
gases y la capa base de tierra de la parte superior.
En algunos disenos de rellenos sanitarios se indica
el uso de una geomembrana como barrera para
el sistema de cubierta del relleno sanitario. La
geomembrana no se puede colocar directamente
sobre la capa de ADL para captacion de gases debido
al riesgo de que la perfore el alambre de acero para
talon que queda expuesto en el borde cortado de las
virutas de llanta. Asimismo, la compresibilidad del
ADL dificultarfa que se construyeran juntas entre las
hojas de geomembrana contiguas y se mantuviera
la integridad de las juntas en operaciones de
construccion posteriores. Por estos motivos, se debe
esparcir una capa de tierra compactada de 300-mm
(1 -pie) de espesor sobre el ADL antes de colocar la
geomembrana. Ademas, se debe instalar un geotextil
como separador entre la capa de ADL para captacion
de gases y la capa base de tierra de la parte superior.
Zanjas de ADL para captacion de gases
El ADL se puede usar en lugar del agregado
convencional en muchas aplicaciones de zanjas para
captacion de GRS. Las zanjas de captacion de gases
pueden tener distintas configuraciones, incluyendo
zanjas a intervalos periodicos dentro del relleno; zanjas
excavadas por las capas intermedias de cubierta de
tierra; y carcamos de extraccion de gases colocados en
el fondo del relleno sanitario. Para estas configuraciones,
generalmente un tubo perforado queda rodeado
de un agregado permeable. El agregado debe ser
suficientemente permeable como para transmitir el GRS al
tubo de extraccion y a la vez proteger el tubo. Es posible
que una zanja de captacion de GRS solamente pueda
funcionar durante un tiempo limitado, y generalmente no
se usa ninguna capa de geotextil para separacion. Cuando
se preve que la zanja funcione con una capa de residues
de grosor mayor a 30 m (100 pies), se debe considerar la
-------
idoneidad de la relacion de vacfos con compresion y la
permeabilidad. Las dimensiones de la zanja de captacion
de GRS y el tubo perforado se deben establecer con
base en el fndice de generacion de gas que se prevea
y los principios de ingenierfa correspondientes, como
los senalados por Qian y otros (Ref. 36). Existen muchas
aplicaciones en los Estados Unidos en las que se ha usado
con exito el ADL como relleno para zanjas de captacion de
GRS.
Pozos de ADL para extraction de gases
El paso inicial en la construccion de un pozo vertical
para la extraccion de gases es normalmente taladrar
un agujero en el relleno sanitario usando una broca
de cuchara de 0.6 a 0.9 m (2 a 3 pies) de diametro. Se
coloca un tubo perforado de cloruro de polivinilo (PVC)
cedula 80 con un diametro de entre 100 y 150 mm
(4 a 6 pulgadas) en el centra del agujero y el espacio
anular se rellena con piedra lavada de 25 a 50 mm (1 a 2
pulgadas) de diametros (Ref. 36). Cabe la posibilidad de
| sustituir la piedra lavada con ADLTipo A.
Para esta aplicacion habra una compactacion mfnima
del ADL. Por lo tanto, se espera que el peso unitario
in situ al momento de la colocacion oscile entre
los valores del ADL sin compactar y los del ADL
compactado. El peso unitario sin compactar del ADL
Tipo A generalmente varfa entre 0.4 y 0.5 Mg/m3
(25 a 31 pcf). Sin embargo, se han reportado pesos
unitarios sin compactar hasta de 0.34 Mg/m3 (21
pcf) en el caso de trozos con una cantidad excesiva
de taloneras de acero expuestas. El peso unitario
compactado del ADLTipo A es normalmente de unos
0.64 Mg/m3 (40 pcf) (Refs. 2,24,33). Para la aplicacion
que se propone se preve que el peso unitario in situ
al momento de la colocacion oscile entre 0.4 y 0.64
Mg/m3 (25 y 40 pcf). El peso del ADL lo sostendra
principalmente el costado de la perforacion, por
lo que se preve muy poca compresion del ADL a
consecuencia del peso propio y el peso del material
suprayacente. Sin embargo, se preve que el ADL se
comprima con el tiempo en la misma proporcion que
los residues colindantes. Suponiendo que los residues
se compriman un 20 por ciento durante la vida util del
pozo de captacion, se preve que el peso unitario final
del ADL oscile entre 0.5 y 0.8 Mg/m3 (31 y 50 pcf). Esta
cantidad de compactacion corresponde a relaciones
de vacfos de entre 0.50 y 1.4. La relacion de vacfos de
la piedra lavada tfpicamente serfa de alrededor de 0.43.
Por lo tanto, la relacion de vacfos del ADL instalado
serfa mayor que para piedra lavada de 25 a 50 mm (1 a 2
pulgadas) de diametro.
La permeabilidad del ADL con una relacion de vacfos
de 0.50 serfa mayor a 9 cm/s, segun la Figura 5-2. No
se dispone de datos sobre permeabilidad del ADL
con una relacion de vacfos de 1.4, pero se preve que
la permeabilidad sea alta. En general, los datos sobre
relacion de vacfos y permeabilidad indican que el
desempeno del ADL Tipo A y de la piedra lavada de 25 a
50 mm (1 a 2 pulgadas) de diametro serfan similares en
los pozos verticales de captacion de gases. Actualmente
no se conoce ningun proyecto en los Estados Unidos en
el que se haya usado ADL como agregado permeable en
perforaciones verticales.
En el Relleno Sanitario Central del Condado de Yolo (Yolo
County Central Landfill o YCCL) en California se uso un
procedimiento de instalacion alternative para el ADL de
relleno para los pozos verticales de captacion de gases.
Los pozos de este relleno sanitario se instalaron a medida
que se iban colocando los residues. El procedimiento
general de construccion fue usar malla de alambre para
formar un cilindro de 1.2 m (4 pies) de diametro en donde
se coloco ADL, instalando la tuberfa perforada en el centra
del ADL. El nivel de ADL siempre se mantuvo por encima
de los residues durante la construccion. A este ADL se le
denomino de"trozo burdo", siendo su tamano maximo
de 300 mm (12 pulgadas). Estos pozos han seguido
funcionando bien durante muchos anos.
Aplicaciones de drenaje para vialidades de
gran densidad vehicular
El exceso de agua en la base de las vialidades
pavimentadas puede reducir considerablemente su
vida util. El ADL se puede utilizar en dos formas para
ayudar a remover el agua del corte transversal de la
superficie. La primera es una capa permeable de drenaje
por debajo de la base de agregado convencional. El ADL
debeestar cubiertode una capa de 1 a 1.5 m (3.28 a 5
pies) de agregado convencional para reducir al mfnimo
la influencia de la compresibilidad del ADL sobre el
desempeno del pavimento suprayacente en vialidades
con mucho trafico vehicular. Por lo tanto, el ADL para esta
aplicacion se debe colocar en una parte relativamente
profunda del corte transversal del pavimento.
La segunda aplicacion en la que se usa ADL es como
reemplazo del drenaje convencional en desagues laterales
de las carreteras. Estos desagues se localizan hacia la
orilla de la vialidad, por lo que la restriccion sobre el
grosor de la capa superior no se aplica en este caso. La
base de agregado convencional debe drenar hacia el
desagiie lateral. El uso de desagues para los bordes es
particularmente adecuado en cortes transversales donde
no es posible tener drenaje por gravedad hacia alguna
zanja, y en lugares en los que los mantos freaticos son
altos, asf como en lugares urbanos donde sea impractico
construir zanjas perimetrales.
Las capas de drenaje por debajo de las calles
pavimentadas deben constar de 300 mm (12 pulgadas)
de ADLTipo A (tamano maximo de 75 mm [3 pulgadas]).
Se debe colocar en un solo vaciado que se compacta con
seis pasadas con un compactador de vibracion de rodillos
lisos, una aplanadora de rodillo estatico, una apisonadora,
o un bulldozer de oruga de ancho convencional. El peso
operative mfnimo debe ser de 9.8 toneladas metricas (10
toneladas inglesa) para cada tipo de equipo. Para reducir
al mfnimo la infiltracion de la tierra de los alrededores,
el ADL se debe encapsular con geotextil permeable que
cumpla con los requisites de la Asociacion Americana
-------
de Oficiales deTransporte en Carreteras (American
Association of State Highway Transportation Officials
o AASHTO) M288, Clase 2. Existe informacion adicional
sobre los requisites de ASSHTO en la compilacion
titulada"Especificaciones estandar para los materiales
de transporte y los metodos de muestreo y analisis
["Standard Specifications for Transportation Materials and
Methods of Sampling and Testing"] 30a Edicion, y en las
Normas provisionales de AASHTO [AASHTO Provisional
Standards], Edicion 2010" disponibles en https://
bookstore.transportation.org/item_details.aspx?ID=1597.
El ADL para desagues laterales debe serTipo A con un
tamano maximo de 75 mm (3 pulgadas). Se debe colocar
en vaciados de 300 mm (12 pulgadas), y cada vaciado se
debe compactar con seis pasadas de un rodillo manual
con un peso operative mfnimo de 1 tonelada metrica (1
tonelada inglesa). Para reducir al mfnimo la infiltracion de
tierra de los alrededores, el ADL se debe encapsular con
geotextil permeable que cumpla con los requisites de
AASHTO M288, Clase 2. El talud al fondo de la zanja debe
quedar 1 por ciento o mas hacia la salida del drenaje. La
capacidad del drenaje de una zanja con este talud y un
area de corte transversal de 1 metro cuadrado (m2) sera
mayor a 1 metro cubico por segundo (m3/seg). Si esta
capacidad es inadecuada, se puede incorporar un tubo a
la base del desague lateral.
Aplicaciones de drenaje para vialidades
locales
Los principios generales del uso de ADL para aplicaciones
de drenaje en vialidades locales son similares a los de
vialidades de gran densidad vehicular. Sin embargo, las
vialidades locales tienen menor volumen de trafico y
en algunos casos no estan pavimentadas. En el caso de
las calles pavimentadas con bajo volumen vehicular, se
deben colocar 0.75 m (2.5 pies) de base de agregado
sobre las capas de ADL. Asimismo, el ADL para las
vialidades pavimentadas se debe separar de la tierra
que los rodea mediante un geotextil que cumpla con
los requisites de AASHTO M288, Clase 2. En el caso de
vialidades sin pavimentar con bajo volumen vehicular,
se deben esparcir 0.6 m (2 pies) de base de agregado
sobre las capas de drenaje del ADL; el uso de una capa de
separacion con geotextil es opcional.
El uso de ADL como agregado permeable para los
desagues laterales de las vialidades locales es igual que
para las de alto volumen, salvo que el uso de una capa
de separacion es opcional en el caso de las vialidades sin
pavimentar.
Aplicaciones de drenaje para obras
municipales de pequenas dimensiones
Para las obras municipales de pequena escala se necesita
agregado permeable en varias aplicaciones. En algunos
casos, se puede sustituir el agregado convencional para
drenaje por ADLTipo A. Esta sustitucion resulta ventajosa
cuando el agregado convencional es mas caro o no esta
disponible. Algunas de las posibles aplicaciones son las
siguientes:
Relleno para muros de menos de 1 m (3.3 pies) de
altura.
Relleno alrededor de los muros de cimentacion de
losedificios.
Zanjas llenas de ADL en lugar de alcantarillas de
poco diametro para conducir pequenas cantidades
de escurrimientos hacia lugares de descarga mas
adecuados.
El ADL para estas aplicaciones se puede colocar a mano
o con el equipo de construccion del que se disponga.
El ADL se debe colocar en vaciados de 300 mm (1 pie) y
compactarse con una apisonadora manual. El uso de un
separador geotextil entre el ADL y el suelo adyacente
es opcional, pero servirfa para prolongar la vida util
de la obra al limitar la migracion de tierra hacia el
interior, lo cual a su vez reducirfa la permeabilidad del
ADL. El ADL debe cubrirse con un mfnimo de 300 mm
(12 pulgadas) de tierra en areas que vayan a quedar
cubiertas por vegetacion, 450 a 600 mm (18 a 24
pulgadas) de agregado base en zonas sin pavimentar
que esten sujetas a mucho trafico vehicular, y de 600
a 750 mm (24 a 30 pulgadas) de agregado base para
zonas con bajo trafico vehicular.
El ADL no se debe usar como relleno entre
edificaciones, ya que su compresibilidad podrfa causar
danos estructurales al inmueble que quede en la
parte superior. El ADL con alambre de acero del talon
o de la banda de rodamiento expuesto nunca se debe
dejar en la superficie, debido al riesgo de que alguna
persona o algun animal sufran cortaduras o lesiones.
Aplicaciones de drenaje en campos de
desague de sistemas septicos
Dada la naturaleza permeable del ADL, este se ha
convertido en una opcion atractiva para reemplazar
el relleno tradicional de piedra en los campos de
desague de los sistemas septicos. Varios estados de la
Union Americana han empezado a permitir que se use
para la construccion de nuevos campos de desague. Se
ha observado que con el se reduce el gasto y la mano
de obra necesarios en comparacion con los sistemas
tradicionales, y el ADL puede retener mas agua que
la piedra. El transporte del material tambien es mas
eficiente y facil, debido a que es mas ligero. El ADL
puede ser una buena opcion en zonas con un abundante
suministro de llantas de desecho, y en lugares donde no
se disponga de piedra o sea muy caro transportarla.
EL ADL COMO RELLENO LIGERO
Por su bajo peso unitario y costo relativamente bajo,
el ADL resulta atractivo como relleno para terraplenes
construidos sobre suelos debiles, para la estabilizacion de
taludes, y como relleno para muros de contencion. El uso
adecuado del ADL como relleno ligero puede redundar
en mayor proteccion contra las fallas de estabilidad de
-------
los taludes, una reduccion del asentamiento a largo
plazo, y menores costos de construccion. Dado que
cada metro cubico de ADLcontieneel equivalentea 100
llantas para automovil, incluso en obras relativamente
pequenas se pueden consumir grandes cantidades de
llantas. Por ejemplo, para los rellenos de los accesos de un
paso elevado en Portland, Maine se usaron 1.2 millones
de llantas para automovil (equivalente en llantas para
automovil o PTE, por sus siglas en ingles). En la siguiente
seccion se presentan las consideraciones de diseno para
el uso del ADL como relleno ligero, para posteriormente
abordar las aplicaciones especfficas del ADL para este
fin. Como se menciono anteriormente, el calentamiento
interno del ADL tiene el potencial de causar alguna
reaccion; sin embargo, ese potencial disminuye
considerablemente si se siguen las especificaciones
de ingenierfa indicadas en el Apendice B. Toda obra
en la que se utilice ADL como relleno ligero debe ser
disenada por un ingeniero que cuente con amplios
conocimientos sobre propiedades de suelos, tecnicas
para el analisis de estabilidad, y metodos de calculo del
asentamiento.
Consideraciones de diseno para el uso del
ADL como relleno ligero
Existen varias consideraciones especiales para
el diseno de obras en las que se utilice el ADL
como relleno ligero, incluyendo el calculo del
peso unitario final del ADL in situ, el calculo del
sobredimensionamiento de la capa de ADL necesaria
para compensar la compresion por el peso de los
materiales suprayacentes, el calculo del grosor que
debe tener la cubierta de tierra, y los lineamentos
a seguir para limitar el calentamiento interno.
Estas consideraciones se abordan en las siguientes
secciones. Ademas, en el Apendice C se presenta
el planteamiento detallado de las propiedades
tecnicas del ADL. Muchas de estas propiedades seran
necesarias para el diseno geotecnico de rellenos
ligeros de ADL. En el Apendice D se presenta el
procedimiento para calcular el precio unitario final del
ADL in situ y el sobredimensionamiento.
Espesor de la cubierta de tierra suprayacente
Se debe colocar suficiente cubierta de tierra sobre
la capa de ADL comprimible para preservar la
durabilidad del pavimento superior, como indican las
investigaciones de Nickels (Ref. 34) y Humprey y Nickels
(Ref. 25). El espesor de la cubierta se define como el
espesor combinado de la base y la tierra, medido desde el
fondo del pavimento de concrete asfaltico hasta la parte
superior de la capa de ADL. Los modelos computarizados
muestran que la deformacion por traccion en la base del
pavimento de concrete asfaltico con una cubierta de
tierra de 760 mm (30 pulgadas) sobre la capa de ADL es
igual que la seccion de control bajo la cual se encuentran
agregado convencional y tierra. Los modelos tambien
predicen que la deformacion por tension serfa similar
incluso con 457 mm (18 pulgadas) de cubierta de tierra.
Para la cubierta de tierra se recomiendan espesores de
entre 0.5 y 1.2 m (20 y 47 pulgadas), dependiendo de la
carga vehicular. El nivel mas bajo de este rango podrfa ser
aceptable para aplicaciones con poco trafico vehicular,
como estacionamientos y caminos rurales. Sin embargo,
la deflexion de la superficie con los vehfculos pesados
inmediatamente despues colocar la cubierta de tierra sf se
notarfa, aunque se reducirfa si hay trafico adicional.
Lineamientos para limitar el calentamiento
Tres rellenos de ADL gruesos (de mas de 7.9 m [26 pies]
de espesor) han sufrido reacciones de calentamiento
espontaneo. Dos de estos proyectos se localizaban
en el Estado de Washington, y otro en Colorado. Estos
proyectos se construyeron en 1995, y la grave reaccion
de sobrecalentamiento que hubo en ellos se dio en un
lapso de 6 meses despues de haber sido terminados
(Ref. 17). Lo que se aprendio de estos proyectos se
condense en lineamientos de diseno desarrollados por
el Comite Ad Hoc de Ingenierfa Civil (Ref. 1), una alianza
de colaboracion entre el gobierno y la industria que
atiende el problema del reuso de llantas de desecho
para ingenierfa civil. La filosoffa general para el desarrollo
de lineamientos consistio en minimizar la presencia
de factores que pudieran contribuir al calentamiento
espontaneo. Posteriormente los lineamientos fueron
publicados por ASTM International (en ese entonces
llamada la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales,
Ref. 3) y distribuidos por la Administracion Federal
de Carreteras. Estos lineamientos se presentan en el
Apendice B.
Terraplenes de carreteras construidos sobre suelo
debil
La finalidad de utilizar ADL como relleno ligero
para terraplenes construidos sobre suelos debiles y
comprimibles es incrementar la estabilidad global y
reducir el nivel de hundimiento a largo plazo. No existe
un diseno universal para esta aplicacion; sin embargo,
la mayorfa de los disenos cuentan con las siguientes
caracterfsticas
El acceso de aire y agua esta limitado por una
cubierta de tierra de baja permeabilidad en los
costados y la parte superior de la zona de ADL. La
cubierta de tierra de baja permeabilidad debe ser
tierra inorganica de la cual por lo menos un 30 por
ciento pueda pasar por una criba No. 200 (0.075 mm).
El espesor de la capa de tierra de baja permeabilidad
normalmente oscila entre 0.6 y 2 m (2 y 6 pies).
Geotextil apegado a los requisites de AASTHO M288,
Clase 2, que se usar para separar el ADL del suelo
adyacente.
El ADL se aplica en vaciados de 300 mm (12
pulgadas), y cada vaciado se compacta con seis
pasadas de equipo de compactacion con un peso
operative mfnimo de 9.8 toneladas metricas (10
toneladas inglesas). El equipo de compactacion
puede ser un compactador de vibracion de rodillos
-------
lisos, una apisonadora, o un bulldozer de oruga de
ancho convencional.
En los proyectos se usa ADLTipo B (consulte las
especificaciones en el Apendice B).
Los proyectos se apegan cabalmente a los
lineamientos para limitar el calentamiento (Apendice
B).
En la Figura 5-6 se presenta una vista transversal tfpica de
una obra de relleno ligero para terraplenes. El uso de ADL
para esta aplicacion se ilustra ademas con los dos casos
presentados en el Apendice E.
Construction de relleno en la Cuenca de la Ciudad
de Mexico
Muchas de las zonas pobladas de Mexico estan asentadas
sobre arcilla lacustre volcanica, incluyendo la Ciudad de
Mexico (Ref. 52). La arcilla tiene una estructura muy porosa
debido a su alto contenido de microfosiles y diatomos
(Ref. 7). Las caracterfsticas tecnicas de este suelo incluyen
un alto Ifmite de Ifquidos, contenido de agua mayor al
Ifmite de Ifquidos, una alta relacion de vacfos (hasta e =
14), expansion al mojarse, sensibilidad al moldeo, baja
resistencia al corte, alta compresiblidad, y un alto nivel
de compresion secundaria (Refs. 7,52). Por ejemplo, el
espesor de la arcilla lacustre volcanica cerca del Palacio
de Bellas Artes en Mexico es de 180 m (600 pies) (Ref. 48).
Una tecnica para superar las dificultades que presenta
este suelo altamente comprimible serfa usar ADL como
relleno ligero para construir terraplenes y relleno de
bajo peso unitario para los muros. Se recomienda
estudiar detalladamente las oportunidades de usar el
ADL en zonas del pafs con un subsuelo de arcilla lacustre
volcanica.
Estabilizacion detaludes
Los derrumbes o deslizamientos pueden tener un
impacto importante sobre las vialidades y otras
infraestructuras. En casos en los que la cabeza del talud
se cruza con un camino, serfa posible usar el ADL como
relleno ligero para ayudar a estabilizarlo. El principio de
diseno consiste en excavar la tierra de la parte superior
del talud y reemplazarla con ADL ligero para reducir la
fuerza de deslizamiento. En algunos casos, el uso del
ADL como relleno ligero se combina con otras tecnicas,
como construir un bordo de tierra o piedra al pie del
talud para incrementar la fuerza de resistencia, cambiar
la geometrfa del talud para mejorar su estabilidad,
o agregar drenaje para retirar el exceso de agua de
la base de la masa del talud. El uso de ADL para la
estabilizacion de taludes se ilustrara con un caso real.
Este caso sucedio en la Ruta Carretera 42, cerca de
Roseburg, Oregon, en los EE.UU. (Ref. 47). Como
parte de un proyecto para mejorar la alineacion de
§
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Pie de talud
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Carretera 42
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Figura 5-4. Planta y alzado de la prueba de campo de llantas trituradas en Oregon (Ref. 47)
-------
la carretera, se alzo y amplio un terraplen, con lo cual se
reactive un antiguo deslizamiento. La cabeza del talud se
estabilizo usando ADL como relleno ligero para reducir
la fuerza de deslizamiento, colocando un relleno de
contrapeso al pie del talud para incrementar la fuerza
de resistencia, y agregando una plancha de drenaje para
retirar el exceso de agua. La obra se muestra en el piano
de la Figura 5-4 y en el corte transversal de la Figura 5-5.
El movimiento de tierras se llevo a cabo en 1990 y la
pavimentacion final seterminoen 1991.
Las especificaciones para este proyecto indicaban que el
80 por ciento del ADL debfa tener un tamano mayor a 200
mm (8 pulgadas) y un 50 por ciento un tamano mayor a
100 mm (4 pulgadas); el tamano maximo que se midio
en todas las direccionesfuede610 mm (24 pulgadas). La
especificacion sobre losfragmentos de metal indicaba
lo siguiente:"Todos los fragmentos de metal deben
estar firmemente sujetos y 98 por ciento incrustados
en las secciones de la llanta de la cual se corten. No se
deberan colocar partfculas de metal en el relleno sin
no estan contenidas dentro de un segmento de hule.
Se preve que los extremes de las bandas de metal y
los talones queden expuestos unicamente en las caras
cortadas de algunos trozos de llanta". Upton y Machan
(Ref. 47) indican que el relleno de ADL contenfa piezas
mas grandes que lo especificado, asf como exceso de
fragmentos de metal.
El ADL se aplico en vaciados de 1 m (3 pies) y se
compacto con tres pasadas de un bulldozer Caterpillar
D-8.Tambien se intento usar un bulldozer Caterpillar
D-6, pero este parecio ser menos efectivo que el D-8.
Los taludes laterales se rebajaron con una excavadora.
El ADL se separo de la tierra de los alrededores con
un geotextil. El espesor maximo del relleno de ADL
fue de unos 4.3 m (14 pies). Durante la construccion,
en algun momento un frente vertical de ADL de 2.4
m (8 pies) de altura quedo expuesto y permanecio
estable. Despues de la compactacion, pero antes de la
colocacion de la cubierta superior de tierra, se calculo
que el peso unitario del ADL era de 0.72 Mg/m3 (45 pcf).
La cubierta superior consistio en 0.91 m (36 pulgadas) de
tierra, 0.58 m (23 pulgadas) de base de agregado, para un
total de 1.50 m (59 pulgadas). El pavimento que se coloco
por encima tenfa un espesor de 200 mm (8 pulgadas).
Despues de la compresion por el peso del material
suprayacente, se calculo que el peso unitario era de 0.85
Mg/m3 (53 pcf).
Relleno para muros
Existen varias ventajas del uso de ADL como relleno detras
de los muros, incluyendo la reduccion en el esfuerzo
horizontal, la reduccion en el esfuerzo vertical en los
suelos de cimentacion comprimibles, y un mejor drenaje.
Los lineamientos de diseno para el uso de ADL como
relleno de muros se derivan en gran parte de una prueba
a gran escala realizada en la Universidad de Maine, segun
se describe en los siguientes parrafos (Refs. 44,45).
Diseno de las instalaciones
La instalacion sometida a la prueba tiene 4.88 m (16 pies)
de altura y 4.47 por 4.57 m (14.7 por 15 pies) en planta.
Consta de cuatro paredes y un cimiento de concrete
reforzado. Las dos paredes laterales son de concrete
reforzado. La pared del fondo es removible, lo cual
permitio que se retirara el relleno despues de realizar la
prueba. La pared del frente consta de tres paneles. Se
midieron las fuerzas y las presiones en el panel central
para reducir la influencia de la friccion entre el relleno y las
paredes laterales. El panel central se monto en seis celdas
de carga: dos orientadas verticalmente en la base del
panel para medir la fuerza de corte; y cuatro orientados
en forma horizontal, dos en la parte inferior del panel y
dos en la parte superior, para medir la fuerza horizontal. El
panel central tambien contenfa cuatro celdas de presion
formadas en el perfil de concrete. La rotacion de los tres
Ooctjkfe
ManU de Aenaje A piedra
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Mo.i
Figura 5-5. Corte transversal de la prueba de campo de llantas trituradas en Oregon (Ref. 47)
-------
paneles hacia el exterior sobre sus bases se controlo
usando gatos mecanicos. Se usaron bloques de concrete
para aplicar sobrecargas de hasta 35.9 kPa (750 psf). En las
Figuras 5-6 y 5-7 se muestra el diseno de la instalacion.
Propiedades del ADL
Se analizo ADL de tres proveedores distintos. El ADL
de Pine State y Palmer era largo y piano, con muchas
bandas de acero expuestas, mientras que el ADL de
F&B era equidimensional, con pocas bandas de acero
expuestas. El ADL se nivelo uniformemente, y consistfa
principalmente en partfculas como la grava. La gradacion
del ADL mostro que el de F&B era el mas pequeno, siendo
su tamano maximo de 38 mm (1.5 pulgadas), mientras
que el tamano maximo del ADL de Pine State y Palmer era
de 76 mm (3 pulgadas). El ADL se aplico en vaciados de
200 mm (8 pulgadas) y se compacto con cuatro pasadas
de una apisonadora manual con un peso estatico de
1,180 kg (2,600 libras). Se midio la densidad de campo
compactando un vaciado de trozos de llanta en una caja
de 3.05 m (10 pies) de longitud por 1.02 m (3.3 pies) de
anchura. La densidad de campo promedio segun las cinco
pruebas fue de 0.71 Mg/m3 (44.3 pcf) en el caso de F&B,
0.69 Mg/m3 (43.1 pcf) en el de Palmer, y 0.71 Mg/m3 (44.3
pcf) para Pine State.
Tension horizontal en reposo
La distribucion de la tension horizontal se calculo usando
las medidas de las celdas de carga, sumando las fuerzas
de momento de la base del panel y suponiendo que la
distribucion era trapezoidal. La distribucion de la tension
horizontal del ADL de todos los proveedores fue similar.
En la Figura 5-8 se muestra un trazo tfpico con ADL
Palmer. Esta figura muestra tambien los incrementos de
tension horizontal a medida que aumenta la sobrecarga.
En los niveles bajos de sobrecarga, la tension horizontal
aumenta con la profundidad, pero se mantiene casi
constante con la profundidad en los niveles mas altos de
sobrecarga.
Se compararon las distribuciones de la tension
horizontal de los trozos de llanta triturada y el
relleno granulado de menos de 35.9 kPa (750 psf)
de sobrecarga. Como parte del estudio se analizo
en la obra un relleno granulado; sin embargo, este
era gravilla fina bien nivelada. Se coloco cerca del
contenido optimo de agua y por lo tanto, mostro
una considerable cohesion aparente, la cual se
puso de manifiesto al quedar en pie el relleno
granulado sobre una fachada vertical de 4.57 m
(15 pies) de altura cuando se retiro la pared del
fondo. La cohesion aparente hizo que los valores
de la tension horizontal no fueran valores realistas.
Por lo tanto, las distribuciones con sobrecarga de
4.57m
I I I
v
pared del fondo
1 7 m parades
I^L+jh^A I.FLWI. jitjt.
laitUdltTi tie
COfiCfelQ
rf—
o. a 9 in
T
f f
1
10
'ji;i
•
grua de puenle
k4.57m
• '-^4*
,11m 0.51m
4 22m
,
i
pared frontal
5.74m
-
v
peredee
latecales de \ }
ooncfeto
cimenlaci6rv
/
H
|
4
4
.
" *T* " *% " *% * *-T* * 'Ti * *r^
— i
1 5.74m
(
4 72m
0.51m
a) VISTA EN PLANTA
b) CORTE TRANSVERSAL
Figura 5-6. Planta y corte transversal de un muro de contention de tamano natural
-------
1,47m
oetda de presi6n
y
celdas de
0.55m
4 88 m
presion 3 8Gm
celda de
presi6n 2.08m
fachada de concreta
-
de presior
ceWa de catga horizontal
celda de pr&stqn
(fomnada en el perfil)
I '
SecdonA-A1
celda de carga horizontal
-.
bisagra 0.51m bisagra inferior
,_* tJ -I- \ .'-•- —
inferior
ceWas da carga vertical
a) ELEVAClON
1 m = 3,28 ft
celda de carga vertical
b) CORTE TRANSVERSAL
35.9 kPa (750 psf) de cada uno de los proveedores
se compararon con la distribucion de la tension
horizontal prevista para un relleno granulado tfpico
con una densidad compactada de 2.02 Mg/m3 (126
psf) y un coeficiente de presion lateral de tierra en
reposo (Ko) de 0.38, como se muestra en la Figura
5.00-1
Figura 5-7. Alzado y corte transversal del panel central de la pared frontal
5-9. El resultado de la tension horizontal de los trozos de
llanta es aproximadamente 45 menos que la del relleno
granulado. Esta diferencia es consecuencia, al menos en
parte, de la densidad de los trozos de llanta, que es entre
una tercera parte y una mitad de la del relleno granulado
convencional.
0.00
I ' I ' I " I
0.0 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0
Tension horizontal (kPa)
1 m = 3.28ft, 1 kPa = 20.89psf
^^^^
Figura 5-8. Distribucion de la tension en reposo de relleno Palmer
con cuatro sobrecargas.
5.00 -•
4.00 -
3.00-
2.00-
1.00 -
Relleno granulado (tipico)
Pine State Recycling
Palmer Shredding
F & B Enterprises
0.00
1 ' I ' I ' I
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0
Tension horizontal (kPa)
1 m = 3.28 ft, 1 kPa = 20.89 psf
50.0
Figura 5-9. Distribucion de la tension en reposo con sobrecarga de
35.9 kPa comparada con el relleno granulado
-------
Cuadro 5-2. Coeficiente de presion lateral de tierra en reposo, Ko
Proveedor
F&B Enterprises
Palmer Shredding
Pine State
Recycling
Promedio
Profundidad (m)
0
2
4
0
2
4
0
2
4
0
2
4
Sobrecarga
0
0.99a
0.39
0.31
0.94a
0.37
0.29
0.93a
0.37
0.28
0.95a
0.38
0.29
12.0kPa
0.51
0.33
0.28
0.58
0.33
0.27
0.55
0.32
0.26
0.55
0.33
0.27
23.9 kPa
0.44
0.32
0.26
0.51
0.27
0.17
0.46
0.32
0.26
0.47b
0.3 1b
0.24b
35.9 kPa
0.45
0.32
0.25
0.51
0.33
0.24
0.47
0.32
0.25
0.47b
0.3 1b
0.24b
"Valor encontrado a una profundidad de 0.5 m (1.6 pies)
bPromedio de sobrecargas de 23.9 kPa (500 psf) y 35.9 kPa (750 psf)
Se calculo el coeficiente de la presion lateral de tierra en
reposo del ADL En el caso de no haber sobrecarga, Ko se
calculo justo debajo de la superficie del relleno, ya que la
tension vertical en la superficie es de cero, por lo cual Ko
no se define. Los valores de Ko se resumen en el Cuadro
5-2, el cual muestra que el coeficiente de presion lateral
de tierra en reposo disminuye con la profundidad en las
cuatro condiciones de carga. Si no hay sobrecarga, los
valores de Ko tambien disminuyen a 23.9 kPa (500 psf).
Luego Ko permanecio mas o menos constante, entre
23.9 y 35.9 kPa (500 a 700 psf). Las diferencias de Ko de
los distintos proveedores con una misma sobrecarga y
profundidad son leves. La comparacion de Ko en el ADL
que se aparece en el Cuadro 5-2 con un Ko tfpico de 0.35
a 0.50 (Ref. 14) para suelos granulados consolidados
normalmente muestra que para el ADL, Ko es mas bajo en
profundidades de 2.0 m (6.6 pies) y 4.0 m (13.1 pies). Esta
comparacion tambien sugiere que las presiones mas bajas
en reposo producidas por el ADL son consecuencia tanto
de su Ko mas bajo, como de su menor densidad.
Presion activa de tierra
Despues de terminar de tomar las mediciones de las
condiciones en reposo, el muro se giro hacia afuera para
alcanzar presiones activas de tierra. En el caso de todos los
proveedores, las distribuciones de la tension horizontal
con la misma rotacion del muro fueron similares. La Figura
5-10 muestra las distribuciones de la tension horizontal
inmediatamente despues de cada rotacion del muro en el
caso del ADL Palmer, con una sobrecarga aplicada de 35.9
kPa (750 psf). Antes de la rotacion, la tension horizontal
disminuye levemente con la profundidad; luego, cuando
el muro se gira despues de estar en reposo a 0.01 H (H es
el factor de rotacion como funcion de la altura del muro),
la tension horizontal se reduce considerablemente en
la parte superior. A una rotacion de 0.01 H, la magnitud
de la fuerza horizontal resultante fue 50 por ciento
menor que antes de la rotacion. En el caso de F&B y
Pine State se midieron reducciones similares en la
tension horizontal. La tension horizontal del ADL con
una rotacion de 0.01 H se compare con la del relleno
granulado tfpico con una densidad compactada (p)
de 2.02 Mg/m3 (126 pcf) y un coeficiente de presion
lateral de tierra en reposo (Ka) de 0.24, como se indica
en la Figura 5-11. La fuerza horizontal resultante del
ADL fue aproximadamente 35 por ciento menor que
la del relleno granulado.
Se calculo el coeficiente de presion de tierra (K) de
cada proveedor de ADL con una rotacion de 0.01 H y
con las rotaciones mayores para Palmer y Pine State,
a profundidades de 2.0 m y 4.0 m. Los resultados
aparecen en el Cuadro 5-3. Se observa que con una
rotacion de 0.01 H, K es similar en los tres proveedores
en todas las profundidades, con valores que oscilan
entre 0.22 y 0.25 kPa. Con rotaciones mayores, K varfa
entre 0.16 y 0.18 kPa, con una rotacion deO.OSH para
Palmer y de 0.08 a 0.12 kPa con una rotacion de 0.04H
para Pine State. Estos valores sugieren que K disminuye
con el movimiento hacia afuera. La Figura 5-12 muestra
que el efecto de la rotacion del muro sobre K es mayor
cuanto menos profundidad haya. Ademas, la reduccion
en K es leve en rotaciones mayores a 0.01 H, lo cual
sugiere que los valores de K reportados se acercaban a
los valores mfnimos que coinciden con la definicion de
condiciones activas. Un enfoque razonable para el diseno
serfa usar I para una rotacion de 0.01 H. Por lo tanto,
una K de diseno de 0.25 kPa serfa razonable y un tanto
conservadora en comparacion con los valores del Cuadro
5 para condiciones similares a las de esta prueba.
Se desarrollo un enfoque de diseno simplificado con
base en la presion de fluidos equivalente. Los parametros
-------
5.00-1
4.00-
3.00-
2.00-1
1.00-
o.oo-
— — Antes de rotacion
- - - 0.001 H, inicial
0.005H, inicial
0.01 H, inicial
0.0 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0
Tension horizontal (kPa)
Figura 5-10. Distribution de la tension en trozos Palmer con una
rotacion del muro de cero a 0.01 H
del diseno semi-empfrico se desarrollaron siguiendo
los metodos para suelos presentados porTerzaghi
y otros (Ref. 42). El parametro fundamental es un
valor semi-empfrico, kh, con unidades de peso por
volumen unitario. El metodo se puede concebir como
el reemplazo del relleno con un fluido de densidad kh.
El valor de kh se puede entonces usar para calcular la
tension horizontal, usando:
oh = gkhd (Eq. 1)
en donde g es la gravedad, 9.81 metros/segundo2 (m/
s2), y d es la profundidad del relleno, como se indica
en la Figura 5-13a. En los casos en los que se aplica una
sobrecarga y la superficie del relleno es horizontal, la
tension horizontal en cualquier profundidad aumenta
en la siguiente cantidad:
pq = Cq (Eq.2)
en donde C es un coeficiente que depende del tipo
de relleno, y q es la sobrecarga en unidades de carga
5.00-1
Relleno granular (tipico)
F&B Enterprises, 0.01H (inicial + 11 dias)
- - - Palmer Shredding, 0.01 H (inicial + 1 dias)
— — Pine State Recycling, 0.01 H (inicial + 2 dias)
0.00
| i i i i | i i i i | i i i i | i i i i |
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0
Tension horizontal (kPa)
Figura 5-11. Tension con una sobrecarga de35.9 kPayuna rotacion de
0.01 H, comparada con el relleno granulado
por area unitaria. La combinacion de la tension causada
por el relleno y la sobrecarga produce una distribucion
Ejemplo de muro de retention hecho de llantas enteras. Foto cortesia
de la Comision Estatal de Servicios Publicos de Tecate
Cuadro 5-3. Coeficiente de presion de tierra, K para rotacion
Proveedor
F&B Enterprises
Palmer Shredding
Pine State Recycling
Profundidad (m)
0
2
4
0
2
4
0
2
4
Rotacion
0.0 1H
0.23
0.23
0.23
0.23
0.22
0.22
0.25
0.23
0.22
0.03H
--
-
--
0.18
0.17
0.16
...
--
--
0.04H
--
•-
--
--
..
--
0.08
0.11
0.12
-------
'Si
CL
Profundidad
0 metres
2 metres
- — - 4 metres
I ' ' ' ! I
0.01 0.02
Rotacion (xH)
Figura 5-12. Efecto de la rotation sobre el coeficiente de presion de tierra
con sobrecarga de 35.9 kPa (750 psf).
Cuadro 5-4. Parametros para el diseno semi-
empirico con una rotacion de 0.01 H
Proveedor
F&B Enterprises
Palmer
Shredding
Pine State
Recycling
1^ (mg/m3)
0.19
0.18
0.17
C
0.22
0.23
0.25
Muro de llantas enteras para evitar la erosion del suelo.
Foto cortesfa de la Comision Estatal de Sen/Idas Publicos de Tecate
trapezoidal, como se muestra en la Figura 5-13b.
Los valores de kh y C se encontraron dividiendo las
distribuciones del trapezoide determinadas por las
celdas de carga en dos partes, como se indica en la
Figura 5-13c. La contribucion de la tension horizontal
de los trozos de llanta se considero como la parte
triangular de la distribucion, indicada como otrozosde
„ . El restode la tension horizontal seasigno a la
llanta -?
°sobrecar a" ^ Cuadro 5-4 muestra los resultados para
una rotacion de 0.01 H. En vista de lo anterior, serfa
razonable usar un kh = 0.18 Mg/m3 (11 pcf) y C = 0.23
panel central
,
Figura 5-13. Procedimiento de diseno semi-empirico: (a) sin sobrecarga, (b) con sobrecarga, (c) separation del efecto
de la sobrecarga y los trozos de llanta
-------
Ejemplo de la erosion que puede presentarse con las condiciones en
el norte de Mexico. Foto Cortesfa de la Comision Estatal de Sen/Idas
Publicos de Tecate
para un diseno con condiciones similares a las de este
estudio. Para fines de comparacion, cabe mencionar
que el kh del relleno granulado es de alrededor de 0.5
Mg/m3(31 pcf) (Ref. 42).
El uso de llantas de desecho como
metodo para el control de erosion en
Mexico
En un estudio realizado por el El Institute
Tecnologico y de Estudios Superiores de Monterrey
se analizo la eficiencia de las llantas de desecho
usadas en taludes con condiciones de vegetacion
muy deficientes, en donde la erosion representaba
un problema. Al medir el sedimento erosionado
de los taludes con y sin llantas de desecho, se
encontro una reduccion de un 82 por ciento en la
erosion de los taludes en los que se uso el sistema
propuesto de llantas de desecho entrelazadas
cubriendoel talud.Tambien sedescubrio que las
llantas ayudan a retener la humedad yfomentan
el desarrollo de vegetacion en el talud, reduciendo
aun mas la erosion. Se observe el crecimiento de
pasto silvestre en el 85 por ciento de la zona del
analisis cubierta por llantas, en comparacion con
un porcentajede crecimiento deapenas el 10 por
ciento en otras zonas. El institute concluyo que no
habfa pruebas de que el uso de las llantas provocara
un incremento en los mosquitos, que hubo una
reduccion general de los costos de mantenimiento
y cierre en las zonas a consecuencia de la erosion,
y que a la fecha del estudio (2006) todo el sistema
podrfa implementarse con unos $11.6 pesos ($0.90
en dolares estadounidenses) por cada llanta per
tire. Para mas informacion al respecto comunfquese
con el Dr. Martin H. Bremer, Profesor Investigador en
Sistemas Geoambientales en mbremer@itesm.mx.
LLANTAS ENTERAS PARA LA CONSTRUCCION
DE MUROS
Las llantas enteras se pueden usar para construir muros
bajos de contencion (Refs. 6,35,39,50), a lo largo de los
taludes como metodo para el control de la erosion, o para
contencion de humedales. En la Figura 5-14 (Ref. 6) se
muestra uno de los sistemas de construccion propuestos
por el Departamento deTransporte de California, aunque
existen muchos otros metodos de construccion hoy en
dfa. Las llantas se llenan con tierra compactada, y en cada
capa se unen con broches de metal hechos de varilla
de refuerzo. Las capas colindantes se conectan entre sf
introduciendo postes delineadores de metal reciclado
a la tierra compactada. La erosion es un problema
importante en gran parte del norte de Mexico, ya que el
clima arido no promueve el crecimiento de la vegetacion
y los elevados perfiles crean condiciones optimas para
la erosion. La erosion en zonas densamente pobladas
puede ser peligrosa y su control puede resultar costoso.
Asimismo, puede provocar el cierre de vialidades y
elevados costos de mantenimiento, asf como afectar las
viviendas construidas sobre pendientes erosionadas o
cerca de ellas. Se ha demostrado que el uso de llantas de
desecho resulta efectivo para controlar la erosion y puede
constituir una solucion de bajo costo que fomenta el
reuso de las llantas de desecho en la zona que las genera.
REFERENCIAS
1. Ad Hoc Civil Engineering Committee. 1997. "Design
Guidelines to Minimize Internal Heating of Tire Shred
Fills." Scrap Tire Management Council, Washington,
DC. 4 pp.
2. Ahmed, 1.1993. "Laboratory Study on Properties
of Rubber Soils," Report No. FHWA/IN/JHRP-93/4,
School of Civil Engineering, Purdue University, West
Lafayette, Indiana.
3. ASTM International. 1998. "Standard Practice for Use
of Scrap Tires in Civil Engineering Applications." ASTM
D6270-98, ASTM International. W. Conshohocken,
Pennsylvania.
4. Bosscher, P.J., Edil,T.B.,and Eldin, N.N. 1993.
"Construction and Performance of a Shredded Waste
Tire Test Embankment."Transportation Research
Record 1345,Transportation Research Board,
Washington, D.C., pp. 44-52.
5. Brophy, M. and Graney, J. 2004. "Groundwater
Effects from Highway Tire Shred Use." Environmental
Forensics,Vol. 5, No. 2, Junio de 2004, pp. 79-84.
6. Caltrans. 1988. "The Use of Discarded Tires in
Highway Maintenance."Translab Design Information
Brochure No.TI/REC/1/88, California Department of
Transportation, Sacramento, California.
7. Day, R.W. 2006. Foundation Engineering Handbook,
McGraw-Hill, New York. p. 7.30.
8. Dickson,T.H., Dwyer, D.F.,and Humphrey, D.N. 2001.
"Prototype Tire Shred Embankment Construction by
-------
: *
:
.
. H
]
L~^J
•V?*ffJft tOffffiff
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Cort*Tr«niv»rmlTfpin:o A-A
Primera Caps en Zanja
Corte Transverse I Tipko A
Figura 5-14. Sistema de muros de retention construidos con llantas enteras (Ref. 6)
10.
11.
12.
13.
the New York State Department of Transportation."
Transportation Research Record No. 1755,
Transportation Research Board, Washington, D.C. pp.
160-167.
Eldin, N.N. and Senouci, A.B. 1992. "Use of Scrap
Tires in Road Construction." Journal of Construction
Engineering and Management, Vol. 118, No. 3.
Septiembre. pp. 561-576.
Exponent. 2003. "Tire Shred Leachate Study:
Chemical Composition and AquaticToxicity for
Above- and Below-Water-Table Applications."
Exponent, Oakland, California. 26 pp. + Apendices
GeoSyntec. 1998a. "Guidance Manual-Tire Shreds
as Cover Foundation, Leachate Drainage, and
Operations Layer Material at Municipal Solid Waste
Landfills." Elaborado para California Integrated Waste
Management Board.
GeoSyntec. 1998b. "Tire Shreds as Leachate
Drainage Material aMunicipal Solid Waste Landfills."
Elaborado para California Integrated Waste
Management Board.
GeoSyntec. 1998c. "Guidance Manual-Shredded
Tires as Gas Collection Material at Municipal Solid
Waste Landfills."Elaborado para California
Integrated Waste Management Board.
14. Holtz,R.D.,andKovacs,W.D. 1981. An
Introduction to Geotechnical Engineering.
Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey. 733
pp.
15. Hoppe, E.J. 1998. "Field Study of Shredded-Tire
Embankment."Transportation Research Record No.
1619. Transportation Research Board, Washington,
D.C. pp. 47-54.
16. Hoppe, E.J. and Mullen, WG. 2004. "Field Study
of a Shredded-Tire Embankment in Virginia -
Final Report." Report No. VTRC04-R20. Virginia
Transportation Research Council, Charlottesvile,
Virginia. 52 pp.
17. Humphrey, D.N. 1996. "Investigation of Exothermic
Reaction in Tire Shred Fill Located on SR 100 in
llwaco, Washington." Elaborado para Federal
Highways Administration, Washington, D.C. 60 pp.
18. Humphrey, D.N. 2004. "Effectiveness of Design
Guidelines for use of Tire Derived Aggregate as
Lightweight Embankment Fill." Recycled Materials in
Geotechnics. ASCE, pp. 61 -74.
-------
19. Humphrey, D.N . 2008. "Tire Derived Aggregate as
Lightweight Fill for Embankments and Retaining
Walls." Proceedings of the International Workshop
on ScrapTire Derived Geomaterials - Opportunities
and Challenges, IW-TDGM 2007. Taylor and Francis/
Balkema, Netherlands, pp. 59-81.
20. Humphrey, D.N., and Eaton, R.A. 1995. "Field
Performance of Tire Chips as Subgrade Insulation for
Rural Roads." Proceedings of the Sixth International
Conference on Low-Volume Roads,Transportation
Research Board, Washington, D.C. Vol. 2, pp. 77-86.
21. Humphrey, D.N., and Katz, LE. 1995. "Water Quality
Testing for Dingley Road Tire Chip Test Project."
A report for the Town of Richmond, Maine, by
Department of Civil and Environmental Engineering,
University of Maine, Orono, Maine. 35 pp.
22. Humphrey, D.N., and Katz, LE. 2000. "Five-
Year Field Study of the Effect of Tire shreds Placed
above the Water Table on Groundwater Quality."
Transportation Research Record No. 1714,
Transportation Research Board, Washington, D.C., pp.
18-24.
23. Humphrey, D.N., and Katz, LE. 2001. "Field
Study of the Water Quality Effects of Tire Shreds
Placed Below the Water Table." Proceedings of
the International Conference on Beneficial Use of
Recycled Materials in Transportation Applications, 13
de noviembre, Arlington, VA, pp. 699-708.
24. Humphrey, D.N. and Manion,W.P. 1992.
"Properties of Tire Chips for Lightweight Fill."
Proceedings of Grouting, Soil Improvement, and
Geosynthetics, New Orleans, Louisiana, Vol. 2, pp.
1344-1355.
25 Humphrey, D.N., and Nickels, W.L, Jr. 1997.
"Effect of Tire Chips as Lightweight Fill on Pavement
Performance." Proceedings of the Fourteenth
International Conference on Soil Mechanics and
Foundation Engineering, Vol. 3, pp. 1617-1620.
26. Humphrey, D.N., and Swett, M. 2006. Literature
Review of the Water Quality Effects of Tire Derived
Aggreagate and Rubber Modified Asphalt Pavement,
elaborado para U.S. Environmental Protection
Agency Recource Conservation Challenge, por el
Departamento de Ingenierfa Civil y Ambiental de la
Universidad de Maine, Orono, Maine, 60 pp.
27. Humphrey, D.N.,Whetten, N., Weaver, J., Recker, K.,
and Cosgrove,T.A. 1998. "TireTDAas Lightweight Fill
for Embankments and Retaining Walls." Proceedings
of the Conference on Recycled Materials in
Geotechnical Applications, C.Vipulanandan and D.
Elton, eds.,ASCE, pp. 51-65.
28. Humphrey, D.N.,Whetten, N., Weaver, J., and
Recker, K. 2000. "TireTDA as Lightweight Fill for
Construction on Weak Marine Clay." Proceedings
of the International Symposium on Coastal
Geotechnical Engineering in Practice, Balkema,
Rotterdam, pp. 611-616.
29. Jeremic, B., Putnam, J., Kallol, S. Humphrey, D., and
Patenaude, S. 2004. "Calibration of Elastic-Plastic
Material Model for Tire Shreds." Geotechnical
Engineering for Transportation Projects: Proceedings
of Geo-Trans 2004, ASCE, pp. 760-767.
30. Jesionek, K.S., Humphrey, D.N., and Dunn, R.J. 1998.
"Overview of Shredded Tire Applications in Landfills."
Proceedings of the Tire Industry Conference,
Clemson University, 4-6 de marzo. 12 p.
31. Koerner, J.R.., SoongT.-Y.,and Koerner, R.M. 1998.
"A Survey of Solid Waste Landfill Liner and Cover
Systems: Part 1—USAStates."GRI Report #21, GSI,
Folsom, PA, 211 pp.
32. Lawrence, B.K., Chen, L.H., and Humphrey, D.N.
1998. "Use of Tire Chip/Soil Mixtures to Limit Frost
Heave and Pavement Damage of Paved Roads."
Estudio elaborado para New England Transportation
Consortium, por el Departamento de Ingenierfa
Civil y Ambiental de la Universidad de Maine, Orono,
Maine, 316 pp.
33. Manion, W.P., and Humphrey, D.N. 1992. "Use of Tire
Chips as Lightweight and Conventional Embankment
Fill, Phase I - Laboratory." Technical Paper 91-1,
Technical Services Division, Maine Department of
Transportation, Augusta, Maine.
34. Nickels, W.L., Jr. 1995. "The Effect of Tire Chips
as Subgrade Fill on Paved Roads." M.S. Thesis,
Departamento de Ingenierfa Civil y Ambiental de la
Universidad de Maine, Orono, Maine, 215 pp.
35. Nguyen, M.X. and Williams, J.A. 1989.
"Implementation Package for Using Discarded Tires
in Highway Maintenance." Report No. CA/TL-89/10,
Office of Transportation Laboratory, California
Department of Transportation, Sacramento,
California.
36. Qian,X., Koerner, R.M., and Gray, D.H. 2002.
Geotechnical Aspects of Landfill Design and
Construction. Prentice Hall, Upper Saddle River, New
Jersey. 717 pp.
37. Recycling Research Institute. 2005. "ScrapTire and
Rubber Users Directory." 14th Edition, Recycling
Research Institute, Leesburg, Virginia. 150 pp.
38. Reid, R.A., and Soupir, S.P. 1998. "Mitigation of Void
Development Under Bridge Approach Slabs Using
Rubber Tire Chips." Proceedings of the Conference
on Recycled Materials in Geotechnical Applications.
ASCE, pp. 37-50.
39. Richmond, R.L, and Jackura, K.A. 1984. "Field
Performance of Experimental Tire Anchor Timber
Wall." Report No. FHWA/CA/TL-84/16, Office of
Transportation Laboratory, California Dept. of
Transportation, Sacramento, California.
-------
40. Sheehan, P.J., Warmerdam, J.M., Ogle, S., Humphrey,
D.N.,andPatenaude, S.M. 2006. "Evaluating the
Toxicity of Leachate from Tire Shred Fill in Roads
and the Risk to Aquatic Ecosystems." Journal of
Environmental Toxicology and Chemistry. Vol. 25, No.
2, pp. 400-411.
41. Tanchaisawat,T, Bergado, D.T., and Voottipruex, P.
2008. "Numerical Simulation and Sensitivity Analyses
of Full-Scale Test Embankment with Reinforced
Lightweight Geomaterials on Soft Bangkok Clay."
Geotextiles and Geomembranes,Vol. 26, No. 6. pp.
498-511.
42. Terzaghi, K., Peck, R.B. and Mesri, G. 1996. Soil
Mechanics in Engineering Practice. 3rd ed. John
Wiley & Sons, Inc., New York.
43. Tandon,V.,Velazco, DA, Nazarian, S., and Picornell,
M. 2007. "Performance Monitoring of Embankments
Containing Tire Chips: Case Study." Journal of
Performance of Constructed Facilities, Vol. 21, No. 3.
pp. 207-214.
44. Tweedie, J.J., Humphrey, D.N., and Sandford,
T.C. 1998a. "Full Scale Field Trials ofTireTDA
as Lightweight Retaining Wall Backfill, At-Rest
Conditions." Transportation Research Record No.
1619. TRB, Washington, D.C. pp. 64-71.
45. Tweedie, J.J., Humphrey, D.N., and Sandford,
T.C. 1998b. "Tire TDA as Retaining Wall Backfill,
Active Conditions." Journal of Geotechnical and
Geoenvironmental Engineering. ASCE,Vol. 124, No.
11. pp. 1061-1070.
46. Tweedie, J.J., Humphrey, D.N., Wight, M.H., Shaw, D.E.,
and Stetson, J.H. 2004. "Old Town - Mud Point Inlet
Bridge, Rehabilitation of a Timber Structure with Tire
TDA." Geotechnical Engineering for Transportation
Projects: Proceedings of Geo-Trans 2004. ASCE. pp.
740-749.
47. Upton, R.J., and Machan,G. 1993. "Use of Shredded
Tires for Lightweight Fill." Transportation Research
Record No. 1422. TRB, Washington, D.C. pp. 36-45.
48. White, E.E. 1962. "Unperpinning."Chapter 9 In:
Foundation Engineering, G.A. Leonards, Ed., McGraw-
Hill, New York, pp. 826 to 893.
49. Whetten, N., Weaver, J. Humphrey, D., and Sandford,
T. 1997. "Rubber Meets the Road in Maine."Civil
Engineering, Vol. 67, No. 9. Septiembre. pp. 60-63.
50. Williams, J. and Weaver, D. 1987. "Guidelines
for Using Recycled Tire Carcasses." Report No.
FHWA/CA/TL-87/07. Office of Transportation
Laboratory, California Department of Transportation,
Sacramento, California.
51. Wolfe, S.L, Humphrey, D.N., and Wetzel, E.A. 2004.
"Development of Tire Shred Underlayment to
Reduce Groundborne Vibration from LRTTrack."
Geotechnical Engineering for Transportation
Projects: Proceedings of Geo-Trans 2004. ASCE. pp.
750-759.
52. Woods, K.B., Miles, R.D., and Lovell, C.W., Jr. 1962.
"Origin, Formation, and Distribution of Soils in North
America."Chapter 1 In: Foundation Engineering, G.A.
Leonards, Ed., McGraw-Hill, New York, pp. 1-65.
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-2-5.
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CAPITULO 6
Aspectos economicos del tmnsporte y
procesamiento
Los capftulos anteriores se centraron en las principales
aplicaciones o usos especializados para las llantas de
desecho, ya que los mercados son los que definen
los metodos de recoleccion y procesamiento que se
requieren. La recoleccion puede ser a nivel local en el caso
de mercados pequenos y cercanos, o regional si se trata de
mercados de mayor escala con plantas de procesamiento
centralizadas. Las llantas de desecho se pueden usar
enteras o procesadas en piezas de diversos tamanos,
desde trozos grandes para obras de ingenierfa civil hasta
hulefinamente triturado, aunque el procesamiento
de cada tamano implica distintos requerimientos. Los
sistemas de recoleccion y procesamiento naturalmente
evolucionan junto con los mercados, pero la probabilidad
de tener exito con recursos limitados sera mucho
mayor si se definen desde el inicio las necesidades del
mercado. En la siguiente seccion se presenta un breve
planteamiento de la recoleccion basica, el transporte y el
procesamiento (incluyendo metodos, equipo, procesos
y aspectos economicos) con el proposito de facilitar la
evaluacion de alternativas. Dicho planteamiento se basa
en la experiencia historica que ha habido en los Estados
Unidos, pero los factores economicos se han convertido
en factores economicos comparables en Mexico para
hacerlos mas apegados al mercado que se proyecta y a la
estructura economica de este pafs, a fin de incrementar
su utilidad. Asimismo, cabe mencionar que la presente
seccion se basa en costos vigentes en el 2008.
RECOLECCION Y TRANSPORTE
La recoleccion y el transporte de las llantas de desecho
son componentes fundamentals para el uso efectivo
de las llantas como recurso, aunque con frecuencia se
subestima el impacto que tiene una recoleccion eficiente
en la viabilidad economica de las alternativas de gestion.
El transporte evolucionara con el programa de gestion.
De no existir regulaciones y que rijan la disposicion de
las llantas o de no aplicarse estas, los altos costos del
transporte fomentaran la tira clandestina en los lugares
mas cercanos, especialmente en el caso de los vehfculos
recolectores pequenos, como las camionetas pick up.
Los vehfculos pequenos generalmente constituyen el
mayor riesgo en lo que respecta a la tira clandestina de
llantas en los Estados Unidos. Sin embargo, una vez que
exista una normatividad y esta se aplique, la presion de
la competencia nos forzara a hacer uso de metodos de
recoleccion y vehfculos eficientes, redundando tambien
en el fracaso de los transportistas ineficientes.
Metodos
Las llantas de desecho normalmente se generan en
lugares donde se instalan repuestos, como en las tiendas
de llantas, las agendas de automoviles y los talleres de
reparacion. Las llantas son una corriente de desechos
que se segrega de manera natural, a menos que se
mezclen intencionalmente con otro tipo de desechos.
En los Estados Unidos, generalmente las personas
o empresas que se especializan en la recoleccion
de llantas las recogen por separado, sin que se
contaminen con otros materiales; a las llantas se les
quita la cubierta o carcasa para revenderla y el resto se
envfa para su disposicion a centres de procesamiento
o rellenos sanitarios, siempre que existan normas,
sanciones y mecanismos de aplicacion de la
normatividad. De lo contrario, las llantas restantes con
frecuencia se tiran o se amontonan, ya que estas dos
son las opciones para disposicion menos costosas.
La recoleccion de llantas se puede hacer con una
frecuencia programada o segun sea necesario.
La recoleccion generalmente la cubren camiones
que recorren rutas trazadas y con una frecuencia
establecida. El chofer, un auxiliar o el personal de la
tienda que genera el desecho son quienes cargan
las llantas, las cuales se cuentan durante el proceso
de carga para generar una factura. En el caso de
tiendas con un fndice de generacion pequeno o
variable, la recoleccion se puede solicitar como se
vaya necesitando, en lugar de hacerla de manera
programada. El costo de este tipo de recoleccion
generalmente se basa en el numero de llantas, la
distancia recorrida, y otros factores.
Generalmente en las tiendas que manejan grandes
volumenes y cuentan con espacio se colocan cajas
de remolque que los empleados cargan y cierran con
candado para evitar el vandalismo, la tira clandestina
y los incendios intencionales. Cuando el remolque se
llena, la tienda le avisa al recolector y este entrega una
caja vacfa al mismo tiempo que recoge la anterior. A la
tienda generalmente se le cobra una cuota fija basada
en la distancia, la frecuencia de recoleccion, la cantidad
de carcasas clasificables y otros factores que pueden
afectar los costos. En ocasiones se usan contenedores
y botes, pero la capacidad limitada y la ineficiencia en
el transporte de este tipo de recipientes hace que sean
alternativas costosas. En todos los casos, al transportista le
paga la tienda o el gobierno por llevar las llantas a un sitio
para disposicion, segun los requerimientos del programa
de gestion de llantas de desecho vigente en el area.
-------
72
Camion con caja cerrada para transports
Foto cortesfa de Tire Recycling and Disposal, Inc.
Equipo
Para transportar llantas se ha usado una gran variedad
de vehfculos, desde carretillas hasta tractocamiones
diesel. A continuacion se describen los tipos de
vehfculos utilizados mas comunmente.
Camionetas pick up
Las camionetas pick-up son un vehfculo comun en
el que se pueden transportar muchos materiales,
incluyendo llantas de desecho. La capacidad de carga
de las camionetas de tamano normal oscila entre
450 y 900 kg (1,000 a 2,000 libras), dependiendo del
modelo y la condicion del vehfculo. Si se intercalan
o apilan bien, en la caja puede caber el equivalente
a unas 50 llantas para automovil (10 llantas para
camion mediano). Esta cantidad de llantas pesa
aproximadamente 1,000 libras, que es la capacidad
normal de carga una camioneta de media tonelada
(a veces llamada Clase 150) en buenas condiciones.
Si la camioneta tiene suficiente capacidad de carga,
se le puede adaptar una jaula de metal para poder
transportar un mayor volumen. Algunas camionetas
de 0.7 toneladas metricas y 0.9 toneladas metricas
(denominadas Clase 250 y Clase 350) pueden
cargar 900 kg (2,000 libras) o mas. Para optimizar la
capacidad se puede usar un remolque tipo jaula, ya
que la mayorfa de las camionetas pick up pueden jalar
mas peso aun del que pueden cargar en la caja. La
capacidad de remolque generalmente varfa entre 2,250
y 4,550 kg (5,000 a 10,000 libras), lo cual representa
de 250 a 500 llantas para automovil. Dado que a la
mayorfa de los remolques no les caben tantas llantas, el
volumen de la caja generalmente es el que determina la
capacidad de remolque.
Camiones con caja cerrada
Los camiones con caja cerrada comunmente se usan para
la recoleccion de llantas de desecho a nivel local. En ellos
caben hasta 400 llantas para automovil si se intercalan
bien apretadas. En las fotograffas a la derecha se muestran
ejemplos de un camion cerrado y una buena tecnica de
intercalado.
El chofer generalmente recorre una ruta designada y se
detiene a cargar llantas en los establecimientos de los
clientes regulares o de quienes soliciten el servicio a un
coordinador. Con menos frecuencia se han usado como
alternativas para el transporte vagonetas de carga o jaulas
abiertas sobre camiones de plataforma.
Tractocamiones
Los tractocamiones con remolque tradicionalmente
se usan para la recoleccion y el transporte de grandes
volumenes. La capacidad para transportar llantas
completas esta limitada por el volumen, el cual depende
del tamano de la caja de remolque, el tipo de llantas, los
metodos de carga y la contaminacion. La capacidad varfa
de 500 a 750 llantas en los camiones con doble remolque
de 27 pies de longitud, hasta mas de 1,500 llantas
intercaladas en cajas de remolque de 52 pies de longitud.
El procesamiento reduce el volumen de las llantas en
un factor de 2-5, de manera que los cargamentos de
llantas procesadas normalmenteestan limitados por
el peso maximo reglamentario, no por el volumen. Los
Ifmites normales de carga util en los Estados Unidos son
de 22 a 26 toneladas cortas (equivalentes a unas 2,200 a
2,600 llantas para automovil), calculando el Ifmite total
de peso menos el peso del tractor y la caja vacfa. Con
los tractocamiones de doble remolque se incrementa la
capacidad para transportar llantas en trayectos largos
cuando la normatividad asf lo permite.
Aspectos economicos de la recoleccion y el
transporte
La recoleccion y el transporte se pueden hacer en
cualquier vehfculo disponible, pero la experiencia y la
naturaleza competitiva de este negocio han llevado
a los operadores a evaluar cual es el equipo optimo
para distintos propositos especfficos. Para ilustrar las
diferencias se calcularon los costos de inversion y de
operacion relacionados con la recoleccion y el transporte
de llantas en un trayecto de 30,000 millas por ano
con cada tipo de equipo. Dado que los costos varfan
considerablemente conforme al tiempo y el lugar, esta
informacion unicamente sirve para fines comparativos
o como base para realizar calculos considerando las
condiciones economicas locales. En el ejemplo se supone
la compra de equipo usado en buen estado, asf como el
Tecnica correcta de intercalado para el transporte de llantas
Foto cortesfa de Tire Recycling and Disposal, Inc.
-------
costo de mano de obra, mantenimiento y combustible
en algunas areas de los Estados Unidos. En el calculo de
los costos fijos se considero el costo de los seguros, la
depreciacion y un rendimiento anual del 20 por ciento
en la inversion, pero no se incluyo el interes sobre Ifneas
de credito. En el Apendice H se incluyen como referenda
los aspectos economicos iniciales basados en valores
estadounidenses para zonas fronterizas. Asimismo, en
el Apendice H se incluye la version en espanol de estos
aspectos economicos ajustados para reflejar la situacion
economica en Mexico.
Se calcularon los costos de inversion y operatives de una
camioneta pick up, una camioneta pick up con remolque
tipojaula, un camion cerrado, y un tractocamion
diesel con remolque de 48 pies de longitud. Con el fin
de simplificar los calculos, se supuso que el vehfculo
promedia 48.28 km/hora (30 mph) y se considero tiempo
para cargar llantas en el camino. Los costos se calcularon
como costo/km y luego se redujeron a costo/km/llanta
a fin de reflejar de manera mas precisa las condiciones
economicas por volumen. En el Apendice F al final de este
capftulo se presentan los datos correspondientes.
La Figura 6-1 presenta un resumen de los costos de
inversion y operatives ($/milla) de cada una de estas
alternativas. Como es de esperase, ambos costos se
incrementan segun el tamano del vehfculo. Sin embargo,
el costo/milla/llanta es un mejor indicador de la eficiencia
de transporte que el costo/milla. Para fines comparatives,
en la Figura 6-2 se presenta el costo/llanta para trayectos
de 25,100 y 500 millas, con base tambien en los datos
que se muestran en el Apendice F. El costo/llanta de
las camionetas pick up es ya en sf elevado, incluso en
trayectos cortos, pero resulta prohibitive en el caso de
recorridos mas largos. Un remolque tipojaula incrementa
la capacidad y la eficiencia, pero su rango de servicio
es generalmente de 100 a 150 millas. Los camiones
cerrados son un poco mas eficientes, pero normalmente
se usan para trayectos de menos de 200 millas. Los
tractocamiones son la opcion mas eficiente cuando se
trata de distancias largas. Los remolques mas largos
(52 pies) o los dobles remolques de 27 pies de longitud
son mas eficientes si las vialidades y la normatividad los
permiten.
En estos calculos tambien se supone que el vehfculo se
llena durante el viaje, de lo contrario, el costo/llanta se
incrementarfa, por lo que en esos casos podrfa resultar
mejor usar un vehfculo mas pequeno. En algunos casos
podrfa ser mas eficiente establecer un punto de acopio
en una localidad o una zona donde se puedan acumular
las llantas para luego transportarlas en vehfculos mas
grandes hacia centres de procesamiento o mercados
regionales.
PROCESAMIENTO
En los vehfculos las llantas tienen que resistir impactos y
altas velocidades, incluso a temperaturas bajo cero y de
calor desertico. La flexibilidad del hule, combinada con la
fuerza y la abrasividad del acero de refuerzo, hacen que
procesar llantas para otras aplicaciones sea un verdadero
reto. En la siguiente seccion se presenta el procesamiento
basico de las llantas y sus aspectos economicos, a manera
de marco de referenda generico para la realizacion de
evaluaciones individuales.
El procesamiento de las llantas de desecho comprende
una amplia gama de metodos y equipo. Esta exposicion
se centra en los grandes mercados en los que se utilizan
llantas enteras y trituradas, desde agregado derivado
de llantas Tipo B (ADL) (Consulte la seccion sobre el
agregado derivado de llantas Tipo Ben el Capftulo 4)
hasta CDL de 2.5 cm (1 pulgada) nominales (se presenta
en la seccion sobre Aprovechamiento Energetico) y el
equipo que comunmente se usa para generar estos
productos. Tambien se mencionan otros equipos que
se pueden agregar para reducir aun mas el tamano del
producto para las aplicaciones del hule molido. Los
costos de inversion y operatives relacionados con este
equipo adicional son considerables.
Aspectos fundamentales
Muchas de las empresas que procesan llantas de
desecho en EE.UU., especialmente los productores
de hule molido, han fracasado en un lapso de 1 a 5
anos despues de iniciarel negocio. En retrospectiva,
muchos de estos fracasos podrfan haberse evitado si
se hubieran considerado los siguientes aspectos antes
de decidir sobre las inversiones:
Mercados para el producto - El ritmo que Neva el
desarrollo del mercado para los productos derivados
de llantas de desecho historicamente ha limitado el
crecimiento del procesamiento de llantas. El tiempo
que tiene que transcurrir y los costos relacionados
con el desarrollo de mercados generalmente se
subestiman, a pesar de que tienen un impacto
importantfsimo en la viabilidad economica de los
proyectos. El tiempo que se requiere para desarrollar
mercados puede ser de anos, no semanas, y se
tienen que lograr la identificacion y aceptacion de los
clientes, la aprobacion reglamentaria, la realizacion
de pruebas al producto, la introduccion al mercado
y la distribucion. Acumular inventario mientras se
desarrolla un mercado resulta doblemente costoso, ya
que esto reduce los ingresos que se pueden obtener
de la venta del producto, a la vez que incrementa el
requerimiento de capital. La combinacion de estos
factores puede redundar en el fracaso de una operacion
que de otra forma hubiera estado bien concebida, ya que
tarde o temprano los recursos financieros o las instancias
normativas limitaran el inventario de productos y llantas
en el sitio de procesamiento.
Especificaciones del producto
El tiempo que se invierta en definir las especificaciones y
requerimientos para el procesamiento del producto antes
de tomar decisiones sobre la inversion generalmente
ahorrara dinero en la implementacion y reducira al
mfnimo los cambios posteriores, que resultan costosos.
Un equipo que tal vez sea adecuado para una aplicacion
-------
Manodeobra
Combustible
Mantenimiento
Suma Partial (Costo Variable)
Seguros |
Depreciacion C^gS,
Retorno Sobre la inversion (ROI)
Suma Partial (Costo Fijo)
Suma Total
so.oo
Camioneta Pickup
(Capaddadde 50 llantas)
SI.00
Camioneta pickup con remolque
(Capaddadde 250 llantas)
S2.00
Costo/milla
Camion con caja cerrada
1 (Capaddadde 400 llantas)
S3.00
.Tracto-camion con remolque
^de 48 pies
(Capaddadde 1,400 llantas)
Figura 6-1 Comparacion de costos de inversion y costos operatives (Costo-Milla)
(Ver datos especificos en elApendice F)
Trayecto de 1 milla (O
jjgj 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Trayecto de 25 millas
Trayecto de 100 millas
Trayecto de 200 millas
Trayecto de 500 millas
Camioneta Pickup
'(CapacidaddeSOIIantas)
so.oo
-+-
H 1 1 1 1 1 1
H 1 1 1 1 1
H 1 1 1 1
SI.00
S2.00 S3.00 S4.00 S5.00 S6.00 S7.00 S8.00S9.00
Suma Total/milla/llanta
Camioneta pickup con remolque ,—, Camion con caja cerrada i ^ Tracto-camion con remolque
(Capaddadde250llantas) ^-^ (Capaddadde400llantas) ^—"^de48 pies
(Capaddadde 1,400 llantas)
Figura 6-2. Eficiencia en el transporte (Costo/Milla/Llanta)
(Ver datos especificos en elApendice F)
-------
podrfa no ser idoneo para otra desde el punto de vista
tecnico o economico. Considerar las etapas evolutivas
de los mercados y los productos puede mejorar
la probabilidad de que el equipo que se adquiera
inicialmentetenga suficienteflexibilidad para hacer
frente a las necesidades futuras. La evaluacion precisa
de los volumenes del producto, las especificaciones y los
tiempos, probablemente sea el paso mas trascendental
y comunmente ignorado al establecer una operacion de
procesamiento.
Precio del producto
El precio aparente establecido para el producto de las
llantas de desecho podrfa ser mas bajo en realidad,
debido a los siguientes motivos:
(1) El precio que se cotice, por motivos de la
competencia, podrfa incluir considerables costos
de transporte. Por lo tanto, los gastos de transporte
reduciran los ingresos netos que habra de percibir el
centra de reciclaje. A $2.00/milla y con 40,000 libras/
camion, los costos de un viaje en un solo sentido
serfan de alrededor de $0.01/libra por cada 200
millas recorridas y se duplicarfan si el camion regresa
vacfo. Los costos de transporte desde el centro de
reciclaje a mercados lejanos pueden ser elevados,
con lo que se reduce o elimina la utilidad que podrfa
obtenerse de la venta.
(2) El precio actual podrfa verse afectado por los
esfuerzos de la competencia de desplazar a los
proveedores de los mercados existentes. Un nuevo
proveedor normalmente tiene que ofrecer alguna
ventaja economica para que se le considere, con lo
cual provoca un desplazamiento de precios en todos
los mercados y hace que se reduzcan los margenes
deganancia.
Los apoyos a fondo perdido y subsidies gubernamentales
pueden ser de utilidad para desarrollar aplicaciones
e impulsar a los procesadores, pero el gobierno debe
desarrollar un plan solido a fin de evitar un impacto
negative. Por ejemplo, los subsidies gubernamentales
para la adquisicion de equipo de procesamiento pueden
resultar contraproducentes al crear una competencia
desleal entre los procesadores ya establecidos que
han tenido que adquirir su propio equipo y los nuevos
procesadores que reciben equipo gratis mediante
subsidies. El productor ya establecido podrfa fracasar a
consecuencia de la desventaja economica, mientras que
el nuevo productor tambien podrfa fracasar debido a la
falta de experiencia operativa. Los subsidies de mercado
tambien pueden resultar contraproducentes, ya que crean
una economfa falsa. Muchos mercados subsidiados no
pueden sobrevivir cuando tarde o temprano se les tiene
que suspender el subsidio.
Oferta de materia prima - Los requerimientos en cuanto
a proceso y equipo dependen del tipo y la cantidad de
llantas de desecho que tengan que procesarse. Las llantas
para automovil son considerablemente mas faciles de
procesar que las llantas para camion con banda de acero.
Esto es particularmente cierto con la introduccion de
las nuevas cubiertas de larga duracion que contienen
mayores porcentajes de alambre de refuerzo. Sin
embargo, las llantas para automovil contienen mas
tejido reforzado que puede afectar negativamente la
produccion de hule molido y los pigmentos de las letras
blancas generan manchas en el hule molido. Con las
nuevas llantas "Super Single" para camiones medianos
se substituyen dos llantas regulares con una sola llanta
grande, pero estas llantas pueden ser mas diffciles de
triturar debido a su mayor anchura. Si se requiere algun
tipo especffico de carcasa, ^esta disponible actualmente
y lo estara en el futuro? En muchas de las zonas menos
pobladas, la disponibilidad de las llantas es un factor
dominante.
Equipo de procesamiento/Diseno del sistema - La
mayorfa de los sistemas para el procesamiento de
llantas de desecho tienen un concepto sencillo y
representan un equilibrio de los factores economicos,
la productividad y la calidad del producto que
se requieren. Los convenios economicos pueden
fracasar si no se produce en forma constante un
producto comercializable. Al desarrollar sistemas de
procesamiento de llantas normalmente los diversos
componentes se organizan en serie, optimizando el
diseno de cada componente para la tarea especffica
que le corresponde. Sin embargo, generalmente
no se considera el impacto del funcionamiento
de la serie en la confiabilidad del sistema en su
totalidad. Cuando existen multiples componentes
interconectados en serie de manera integral, la
confiabilidad total del sistema generalmente es el
producto de la confiabilidad de cada uno de los
componentes. Por ejemplo, la confiabilidad total
de un proceso en el que se usen 5 componentes
interconectados con un factor operative individual
de 90 por ciento cada uno sera igual a 0.9 X 0.9 X
0.9 X 0.9 X 0.9 6 59 por ciento. Cuando se disena un
sistema con esta perspectiva, la productividad global
se puede incrementar separando secciones en las que
haya acopio temporal que permita continuar con una
produccion parcial cuando alguna de las secciones no
estefuncionando.
Hacer hincapie de igual forma en el desempeno de
todos los componentes tambien puede llevar a mejorar
la productividad, incluso en sistemas comparativamente
sencillos. Frecuentemente la atencion se centra en el
equipo de gran escala, mientras que el equipo mas
simple, como las bandas transportadoras y los puntos
de transferencia es en lo que se piensa al ultimo. Sin
embargo, un punto de transferencia mal disenado que se
atasque con frecuencia puede tener un impacto mayor en
la productividad del sistema que el mantenimiento de las
trituradoras.
Estos son solo algunos de los aspectos principales que
se deben considerar antes de desarrollar un proceso
o seleccionar equipo. Muchos de los procesadores
anteriores en los EE.UU. fracasaron debido a la ausencia
-------
^ I
Trituradora con cuchilla degancho. Foto cortesfa de Granutech
Saturn Systems Corporation, Dallass, TX
de mercados, la mala seleccion de equipo, la intensa
competencia en los precios, la baja calidad de
los productos, y las deficiencias en sus practicas
operativas. En las operaciones posteriores que sf
han tenido exito generalmente se han evaluado
los mercados, el equipo y los aspectos economicos
antes de realizar la inversion, y se ha aprendido el
valor del buen mantenimiento y el control de la
calidad del producto. Desgraciadamentealgunos
procesadores siguen perjudicando los mercados
suministrando productos de baja calidad hasta que
tanto el procesador como los mercados fracasan.
Generalmente es menos costoso definir los parametros
fundamentals antes de construir un sistema, que
modificarlo o reconstruirlo completamente despues.
Metodosy equipo
Existe una amplia seleccion de equipo comercialmente
disponible para el procesamiento de llantas, pero
generalmente el equipo corresponde a una de las tres
principales categorfas funcionales que a continuacion se
describen:
Reduction de tamano
El primer paso en el procesamiento de llantas es la
trituracion para reducir el tamano. La mayorfa de las
trituradoras tienen rotores que consisten en una serie de
discos de corte alternados y espaciadores colocados en un
eje. Se montan dos rotores dentro de una camara de corte,
con el disco de uno de los rotores de frente al espaciador
del otro rotor; a estos se les llama rotores contrapuestos,
ya que la parte superior de ambos gira hacia el centra,
jalando las llantas hacia cuchillas con tolerancia estrecha
para cortarlas en tiras. Algunas trituradoras usan un solo
eje rotatorio parajalary despedazar las llantas pasandolas
por cuchillas estacionarias. Algunas de las variables
crfticas y los parametros operatives de las trituradoras son:
Tipo de cuchilla - Las trituradoras generalmente utilizan:
(1) discos integrales con una serie de ganchos de metal
prolongados en el extreme exterior, en las denominadas
trituradoras de cuchilla rotativa en forma de gancho
("hook-shear") o (2) discos con bloques de metal
Figura 6-3. Trituradora de llantas con cuchillas espaciadas 6 pulgadas.
Foto cortesfa de Barclay Roto-Shred Inc, Stockton, California
Trituradora con cuchilla desmontable. Foto cortesia de Columbus
McKinnon Corporation, Sarasota, Florida
acoplables para corte atornillados al perfmetro exterior,
en las llamadas trituradoras "de cuchilla desmontable".
Ambas funcionan a baja velocidad y alta torsion para
desgarrar las llantas entre las cuchillas. En esta seccion se
muestran ejemplos de una trituradora de cuchilla rotativa
y una de cuchillas desmontables.
Anchura de la cuchilla - La anchura de la cuchilla
generalmente es de unos 5 cm (2 pulgadas). Las cuchillas
se pueden apilar una contra otra para crear una anchura
de 10 cm (4 pulgadas), incrementandoasf el rendimiento
y el tamano de las tiras para productos como el ADL
Tipo B. Algunas de las principales trituradoras usan
disenos exclusivos con un espaciado de hasta 15 cm (6
pulgadas) entre las cuchillas, como la que se muestra
en la Figura 6-3. En algunos casos, la anchura de las
cuchillas varfa segun la maquina, de forma que las
cuchillas mas grandes se pueden afilar e insertar en una
-------
ranura mas estrecha, prolongando asf su vida util. Dado
que las cuchillas de las maquinas rotativas se sacan
del eje para darles mantenimiento, se pueden instalar
cuchillas con configuraciones y espaciados distintos en
el mantenimiento de rutina. Los ensambles del rotor en
las trituradoras de cuchillas desmontables quedan fijos
durante el ensamblaje inicial y no se pueden cambiar sin
reemplazar los rotores, pero para prolongar la vida util de
las cuchillas comunmente se usan cuchillas de tamanos
distintos en una misma trituradora o en varias (si se usa
mas de una).
Tolerancia/Requerimientos de mantenimiento de las
cuchillas - La tolerancia entre las cuchillas generalmente
es de 3 a 5 milipulgadas (unidad de media igual a una
milesima de pulgada o 0.0254 milfmetros) inicialmente,
para desgarrar el alambre de refuerzo de las llantas.
A medida que las cuchillas se desgastan, la tolerancia
aumenta y el alambre de refuerzo se saca por el espacio
en lugar de cortarlo. El producto resultante contiene
trozos cada vez mas largos de alambre que sobresalen
de las virutas de hule, los cuales pueden hacer que el
producto no sea comercializable en algunos mercados.
Asimismo, al no lograr un corte limpio se genera tension
lateral que puede provocar estrfas o fallas en el eje o
los rodamientos, requiriendoseentonces reparaciones
costosas. No mantener afiladas las cuchillas representa
un ahorro a corto plazo, pero a largo plazo incrementa el
costo de mantenimiento de la maquina.
Vida util de la cuchilla - La vida util de la cuchilla
depende de muchas variables, especialmente el tamano
del producto y la contaminacion. Triturar los trozos a
tamano pequeno hace que aumente el desgaste, ya que
para ello se requieren mas reciclaje (mas pasadas por la
trituradora) y mas cortes. La contaminacion con otros
materiales puede ser abrasiva y los materiales de mayor
tamano pueden danar gravemente las trituradoras. Las
cuchillas generalmente duran de 3 a 5 veces mas en las
trituradoras desmontables debido a las propiedades del
metal, pero cuando es necesario hacer un reemplazo,
este tarda de 2 a 4 veces mas. Los dos tipos se pueden
usar para sacar tiras mas grandes, pero las cuchillas
desmontables generalmente se usan en tiras de 2.5 cm (1
pulgada) nominales, como las del CDL.
Consideraciones sobre el eje
Los ejes se someten a un alto nivel de tension cuando
se jalan las llantas hacia los rotores contrapuestos. El
diseno, el tamano y el tratamiento termico determinan
la capacidad de la trituradora para procesar llantas para
automovil y para camiones en forma confiable durante
lapsos prolongados. Los ejes subdimensionados de
las maquinas mas pequenas y economicas pueden
desviarse durante la operacion, reduciendo asf la vida
util de las cuchillas y causando fallas en el eje debido a
la fatiga del mismo. Un tratamiento termico inadecuado
durante la fabricacion tambien puede provocar fallas
de tension prematuras. Los ejes de 10cm (4 pulgadas) o
menos solamente sirven para las llantas para automovil y
generalmente indican que la trituradora cuenta con una
estructura mfnima y una vida limitada. Generalmente
una trituradora barata a largo plazo no resulta una buena
compra.
Puntos de desgaste - Las trituradoras experimentan
desgaste en todos los puntos en los que hay contacto
con las llantas, las tiras, o el alambre de refuerzo liberado.
Las buenas unidades cuentan con placas de desgaste
facilmente reemplazables o superficies gruesas en las
areas expuestas, y medidas para proteger los ejes de la
exposicion al alambre liberado.
77
Vista interna de una Liberadora CM. Foto cortesia de
Columbus McKinnon Corp
Liberation
Despues de la trituracion generalmente se usan
maquinas de alta velocidad para liberar el alambre y
el tejido de refuerzo y producir partfculas de 2.5 cm
(1 pulgada) y menores. Estas maquinas cuentan con
un rotor central grande con cuchillas escalonadas
atornilladas al rotor. A continuacion se muestra una
vista interna de una maquina Liberadora Columbus
McKinnon (CM). Algunas de las maquinas de alto
volumen de los principalesfabricantes cuya eficacia se
ha demostrado son la "Liberator" de Columbus McKinnon,
la "Heavy Rasper" de Eldon, y la "Grizzly" deGranutech-
Saturn. Las granuladoras tradicionales de mas de 3 hebras
tambien se pueden usar para instalaciones de menor
volumen o para reducir aun mas el tamano de los trozos.
Las cuchillas del rotor arrastran las tiras hacia el espacio
entre el rotor y /o la criba de barras que se encuentra
alrededor de la cubierta. Una vez liberado, el acero se
captura con una banda transversal y poleas magneticas,
y la granalla se retira usando mesas vibradoras y/o
aspiracion.
1
-------
Estas unidades funcionan con una mayor tolerancia,
ya que el objetivo es desgarrar el alambre y el hule, no
lograr un corte limpio. Las cribas colocadas alrededor del
perfmetro determinan el tamano del producto al permitir
que las partfculas pequenas pasen, mientras que las mas
grandes siguen en el procesamiento. El rango de tamario
de los trozos de producto es amplio, por lo que se necesita
mas cribado para reducirlo. Estas maquinas requieren
bastante mantenimiento, llegando incluso a necesitarlo
diariamente en los centres donde se manejan grandes
volumenes. Estas unidades tambien son vulnerables a la
acumulacion de calor, lo que provoca incendios en las
maquinas que pueden esparcirse a otras areas a traves
de las bandas transportadoras. La inyeccion de agua,
la aspiracion de granalla de llantas de desecho, y los
sistemas de control de incendios son algunas de las
medidas que se usan para controlar la probabilidad y las
consecuencias del fuego en estas maquinas.
Clasificacion
La clasificacion normalmente se realiza para separar
los tamanos definidos de las virutas o las partfculas
de hule molido. Un tromel es un separador de criba
tubular que normalmente se usa para obtener tiras
grandes, como las del ADLTipo B, en el que los trozos
mas grandes se regresan a la trituradora para reducir
aun mas su tamario. Para la produccion de trozos mas
pequenos, como las virutas de 5 cm (2 pulgadas) y 2.5
cm (1 pulgada), se usan cribas de disco y de cono. Las
cribas vibradoras separan el hule molido mediante
una malla para lograr las especificaciones necesarias
para los productos.Todas estas son tecnologfas
reconocidas y se encuentran disponibles en el
mercado.
Aspectos economicos del procesamiento
Para construir una planta de produccion de llantas de
desecho como es debido se requiere una considerable
inversion de capital. De no realizarse la inversion
inicialmente, tendra que hacerse para cuando la planta
ya este en funcionamiento, de lo contrario,fracasara.
El proposito de esta exposicion es presentar en forma
generica los aspectos economicos del procesamiento y
el impacto del tamario del producto y el volumen anual
en la economfa. Para ilustrar el impacto del volumen se
estudiaron los costos variables y fijos del procesamiento
de 250,000; 500,000 y 1,000,000 llantas/ano. Se estudio
la produccion de virutas grandes para ADLTipo B (ver
la seccion sobre Agregado Derivado de Llantas), virutas
de 5 cm (2 pulgadas) nominales y de 2.5 cm (1 pulgada)
nominales, a fin de ilustrar el impacto del tamario de
los trozos. La base para calcular los costos de inversion y
operatives de estos escenarios se presenta en el Apendice
B, junto con la exposicion de los requerimientos normales
para la planta, como el terreno, la pavimentacion, el
edificio, la valla, y otros. Los costos aproximados de
inversion y operacion de cada uno de los tamanos de
producto se indican a continuacion; todos ellos se basaron
en la experiencia que ha habido en los EE.UU. y luego
se convirtieron a condiciones equivalentes en Mexico.
Sin embargo, las condiciones economicas pueden variar
ampliamente y deben ajustarse para que coincidan con
las condiciones locales antes de hacer cualquier plan de
negocios o de inversion.
La economfa del procesamiento de llantas de desecho
es extremadamente susceptible al volumen. El impacto
de las diferencias en el volumen se puede ilustrar
comparando los costos de inversion y operatives de tres
fndices de procesamiento en una planta que produce
un ADLTipo B. Debido a la capacidad del equipo no
perecedero, se pueden producir los tres volumenes
en 1 turno por dfa, 5 dfas a la semana. Cada planta es
unica en cuanto a su productividad, sistema, equipo,
distribucion, costo de mano de obra, tarifas de servicios
publicos, mezcla de producto, etc., y cada operacion
tendra una economfa distinta. Por lo tanto, las siguientes
proyecciones unicamente tienen la intencion de servir
como base para la comparacion de volumenes.
Todas las plantas de procesamiento de llantas tienen los
mismos componentes basicos, independientemente de
su capacidad de produccion. Las plantas mas grandes
pueden tener mas componentes en serie o paralelo
para incrementar su capacidad total. Historicamente, las
plantas de menor escala en las que se decide tener equipo
mas pequeno no han tenido exito. La seleccion del equipo
depende de la constitucion y la fuerza de las llantas, de
manera que un equipo pequeno podrfa no ser duradero,
incluso si se maneja un volumen bajo.
En el Apendice H se presentan las proyecciones
aproximadas de los costos variables de cada uno de estos
fndices de procesamiento. Los principales elementos
en el calculo del costo son la mano de obra, la energfa,
el mantenimiento, y la disposicion del alambre (en caso
necesario). Los costos de mano de obra proyectados
incluyen los impuestos y prestaciones correspondientes
y pueden variar ampliamente segun en lugar. Cabe
mencionar que una parte fundamental para lograr el exito
en la operacion es contar en la planta con supervisores
calificados que puedan identificar e implementar
procedimientos operatives y de mantenimiento, y es
fundamental que haya una capacitacion adecuada
para desempenar este papel. El procesamiento de las
llantas de desecho requiere una labor manual y puestos
de monitoreo, independientemente del volumen que
se procese, de manera que el trabajo es susceptible al
volumen.
Los costos de la energfa tambien estan sujetos a una
amplia variacion, dependiendo de la forma en que se
cobren los servicios publicos, y los motores generalmente
no funcionan a toda su capacidad. Algunos organismos
operadores de servicios publicos establecen tarifas
basadas en la demanda maxima durante un lapso de
tiempo limitado. Estas tarifas de demanda maxima
pueden redundar en que los costos mensuales sean
similares para plantas de bajo o alto volumen si no se
toman medidas para controlar la demanda maxima. Un
-------
arranque suave y escalonado en los motores grandes
puede reducir considerablemente el consume maximo de
energfa. Realizar las operaciones fuera de las horas pico
tambien puede reducir costos.
Los costos de mantenimiento dependen de la maquinaria
especffica y las condiciones de operacion. Sin embargo,
el ciclo de vida util de las cuchillas generalmente
es mas corto que lo que preven los fabricantes. Sin
embargo, posponer el reemplazo de las cuchillas
normalmente provoca que se acelere el deterioro de
otros componentes, incluyendo los ejes, los rodamientos
y la caja de corte. El equipo requiere mantenimiento
mayor en forma periodica, pero este costo muchas
veces no se toma en cuenta durante la operacion inicial,
aunque no se puede ignorar cuando las maquinas
sufren descomposturas queexigen una reconstruccion
substancial. Por lo tanto, los costos de mantenimiento
proyectados seran de 2 a 3 veces mas altos que lo
calculado por el fabricante si se quieren reflejar las
realidades de la operacion, como la contaminacion y el
mantenimiento periodico mayor. El alambre del talon
no se recupera ni recicla en estas proyecciones, pero los
costos de disposicion pueden ser considerables si no se
pueden usar las virutas que contienen alambre del talon.
Tal como se ilustra en el Apendice H, el costo variable
total por llanta se reduce de $0.47/llanta a $0.21/llanta
en funcion del aumento de volumen. La susceptibilidad
al volumen es consecuencia de tener costos de mano
de obra relativamentefijos con una plantilla mfnima de
personal, aun cuando algunos otros costos mayores son
directamente proporcionales al rendimiento.
Los operadores en ocasiones centran su atencion
en los costos variables y no reconocen el impacto
de los costos fijos. Sin embargo, los costos fijos son
economicamente significativos y muestran una variacion
considerablemente mayor con el volumen, ya que los
gastos administrativos y de capital no son directamente
proporcionales al volumen. En el Apendice H tambien
se presentan costos fijos comparativos, incluyendo los
costos administrativos, de capital y de los componentes
generales.
La contratacion de personal administrativo varfa segun
los requerimientos para la recoleccion de llantas y
el mercadeo del producto. El ahorro en los gastos
administrativos puede resultar contraproducente si
no se dedican suficiente tiempo y recursos a realizar
funciones fundamentals de mercadeo o gestion. Los
servicios profesionales, como los de tipo jurfdico, contable
y la asistencia tecnica, generalmente no se toman en
cuenta, lo cual conlleva un costo final mayor relacionado
con el uso ineficiente del tiempo y los recursos de la
gerencia. La depreciacion del equipo es un costo real en
el procesamiento de llantas. Aun con mantenimiento
adecuado, el equipo simplemente llega a un punto en
el que es menos costoso reemplazarlo que continuar
reparandolo y teniendo tiempo muerto. El costo de los
seguros y el impuesto predial puede ser considerable.
En consecuencia, los costos fijos por llanta son
extremadamente susceptibles al volumen, reduciendose
de $0.84/llanta a $0.26/llanta a medida que se incrementa
el volumen. Los costos fijos muestran una variacion aun
mayor si se incluyen los intereses que deben pagarse por
las Ifneas de credito.
Los costos totales fijos y variables del procesamiento
pueden reducirse de $2.31/llanta a $0.71/llanta si se
incrementa el volumen (incluyendo un rendimiento
anual del 25 por ciento sobre la inversion). Los ingresos
combinados de las cuotas de recuperacion por concepto
de descargas y la venta del producto deben ser iguales
o mayores a los costos totales del procesamiento para
que la planta siga siendo economicamente viable en
el largo plazo. A consecuencia de esta susceptibilidad
al volumen, una produccion de baja escala
probablemente no sea rentable. Un fabricante regional
con un volumen comparativamente mas alto serfa una
alternativa economicamente viable, especialmente en
centres de poblacion grandes.
Se calcularon costos similares para plantas que
producen virutas de 5 cm (2 pulgadas) y 2.5 cm (1
pulgada), a fin de ilustrar el impacto del tamano de las
partfculas. Dichos costos se presentan en el Apendice
H. El costo total de las virutas de 5 cm (2 pulgadas)
se reduce de $3.18/llanta a $1.00/llanta a mayor
volumen, lo cual es considerablemente mayor que en
el caso del ADLTipo B con un volumen comparable.
El rango del costo de las virutas de 2.5 cm (1 pulgada)
nominales es de $3.46/llanta a $1.15/llanta, siendo
mayor que el de las virutas de 5 cm (2 pulgadas).
En el Cuadro 6-1 se resume el impacto del volumen
yel tamano. Con una produccion de ADLTipo B con
1 millon de llantas/ano como valor de referenda,
se calculo la proporcion de otros costos totales
como porcentaje a partir de esta base. Los datos
indican claramente que antes de invertir es necesario
realizar una evaluacion minuciosa de los volumenes
operatives y los productos proyectados.
SENSIBILIDAD ECONOMICA
No se presenta un analisis detallado de los aspectos
economicos del hule molido, ya que es improbable que
haya un desarrollo de mercados adecuados en Mexico
Cuadro 6-1. Impactos del volumen y el tamano en el
costo total
PRODUCTO
ADLTipo B
Viruta de 5 cm
(2 pulgadas)
nominales
Viruta de
2.5 cm (1
pulgada)
nominales
VOLUMEN (llantas/ano)
250,000
+225%
+348%
+387%
500,000
+70%
+ 138%
+ 166%
1,000,000
Baseline
+40%
+62%
-------
Trituradorade llantas
e?n
Virulas de
2x2fnilgadas
Caucho
b yfibra
J
tiff
/X r
jdara Separadoia
iaria Magn£tica
1
itxa de aspiration
_t
Molina de
malla 10
:
malla 30
Criba de aspiration
Maquina
deenfardo
Cedazct de
S^tema de
en el corto plazo, y las plantas productoras de hule
molido son aun mas susceptibles al volumen debido a
que los costos de inversion y operatives son mayores.
Sin embargo, en la Figura 6-4 se presenta un esquema
de una planta de hule molido.
Una planta de hule molido en modalidad"llaveen
mano"capaz de producir 5,000 libras de hule molido
diariamente se cotizo recientemente a mas de $4
millones de dolares, mas el terreno, el inmueble, las
estructuras de concrete, el suministro electrico, etc.
El costo total rebasarfa los $5 millones de dolares, es
decir, mas de $1,000 dolares por libra diariamente.
Es improbable que una inversion de esta magnitud
sea sustentable con un bajo volumen, ya que los
mercados se desarrollan lentamente. Para tener una
mejor oportunidad de lograr el exito en este tipo
de produccion se tendrfa que agregar una maquina
como la Liberator, la Rasper o la Grizzly (con el equipo
clasificador correspondiente) a una planta de trituracion
de llantas centralizada. Esto podrfa generar un producto
en tamanos variados, desde mantillo hasta relleno para
pasto sintetico en diversas cantidades. Las proporciones
se podrfan alterar cambiando las cribas en el granulador
para producir material mas fino y/o agregando un
molino rompedor a fin de reducir aun mas el tamano de
las partfculas para lograr un hule molido mas fino. Este
material se podrfa usar para desarrollar mercados si no se
pueden adquirir materiales similares menos costosos a los
productores que existen en los Estados Unidos o Europa.
Este equipo genera cantidades considerables de alambre
de refuerzo liberado y fibra que deben separarse del hule.
Figura 6-4. Representation esquemdtica
Fuente: Columbus McKinnon Corp
El alambre se puede reutilizar como materia prima en las
fundidoras de acero, pero podrfa ser necesario mezclarlo
con otra materia prima o someterlo a procesamiento
adicional para reducir la contaminacion con hule o
incrementar su densidad. La fibra tiene un uso limitado
como combustible en hornos cementeros.
RESUMEN
Existen muchos elementos que son fundamentales para
lograr el exito en la implementacion de un programa
de gestion de llantas de desecho. El transporte, el
procesamiento de las llantas, y el potencial del mercado
son tres factores clave que deben considerarse antes de
la implementacion. Es conveniente considerar la distancia
por recorrer, el volumen y la frecuencia de recoleccion
de las llantas, las tecnicas de carga, y otros aspectos,
para hacer un uso optimo del equipo y finalmente
lograr tener un programa de transporte y recoleccion de
llantas economicamente solido. Conocer a profundidad
los mercados, las especificaciones, los precios y la
disponibilidad de materia prima para el procesamiento
de las llantas de desecho puede evitar decepciones
similares a las que se han llevado anteriormente algunos
procesadores en EE.UU. El exito o el fracaso de los
programas nuevos o ya establecidos tambien se puede
ver afectado por variables como el mantenimiento, el
personal, y las funciones administrativas. Las experiencias
que ha habido con los programas ya establecidos o que
han tratado de lanzarse en los EE.UU. pueden servir como
valiosas ensenanzas a los programas que pretenden
emprenderse en Mexico.
-------
CAPITULO 7
Conclusion
Las llantas de desecho constituyen un problema tanto
para Mexico como para Estados Unidos, ya que muchos
de los acumulamientos de llantas se concentran en la
region fronteriza Mexico-EE.UU. Ademas de los numerosos
problemas ambientales y de salud publica que las llantas
de desecho pueden desencadenar en las comunidades,
representan un mercado de materiales reciclados
notablemente subutilizado.
En esta gufa para la gestion de los recursos provenientes
de llantas de desecho se han presentado diversas
opciones viables para que la region fronteriza Mexico-
EE.UU. aproveche el mercado de las llantas de desecho.
Muchos estados de la Union Americana han logrado el
saneamiento de los apilamientos de llantas de desecho,
han instituido programas para frenar la formacion de
otros apilamientos, y han mitigado los riesgos que los
acumulamientos de llantas representan para la salud
humana y el entorno ambiental. En esta gufa se plasma
el aprendizaje realizado en el proceso que se ha seguido
para alcanzar esas metas.
En la gufa se destacan los importantes elementos que han
de considerarse para establecer e implementar programas
de eliminacion y reuso de las llantas de desecho. Los
siguientes puntos clave seran de utilidad para lograr el
exito en la implementacion de un programa de gestion de
llantas de desecho:
Promover e identificar mercados para las llantas
de desecho dentro de la comunidad o en zonas
aledanas.
Identificar un mercado especffico antes de escoger
una aplicacion en particular para las llantas de
desecho, como producir hule en miga o en trozo.
El uso del combustible derivado de llanta es una de
las formas en que se pueden aprovechar bien las
llantas de desecho, siempre y cuando se controlen
adecuadamente las emisiones en la planta donde
habran de usarse las llantas como combustible.
En algunos casos, el uso de las llantas de desecho
en aplicaciones para ingenierfa civil puede ser una
alternativa viable para el combustible derivado de
llantas, como se senala en el Capftulo 5.
El analisis economico que se describe en el
Capftulo 6 es fundamental para que el programa
de gestion de llantas de desecho tenga exito.
El transporte, el procesamiento de las llantas
y el potencial del mercado son tres factores
economicos primordiales que se deben
considerar antes de la implementacion.
Es importante contar con la participacion de un
especialista con experiencia en la gestion de
llantas de desecho antes de tomar la decision
de invertir dinero en pirolisis, gasificacion o
induccion termica. Aunque estos metodos
estan evolucionando y podrfan en un futuro ser
economicamente viables, hasta el momento no
se ha comprobado su viabilidad economica.
En la gufa se podra encontrar informacion adicional,
aprendizajes, y estudios de caso basados en
programas ya establecidos. Asimismo, se presentan
referencias a otros materiales de lectura disponibles
que pudieran aportar informacion util para los
gobiernos locales o las empresas privadas que esten
en condiciones de explorar el mercado de las llantas
de desecho.
81
Pila de llantas de desecho cerca <
1 Juarez
-------
-------
GLOSARIO
Abatimiento: Eliminacion de los apilamientos u otros
sitios donde se acumulan llantas de desecho enteras o
trituradas.
Abombamiento: Protuberancia o area levantada,
generalmente en los costados de la llanta.
Abrasion: Desgaste por rozamiento ofriccion. El desgaste
progresivo de la superficie de rodamiento de las llantas.
Acelerador: Sustancia que se agrega en pequenas
cantidades a los compuestos de caucho sin curar antes
del proceso de vulcanizacion, a fin de reducir el tiempo
necesario para la vulcanizacion.
Acelerante: Sustancia utilizada para estimular el proceso
de combustion.
Acumulacion de calor: Generacion de calor debido
a la histeresis cuando el hule se deforma rapida o
continuamente.
Acumulacion de presion: Incremento en la presion de la
llanta debido al aumento de la temperatura en el aire que
contiene.
Acumulacion especulativa: El apilamiento de llantas de
desecho sin contar con un negocio o un plan empresarial,
pero con la expectativa de que se va a encontrar un
mercado.
ADL Tipo A: Agregado derivado de llanta en el que el
tamano de los trozos es de un maximo de 75 mm (3
pulgadas).
ADL Tipo B: Agregado derivado de llanta en el que el
tamano de los trozos varfa de 75 a 300 mm (12 pulgadas).
Afeitado de la banda de rodamiento: Accion de afeitar
la banda de rodamiento de una llanta con una navaja
(generalmente a la mitad de la profundidad original)
para reducir la movilidad y las roturas en las aplicaciones
relacionadas con las carreras de autos.
Agente vulcanizador: Cualquier material que pueda
producir en el hule el cambio de propiedades ffsicas
conocido como vulcanizacion, como el azufre, los
peroxides, los polisulfuros, etc.
Aglomerado asfaltico caliente modificado con hule
molido: Ver el termino Concrete asfaltico modificado con
hule molido.
Aglutinante asfaltico: La parte de la mezcla de concrete
asfaltico que consta de cemento asfaltico.
Aglutinante: Componente que, mezclado con agua u
otro Ifquido, se endurece para adherirse a las partfculas de
agregado y convertirlas en una masa heterogenea.
Agregado de granulometrfa abierta: Agregado cuya
distribucion del tamano de partfculas permite que cuando
se compacte, los vacfos entre las partfculas de agregado,
expresados como un porcentaje del espacio total que
ocupa el material, sean relativamente grandes.
Agregado de granulometrfa densa: Agregado cuya
distribucion en el tamano de las partfculas permite que
cuando se compacte, los huecos entre las partfculas de
agregado, expresados como porcentaje del espacio total
que ocupa el material, sean relativamente pequenos.
Agregado fino: Agregado que pasa por la criba de 3/8
de pulgada y casi en su totalidad pasa por la criba del
numero4.
Agregado grueso: Agregado que no pasa por la criba
del numero4.
Agregado: Roca o piedra de tamano uniforme o
de una variedad de tamanos, proveniente ya sea
de depositos naturales o de materiales preparados
artificialmente. En algunos casos, en lugar de la roca o
piedra, se pueden usar otros materiales, como trozos
de llantas de desecho.
Agrietamiento causado por el clima: Grietas
delgadas en la superficie de los costados de la
llanta, causadas por la oxidacion y otros efectos
atmosfericos.
Agrietamiento: Cuarteamiento minusculo en la
superficie del caucho, causado por el envejecimiento
y la oxidacion.
Agrietamiento: Quiebre marcado o fisura en la
superficie de las partfculas de caucho que se genera
por la exposicion a la luz, el calor, el ozono, o la
continua flexion o estiramiento.
Alambre de talon: Alambre de acero de alta
resistencia envuelto en hule, que forma el talon de la
llanta que le proporciona un contacto firme con el rin.
Alambre del cinturon: Cordon latonado de alambre
de acero de alta resistencia que se usa en los cinturones
de acero.
Alambre: Fibras de acero latonado de alta resistencia
a la tension, recubiertos de un compuesto especial
que promueve la adhesion, utilizados como refuerzo
para las llantas. Se usa comunmente en los cinturones
de refuerzo de las llantas radial y en los talones de las
llantas.
Alineacion de las ruedas: Ajuste de las ruedas y los ejes
para que las llantas queden debidamente orientadas en
relacion con el chasis y entre sf, a fin de asegurar que el
vehfculos y las llantas avancen en Ifnea recta.
Alineacion: Ajuste de los componentes de la direccion
y la suspension para facilitar la operacion mas eficiente
de todas las ruedas, el control del vehfculo, y prevenir el
desgaste de las llantas.
-------
Anaerobico: Capacidad de los microorganismos de vivir
sin oxfgeno.
Analisis de la pila de llantas de desecho: Inspeccion
de las llantas en una pila de desechos de una cuenta
comercial, con el fin de identificar las causas de las fallas
en las llantas.
Antiderrapante: La capacidad de la superficie de una
vialidad y de la banda de rodamiento para prevenir la
perdida de traccion de la llanta.
Antioxidante: Sustancia qufmica que se usa para retrasar
especfficamente el deterioro causado por el oxfgeno.
Antiozonante: Compuesto qufmico que se usa
especfficamente para retrasar el deterioro causado por el
ozono.
Antiponchaduras (Run-Flat): Dano a las llantas
causado por hacerlas rodar con poca presion o sin
presion de aire, lo cual a veces se detecta por la
presencia de cuarteaduras o manchas. El termino se
refiere tambien a un tipo de llanta para automovil que
puede funcionar sin presion de inflado en caso de
perdida o fuga de aire.
Anzuelos: Fibras de alambre de la banda o del talon
que quedan expuestas en las llantas de desecho
procesadas o en los trozos individuales de alambre
de la banda o el talon (tambien conocidos como
Espolones).
Apilado en forma de barril: Una forma de almacenar
las llantas, en las que estas se apilan una sobre otra.
Apilamiento: Pila de acopio de materiales que por lo
general es grande y se va acumulando gradualmente.
El material a veces se acumula para su posible uso
posterior.
Aplicacion de ingenieria civil: Uso de llantas de
desecho en lugar de materiales naturales (ej. roca,
arena, tierra, gravilla) en la construccion.
Asfalto ahulado: Ver el termino Concrete asfaltico
modificado con hule molido.
Asfalto de mezcla (en) caliente: Composicion que
consiste principalmente en agregado graduado
y cemento asfaltico ampliamente utilizado en la
pavimentacion.
Asfalto modificado con hule: Termino general que
se utiliza para identificar la incorporacion ce llantas de
desecho a los materiales para pavimentacion asfaltica
(tambien conocido como Concrete asfaltico modificado
con hule molido).
Asfalto: Material de color cafe oscuro o negro, parecido
al cemento, cuyos componentes predominantes son
bitumenes naturales o que se obtienen del procesamiento
del petroleo.
Aspiracion: Succion de la pelusa de llantas u otros
materiales ligeros para incorporarlos a la maquinaria de
procesamiento.
Balanceo: Distribucion del peso alrededor de la llanta o
el sistema de ruedas. La distribucion uniforme del peso
produce una llanta balanceada.
Bamboleo: Irregularidad en el desempeno de las ruedas
que se caracteriza por un movimiento de lado a lado.
Banda de rodamiento pre-curada: Banda de rodamiento
que se vulcaniza con la configuracion de la banda ya
moldeada antes de colocarla en la carcasa pulida.
Banda de rodamiento: La parte de la llanta que tiene
contacto con la superficie de las vialidades.
Bitumen: Clase de sustancias naturales o fabricadas
de color negro u oscuro, parecidas al cemento, que se
componen principalmente de hidrocarburos de alto peso
molecular. Algunos de los ejemplos tfpicos son el asfalto,
el alquitran, la brea y las asfaltitas.
Bituminoso: Materiales que contienen o han sido
tratados con bitumen.
BTU: Unidad Termica Britanica. Se define como la cantidad
de energfa que se requiere para calentar una libra de agua
a una temperatura de un grado Fahrenheit.
Cadena de polimeros: La cadena de elementos que
forman la base de la estructura de un polfmero
Calcinamiento: Calentamiento de una sustancia a una
temperatura alta, aunque por debajo de su punto de
fusion, a fin de provocar su descomposicion termica.
Cambio: La remocion de las llantas de un auto o
camioneta y su sustitucion con un tipo o tamano de llanta
diferente.
Capa de base: Subcapa de material en la superficie de
asfalto que constituye el cimiento de las capas superiores
de pavimento. Generalmente consiste en un tipo
especffico de agregado para construccion que se coloca
como superficie intermedia debajo del subrasante y arriba
de la sub-base en un camino de asfalto, o directamente
encima del terreno intacto.
Capas estructurales: Capas del cuerpo y el cinturon que
contribuyen a reforzar la carcasa.
Capas intercaladas de membranas absorbentes de
tensiones (Stress Absorbing Membrane Interlayers,
SAMI): Capa de asfalto ahulado que se aplica sobre una
superficie ya instalada antes de aplicar una superficie de
concrete asfaltico. Se utiliza para retardar el agrietamiento
reflectante.
Capas: Franjas de cuerdas recubiertas de hule.
Cara de la llanta: Termino comunmente utilizado para
describir la superficie de rodamiento de una llanta todo
terreno.
Carcasa: Estructura basica de la llanta, sin incluir la banda
de rodamiento (tambien llamada Casco).
Carga de alimentacion: Materia prima que se suministra
a una maquina o planta de procesamiento para la
fabricacion industrial de un producto.
-------
Cascajo de llanta: Trozos de llantas de desecho que
tienen una forma geometrica basica y generalmente
miden menos de 6 por 8 pulgadas (152.4 mm por 203
mm) (tambien conocido como Viruta de llanta).
Casco: Cuerpo principal de la llanta, sin incluir la banda de
rodamiento o el hule de los costados.
Catalizador: Sustancia qufmica que, en pequenas
cantidades, acelera la reaccion de un material resinoso,
pero que no es necesariamente parte del producto final.
Caucho butilico: Elastomero sintetico (hule o
caucho) para uso general, que se produce mediante
la copolimerizacion del isobutileno con una pequena
cantidad de isopreno. El caucho butflico tiene baja
permeabilidad a los gases. Su impermeabilidad al aire es
70% mayor que la del caucho natural; por este motivo, es
mejor para su uso en camaras de llantas y recubrimientos
para llantas sin camara.
Caucho de la India: Nombre que se le daba generalmente
al caucho natural, ya que provenfa de la India.
Celsius: Escala de temperatura en la cual el punto de
congelamiento es cero (0) grados y el punto de ebullicion
es 100 grados (anteriormente llamada escala centfgrada).
Cemento asfaltico: Asfalto fundente o no fundente
preparado especialmente con calidad y consistencia
para su uso directo en la fabricacion de pavimentos
bituminosos.
Cemento vulcanizador: Cemento de caucho que se usa
para unir el caucho nuevo a la llanta vieja.
Char: Residue solido que queda despues de la pirolisis de
la llanta y la remocion del acero, las fibras, y otro material
de soporte.
Cinturon de acero: Cuerdas de acero recubierto de hule
que corren en forma diagonal por debajo de la banda de
rodamiento de las llantas radiales de acero y se extienden
a lo ancho de la llanta, aproximadamente de la misma
anchura que la banda de rodamiento. La rigidez de los
cinturones ayuda a que la llanta tenga un buen manejo,
un desgaste mas parejo de la banda de rodamiento, y mas
resistencia a la penetracion.
Cinturon: Ensamblaje de tela o alambre con
recubrimiento de hule, que se usa para reforzar la
superficie de rodamiento de la llanta. En las llantas
radiales tambien protege el diametro externo contra la
presion de inflado y la fuerza centrffuga.
Clasificacion de velocidad: Las capacidades maximas
de velocidad de las llantas nuevas para automovil y
camioneta de uso ligero se indican con un sfmbolo de
velocidad.
Clasificador: Equipo disenado para separar tiras de llanta
de tamano mayor al especificado.
Cola de caballo:Trozo burdo de llanta triturada de dos a
cuatro pulgadas (50.7 mm a 101.6 mm) de ancho, y con
una longitud mayor a seis pulgadas.
Combustible derivado de llanta (CDL) (Tire-Derived
Fuel,TDF): Llantas de desecho enteras o producto
triturado uniformemente que se obtiene de las llantas
enteras para usarse como combustible.
Combustible suplementario: Material combustible
que desplaza a una porcion de la fuente de combustible
tradicional.
Combustion espontanea: Termino utilizado con
frecuencia para explicar la causa de los incendios internes
de llantas de desecho procesadas. Esto constituye un
uso inadecuado del termino (Ver el termino Encendido
espontaneo).
Combustion: Reaccion qufmica de un material
mediante oxidacion rapida con evolucion de calor y la
luz.
Comite sobre Caucho D11 de ASTM (ASTM D11
Rubber Committee): Comite formado por la Sociedad
Americana de Pruebas y Materiales (American
Society for Testing and Materials, ASTM). Seencarga
de formular metodos de analisis, definiciones,
especificaciones, practicas, y clasificaciones
relacionados con el caucho y sus productos, y con los
sistemas y servicios asociados a la tecnologfa para el
procesamiento del caucho.
Compuesto: Mezcla de sustancias qufmicas
especialmente adaptadas a las necesidades
especfficas de los componentes de la llanta.
Concrete asfaltico modificado con hule molido
(Crumb Rubber Modified Asphalt Concrete,
CRMAC): Termino general usado para identificaral
grupo de procesos mediante los cuales se incorporan
modificadores de hule molido a los materiales del
pavimento asfaltico.
Concrete asfaltico modificado con hule molido
(Rubber Modified Asphalt Concrete, RUMAC):
Producto de pavimentacion hecho con hule. El hule
actua como agregado y se mezcla con el cemento
asfaltico y el agregado en cantidades que van hasta el
tres por ciento. Este proceso tambien se conoce como
Proceso en seco.
Concrete asfaltico: Mezcla compuesta de agregado y
aglutinante de cemento asfaltico.
Concrete: Material compuesto que consiste
esencialmente de un medio aglutinante en el que se
incrustan partfculas o fragmentos de agregado; en el
concrete hidraulico, el aglutinante se forma con una
mezcla de cemento hidraulico y agua.
Conflagracion: Incendio grande e incontrolable.
Contencion: Operacion mediante la cual se previene la
propagacion de un incendio.
Control: Operacion general de confinamiento y supresion
de un incendio. Un incendio esta bajo control cuando
logra detenerse el avance del fuego.
-------
Convocatoria: Invitacion o anuncio que envfa una
organizacion patrocinadora a los proveedores para que
presenten una oferta (propuesta) para suministrar un
producto o servicio especffico a la organizacion.
Copolimero: Polfmero formado por dos o mas tipos de
monomeros.
Corte tipo almeja: Ver el termino Corte tipo bagel
Corte tipo bagel: Corte de la llanta por la mitad a lo largo
de su circunferencia.
Corteza de la banda de rodamiento: Ver el termino
Raspadura.
Costado (tambien llamado cara): La pared lateral de
una llanta que se encuentra entre el hombro de la banda
de rodamiento y el talon del rin.
Criba: Dispositive para separar materiales por tamano
(tambien conocido comoTamiz).
CRREL (Cold Regions Research and Engineering
Laboratory): Laboratorio de Investigacion e Ingenierfa
de las Regiones Frfas. Laboratorio de analisis del
Cuerpo de Ingenieros del Ejercito de los EE.UU. CRREL
ha estado trabajando en una mezcla de concreto
asfaltico modificado con hule en trozo, disenada para
mejorar las caracterfsticas de desenlazamiento del
hielo de varios materiales de pavimentacion asfaltica.
Cuarteadura radial: Cuarteadura perpendicular al
talon, por lo general en el area del costado de la llanta
o cerca deella.
Cuarteaduras por fatiga: Cuarteaduras en la
superficie de una vialidad a consecuencia de la
compresion generada por el peso de los vehfculos.
Cuerdas: Hebras de alambre o de tela que forman las
capas y los cinturones de una llanta.
Cuerpo: Estructura de la llanta que no incluye la
banda de rodamiento (tambien conocida como casco
o carcasa).
Cuota de disposicion: Ver el termino Cuota por
vaciado de residues.
Cuota por vaciado de residues: Cantidad que se cobra
por disponer de llantas de desecho u otros residues
en un centra de acopio o relleno sanitario (tambien
conocida como Cuota de disposicion).
Curado del moldeo: Proceso de recauchutado en el
que se utilizan compuestos sin curar en la banda de
rodamiento; en este proceso la vulcanizacion se Neva a
caboen moldes.
Curado quimico: Vulcanizacion a temperatura ambiente
o mayor, activada por agentes qufmicos, sin la aplicacion
de calor de una fuente externa.
Curado: Proceso que consiste en calentar o aplicar otro
tratamiento a un compuesto de hule o plastico para
convertirlo de un material termoplastico o fluido, a un
estado solido, relativamente resistente al calor, para
fabricar productos comerciales. Cuando se emplea calor,
el proceso tambien se llama vulcanizado.
Curar: Vulcanizar; tambien se refiere a las condiciones de
temperatura y presion que se usan para vulcanizar el hule
(caucho).
Debida diligencia: En general, el grado de atencion,
basado en la informacion recabada y el analisis realizado,
que una persona razonable ejercerfa para evaluar los
riesgos antes de celebrar un convenio o transaccion de
negocios con la otra parte.
Debilitamiento del pavimento: La manifestacion ffsica
de defectos o deterioro en el pavimento.
Deformacion: Distorsion de la llanta en comparacion con
su forma normal.
Densidad: Termino que denota el peso por unidad de
volumen de una sustancia. La densidad de toda sustancia
se puede obtener dividiendo el peso de la sustancia entre
su volumen.
Desalambrado: Ausencia de alambre expuesto en el
perfmetro de las virutas de llanta. El alambre del cinturon
suele permanecer incrustado en la viruta.
Descascarado: Ver el termino Fragmentacion.
Descuadrado: Condicion en la que las ruedas traseras del
vehfculo no siguen la misma trayectoria que las ruedas
delanteras.
Desempeno del pavimento: La capacidad del pavimento
de cumplir con su proposito, como se refleja en el cambio
mensurable de las condiciones durante un lapso de
tiempo.
Despolimerizacion: Proceso de reducir la longitud de la
cadena de los polfmeros rompiendo sus enlaces qufmicos.
Desportillado: Ver el termino Fragmentacion.
Destalonado: Proceso que consiste en extraer el fuerte
alambre de refuerzo del talon que se encuentra alrededor
del rin de la llanta. Extraer el alambre de talon antes
de triturar la llanta permite que el producto final sea
mas limpio y haya menos desgaste en las partes de la
trituradora que estan en movimiento.
Desvulcanizacion: Proceso en el cual hay una
regeneracion sustancial del compuesto de caucho a su
estado plastico original, lo cual permite que el producto
sea procesado, compuesto, o vulcanizado sin afectar el
azufre combinado. No se ha logrado aun la verdadera
desvulcanizacion del caucho con la regeneracion del
caucho original y la remocion del azufre combinado. El
termino es sinonimo de la recuperacion de los desechos
de caucho vulcanizado. Consiste principalmente en la
despolimerizacion, acompanada de algo de oxidacion.
Dimensionamiento de trozos: Termino que
generalmente se refiere al proceso de que los trozos
de llanta cortada pasen por los orificios de una criba
graduada, en comparacion con los que no logran pasar
por la criba. Algunos ejemplos son los siguientes:
-------
T'xl": Llanta de desecho reducida de tamanoen la que
todas sus medidas son de un maximo de una pulgada..
2"x 2": Llanta de desecho reducida de tamario, con
medidas maximas de 2"x 2"x 2".
2" menos: Llanta de desecho reducida en la que el
tamario maximo de los trozos no es mayor a una pulgada,
pero el 95 por ciento de los trozos es de menos de X
pulgadas en cualquiera de sus lados (ej. menos 1"; menos
2"; menos 3"; etc).
Diseno (o dibujo) de la banda de rodamiento: Patron
antiderrapante en la parte de la llanta que corresponde a
la banda de rodamiento.
Dolina: Fenomeno que ocurre en los apilamientos de
llantas de desecho cuando el material que esta por debajo
de la superficie se consume en un incendio interno y la
superficiese hunde.
Efecto Velcro: El alambre entrelazado que sobresale de
las virutasde llanta.
Elasticidad: La propiedad de un material de volver a su
tamario y forma originales despues de eliminar la tension
que provoco su deformacion.
Elastomero: Material polimerico que, a temperatura
ambiente, es capaz de recuperar sustancialmente su forma
y tamario despues de eliminar la fuerza que lo deforma.
Este termino generalmente se refiere a los polfmeros
sinteticos y no al caucho, ya que este generalmente se
refiere al material natural.
Elongacion: Caracterfstica del caucho que consiste en
medir el punto hasta el cual se puede estirar sin romperse.
Embalaje: Metodo para reducir el volumen mediante el
cual se comprimen las llantas en pacas.
Encendido espontaneo: Calor generado por una
sustancia qufmica o por la accion de las bacterias en un
material combustible.
Enterrar: Estrategia contra incendios que consiste
en cubrir una pila de llantas con tierra, arena, gravilla,
cemento en polvo, u otro material.
Entrecruzamiento: Cuando se realizan enlaces qufmicos
entre las cadenas moleculares, se dice que el material esta
entrecruzado. Una vez entrecruzado, el material no se
puede volver a procesar.
Entrelazado: En relacion al intercalado de las llantas.
Envejecimiento: Deterioro de las propiedades ffsicas
y qufmicas a causa de la oxidacion durante un lapso de
tiempo.
Equivalente en llantas de pasajero (Passenger Tire
Equivalent, PTE): El peso de las llantas descartadas o
de las partes de llantas descartadas equivalente al peso
promedio de una llanta de automovil desechada. El peso
promedio de una llanta de automovil descartada es igual
a 20 libras. Por ejemplo, una llanta para camion que pese
80 libras seria de 4 PTEs.
Especificaciones: Requisites escritos para los procesos,
materiales y equipos.
Espolones: Puntas irregulares del alambre de talon que
sobresalen de las llantas trituradas.
Estrias: La parte del dibujo de la banda de rodamiento
formada por surcos que corren a lo largo de la
circunferencia de la llanta.
Excipiente: Material compuesto solido que se
puede agregar, por lo general en forma muy fina, en
proporciones relativamente grandes, a un polfmero.
Exotermica: Reaccion qufmica en la cual se libera calor.
Extensor: (1) Material inerte que se agrega a un
compuesto para incrementar su volumen y bajar su
costo (2) Material organico que se usa para aumentar
o reemplazar parte del contenido de polfmero de un
compuesto.
Extrusion: Proceso de mezclar, calentar, y forzar la
entrada de un material a un troquel para producir una
forma continua.
Extrusora: Maquina con tornillo de rosca para
moldear en forma continua el hule (caucho) forzando
su entrada a un troquel.
Exudacion: Flujo autogeno del agua de mezclado del
concrete o mortero recien instalado, causado por el
asentamiento de las partfculas solidas en la masa.
FHWA (Federal Highway Administration):
Administracion Federal de Carreteras, dependencia
del Departamento deTransporte de los EE.UU.
Fianza:Tipo de contrato que representa una garantfa
financiera para asegurar el cumplimiento de una
obligacion.Tambien puede ser una garantfa para
cubrir la perdida financiera causada por una accion
o incumplimiento de una tercera persona. Se pagan
sumas fijas anualmente hasta la fecha de madurez
de la fianza, despues de lo cual se debe pagar el valor
principal.
Filtro de mangas: Sistema de recoleccion de polvo
que consta de un soplador, un filtro para polvo, un
sistema de limpieza de filtros, y un receptaculo o
sistema de remocion de polvo. Esta disenado para
procesar cargamentos de llantas con mucho polvo.
Es distinto a los filtros de aire, que utilizan filtros
desechables para eliminar el polvo.
Finos de caucho: Pequenas partfculas de caucho molido
que son subproducto del procesamiento de las llantas de
desecho para convertirlas en granules.
Finos: Pequenas partfculas de agregado graduado que se
usan en la composicion del concrete asfaltico.
Fisuracion: Efecto en la superficie de los artfculos de
caucho o plastico que se caracteriza por tener muchas
grietas minusculas.
Flujo anual: Cantidad de llantas de desecho que se
generan en un ario natural.
-------
Fragilizacion: Cuando un compuesto de hule o caucho
se vuelve quebradizo por la exposicion a altas o bajas
temperaturas, o a consecuencia del envejecimiento.
Fragmentacion: Perdida de piezas pequenas o
considerables de la banda de rodamiento debido al corte
o a la accion de las superficies asperas en vialidades. Se
asocia normalmente con el uso incorrecto de llantas para
carretera en terrenos sin pavimentar. Tambien se conoce
como Desportillado o Descascarado.
Garantia financiera: Fianza de desempeno, carta
de credito, deposito en efectivo, u otro instrumento
financiero aceptado de comun acuerdo para garantizar el
desempeno.
Gasificacion: Proceso que ocurre cuando las llantas se
someten a un ambiente con alta temperatura y poco
oxfgeno.
Geocompuesto: La filosoffa basica de los materiales
geocompuestos consiste en combinar las mejores
caracterfsticas de los distintos materiales de tal manera
que se aborden las aplicaciones especfficas de manera
optima y a un costo mfnimo. Por lo tanto, se eleva al
maximo la relacion costo-beneficio. Por lo general,
dichos geocompuestos son materiales sinteticos,
aunque no siempre es asf.
Geomembrana:Tipo de material geosintetico
impermeable ampliamente utilizado como forro o
revestimiento. Entre las propiedades ffsicas de las
geomembranas se encuentran el grosor, la densidad,
la transmision de vapor de agua, la transmision de
vapores de solventes, y el fndice de fluidez.
Geosinteticos: Gama de productos en general
polimericos utilizados para resolver problemas
de ingenierfa civil. Generalmente se considera
que el termino abarca ocho categorfas principales
de productos: geotextiles, geomallas, georedes,
geomembranas, revestimientos geosinteticos de
arcilla, geoespuma, geoceldas (confmamiento celular)
y geocompuestos.
Geotextiles:Telas permeables que, cuando se utilizan
en combinacion con el suelo, tienen la capacidad de
separar, filtrar, reforzar, proteger o drenar. Por lo general
estan hechas de polipropileno o poliester.
Granuladora: Maquina que cizalla el hule proveniente
de llantas de desecho con placas giratorias, para
producir partfculas molidas, generalmente de % pulgada
hasta mallaje 200 (tambien conocidas como Hule
granulado).
Granules "sal y pimienta": Hule granulado que se
obtiene de las llantas de cara blanca.
Gravilla / Grava: Agregado grueso que se obtiene de la
desintegracion y abrasion natural de las rocas o mediante
el procesamiento de conglomerado con enlaces debiles.
Gravilla triturada: El producto de la trituracion artificial
de la gravilla, en el que practicamente en todos los
fragmentos, por lo menos una de sus caras proviene de la
fractura.
Hebra: Alambre que sobresale del perfmetro de la viruta o
tira de llanta (tambien conocido como Anzuelo).
Hidrocarburo: Compuesto qufmico organico que
contiene unicamente los elementos carbono e hidrogeno.
Hidroplaneo (Acuaplaneo) de las llantas neumaticas:
Fenomeno que se produce cuando la superficie de
contacto de una llanta se separa de la carretera debido a
la presencia de un Ifquido, por lo general agua.
Histeresis:Calor generado por la deformacion rapida de
una pieza de caucho vulcanizado. Es la diferencia entre
la energfa de la tension de deformacion y la energfa de la
recuperacion de materiales.
Hombro: La parte de la llanta entre la banda de
rodamiento y el costado.
Huella: Impacto que deja la superficie de rodamiento de
la llanta que entra en contacto con el suelo.
Hule (caucho) ambiente: Caucho procesado sin
congelamiento.
Hule (caucho) asfaltico: Mezcla de cemento asfaltico,
hule de llanta triturada y aditivos, en la cual el
componente de hule (caucho) constituye por lo menos el
15 por ciento por peso de la mezcla total, y que reacciona
en la mezcla de cemento asfaltico caliente provocando la
expansion de las partfculas de hule.
Hule (caucho) crudo: Elastomero vulcanizado sin
procesar; normalmente se refiere al producto natural.
Hule (caucho) crudo: Hule o caucho natural, sin procesar.
Hule (caucho) granulado: Caucho particulado
compuesto principalmente de partfculas no esfericas
que abarcan una amplia gama de dimensiones maximas,
desde menos de 425um (mallaje 40) hasta 12 mm (0.47
pulgadas). La caracterfstica principal de este tipo de
partfculas de caucho es la fraccion del material que entra
en el rango de dimension maxima de mas de 2 mm (0.08
pulgadas) hasta 12 mm (0.47 pulgadas). Termino definido
por el Comite sobre Caucho D11 de ASTM. Ver el termino
Hule particulado.
Hule (caucho) molido: Hule (caucho) particulado
compuesto principalmente de partfculas no esfericas
que abarcan una amplia gama de dimensiones maximas,
desde muy por debajo de 425um (mallaje 40) hasta
2.032 mm (0.08 pulgadas). Ver el termino Hule (caucho)
particulado. El tamano de mallaje mas pequeno reportado
en el caso del hule molido es de 450. Termino utilizado por
el Comite sobre Caucho D11 de ASTM.
Hule (caucho) natural: Material procesado que se
obtiene de la savia (latex) del Hevca Brasiliensis (arbol del
hule).
Hule (caucho) particulado: Hule crudo, sin curar,
compuesto o vulcanizado, que se ha transformado
mediante un proceso mecanico de reduccion de tamano
hasta convertirlo en partfculas, con o sin recubrimiento o
-------
agente de particion para evitar la aglomeracion durante
la produccion, el transporte, o el almacenamiento (Ver
tambien los terminos Raspadura de hule, Hule granulado,
y Hule molido). Termino usado por el Comite sobre
CauchoDII deASTM.
Hule (caucho): Un elastomero, por lo general el hule
natural, aunque el termino se usa libremente para referirse
a cualquier elastomero, vulcanizado y si vulcanizar, Por
definicion, el hule es un material que puede recuperarse
rapidamente y por la fuerza de deformaciones
considerables, y que puede ser modificado a un estado en
el cual es esencialmente insoluble en un solvente a punto
deebullicion.
Hule criambiente: Mezcla de hule ambiente y criogenico.
Dado que el hule ambiente es menos denso que el
criogenico, el primero tiende a subir, lo que provoca una
amortiguacion desigual.
Hule cultivado: Hule natural crudo que se obtiene de los
arboles de hule cultivados y no de los arboles silvestres.
Hule de la banda de rodamiento: Hule compuesto,
natural o sintetico, que se coloca en un casco pulido y se
vulcaniza para generar una nueva superficie de desgaste.
Hule en polvo: Hule particulado compuesto
principalmente de partfculas no esfericas que tienen un
tamano maximo igual o menor a 425um (mallaje 40). (Ver
tambien el termino Hule particulado). Termino que utiliza
el Comite sobre Caucho D11 de ASTM.
Hule molido: (1) Hule (caucho) de latex natural coagulado
y secado. (2) Partfculas finas de hule vulcanizado
provenientes de la reduccion mecanica o criogenica de las
llantas de desecho u otros productos de caucho.
Hule pulverizado: Ver el termino Hule (caucho) molido.
Hule silvestre: Hule que se recoge de los arboles que se
encuentran en zonas silvestres, a diferencia de los arboles
que se cultivan en viveros.
Hule sintetico: Hule que se obtiene al polimerizar los
monomeros de origen petroqufmico.
Hule triturado: Trozos de llanta de desecho generados
por el procesamiento mecanico.
Hule vulcanizado: El producto de la vulcanizacion
que surge de la reaccion qufmica del hule con el azufre
y los aceleradores (u otros materiales aceptables) en
condiciones idoneas para obtener una modificacion
de sus propiedades ffsicas a una amplia gama de
temperaturas.
Incendiarismo: El acto delictivo de quemar un inmueble
o propiedad.
Incendio bidimensional: Incendio que ocurre en una
superficie plana, como el de un Ifquido inflamable o de
llantas de desecho procesadas.
Incendio tridimensional: Incendio que ocurre en un
material que tiene tres superficies. En el caso de los
incendios de llantas de desecho, el fuego se presentarfa
en la superficie superior, en la seccion interior, y en el
fondo de la llanta.
Incipiente: La etapa inicial de un incendio, cuando el calor
que se esta generando no se ha extendido a los materiales
cercanos.
Inclusion compresible: Se utiliza en aplicaciones en las
que se requiere un material resistente pero ligero para
reducir la tension en los elementos estructurales.
Indicadores de desgaste de la banda de rodamiento:
Barras angostas de hule moldeado de una altura de
2/32 de pulgada, a lo ancho de las ranuras de la banda
de rodamiento. Cuando el desgaste de la banda de
rodamiento llega a estas barras se debe reemplazar
la llanta. El Ifmite legal de desgaste de la banda de
rodamiento ese de 3/32 de pulgada.
Inflado: Cantidad de presion de aire en una llanta.
Intercalado: Metodo para apilar las llantas con el cual
seahorraespacio.
Inundacion: Estrategia para combatir incendios que
consiste en lanzar abundantes cantidades de agua a
una pila de llantas que se estan incendiando.
Jalon: La tendencia de un vehfculo a virar hacia un
lado.
Kilojoules: Unidad metrica para medir la liberacion
de energfa. Un kilojoule/kilogramo equivale a 2.33
BTU/libra.
Kilopascales (Kpa): Unidad metrica para medir la
presion del aire.
Ko: Coeficiente de la presion que ejerce el suelo en
el piano horizontal. Esta presion es conocida como
presion lateral de la tierra. Ko se aplica comunmente
para determinar la friccion en los lados en el diseno de
estructuras de ingenierfa como muros de contencion y
tuneles, por ejemplo.
Latex de hule: Ver el termino Latex.
Latex: Lfquido parecido a la leche que se extrae del
arbol del caucho. Cuando el latex se coagula se obtiene
el caucho crudo.
Lechada: Mezcla poco espesa de una sustancia
insoluble como cemento, arcilla, o carbon, con un
Ifquido como agua o aceite.
Lesion: Cualquier dano causado por un objeto
penetrante, una abrasion severa, o un impacto.
Libras por pulgada cuadrada (Pounds Per Square Inch,
PSI): Medida de presion.
Lixiviado: Lfquido que contiene material soluble; se
forma cuando el agua de lluvia u otro Ifquido pasa
hacia abajo a traves del suelo o de otros materiales.
Se refiere especialmente a una solucion que contiene
contaminantes recogidos a traves de la lixiviacion.
Llanta: Cubierta de hule neumatico solida y continua que
envuelve la rueda de un vehfculo.
-------
Llanta alterada: Llanta de desecho que ha sido
modificada para que ya no pueda retener aire o agua, ni
se pueda usar en un vehfculo.
Llanta con camara: Llanta neumatica que requiere de
una camara interior para retener el aire.
Llanta convertida: Llanta de desecho que ha sido
procesada para convertirla en un bien de consumo
distinto.
Llanta de desecho: Llanta que ya no se puede usar para
su proposito original debido al desgaste o dano de la
misma.
Llanta de estructura diagonal: Llanta construida con
dos o mas carcasas que se cruzan entre sf en la corona a
un angulo de 30 a 45 grados del centra de la banda de
rodamiento.
Llanta de reemplazo: Cualquier llanta nueva que no
forme parte del juego original de llantas que se vende
con el vehfculo.
Llanta descartada: Una llanta que ya no se puede usar
para su proposito original, pero que debido al tipo de
disposicion que se le ha dado, ya no se puede usar
para ningun otrofin.
Llanta desgastada: Cualquier llanta que se ha
retirado de un vehfculo debido al desgaste o dano. Las
llantas desgastadas se pueden recauchutar, reparar, o
desechar.
Llanta desmontada: Llanta que se ha sacado del
rin del vehfculo. Incluye llantas usadas, llantas cuyas
carcasas son candidatas a reparacion o recauchutado,
y llantas de desecho.
Llanta en trozo: Llantas de desecho que se cortan
en piezas relativamente grandes de dimensiones no
especificadas.
Llanta entera: Llanta de desecho que ha sido
removida de un rin, pero que no ha sido aun
procesada.
Llanta Mucker: Tipo de llanta para flotacion
especialmente disenada para su uso en terreno blando
(tambien conocida como llanta Mudder o llanta para
lodo y nieve).
Llanta neumatica: Llanta que necesita contener aire
comprimido para soportar la carga. Se diferencia de una
llanta solida en que la llanta en sf es la que carga el peso.
Llanta nueva: Una llanta que nunca ha sido montada en
un rin.
Llanta original: Las llantas que suministra el fabricante
con los vehfculos nuevos.
Llanta para automovil: Llanta con menos un rin de
diametro menor a 18 pulgadas (457.2 mm), para uso
unicamente en automoviles.
Llanta para camion maderero: Tipo especial de llanta
disenada para la industria maderera.
Llanta para camion: Llantas para rin de diametro de 20
pulgadas (507.9) o mayor.
Llanta para camioneta de carga ligera: Llantas con rin
de diametro de 16 a 19.5 pulgadas (406.4 mm a 495.3),
que se fabrican especialmente para camionetas de carga
ligera.
Llanta procesada: Llanta de desecho que ha sido
alterada, convertida, o reducida de tamano. Algunos de
los metodos de procesamiento son el corte, la reduccion
criogenica, o la trituracion.
Llanta radial con cinturon de acero: Llanta radial hecha
con cinturones de acero en lugar de cinturones textiles.
Llanta radial: Llanta construida de manera que las
cuerdas de las capas se extienden de talon a talon en
un angulo de 90 grados hacia el centra de la banda de
rodamiento.
Llanta recauchutada: Carcasa a la que se le ha colocado
hule nuevo en la banda de rodamiento, y en ocasiones
en los hombros y costados, para alargar la vida util de la
llanta.
Llanta refabricada: Llanta desgastada que ha sido
debidamente inspeccionada y/o reparada y a la que se le
ha aplicado hule nuevo de talon a talon para ampliar su
vida util (tambien se le conoce como llanta remoldeada).
Llanta reparada: Llanta que se ha danado debido
a cortes, perforaciones o rupturas, y que ha sido
reacondicionada para restaurar su fuerza y alargar su vida
util.
Llanta reutilizada: Llanta de automovil retirada del rin
de un vehfculo y colocada en el rin de otro vehfculo sin
hacerle ninguna reparacion ni otra forma de alteracion.
Llanta seccionada: Llanta que se ha cortado por lo
menos en dos partes.
Llanta sin camara: Llanta neumatica que no requiere de
una camara interior para retener el aire.
Llanta todo terreno: Ver el termino OTR
Llanta triturada: Llanta de desecho reducida de tamano.
La reduccion de tamano se logra mediante un dispositive
mecanico de procesamiento conocido como"trituradora".
Llanta usada: Llanta removida del rin de un vehfculo que
legalmente no se puede describir como nuevo, pero cuya
estructura esta intacta y que tiene una profundidad mayor
al Ifmite legal en su banda de rodamiento. Este tipo de
llanta se puede volver a montar en el rin de otro vehfculo
sin hacerle ninguna reparacion.
Llanta verde: Llanta que no ha sido vulcanizada ni
curada.
Llantas "Super-Single": Llantas que se encuentran
comunmente en equipo todo terreno y camiones de
volteo. Son llantas altas, con una proporcion de aspecto
numericamente elevada, en comparacion con las llantas
sencillas o "singles" para carretera, quetienden a tener la
misma altura en general que las llantas sencillas estandar.
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Llantas comerciales: Llantas para camiones y usos
industriales.
Llantas compactadas: Ver el termino Embalaje.
Llantas curadas: Llantas industriales solidas, vulcanizadas
directamente en el rin de acero sobre el que estan
montadas.Tambien se les llama Llantas moldeadas.
Llantas intercaladas: Ver el termino Intercalado.
Llantas para uso ligero: Llantas que pesan menos de
40 libras y se usan en automoviles y camionetas de carga
ligera.
Llantas para uso pesado: Llantas que pesan mas de 40
libras, utilizadas en las camionetas, autobuses, y vehfculos
todo terreno, para aplicaciones de trabajo pesado.
Llantero: Termino utilizado para nombrar a los
vendedores independientes de llantas al menudeo.
Lodo residual: Cualesquiera de los depositos o mezclas
similares al lodo. Deposito, sedimento o masa pesada o
viscosa que se genera en varias operaciones industriales.
Malaxadora: Dispositive que permite mezclar el
agregado caliente y los componentes bituminosos para
formar concrete bituminoso homogeneo listo para
descargarse a un sistema de instalacion.
Mallaje: Unidad de tamano que se usa para describir
el numero de orificios por pulgada en una criba. Por
ejemplo, una criba de mallaje 50 tiene 50 orificios en cada
pulgada lineal.
Mantenimiento de las llantas: La practica de asegurar un
buen nivel de inflado, rotacion, balanceo y alineacion de
las llantas.
Mantenimiento preventive: Mantenimiento que se
realiza antes de presentarse alguna falla. Su proposito es
alargar la vida del producto, prevenir los altos costos de
reparacion, y reducir las descomposturas del equipo.
Mapa fiscal: Mapa oficial que muestra las Ifneas divisorias
de las propiedades y el tamano de los terrenos para fines
de recaudacion de impuestos.
Marca privada: Lfnea especializada de llantas o camaras
fabricadas para un comprador en particular conforme a
sus especificaciones, el cual a su vez vende los productos
con el nombre de su empresa.
Material secundario: Fragmentos de productos
terminados o sobras de un proceso de manufactura en
el que se convierte un material primario a un bien de
consume con valor economico.
Material virgen: Material sin tratar, como el petroleo
crudo o el arido de cantera, que no se ha usado aun en
ningun proceso de manufactura.
Materiales para reparacion: Materiales especificamente
disenados (parches, goma, cemento) que se usan durante
el proceso de reparacion de una llanta o camara.
Matrizde polimeroahulado: Una"pantalla"entrelazada
compuesta de macromoleculas de hule entrecruzadas y
ligadas.
Matriz: Equipo de recauchutado en el que la nueva banda
de rodamiento se adhiere a la carcasa usada y se forma el
nuevo diseno o grabado de la banda de rodamiento.
Medida de talon a talon: Medida de la llanta de un talon
a otro por encima de la corona, tomada despues del
raspado, para garantizar que se seleccione el tamano de
matriz correcto para curar el recauchutado.
Medidor de profundidad de la banda de rodamiento:
Instrumento que se utiliza para medir la profundidad de
las ranuras de la banda de rodamiento de una llanta.
Medios alternativos de proteccion: Uso de otra forma
de proteccion contra incendios, ademas de lo que
exigen los codigos o reglamentos.
Membrana absorbente de tensiones (Stress
Absorbing Membrane, SAM): Capa de asfalto
ahulado que se aplica sobre el pavimento existente
para retardar las cuarteaduras porfatiga.
Mezcla de pavimento asfaltico reciclado: Mezcla
de pavimento asfaltico recuperado (RAP) que
incluye, en caso necesario, cemento asfaltico, asfalto
emulsificado, asfalto diluido, agente de reciclaje,
agregado mineral, yexcipiente mineral.
Mezcla para mantenimiento: Mezcla de material
bituminoso y agregado mineral que se aplica a
temperatura ambiente para reparar baches, huecos y
areas maltratadas en el pavimento existente.
Mezclar llantas: Uso de distintos tipos de llanta
(radiales, convencionales de capas, de capas con
cinturon) en un mismo vehfculo.
Micra: Unidad de longitud igual a 0.0001 centfmetros
o 10,000 unidades angstrom. Este termino por
lo general ha sido reemplazado con el termino
micrometre.
Microfresado: Proceso mecanico con el que se reduce
aun mas el hule (caucho) a partfculas muy finas. En este
proceso se combinan hule molido y agua para formar
un compuesto acuoso que se introduce entre discos
giratorios abrasives.
Microsurcos: Pequenos cortes hechos a proposito en
la superficie de la banda de rodamiento para mejorar la
traccion.
Milfmetro: Unidad metrica de medida. 1 milfmetro
(mm) es equivalente a 0.039 pulgadas. 25.4 mm son
equivalentes a 1 pulgada.
Minorista de llantas: Termino utilizado para describir a
los comercios que venden llantas al menudeo.
Modificador de hule molido: Termino general usado por
la Administracion Federal de Carreteras de EE.UU. para
identificar el grupo de procesos y conceptos mediante
los cuales se incorpora hule (caucho) de las llantas de
desecho a los materiales del pavimento asfaltico.
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Molde: Cavidad caliente en donde se vulcanizan
las llantas. Incluye una camara de vapor, matrices, y
dispositivos de ajuste.
Moldeo por inyeccion: Operacion de moldeo en la que
un compuesto de caucho se calienta en el barril de la
extrusora y se inyecta a un molde hueco estando todavfa
enestadofluido.
Molino de martillo: Maquina que procesa
mecanicamente hule de llantas de desecho congelado
criogenicamente usando martillos giratorios.
Molino primario: Maquina disenada para reducir el
tamano de las llantas de desecho al pasar el material de
desecho por tambores de acero corrugado con ranuras
angulares.
Monomero: Cualquier molecula que pueda unirse
(enlazarse) qufmicamente como parte de la unidad de
un polfmero.
Negro de humo: Material usado en las llantas que
brinda fuerza a los compuestos de caucho. Este
material consiste principalmente en carbon elemental
en forma de partfculas coloidales casi esfericas y
agregados. El negro de humo se obtiene mediante la
combustion parcial o la descomposicion termica de los
hidrocarburos.
Nominal: Termino comunmente utilizado para
referirse al producto (viruta) de tamano promedio que
constituye el 50 por ciento o mas de la produccion
de una operacion de procesamiento de llantas de
desecho. Cabe mencionar que cualquier operacion
de procesamiento de llantas de desecho tambien
generara productos (virutas) de tamano mayor y
menoral rango"nominal" de la maquina.
Numero de marca: Numero grabado por el cliente
en uno o ambos costados de la llanta para fines de
identificacion.
Numero del DOT: Numero de identificacion que el
fabricante moldea en el costado de las llantas para
carretera, en cumplimiento de las normas federales de
seguridad para vehfculos automotores establecidas por
el Departamento deTransporte de los EE.UU. (USDOT).
OTR (Off the Road) Llanta todo terreno: Llanta
disenada principalmente para usarse en vialidades sin
pavimentar o en lugares donde no hay vialidades. En su
fabricacion se considera mas importante la resistencia
que la rapidez.
Oxidacion: Reaccion del oxfgeno en un producto de
hule (caucho), que generalmente viene acompanada
de cambios en la apariencia y funcionamiento de la
superficie, o de cambios por lo general negatives, en las
propiedadesffsicas del producto.
Ozono: Forma alotropica del oxfgeno. Un gas con olor
caracterfstico, que es un poderoso agente oxidante. Se
encuentra presente en la atmosfera en bajos niveles y
provoca el agrietamiento de ciertos tipos de compuestos
elastomericos.
Pandeo: Arruga o deformacion de los costados cuando
la llanta esta mal inflada o sometida a mucha carga o
tension; la deformacion de los cinturones es consecuencia
de un recauchutado deficiente.
Particion del hule: Proceso mediante el cual se le quita
la banda de rodamiento a la llanta para su posterior
procesamiento.
Pata de ardilla: Trozos irregulares expuestos de alambre
del cinturon o de la corona (tambien conocidos como
Anzuelos).
Pavimento asfaltico recuperado (Reclaimed Asphalt
Pavement, RAP): Pavimento asfaltico o mezcla de
pavimento retirado de su ubicacion original para usarlo en
mezclas de pavimento asfaltico reciclado.
Peligro del camino: Cualquier condicion u obstaculo en
las vialidades o carreteras, que pueda danar una llanta.
Pelusa: La parte fibrosa de la llanta que no es de caucho
ni de metal y que queda despues de procesar las llantas
de desecho (ej. algodon, rayon, poliester, fibra de vidrio, o
nylon).
Perforacion: Agujero profundo y estrecho que se abre en
la tierra para extraer un Ifquido, construir un inmueble, o
recolectar muestras para analisis.
Piedra triturada: Producto resultante de la trituracion de
rocas, piedras, o adoqufn, en el que practicamente todas
las caras provienen de la operacion de triturado.
Pila de llantas de desecho: Acumulacion de llantas de
desecho enteras o procesadas.
Pirolisis: Proceso de descomposicion termica libre de
oxfgeno. La pirolisis de las llantas de desecho genera gas,
char, aceitey acero.
Planeacion previa a incidentes: Metodo para prever la
respuesta a un incendio y planear las tacticas y estrategias
a seguir con base en la informacion que se recabe antes
de que ocurra un incendio.
Planta de amasado: Planta de manufactura de mezclas
de pavimento bituminoso en la que se dosifican los
componentes agregados a la mezcla conforme al peso
del lote, y se agrega material bituminoso segun el peso o
volumen.
Planta de mezcla continua: Planta de manufactura en la
que se producen mezclas bituminosas para pavimento y
se dosifica el agregado y los componentes bituminosos
de la mezcla mediante un sistema de dosificacion
volumetrica sin intervalos definidos por lotes.
Plastico termofraguado: Material macromolecular
solido que es incapaz de sufrir una deformacion inelastica
continua cuando se eleva la temperatura sin experimentar
una descomposicion qufmica.
Polibutadieno: Hule sintetico fabricado al combinar
muchas moleculas de butadiene con polfmeros de cadena
larga. Este tipo de hule se distingue por sus caracterfsticas
de resistencia al desgaste de la banda de rodamiento,
resiliencia y flexibilidad a bajas temperaturas.
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Polimerizacion: Reaccion qufmica en la cual las moleculas
de un monomero se unen para formar moleculas grandes
cuya masa molecular es un multiple de la sustancia
original. Cuando se trata de dos o mas monomeros
distintos, al proceso se le llama copolimerizacion.
Polimero: Material macromolecular formado por la
combinacion qufmica de monomeros que tienen una
composicion qufmica igual o distinta.
Polvo de lijado: Ver el termino Raspadura de llanta.
Potencial de recauchutado: La capacidad de una carcasa
de llanta para ser recauchutada y tener un desempeno
aceptable.
Precipitacion electrostatica: Proceso de eliminar las
pequenas partfculas de humo, polvo, aceite, etc. del aire,
pasandolo primero por un filtro con carga electrica que
le da una carga a las partfculas, y luego por dos placas
cargadas, donde las partfculas se atraen a una superficie.
Pre-secado: Secado de una llanta en un cuarto
con calefaccion para eliminar la humedad antes del
recauchutado.
Presion de aire: Fuerza que ejerce el aire dentro de
la llanta, expresada en libras por pulgada cuadrada,
kilopascales, o bares.
Procesamiento de llantas de desecho: Cualquier
metodo para reducir de tamano las llantas de desecho
enteras a fin de facilitar su reciclaje, aprovechamiento
energetico o disposicion.
Proceso criogenico: Proceso de produccion del hule
molido mediante el cual se congela el hule de las llantas
de desecho usando nitrogeno o metodos de refrigeracion
comercial para resquebrajarlo. En el proceso criogenico
el hule resquebrajado se tritura en un molino de martillo
hasta lograr el tamano de trozo deseado.
Proceso de pre-curado: Proceso en el que se utilizan
bandas de rodamiento prefabricadas y se vulcanizan
uniendolas con una capa delgada de goma (hule natural)
a una carcasa previamente preparada.
Proceso en seco: Producto para pavimentacion hecho
con hule molido como componente agregado. El hule se
mezcla con el agregado antes de incorporarlo al cemento
asfaltico en cantidades que van hasta el tres por ciento.
Este proceso tambien se conoce como Concrete asfaltico
modificado con hule (Rubber Modified Asphalt Concrete,
RUMAC).
Proceso generico por la via seca: Procedimiento no
patentado para incorporar el hule molido al asfalto
caliente de densidad convencional o de granulometrfa
discontinua, usando el proceso por la vfa seca.
Proceso humedo: Cualquier metodo en el que se
combine hule molido con cemento asfaltico antes de
incorporar el aglutinante a un proyecto de pavimentacion
asfaltica.
Producto recuperado: Producto de la degradacion
del hule mediante procesos mecanicos, termicos, y/o
qufmicos, que genera un material despolimerizado.
Productos de hule reciclado: Productos que contienen
hule reciclado.
Profundidad de la banda de rodamiento: La medida de
la superficie de la banda de rodamiento hasta el fondo de
las ranuras.
PTE: Ver el termino Equivalente en llantas de pasajero.
Pulido (tambien llamado raspado): Proceso de retirar
la banda de rodamiento desgastada/usada de una
llanta para recauchutarla. Escofina rotativa potente que
produce una superficie rugosa, limpia y uniforme a la
que el nuevo caucho se adhiere facilmente. Pulidora
de eje flexible para preparar un area pequena para
reparacion. Tambien se pueden pulir las llantas durante
la fabricacion, esmerilandolas para exponer el hule
bianco de la llanta terminada y crear una cara blanca o
letras blancas realzadas en la llanta.
Pulidora: Equipo que se utiliza para quitar la banda de
rodamiento usada de la llanta que se va a recauchutar.
Escofina rotativa potente que produce una superficie
rugosa, limpia y uniforme a la que el nuevo caucho se
adhiere facilmente. Para preparar un area pequena
para reparacion se usa una pulidora de eje flexible.
Punto de inflamacion: La temperatura mas baja a
la cual el vapor de un Ifquido combustible se puede
encender momentaneamente en el aire.
Purgado de llantas: Practica (poco recomendable,
segun los fabricantes de llantas) de dejar salir aire
caliente de las llantas que soportan un peso despues
de que han estado en funcionamiento, con el fin de
reducir el inflado.
Quema libre: Estrategia contra incendios que consiste
en dejar que una pila de llantas arda libremente.
Radial para toda estacion: Llanta para carretera
disenada para resistir las condiciones del clima en
todas las temporadas del ano, la cual cumple con la
definicion de llanta para lodo y nieve establecida por la
Asociacion de Fabricantes de Caucho de los EE.UU.
Rajadura: Ruptura de los cables del costado de la llanta
que sigue la forma de la circunferencia.
Ranuras: Canales entre las costillas de la banda de
rodamiento de la llanta.
Raspado: Remocion del material danado antes de hacer
una reparacion.
Raspadura de hule:Termino utilizado por el Comite sobre
Caucho D11 de ASTM. Hule particulado que se genera
como subproducto de la operacion de pulido en la etapa
del recauchutado que consiste en preparar la carcasa. Se
caracteriza por contar con partfculas de diversos tamanos,
de forma predominantemente alargada o de aguja (ver
tambien el termino Hule particulado). La singular forma
de las partfculas de este material unicamente se aprecia
-------
en los productos terminados que contienen partfculas de
tamano mayor a un mallaje 30.
Raspadura de la banda de rodamiento: Ver el termino
Raspadura.
Raspadura de llanta: Ver el termino Raspadura.
Raspadura: Caucho vulcanizado que generalmente se
obtiene de las llantas desgastadas/usadas al extraer la
banda de rodamiento para recauchutarla. Este material
normalmente se utiliza en productos de hule moldeado.
Tambien se conoce como Polvo de lijado.
Reaprovechamiento del hule: Proceso de degradacion
de la estructura del hule mediante el uso de procesos
mecanicos, termicos o qufmicos.
Rebaba: Exceso de hule (caucho) que se queda
atrapado entre los bordes de los segmentos del molde
durante el proceso de curado.
Recapado: Termino incorrecto para referirse al
recauchutado. Por lo general se refiere al proceso
de recubrimiento, mediante el cual se aplica hule
unicamente a la superficie de la banda de rodamiento.
Recargo:Cuota o pago extra. Una carga adicional o
excesiva.
Recauchutado completo: Proceso de pulir las llantas
de desecho de la siguiente manera: en la parte
superior de la banda de rodamiento, por encima
del hombro a las paredes laterales superiores, y la
sustitucion de la banda de rodamiento y/o el caucho
de los costados. Este metodo de vulcanizacion le da
a los hombros un acabado similar al de una llanta
nueva.
Recauchutado de banda: Durante este proceso de
recauchutado se raspa unicamente la parte superior
o banda de rodamiento, y se aplica el hule a la
banda dejando los hombros sin acabado. Este tipo
de recauchutado por lo general se solicita cuando
las llantas se van a usar en carretera, dado que no
requieren un hombro especial y la apariencia de la
llanta no es de importancia.
Recauchutado de talon a talon: Proceso de
recauchutado que incluye la restauracion de la cara de
la llanta desde el hombro hasta el talon.
Recauchutado total: Proceso de recauchutado que
incluye el reemplazo del area del hombro y de la
superficie de rodamiento de la llanta.
Reciclar o Reciclaje: Cualquier proceso mediante el
cual las llantas desechadas se transforman en productos
nuevos, incluyendo llantas recauchutadas, combustible, o
hule molido.
Recolector de carcasas: Persona o negocio
independiente que se dedica a recoger llantas de desecho
de las llanteras o plantas de desmontaje automotriz
para transportarlas a otro lugar (ver tambien el termino
Recolector de llantas).
Recolector de llantas: Persona o empresa independiente
que se dedica a recoger llantas de desecho de los
minoristas para transportarlas a otro lugar. Tambien
conocido como Recolector de carcasas.
Recolector: Ver el termino Recolector de carcasas o
Recolector de llantas
Recompensa: Cantidad que se paga por recoger
y recuperar llantas de desecho apiladas o tiradas
clandestinamente.
Reconstruccion: Aplicacion de recauchutado o hule para
reparacion.
Recubrimiento: Material utilizado en la cara de las
bandas de rodamiento, las unidades de reparacion y
los parches, hecho de hule (caucho), cuya finalidad es
garantizar la limpieza, adherencia y facilidad de transporte
yalmacenamiento.
Recuperacion de energia: Proceso mediante el cual
se utiliza una parte o la totalidad de la llanta como
combustible para recuperar su valor en BTUs. Ver el
termino Combustible derivado de llanta (CDL).
Reduccion de tamano: Se refiere a cortar, triturar, u otras
formas de reducir el tamano, por lo general de una llanta
de desecho completa.
Reduccion en la fuente: Cualesquiera de una serie de
practicas encaminadas a reducir la cantidad de llantas
de desecho que se generan anualmente. Estas practicas
incluyen, aunque no se limitan a: usar llantas de mayor
duracion; mantener un nivel de inflado adecuado;
rotar, balancear y mantener la alineacion de las llantas;
repararlas y recauchutarlas.
Refuerzo: Cualquier material, por lo general hule y tela,
vulcanizado al interior de una llanta para agregar fuerza al
cuerpo en caso de alguna ruptura.
Reintegracion: Grado hasta el cual un producto de hule
regresa a sus dimensiones normales despues de haberse
distorsionado.
Reparacion con refuerzo: Reparaciones que se hacen a
la carcasa cuando el dano se ha extendido a mas del 25,
pero menos del 75 por ciento del cuerpo de la llanta, para
las cuales se requiere material para rellenar los orificios y
unidades de refuerzo.
Reparacion de seccion: Reparaciones a la carcasa cuando
se han extendido los danos a la banda de rodamiento o
al costado de la llanta. La cuerda danada se extrae y se
reemplaza con una unidad de reparacion (parche).
Reventon: Ruptura instantanea del cuerpo de la llanta
que causa la perdida completa de la presion de aire.
Revestimiento interior: Capa o capas de hule (caucho)
laminadas que se pegan al interior de una llanta sin
camara para contener el medio de inflacion.
Rin: Aro de metal que sostiene la camara y la rueda. Los
talones de la llanta son los que la sujetan al rin.
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RMA (Rubber Manufacturers Association): Asociacion
de Fabricantes de Caucho de EE.UU. La asociacion
profesional que representa a los fabricantes de llantas y
productos de hule en los EE.UU.
Rompimiento: Ruptura o abertura en la estructura de la
llanta.
Rotacion de las llantas: El reposicionamiento periodico
de las llantas de un vehfculo para alargar la vida util de la
banda de rodamiento.
RUMAC: Ver el termino Concrete asfaltico modificado con
hule.
Sellado superficial con gravilla y hule asfaltico: Capa
delgada de asfalto modificado con hule molido que se
usa para adherir una capa de agregado a la superficie de
rodamiento.
Sellado superficial con gravilla: Capa delgada de asfalto
rociado, con o sin caucho, y posterior colocacion de un
agregado, para prolongar la vida util de la superficie del
pavimento.
Separacion del talon: Perdida de adhesion entre los
componentes en el area del talon de la llanta.
Servicio a flotillas: Prestacion profesional del servicio de
mantenimiento de llantas a los operadores de camiones
u otros usuarios. Por lo general incluye la inspeccion
periodica de todas las ruedas giratorias en el local de
servicio de la empresa propietaria de la flotilla.
Singularizador: Transportador que recibe artfculos
orientados al azar y los coloca en fila. El transportador
cuenta con rodillos sesgados para impulsar los artfculos
en forma longitudinal y lateral contra una pared.
Sistema dual (Doble llanta):Termino que se utiliza
para describir un conjunto de dos llantas y rines en cada
extreme de uneje.
Sitio no regulado: Apilamiento o lugar en donde se
guardan llantas de desecho, que no cumple con la
normatividad correspondiente, o un tiradero en donde
las llantas se acumulan sin intencion de reutilizarlas,
reciclarlas, o procesarlas.
Sitio regulado: Apilamiento de llantas o centra de acopio
en donde el propietario/operadoralmacena o procesa
llantas de desecho en estricto apego a la normatividad
vigente.
Sobrecargar: La costumbre de poner sobre una llanta
mas peso del que puede cargar, debido a una baja presion
de inflado. Es una costumbre peligrosa, por lo que no se
recomienda.
Sobredimensionar: Montar llantas mas grandes que las
especificadas para un vehfculo para poder cargar mas
peso, incrementar la flotacion, o generar otros cambios en
el desempeno de la llanta.
Sobreinflado: Inflado de una llanta a una presion
mayor a la recomendada para la carga que soporta. El
sobreinflado provoca consecuencias negativas, como
poca maniobrabilidad, desgaste irregular y danos por
impactos al sistema de suspension.
Subcurado: Situacion en la cual no se logra la
vulcanizacion completa.
Sub-inflado: Situacion en la cual la llanta se infla a
una presion menor a la recomendada, lo que provoca
una respuesta lenta, un incremento considerable en el
desgaste de la banda de rodamiento, una reduccion en el
rendimiento del combustible, y fallas en la carcasa.
Substrato: Material de soporte sobre el cual se forma o
construyealgo.
Sumidero: Area baja a donde desagua un Ifquido, por
ejemplo una fosa o embalse.
Tacticas: Metodo para alcanzar los objetivos que se
plantea en una estrategia, haciendo uso de personal y
equipo para lograr resultados optimos.
Talon (tambien llamado ceja): Parte interior de
la llanta que se ajusta al rin. El talon se construye
de alambres de acero de gran resistencia que se
envuelven con las capas de la llanta.
Tamiz: Dispositive para separar granules de distintos
ta manes.
TDF: Ver el termino Combustible derivado de llanta.
Telas (tambien llamadas lonas): Cuerdas textiles
usadas en la fabricacion de llantas.
Temperatura ambiente:Temperatura del medio
que rodea un objeto, como la temperatura del aire
en el lugar donde la llanta esta en funcionamiento
o procesamiento (triturado); por regla general es
la misma temperatura de la habitacion o del area
exterior en donde se esta procesando la llanta.
Temperatura de globo de bulbo humedo:
Temperatura compuesta que se utiliza para calcular
el efecto de la temperatura, la humedad, la velocidad
del viento (factor viento) y la radiacion solar en el
ser humano. Se usa para determinar los niveles de
exposicion adecuados a temperaturas altas.
Tension horizontal: Tension normal en un piano
vertical.
Termoestable: La capacidad de mantener un mismo
estado ffsico bajo una amplia gama de temperaturas.
Termofraguante: Propiedad de una sustancia que sufre
un cambio qufmico al calentarse, por medio de la cual se
forma un producto no termoplastico endurecido.
Termoplastico: Material con la capacidad (propiedad) de
suavizarse en repetidas ocasiones mediante el incremento
de temperatura, y de endurecerse mediante una
reduccion en la temperatura.
Tiempo de residencia: Lapso de tiempo promedio que
una sustancia permanece en un sistema en particular,
como las llantas de desecho en los hornos cementeros.
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Tiradero: Un lugar donde resfduos o materiales de
desecho son depositados, vertidos, dejados, apilados,
acumulados, o amontonados. Un tiradero tambien puede
referir a un tipo de basurero o vertedero, clandestine o
regulado, y generalmente no es un relleno sanitario.
Tire and Rim Association Inc.: Asociacion industrial
estadounidense de fabricantes de llantas, rines y ruedas,
que establece las normas que rigen estos productos.
Transformacion: Proceso de incineracion, pirolisis,
gasificacion, o conversion qufmica y/o biologica de una
llanta de desecho.
Transportista: Persona o empresa cuya actividad es
el transporte de bienes o materiales, en especial por
carretera.
Tratamiento a la superficie: Aplicacion de material
bituminoso, seguido de una capa de agregado mineral,
sobre una vialidad.
Triangulo azul: La protuberancia de una reparacion
en la llanta no debe ser de mas de 3/8 de pulgada
(1 cm) de altura. Estas protuberancias en ocasiones se
identifican con una etiqueta en forma de triangulo azul
colocada junto a la parte donde se hizo la reparacion.
Trituradora granuladorarTrituradora disenada para
reducir las llantas de desecho a trozos. El tamano y
forma del trozo dependera de la accion que realice la
trituradora al procesar la llanta (Ej. corte con navaja,
cizalladura con cuchilla rotativa, o rasgado).
Trituradora: Maquina que se utiliza para reducir las
llantas enteras y convertirlas en trozos.
Tromel (tambien llamado tambor): Dispositivo
mecanico para clasificar por tamanos las llantas de
desecho reducidas.
Trozo burdo: Pieza de llanta triturada de tamano
mayor a 2"x 2"x 2", pero menor a 30"x 2"x 4".
Trozo de rotacion simple: Llanta triturada que se ha
procesado con una trituradora granuladora y cuyos
trozos no se han clasificado.
Trozo: Una pieza cortada o cizallada de llanta de
desecho que por lo regular es relativamente pequena y
puede o no ser uniforme.
Uniformidad: Medida de la capacidad de la llanta para
rodar suavemente y sin vibracion.
Usuario final: (1) La ultima entidad que utiliza una llanta,
en cualesquiera de sus formas, para hacer un producto
o proporcionar un servicio con valor economico para
otros usos. (2) La planta en la que se utiliza el contenido
de calor u otras formas de energfa provenientes de la
combustion de llantas de desecho para recuperar energfa.
Vacio de aire: Espacio lleno de aire dentro de la pasta de
cemento, mortero, o concrete.
Vacio: Espacio entre los trozos de agregado de llanta,
expresado como un porcentaje del espacio total que
ocupan las tiras de llanta.
Vagon de carga lateral: Tipo de vagon deferrocarril que
se usa para transportar materiales. El vagon se inclina
hacia un lado para vaciarlo y retirar completamente los
materiales.
Vagon de descarga lateral:Tipo de vagon utilizado para
transportar materiales.
Valvula: Dispositivo usado para poner, retener, revisar
o liberar aire en una camara de llanta o en una llanta sin
camara ya montada.
Velocidad de curado: El tiempo relative que se requiere
para llegar a un estado predeterminado de vulcanizacion
en condiciones especfficas.
Venteo: Operacion mediante la cual las llantas
convencionales se perforan antes de recauchutarlas para
protegerlas del aire encerrado, que provoca la separacion
de la carcasa.
Vida util de la banda de rodamiento: El lapso que la
banda de rodamiento permanece en servicio antes de
desgastarse, medido en millas u horas de operacion.
Viruta de llanta: Llanta de desecho clasificada que
tiene una forma geometrica basica, por lo general de
un tamano de dos pulgadas o menos, a la que se le ha
extrafdo la mayor parte del alambre (tambien conocida
como Cascajo de llanta).
Vulcanizacion: Proceso irreversible mediante el cual la
estructura del hule se cambia (se entrecruza con el azufre)
para hacerlo menos plastico (menos pegajoso o parecido
a la plastilina) y mas elastico (tambien se le conoce como
Curado).
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APENDICEA
Especificaciones para el material ADL
GENERALIDADES DEL ADL
El material debe estar hecho de llantas de desecho,
que habran de triturarse a los tamanos especificados a
continuacion mediante un proceso de cizallamiento. No
se permite usar ADL producido en molino de martillo.
El ADL debe estar libre de todo tipo de contaminantes,
como aceite, grasa, gasolina, combustible diesel, etc.
que puedan lixiviarse hacia las aguas subterraneas o
generar el riesgo de un incendio. Por ningun motivo el
ADL debe contener restos de llantas que hayan estado
en un incendio, debido a que el calor del fuego puede
hacer que se liberen productos Ifquidos de petroleo de
la llanta y esto puede representar un riesgo de incendio
cuando se coloquen los trozos en un relleno. El ADL debe
estar libre de fragmentos de madera, virutas, o cualquier
otro material organicofibroso. El ADL debe tener menos
del 1 por ciento (por peso) de fragmentos de metal que
no esten al menos parcialmente cubiertos por hule. Los
fragmentos de metal que esten parcialmente cubiertos
por hule no deben sobresalir mas de 25 mm (1 pulgada)
del borde cortado del ADL en el 75 por ciento de las
piezas (por peso), ni mas de 50 mm (2 pulgadas) en el 90
por ciento de las piezas (por peso). La gradacion se debe
medir de conformidad con la norma C136-05 (tambien
denominada AASHTOT-27),"Metodo estandar para el
analisis del cribado de agregado fino y grueso," salvo que
el tamano mfnimo de muestra debe ser de 6 a 12 kg (15
a 25 libras) en el caso del ADL Tipo A y 16 a 23 kg (35 a 50
libras) en el caso del ADL Tipo B.
ADLTIPOA
El ADL Tipo A debe tener una dimension maxima,
medida en cualquier direccion, de 203 mm (8 pulgadas).
Asimismo, enel ADL Tipo A, el 100 por ciento debe poder
pasar por la criba de malla de 102 mm (4 pulgadas)
cuadradas; un mfnimo de 95 por ciento (por peso) debe
pasar por la criba de malla de 75 mm (3 pulgadas)
cuadradas; un maximo de 50 por ciento (por peso) debe
pasar por la criba de malla de 38 mm (1.5 pulgadas)
cuadradas, y un maximo de 5 por ciento (por peso) debe
pasar por la criba No. 4.
ADLTIPOB
Un mfnimo del 90 por ciento (por peso) debe tener una
dimension maxima, medida en cualquier direccion, de
300 mm (12 pulgadas), y el 100 por ciento debe tener una
dimension maxima, medida en cualquier direccion, de 450
mm (18 pulgadas). Por lo menos uno de los costados se
debe separar de la banda de rodamiento de la llanta. Un
mfnimo de 75 por ciento (por peso) debe poder pasar por
la criba de malla de 203 mm (8 pulgadas); un maximo de
50 por ciento (por peso) debe pasar por la criba de malla
de 76 mm (3 pulgadas); un maximo de 25 por ciento (por
peso) debe pasar por la criba de malla de 38 mm (1.5
pulgadas), y un maximo de 1 por ciento (por peso) debe
pasar por la criba No. 4 (4.75 mm; 0.187 pulgadas).
-------
APENDICE B
Lineamientos de diseno para minimizar el
calentamiento interno de los rellenos de
llantas trituradas
(JULIO DE 1997; MODIFICADO EN 2003)
ANTECEDENTES
Desde 1988 se han construido mas de 70 rellenos de
llantas trituradas con un espesor de menos de 1 m,
ademas de otros diez de menos de 4 m de espesor. En
1995, tres rellenos de llantas trituradas con un espesor
de mas de 8 m sufrieron una reaccion catastrofica de
calentamiento interno. Estas experiencias negativas
han sido en menoscabo del uso de rellenos de llantas
trituradas en obras carreteras.
Las posibles causas de la reaccion son la oxidacion
de las taloneras expuestas y la oxidacion del hule.
Los microbios tambien han sido factor en ambas
reacciones. Aunque los detalles de la reaccion aun
se estan estudiando, se cree que los factores que
generan las condiciones propicias para la oxidacion
del acero y/o el hule expuestos son los siguientes:
libre acceso al aire, libre acceso al agua; retencion de
calor causada por el alto valor aislante de los trozos
de llanta, en combinacion con un gran espesor del
relleno; grandes cantidades de taloneras expuestas;
tamano mas pequeno de los trozos de llanta, y
cantidades excesivas de partfculas de hule granulado,
asf como la presencia de nutrientes organicos
e inorganicos que pudieran exacerbar la accion
microbiana.
Los lineamientos de diseno que se presentan en
las siguientes seccionesfueron desarrollados para
minimizar la posibilidad del calentamiento de los
trozos de llanta al reducir las condiciones que propician
esta reaccion. A medida que se va aprendiendo mas
sobre las causas de la reaccion, podrfa ser posible
relajar algunos de estos lineamientos. En el desarrollo
de los lineamientos se consideraron el efecto aislante
que provoca el incremento del espesor del relleno, y
el desempeno favorable de los proyectos en los que se
han usado rellenos de llantas trituradas de menos de 4
m de espesor. Por lo tanto, los lineamientos de diseno
son menos estrictos para los proyectos que contemplan
capas mas delgadas de llanta triturada. Los lineamientos
se dividen en dos clases: RellenosTipo I con capas de
llanta triturada de menos de 1 m de espesor, y Rellenos
Clase II con capas de llanta triturada de 1 a 3 m de espesor.
Aunque no ha habido proyectos con relleno de llantas
trituradas de menos de 4 m de espesor que hayan tenido
alguna reaccion de calentamiento catastrofica, para mayor
seguridad, no se recomienda usar capas de llanta triturada
de mas de 3 m de espesor. Ademas de los lineamientos
aqufindicados, el disenador debe elegir el tamano mas
grande de llanta triturada, asf como el mayor grosor
de la tierra suprayacente para abordar las inquietudes
sobre la estructura del pavimento, etc., a fin de cumplir
con los requisites impuestos por los responsables de
ingenierfa de la obra. Los lineamientos son para el diseno
de depositos exclusivos de llantas trituradas. El diseno
de los rellenos que consistan en una mezcla o en capas
alternadas de llanta triturada y tierra mineral libre de
materia organica, debe considerarse caso por caso.
LINEAMIENTOS GENERALES PARA
TODOS LOS RELLENOS DE LLANTAS
TRITURADAS
Todas las llantas se deben triturar de manera que el trozo
mas grande sea: (1) no mayor a 0.6 mm en cualquier
direccion que se mida, o (2) no mayor a un cuarto de la
circunferencia de la llanta, lo que sea menos. Por lo menos
uno de los costados se debe separar de la banda de
rodamiento.
Las llantas trituradas deben estar libres de todo tipo de
contaminantes, como aceite, grasa, gasolina, combustible
diesel, etc. que puedan lixiviarse hacia las aguas
subterraneas o generar el riesgo de un incendio. Por
ningun motivo las llantas trituradas deben contener restos
de llantas que hayan estado en un incendio, debido a que
el calor del fuego puede hacer que se liberen productos
Ifquidos de petroleo de la llanta y esto puede representar
un riesgo de incendio cuando se coloquen los trozos en
un relleno.
RELLENOS CLASE I
Lineamientos para el material
En el caso de los trozos de llanta, un maximo de 50 por
ciento (por peso) debe pasar por la criba de malla de 38
mm, y un maximo de 5 por ciento (por peso) debe pasar
por la criba de 4.75 mm.
Lineamientos de diseno
No se requieren lineamientos de diseno para minimizar el
calentamiento de los rellenos Clase I.
-------
RELLENOSCLASEII
Lineamientos para el material
Un mfnimo de 25 por ciento (por peso) de los trozos de
llanta deben poder pasar por la criba de 38 mm, y un
maximo de 1 por ciento (por peso) debe pasar por la criba
de 4.75 mm. Los trozos de llanta deben estar libres de
fragmentos de madera, virutas, o cualquier otro material
organico fibroso. Las llantas trituradas deben tener menos
del 1 por ciento (por peso) de fragmentos de metal que
no esten al menos parcialmente cubiertos por hule. Los
fragmentos de metal que esten parcialmente cubiertos
por hule no deben sobresalir mas de 25 mm (1 pulgada)
del borde cortado de la llanta en el 75 por ciento de las
piezas, ni mas de 50 mm en el 100 por ciento de las piezas.
Lineamientos de diseno. El relleno de llantas trituradas
se debe construir minimizando la infiltracion de agua y
aire. Ademas, no debe haber contacto directo entre los
trozos de llanta y el suelo que contenga materia organica,
como la tierra de la capa superficial. Una forma de lograr
esto serfa cubrir la parte superior y los costados del
relleno con una capa de tierra mineral compacta de 0.5
de espesor con un mfnimo de 30 por ciento de partfculas
finas. El suelo mineral debe estar libre de materia organica
y se debe separar de los trozos de llanta con un geotextil.
La parte superior de la capa de suelo mineral se debe
dejar en declive para que pueda drenar el agua del
relleno de llantas trituradas. Se podrfa colocar sobre la
capa de suelo mineral el relleno que sea necesario para
cumplir con el diseno general del proyecto. Si el proyecto
incluye pavimentacion, se recomienda que el pavimento
se extienda hacia el acotamiento del terraplen o que se
tomen otras medidas para minimizar la infiltracion en el
borde del pavimento.
Se debe evitar el uso de funciones de drenaje en el fondo
de relleno que pudieran dar acceso libre al aire. Esto
incluye en forma enunciativa, mas no limitativa, capas
de drenaje de granulometrfa abierta hacia el exterior
en un lado del relleno, y agujeros para drenaje en las
paredes. En algunas condiciones podrfa usarse un suelo
granulado bien nivelado como capa de drenaje. Se
debe reducir al mfnimo el grosor de la capa de drenaje
en el punto en el que descarga al exterior en un lado
del relleno. En el caso de rellenos de llantas trituradas
colocados contra algun muro, se recomienda que los
agujeros para drenaje en el muro se cubran con suelo
granulado bien nivelado. El suelo granulado se debe
separar de la llanta triturada con geotextil.
LINEAMIENTOS GENERALES PARATODOS LOS RELLENOS DE LLANTAS TRITURADAS
(Julio de 1997; modificado en 2003)
Todas las llantas deben triturarse de manera que el trozo mas grande sea: (1) no mayor a 0.6 m en cualquier direccion
que se mida, o (2) no mas de un cuarto de la circunferencia de la llanta, lo que sea menor. Por lo menos uno de los
costados se debe separar del rodamiento de la banda
Los trozos de llanta deben estar libre de todo tipo de contaminantes, como aceite, grasa, gasolina, combustible diesel,
que pudieran representar un riesgo de incendio.
Por ningun motivo la llanta triturada debe contener restos de llantas que hayan estado en un incendio.
RELLENOS CLASE I
Maximum de 50 por ciento (por peso) pasa por la criba de 38 mm
Maximo de 5 por ciento (por peso) pasa la criba de 4.75 mm
RELLENOS CLASE II (1 -3 m de espesor)
Maximo de 25 por ciento (por peso) pasa por la criba de 38 mm
Maximum de 50 por ciento (por peso) pasa por la criba de 50 mm
Maximo de 1 por ciento (por peso) pasa por la criba de 4.75 mm.
Los trozos de llanta deben estar libres de fragmentos de madera, virutas, o cualquier otro material organico fibroso.
Las llantas trituradas deben tener menos del 1 por ciento (por peso) de fragmentos de metal que no esten al menos
parcialmente cubiertos por hule.
Los fragmentos de metal que esten parcialmente cubiertos por hule no deben sobresalir mas de 25 mm del borde
cortado de las llantas trituradas en el 75 por ciento de las piezas (por peso), ni mas de 50 mm en el 90 por ciento de las
piezas (por peso)
Se debe minimizar la infiltracion de agua y aire hacia el relleno de llantas trituradas
No debe haber contacto directo entre las llantas trituradas y el suelo que contenga materia organica, como la tierra de
la capa superficial
Las llantas trituradas se deben separar del suelo que las rodea con un geotextil
Se debe evitar el uso de drenaje en el fondo del relleno que pudiera facilitar el acceso del aire
-------
APENDICE C
Propiedades tecnicas del ADL
En este apendice se presentan algunas propiedades
tecnicas del agregado derivado de llantas (ADL),
incluyendo la gradacion, el peso unitario compactado,
la compresibilidad, el asentamiento con el tiempo, y la
resistencia al corte.
GRADACION
Cuando la zona de ADL es mayor a 1 m (3.3 pies) de
espesor es conveniente que los trozos sean grandes
ya que estos son menos susceptibles al calentamiento
espontaneo (como se menciono en el Apendice B).
Sin embargo, cuando el ADL contiene una cantidad
considerable de trozos de mas de 300 mm (12
pulgadas), estos tienden a ser diffciles de esparcir en
un espesor uniforme. Por lo tanto, la especificacion
tfpica exige que por menos un 90 por ciento (por
peso) del ADL tenga una dimension maxima, medida
en cualquier direccion, de menos de 300 mm (12
pulgadas), y que el 100 por ciento del ADL tenga
una dimension maxima de menos de 450 mm (18
pulgadas). Ademas, por lo menos el 75 por ciento (por
peso) debe poder pasar por una criba de 200 mm (8
pulgadas) y por lo menos uno de los costados debe
separarse de la banda de rodamiento de la llanta.
A fin de minimizar la cantidad de trozos pequenos, que
pueden ser susceptibles al calentamiento espontaneo, las
especificaciones requieren que no mas del 50 por ciento
(por peso) pase por una criba de 75 mm (3 pulgadas), 25
por ciento (por peso) pase por una criba de 38 mm (1.5
pulgadas), y no mas del 1 por ciento (por peso) pase por
una criba No. 4 (4.75 mm). Los trozos de este tamano
comunmente se denominan ADLTipo B. Cuando se
recojan muestras para el analisis de gradacion, se deben
tomar directamente del transportador de descarga de
la maquina procesadora. Este procedimiento garantizar
que la fraccion de menos No. 4 sea representativa, lo cual
no sucede cuando se recogen las muestras sacando los
trozos de un apilamiento con pala. El ADL que cumple con
los requisites de tamano indicados generalmente tiene
una gradacion uniforme. En la Figura C-1 se muestran los
resultadostfpicos.
PESO UNITARIO COMPACTADO
El peso unitario compactado del ADL se han investigado
en laboratorio en el caso de trozos de hasta 75 mm (3
pulgadas). Estas pruebas generalmente se hicieron con
moldes de compactacion de 254 mm (10 pulgadas) o 305
mm (12 pulgadas) de diametro interno y compactacion
CD
CD
Q.
CD
3
CT
CD
CD
^
o
Q_
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1e+003
Pefia Pedrasco
Grava
Arena
Finos
100
10 1
Diametro de granule (mm)
0.1
0.01
Figura C-1.Gradacion del ADL Tipo B usado como relleno ligero en ellntercambio Vial del Aeropuerto de Portland.
-------
Medidor detemperatura
compensadora
(montado fuera
del recipiente
CeldadeCarga
Celdas de carga
de alta densidad
Co rte Transversal A-A
por impacto. Los pesos unitarios compactados secos
oscilaron entre 0.61 a 0.69 Mg/m3 (38 a 43 psf) (Ref.1).
Se investigo el efecto de la energfa de compactacion y el
contenido de agua para la compactacion. Aumentar la
energfa de compactacion de 60 por ciento en el ensayo
Proctor estandar a un 100 por ciento en el Proctor
modificado incremento el peso unitario compactado
unicamente en 0.02 Mg/m3 (1.2 psf), los cual demuestra
que la energfa de compactacion tiene solamente un
efecto leve en el peso unitario resultante. Los pesos
unitarios fueron mas o menos los mismos en las muestras
secadas a aire y en las muestras con superficie saturada
seca (alrededor del 4 por ciento de contenido de agua),
lo que indica que el contenido de agua tienen un
efecto insignificante en el peso unitario (Refs. 7,11). Este
descubrimiento es importante porque indica que no hay
necesidad de controlar el contenido de humedad del ADL
durante su colocacion en la obra.
Es impractico medir en laboratorio el peso unitario
compactado del ADL de tamano maximo de 300 mm (12
pulgadas). Sin embargo, los resultados de un terraplen
de carretera construido con ADL grande sugieren que el
peso unitario del ADL de tamario maximo de 300 mm (12
pulgadas) es menor al del ADL de tamario maximo de 75
mm (3 pulgadas) (Ref. 10).
Figura C-2. Aparato medidor de compresibilidad usado por Nickels (Ref. 12).
COMPRESIBILIDAD
La compresibilidad del ADL con un tamario maximo
de 75 mm (3 pulgadas) se ha medido en laboratorio.
Un aparato utilizado por Nickels (Ref. 12) tenfa
un diametro interno de 356 mm (14 pulgadas) y
podfa medir muestras de ese espesor. Una de las
dificultades para medir la compresibilidad del ADL la
constituye la friccion entre el ADL y la pared interna
del recipiente de prueba. El aparato empleado por
Nickels (Ref. 12) utiliza celdas de carga para medir
la carga soportada por la muestra tanto en la parte
superior como en la parte inferior, como lo indica la
Figura C-2. Aunque Nickels uso grasa para lubricar el
interior del recipiente, hasta el 20 por ciento de la carga
aplicada a la parte superior de la muestra se transfirio
a las paredes del recipiente por friccion. La Figura C-3
muestra la compresibilidad de un ADL con tamario
maximo de 75 mm (3 pulgadas). Los pesos unitarios
iniciales oscilaron entre 0.51 y 0.64 Mg/m3 (32.1 y 40.1
psf). Hay una tendencia general a que la compresibilidad
se reduzca a medida que se incrementa el peso unitario
inicial. Los resultados de las pruebas MD1 y MD4 se
aplican mas al uso de ADL como relleno ligero, ya que su
peso unitario inicial es tfpico de las condiciones que se
encuentran en las obras. Manion y Humphrey (Ref. 11) y
Humphrey y Manion (Ref. 7). indican la compresibilidad
de las tensiones de hasta 480 kiloPascales (kPa) (70 libras
por pulgada cuadrada [psi]). No se dispone de datos de
laboratorio sobre la compresibilidad del ADL con tamario
-------
I
01234567
Tension Vertical Promedio(psi)
Figura C-3. Compresibilidad delADL con tamaho maxima de 75 mm (3
pulgadas) (Ref. 12).
maximo de mas de 75 mm (3 pulgadas); sin embargo,
las mediciones en campo indican que el ADL con
tamano maximo de 300 mm (12 pulgadas) es menos
comprimible que el ADL mas pequeno.
ASENTAMIENTOCON ELTIEMPO
El ADL muestra un poco de asentamiento con
el tiempo. Tweedie y otros (Ref. 13) midieron el
asentamiento con el tiempo de rellenos de ADL de
gran espesor. Se probaron tres tipos de ADL con
tamanos maximos que oscilaban entre 38 y 75 mm
(1.5 a 3 pulgadas). El rellenotenfa4.3 m (14 pies)
de espesor y una sobrecarga de 36 kPa (750 psf),
lo que equivale a unos 1.8 m (6 pies) de tierra. En
la Figura C-4 se muestra la deformacion vertical en
StnooMQ
— ~ F •& B
i 3.0
50 100 190 200 2SQ
TlemfxHdlas)
Figura C-4. Asentamiento con el tiempo del ADL sujeto a una sobrecarga
de750psf(36kPa) (Tweedie y otros, 1997).
comparacion con el tiempo transcurrido. Se observa
que el asentamiento con el tiempo ocurrio alrededor de
2 meses despues de aplicar la sobrecarga. Durante los
primeros 2 meses ocurrio alrededor del 2 por ciento de la
deformacion vertical, lo cual es equivalente a mas de 75
mm (3 pulgadas) de asentamiento para este relleno de
4.3 m (14 pies) de espesor. Las mediciones concuerdan en
general con las pruebas de laboratorio de compresibilidad
con el tiempo realizadas por Humphrey y otros (Ref. 7).
Cuando se usa el ADL como relleno detras del estribo de
un puente sostenido por un pilote u otras estructuras
que experimentan poco asentamiento, es importante
dar tiempo suficiente para que la mayor parte del
asentamiento del ADL con el tiempo ocurra antes de hacer
la nivelacion y pavimentacion final. El asentamiento con
el tiempo es menos problema cuando los extremes del
relleno de ADL se pueden rebajar del espesor complete a
cero en una distancia razonable.
RESISTENCIAALCORTE
La resistencia al corte del ADL se ha medido usando
corte directo y un aparato de corte triaxial. El ADL que
normalmente se usa en aplicaciones de ingenierfa civil
requiere que las muestras sean de tamario varias veces
mas grande que los que se usan para suelos comunes. Este
metodo generalmente se ha usado para el ADL de 25 mm
(1 pulgadas) o menos, debido a la limitada disponibilidad
del aparato de corte triaxial grande. Ademas, el aparato de
corte triaxial no es conveniente si sobresalen taloneras del
borde cortado del ADL, ya que los alambres perforan la
membrana que se usa para rodear la muestra.
La resistencia al corte del ADL se ha medido usando
corte triaxial (Refs. 2,3,4,8); y corte directo (Refs.5,6, 7,
8,9). En la Figura C-5 se muestran los envolventes de falla
determinados en las pruebas de corte directo y triaxial
del ADL con un tamario maximo de entre 9.5 y 900 mm
(0.37 a 35 pulgadas). Los datos de Gebhard y otros (Ref. 6)
sobre ADL de mayor tamario entran en este mismo rango.
Los datos disponibles sugieren que el tamario del ADL
no afecta la resistencia al corte. Ademas, los resultados
de las pruebas de corte triaxial y directo son similares. En
general, los envolventes de falla parecen ser concavos
hacia abajo. Por lo tanto, los envolventes de falla lineal de
ajuste optimo se aplican unicamente en un rango limitado
de tensiones. En el Cuadro C-1 se muestran los angulos de
friccion y las ordenadas de cohesion de los envolventes
de falla lineal de los datos que aparecen en la Figura C-5.
El ADL requiere suficiente deformacion para movilizar
su resistencia (Ref. 8). Por lo tanto, se debe adoptar
un enfoque conservador al elegir los parametros para
terraplenes de ADL cimentados sobre arcilla delicada.
Referencias
1. ASTM International. 1998. "Standard Practice for Use
of Scrap Tires in Civil Engineering Applications." ASTM
D6270-98, ASTM International. W. Conshohocken,
Pennsylvania.
-------
60
— 50
QL
Qj 40
e
O
aJ 30
O **
"irt
I
39-itm pnifbi df mrt* d*tcm fSji
0 10 20 30 40 SO 60
Tension Normal (kPa)
70
100
Figura C-5.Envolvente de falla delADL con tamanos maximos que oscilan entre 0.37 y 3 pulgadas (9.5 a 75 mm).
Cuadro C-1. Parametros de resistencia del ADL.
Proveedor
F&B
Palmer
Pine State
Pine State
Dodger
Desconocido
Desconocido
Tamano maximo del
trozo
pulgadas
0.5
3
3
3
35
0.37
0.37
mm
38
75
75
75
900
9.5
9.5
Metodo de
prueba
C.D.
C.D.
CD..
C.D.
C.D.
Triaxial
Triaxial
Rangoaplicablede
tension normal
psf
360 to
1300
360 to
1300
360 to
1400
310 to 900
1 20 to 580
1100 to
1700
230 to 400
kPa
1 7 to 62
1 7 to 62
1 7 to 68
15to43
5.6 to 28
52 to 82
1 1 to 1 9
O
grad.
25
19
21
26
37
24
36
Ordenada de cohesion
psf
180
240
160
90
0
120
50
kPa
8.6
11.5
7.7
4.3
0
6.0
2.4
Note: C.D. = Corte Directo
-------
2. Ahmed, 1.1993. "Laboratory Study on Properties
of Rubber Soils," Report No. FHWA/IN/JHRP-93/4,
School of Civil Engineering, Purdue University, West
Lafayette, Indiana.
3. Benda, C.C. 1995. "Engineering Properties of Scrap
Tires Used in Geotechnical Applications," Report 95-1,
Materials and Research Division, Vermont Agency of
Transportation, Montpelier, Vermont.
4. Bressette,T. 1984. "Used Tire Material as an
Alternative Permeable Aggregate." Report No.
FHWA/CA/TL-84/07, Office of Transportation
Laboratory, California Department of Transportation,
Sacramento, California.
5. Cosgrove,T.A. 1995. "Interface Strength between
Tire Chips and Geomembrane for Use as a
Drainage Layer in a Landfill Cover." Proceedings of
Geosynthetics'95, Industrial Fabrics Association, St.
Paul, Minnesota Vol. 3, pp. 1157-1168.
6. Gebhardt, M.A., Kjartanson, B.H., and Lohnes, R.A.
1998. "Shear Strength of Large Size Shredded
Scrap Tires as Applied to the Design and
Construction of Ravine Crossings." Proceedings of
the 4th International Symposium on Environmental
Geotechnology and Global Sustainable
Development, Danvers, Massachusetts.
7. Humphrey, D.N. and Manion,W.P. 1992.
"Properties of Tire Chips for Lightweight Fill."
Proceedings of Grouting, Soil Improvement, and
Geosynthetics, New Orleans, Louisiana, Vol. 2, pp.
1344-1355.
8. Humphrey, D.N., and Sandford,T.C. 1993. "Tire
Chips as Lightweight Subgrade Fill and Retaining
Wall Backfill." Proceedings of the Symposium
on Recovery and Effective Reuse of Discarded
Materials and By-Products for Construction of
Highway Facilities, Federal Highway Administration,
Washington, D.C., pp. 5-87 to 5-99.
9. Humphrey, D.N., Sandford,T.C, Cribbs, M.M.,
and Manion,W.P. 1993. "Shear Strength and
Compressibility of Tire Chips for Use as Retaining Wall
Backfill."Transportation Research Record No. 1422,
Transportation Research Board, Washington, D.C., pp.
29-35.
10. Humphrey, D.N.,Whetten, N., Weaver, J., Recker, K.,
and Cosgrove,T.A. 1998. "TireTDAas Lightweight Fill
for Embankments and Retaining Walls." Proceedings
of the Conference on Recycled Materials in
Geotechnical Applications, C.Vipulanandan and D.
Elton, eds.,ASCE, pp. 51-65.
11. Manion, W.P., and Humphrey, D.N. 1992. "Use of Tire
Chips as Lightweight and Conventional Embankment
Fill, Phase I - Laboratory." Technical Paper 91-1,
Technical Services Division, Maine Department of
Transportation, Augusta, Maine.
12. Nickels, W.L., Jr. 1995. "The Effect of Tire Chips
as Subgrade Fill on Paved Roads." M.S. Thesis,
Department of Civil Engineering, University of Maine,
Orono, Maine, 215 pp.
13. Tweedie, J.J., Humphrey, D.N. and Sandford,T.C. 1997.
"Tire Chips as Lightweight Backfill for Retaining
Walls - Phase II," A Study for the New England
Transportation Consortium, Department of Civil and
Environmental Engineering, University of Maine,
Orono, Maine, 291 pp.
-------
APENDICE D
Cdlculo del peso unitario final in situ y el
sobredimensionamiento
Peso unitario final in situ
El peso unitario final in situ del agregado derivado de
llantas (ADL) se debe calcular durante el diseno. Este
peso unitario es un dato necesario para realizar el analisis
de estabilidad de taludes y el de estabilidad de muros
de contencion. En el calculo del peso unitario in situ se
debe considerar la compresion inmediata del ADL bajo
su propio peso y el paso de la tierra suprayacente y el
pavimento. El procedimiento de calculo, que es sencillo, se
describe a continuacion:
Paso 1 . A partir de las pruebas de compactacion en
laboratorio o de los valores tfpicos, se determina el peso
unitario seco compactado y sin comprimir del ADL (vdi)
(para el ADLTipo A con un tamano maximo de 75 mm [3
pulgadas). Use 0.64 mg/m3 [40 psf]).
Paso 2. Se calcula el contenido de agua del ADL (w) in
situ y se usa este valor para determinar el peso unitario
total (humedo) compactado y sin comprimir del ADL: vti
= ydi (1 +w). A menos que se cuente con informacion mas
precisa, use w = 3 o 4 por ciento.
Paso 3. Se determina el esfuerzo vertical en el centro de
la capa de ADL (o ). Para calcular el esfuerzo vertical,
^ v v-centro' '
se plantea como hipotesis el peso unitario comprimido
del ADL (ytc) (se sugiere 0.80 Mg/m3 (50 psf) para la
primera prueba).
donde: ttierra = espesor de la capa de tierra suprayacente
Yt-tierra = Peso unitario total (humedo) de la tierra
suprayacente
tADL = espesor comprimido de la capa de ADL
(Nota: En la ecuacion, el espesor de la capa de ADL se
divide en dos porque se esta calculando el esfuerzo en el
centro de la capa.)
Paso 4. Se determina el porcentaje de compresion (ev)
usando o y la compresibilidad medida en laboratorio
v-centro ' '
del ADL; para un ADL con tamano maximo de 75 mm (3
pulgadas), use los resultados de la prueba MD1 o MD4 en
D-1.
Paso 5. Se determina el peso unitario humedo
comprimido del ADL: vtc =Y,/0-£V)- De ser necesario,
regrese al paso 3 con un mejor calculo del peso unitario
humedo comprimido.
Este procedimiento se uso para prever el peso unitario
comprimido de un relleno de ADL de 4.3 m (14 pies)
de espesor cubierto con 1 .8 m (6 pies) de tierra que se
construyo en Topsham, Maine. En el tercio superior del
relleno se uso ADL con un tamano maximo de 75 mm
(3pgg), mientras que en la parte inferior se uso ADL con
un tamano maximo de 150 mm (6 pulgadas). El peso
unitario humedo comprimido previsto fue de 0.91 Mg/
m3 (57 psf). El peso unitario real in situ calculado a
partir del volumen final de la zona de ADL y el peso
del ADL entregado en la obra tambien fue de 0.91
Mg/m3 (57 pcf). Lo anterior refrenda la confiabilidad
las pruebas de compresibilidad en laboratorio y el
procedimiento para calcular el peso unitario humedo
comprimido del ADL con tamano maximo entre 75
y 100 mm (3y6 pulgadas). Sin embargo, cuando se
aplico el procedimiento a un ADL con tamano maximo
de 300 mm (12 pulgadas), el peso unitario fue mayor
que el determinado en campo. Para un terraplen de
carretera construido en Portland, Maine, con ADL de
tamano maximo de 300 mm (12 pulgadas), el peso
unitario humedo comprimido previsto era de 0.93
Mg/m3 (58 pcf) en comparacion con un peso unitario
real de 0.79 Mg/m3 (49 pcf). Los motivos para esta
diferencia parecen ser un menor peso unitario inicial
sin comprimir y la menor compresibilidad del ADL
de mayor dimension. Se recomienda que el peso
unitario que se calcule usando el procedimiento
anteriormente indicado se reduzca en un 15 por
ciento para el ADL de tamano maximo de 300 mm (12
pulgadas).
Calculo del sobredimensionamiento
El ADL experimenta una compresion inmediata al
aplicarsele una carga, como el peso de una cubierta
de tierra por encima. La cota superior de las capas
de ADL se debe sobredimensionar para compensar
por esta compresion. El sobredimensionamiento
se determina usando el procedimiento indicado a
continuacion, con la ayuda de un diagrama de diserio
(Figura D-2). El diagrama de diserio se desarrollo usando
una combinacion de pruebas de compresibilidad en
laboratorio y datos sobre compresion tornados en los
proyectos de campo. La Figura D-2 se aplica a ADL Tipo
B (tamano maximo de 300 mm [12 pulgadas]) que se
ha colocado y compactado en capas de 300 mm (12
pulgadas) de espesor. Para usar este procedimiento
con ADLTipo A mas pequeno (tamano maximo de 3
pulgadas), el sobredimensionamiento calculado se
incrementa un 30 por ciento.
El sobredimensionamiento para una sola capa de ADL se
deriva directamente de la Figura D-2. Primero se calcula el
-------
esfuerzo vertical que habra de aplicarse a la parte superior
de la capa de ADL como la suma de los pesos unitarios
multiplicada por el espesor de las capas suprayacentes.
Luego se incorpora la Figura D-2 con el esfuerzo vertical
calculado y el espesor final comprimido de la capa de ADL
para encontrar el sobredimensionamiento. Considere el
siguienteejemplo:
0.229 m de pavimento a 2.56 Mg/m3
0.610 m de base de agregado a 2.00 Mg/m3
0.610 m de cubierta de tierra de baja permeabilidad a
1.92Mg/m3
3.05-m (10 pies) de espesor de una capa de ADL
El esfuerzo vertical aplicado a la parte superior de la
capa de ADL serfa:
(0.229 m x 2.56 Mg/m3 x 9.81 m/s2) + (0.610 m x 2.00
Mg/m3 x 9.81 m/s2) + (0.610 m x 1.92 Mg/m3 x 9.81 m/
s2) = 29.1 kPa x 20.884 psf/kPa = 610 psf
Incorpore la Figura D-2 con 610 psf (29.1 kPa) y al usar
la Ifnea para una capa de ADL con espesor de 10 pies
(3.05 m) el resultadoes un sobredimensionamiento
de 0.68 pies (0.21 m). Redondee con una
aproximacion de 0.1 m. Por lo tanto, se necesita un
sobredimensionamiento de 0.2 m.
El sobredimensionamiento de la capa inferior de
ADL de un corte transversal de dos capas tambien
se determina directamente a partir de la Figura
D-2. El procedimiento es el mismo que se describio
anteriormente para una sola capa de ADL. Considere el
siguienteejemplo:
0.229 m de pavimento a 2.56 Mg/m3
0.610 m de base de agregado a 2.00 Mg/m3
0.610 m de cubierta de tierra de baja permeabilidad a 1.92
Mg/m3
3.05-m (10 pies) de espesor de una capa de ADL a 0.80
Mg/m3
0.915 m de una capa deseparacion de tierra a 1.92 Mg/m3
3.05-m (10 pies) de espesor de una capa de ADL mas baja
El esfuerzo vertical que se aplica a la parte superior de la
capa de ADL serfa:
(0.229 m x 2.56 Mg/m3 x 9.81 m/s2) + (0.610 m x 2.00 Mg/
m3 x 9.81 m/s2) + (0.610 m x 1.92 Mg/m3 x 9.81 m/s2) +
(3.05 m x 0.80 Mg/m3 x 9.81 m/s2) + (0.915 m x 1.92 Mg/m3
x 9.81 m/s2)= 70.4 kPa x 20.884 psf/kPa = 1,470 psf
Incorpore la Figura D-2 con 1470 psf (70.4 kPa) yal usar la
Ifnea para una capa de ADL con espesor de 10 pies (3.05)
el resultado es un sobredimensionamiento de 1.13 pies
(0.34 m). Redondee con una aproximacion de 0.1 m. Por lo
tanto, se necesita usar un sobredimensionamiento de 0.3
m en la capa mas baja de ADL.
El sobredimensionamiento en la cota superior de la
capa mas elevada de ADL en un corte transversal de dos
capas debe incluir tanto la compresion de la capa mas
elevada de ADL cuando se coloca el pavimento, la base
y la cubierta de tierra, como la compresion de la capa
+
o
o
n
A
+
•
•
•
Titulo de Leyenda
Humphrey et al. (1992)- no grabada
PruebaNY2-32.1 pcf
PruebaNY3-32.4pc
PruebaNY4-37.3pc
PruebaNY5-37.2pc
PruebaMDI -40.1 pc
PruebaMD2-36.5pc
PruebaMD3-38.0pc
PruebaMD4-39.6pc
10
15
20
25
30
35
40
3456
Tension Vertical Promedio (psi)
(Note: 1 psi = 144 psf = 6.895 kPa)
FIGURA D-1. Compresibilidad del ADL Tipo A con niveles de esfuerzo bajo (Ref. 1)
-------
Espesor de capa de ADL = 10
o
-t->
0
CO
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
Tension vertical aplicada a la parte superior de la capa de ADL (psf)
FIGURA D-2. Diagrama de diseno delsobredimensionamiento para ADL Tipo B
inferior de ADL que habrfa bajo el peso de estas capas.
Dicho de otra forma, la capa inferior de ADL no se ha
comprimido aun a su espesor definitive. Esta compresion
definitiva unicamente ocurrira cuando el terraplen llegue
a su nivelacion final. Por lo tanto, la pregunta es:"iCuanta
compresion de la capa mas baja de ADL habra debido a la
colocacion del pavimento, la base y la cubierta de tierra?"
Considere el mismo ejemplo de las dos capas que se uso
anteriormente.
0.229 m de pavimento a 2.56 Mg/m3
0.610 m de base de agregado a 2.00 Mg/m3
0.610 m de cubierta de tierra de baja permeabilidad a 1.92
Mg/m3
3.05 m (10 pies) de espesor de una capa de ADL a 0.80
Mg/m3
0.915 m de una capa de separacion de tierra a 1.92 Mg/m3
3.05-m (10 pies) de espesor de una capa de ADL mas baja
Paso 1. El esfuerzo vertical final aplicado a la parte
superior de la capa mas elevada de ADL serfa: (0.229 m x
2.56 Mg/m3 x 9.81 m/s2) + (0.610 m x 2.00 Mg/m3 x 9.81 m/
s2) + (0.610 mx 1.92 Mg/m3 x 9.81 m/s2) = 29.1 kPax
20.884 psf/kPa = 610 psf. Incorpore la Figura D-2 con
610 psf (29.1 kPa) yal usar la Ifnea para una capa de
ADL de espesor de 10 pies (3.05 m) el resultadoes una
compresion de 0.68 pies (0.21 m).
Paso 2. Una vez que este colocada la capa mas elevada
de ADL (pero no la cubierta superior de tierra), el
esfuerzo vertical que se aplique a la parte superior de la
capa mas baja de ADL serfa: (3.05 m x 0.80 Mg/m3 x 9.81
m/s2) + (0.915 m x 1.92 Mg/m3 x 9.81 m/s2) = 41.1 kPa x
20.884 psf/kPa = 860 psf. Para determinar la compresion
de la capa mas baja de ADL que ha ocurrido hasta este
punto, incorpore la Figura D-2 con 860 psf (41.1 kPa) y al
usar la Ifnea para una capa de ADL de espesor de 10 pies
(3.05 m) el resultado es una compresion de 0.84 pies
(0.26 m).
Paso 3. Una vez que el terraplen llegue a su nivelacion
definitiva, el esfuerzo vertical que se aplique a la parte
superior de la capa mas baja de ADL serfa de 70.4 kPa
= 1470 psf, como se calculo anteriormente. Incorpore
la Figura D-2 con 1470 psf (70.4 kPa) y al usar la Ifnea
para una capa de ADL de espesor de 10 pies (3.28
-------
m) el resultado serfa un sobredimensionamiento de
1.13 pies (0.34 m). (Nota:el redondeoaO.3 m darfael
sobredimensionamiento de la capa mas baja de ADL).
Paso 4. Reste el resultado del Paso 2 del resultado del Paso
3 para obtener la compresion de la capa mas baja de ADL
que ocurrira cuando se coloque el pavimento, la base y la
cubierta de tierra: 0.34 m - 0.26 m = 0.08 m.
Paso 5. Sume los resultados de los Pasos 1 y 4 para
obtener la cantidad de sobredimensionamiento de
la cota superior de la capa mas elevada de ADL. 0.21
m + 0.08 m = 0.29 m (0.95 pies). Redondee con una
aproximacion de 0.1 m. Por lo tanto, la cota de la parte
superior de la capa mas elevada de ADL debe tener un
sobredimensionamento de 0.3 m.
Resultado final: La cota superior de la capa mas baja
de ADL se debe sobredimensionar 0.3 m, y la capa mas
elevada de ADL 0.3 m.
Referencias
1. Nickels, W.L, Jr. 1995. "The Effect of Tire Chips as
Subgrade Fill on Paved Roads." M.S. Thesis, Department
of Civil Engineering, University of Maine, Orono, Maine,
215pp.
-------
APENDICE E
Estudio de caso - Uso del adl como relleno
ligero para un terraplen
Estudio de caso - Intercambio Vial del
Aeropuerto de Portland
Se uso agregado derivado de llanta (ADL) como relleno
ligero para la construccion de dos terraplenes para
carretera de 9.8 m (32 pies) de altura en Portland,
Maine (Ref. 5). Estos terraplenes eran los rellenos de
los accesos de un nuevo puente sobre la Autopista de
Peaje Maine Turnpike. El puente es partede un nuevo
intercambio vial que proporciona un mejor acceso al
Aeropuerto de Portland y a la Calle congress. Este sitio
tenfa como sustrato una capa de alrededor de 12.2 m
(40 pies) de arcilla marina fragil. Los resultados de las
pruebas indicaron que la arcilla era una arcilla inorganica
sobreconsolidada, moderadamente delicada, y de baja
plasticidad. La resistencia al corte sin drenar vario de
aproximadamente 72 kiloPascales (kPa) (1,500 libras por
pie cuadrado [psf]) cerca de la parte superior, a 19 kPa
(400 psf) cerca del centro de la capa.
Los disenadores del proyecto (el despacho de HNTB, Inc. y
Haley & Aldrich, Inc. en Maine, y la Universidad de Maine)
descubrieron que los terraplenes construidos de tierra
convencional eran demasiado pesados, lo cual daba un
factor inaceptable de proteccion contra la inestabilidad de
los taludes. Se consideraron varias formas de fortalecer los
suelos de cimentacion, pero los metodos era demasiado
costosos. Finalmente se eligio construir los terraplenes
usando relleno ligero por ser la alternativa de menor
costo. Se consideraron varios tipos de relleno ligero,
incluyendo el ADL, tablones de aislante de poliestireno
expandido, y esquisto expandido. Se eligio el ADL porque
era $300,000 mas economico que las demas alternativas.
Ademas, con el proyecto se podrfan aprovechar 1.2
millones de llantas de desecho.Tambien se usaron
mechas drenantes para acelerar la consolidacion de los
suelos de cimentacion.
Distribution y construccion de la obra
Se siguieron varios pasos para cumplir con los
lineamientos para limitar el calentamiento de los
rellenos gruesos de ADL (Refs. 1,2). Estos lineamientos
exigfan que la capa unica de ADL no tuviera un
espesor mayor a 3 m (10 pies). Por lo tanto, la capa
de ADL se dividio en dos capas, cada una de 3 m
(10 pies) de espesor, separadas por 0.9 m (3 pies) de
tierra, como se muestra en la Figura E-1. Se coloco
en el exterior y en la parte superior del relleno tierra
con baja permeabilidad con un mfnimo de un 30 por
ciento mas fina que la criba No. 200, para limitar la
infiltracion de aire y agua. La ultima precaucion que
se tomo para limitar el calentamiento fue el uso de
ADLTipo B grande con muy pocos finos. Menos del
50 por ciento por peso del ADL pasaba por la criba
de 75 mm (3 pulgadas), el 25 por ciento pasaba por
la criba de 38 mm (1 Vi pulgadas), y menos del 1 por
ciento pasaba por la criba No. 4. El ADL tenfa un
tamano maximo de 300 mm (12 pulgadas) medido
en cualquier direccion, para garantizar que se pudiera
colocar facilmente con equipo de construccion
convencional. El terraplen se cubrio con 0.61 m (2 pies)
I
| Hellene llvlano envuelto
con geotejldo
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FIGURA E-1. Corte transversal del terraplen construido de arcilla marina suave en el Intercambio Vial del Aeropuerto de Portland (Ref. 5).
-------
Figura E-2.0ruga Caterpillar D-4 esparciendo elADL como relleno ligero
del terraplen en el Intercambio Vial delAeropuerto de Portland
de tierra de baja permeabilidad, 1.22 m (4 pies) de suelo
granulado, mas 1.22 m (4 pies) de sobrecarga temporal.
El proposito de la sobrecarga era incrementar el fndice
de consolidacion del suelo de cimentacion de arcilla;
su uso no estaba relacionado con el relleno de ADL
El ADL se coloco usando tecnicas de construccion
convencionales. Primero, se coloco geotextil en la base
preparada para que fungiera como separador entre
el ADL y el suelo de los alrededores. Luego, el ADL se
esparcio en coladas de 300 m (12 pulgadas) usando
una niveladora Caterpillar D-4, como se muestra en la
Figura E-2. Cada colada se compacto con seis pasadas
de un compactador de vibracion de rodillos con un
peso operative mfnimo de 9.8 toneladas metricas
(10 toneladas inglesas). Despues de haber colocado
el ADL, el contratista puso un separador de geotextil
en los costados y la parte superior de la zona de ADL.
La cubierta de tierra se coloco a medida que se iba
colocandoel ADL.
Asentamiento de la obra y Peso
Unitario in situ
Se instalaron placas de asentamiento en la parte
superior y en el fondo de cada capa de ADL para
monitorear el asentamiento. En el Cuadro E-2 se
presenta el resumen de la compresion de cada capa
de ADL al terminar de colocar el relleno, asf como
tambien la compresion prevista con base en pruebas de
compresion en laboratorio de un ADL de tamano maximo
de 75 mm (3 pulgadas). Se observa que la compresion
prevista es considerablemente mayor que el valor de la
medicion real. Por lo tanto, la compresibilidad del ADL
con un tamano maximo de 300 mm (12 pulgadas) parece
ser menor que la del ADL con tamano maximo de 75 mm
(3 pulgadas). Esta compresion fue uno de los factores
que llevo a prever un mayor peso unitario final in situ. Se
previo que el peso unitario final in situ fuera de 0.93 Mg/
m3 (58 pcf), en comparacion con un valor real de 0.79 Mg/
m3 (49 pcf), lo cual representa una diferencia del 18 por
ciento. Esta diferencia no se puede atribuir a la diferencia
en la compresibilidad. Por lo tanto, es probable que el
peso unitario inicial (sin comprimir) del ADL mas grande
sea menos que el del ADL con tamano maximo de 75 mm
(3 pulgadas).
Mediciones de temperatura
Habfa mucho interes en monitorear las temperaturas
del relleno de ADL debido a que anteriormente hubo
problemas con el calentamiento de rellenos gruesos de
ADL (Ref. 4). Las temperaturas mas altas se tomaron al
momento de colocar el relleno, cuando el ADL negro
se calento por la exposicion directa a la luz solar. Las
temperaturas iniciales oscilaron entre 24 y 38°C (75 y
100°F). Despues de cubrir con las primeras coladas de
relleno, las temperaturas empezaron con el tiempo a
disminuir. Cuando se dejo de monitorear en abril de 1998
las temperaturas aun segufan bajando. En la Figura E-3
se presentan las mediciones tfpicas de temperatura. A
partir de estos resultados se puede observar que no hubo
senales de calentamiento espontaneo.
Estudio de caso - Relleno para el Acceso
del Empalme Norte
El elemento clave del Proyecto del LibramientoTopsham
Brunswick fue el Puente Merrymeeting de 300 m (984
pies) de longitud sobre el Rfo Androscoggin River. El
perfil del subsuelo en el lugar donde se ubica el empalme
norte consistfa en una capa de 3 a 6 m (10 a 20 pies) de
arena marina limosa sobre 14 a 15 m (45 a 50 pies) de
arcilla marina limosa. Debajo de la arcilla hay tillita glaciar
y luego roca base. La ribera del rfo tenfa un factor de
proteccion contra la falla profunda del talud cercano a 1.
Cuadro E-1. Compresibilidad medida de la capa de ADL para el proyecto del Intercambio Vial del
Aeropuerto de Portland.
Asentamiento
Placa No.
SW1
SW4
SE1
SE4
Ubicacion
25+00,C/L
26+00, C/L
30+00, C/L
3 1+00, C/L
Promedio Placas C/L
Capa inferior de ADL
Medicion
12.6%
1 3.4%
19.1%
1 7.3%
1 5.6%
Previsto
22%
21%
22%
23%
22%
Capa superior de ADL
Medicion
8.3%
1 1 .2%
10.9%
9.3%
9.9%
Previsto
14%
14%
14%
14%
14%
-------
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
50
Talud No. 2
Capa ADL inferior
7H23
7H25
7H27
-B
-e-
6/30/97 9/28/97 12/27/97 3/27/98 6/25/98
Figura E-3.Temperaturas en la capa inferior del relleno ligero para terraplen en el Intercambio Vial del Aeropuerto de Portland
Ademas, el diseno indicaba un relleno del acceso que
va hacia el estribo del puente que hubiera reducido aun
mas el factor de proteccion. Por lo tanto, era necesario
tanto mejorar el factor de proteccion como facilitar la
construccion del relleno para el acceso. La mejor solucion
fue excavar parte de la ribera del rfo y reemplazarla con
una capa de ADL de 4.3 m (14 pies) de espesor. El ADL
tenfa ademas la ventaja de reducir las presiones laterales
contra el muro de estribo. Se consideraron otros tipos de
relleno ligero, incluyendo la geoespuma y el agregado de
lutita expandido. Sin embargo, se comprobo que el ADL
era la solucion de mas bajo costo. Para esta obra se usaron
alrededor de 400,000 llantas de desecho (Ref. 9).
Distribution y construccion de la obra
La arena marina de la superficie se excavo a una cota de
5.2 m (17 pies) y luego se construyo un muro de estribo
sostenido por un pilote H. SE coloco una zona de ADL
de 4.3 m (14 pies) de espesor de la estacion 53+50.6 m
(175+50 pies) al frente del muro de estribo en la estacion
53+72.0 m (176+20 pies). El relleno se va rebajando de
un espesor de 4.3 m (14 pies) en la estacion 53+50.6 m
(175+50 pies) a un espesor de cero en la estacion
53+35.4 m (175+00 pies) para que la transicion entre la
capa de ADL y el relleno convencional sea gradual. Se
calculo que la capa de ADL se comprimirfa 460 mm (18
pulgadas), de manera que el espesor final comprimido
serfa de 4.3 m (14 pies). La capa de ADL se forro con
un geotextil tejido (Niolon Mirafi 500X) para evitar la
infiltracion de la tierra de los alrededores. El ADL se
esparcio con cargadores frontales y bulldozers, y luego
se compacto con seis pasadas de un compactador de
rodillos lisos (Bomag BW201 AD) con un peso estatico
de 9,432 kg (10.4 toneladas). El espesor de la colada
compactada se limito a 305 mm (12 pulgadas). Se
determine que se necesitaban colocar aproximadamente
15 pulgadas (381 mm) de ADL inicialmente para obtener
un espesor compactado de 305 mm (12 pulgadas). La
colocacion del ADL empezo el 25 de septiembre de 1996
y termino el 3 de octubre de 1996. En la Figura E-4 se
muestra un corte longitudinal del estribo y el terraplen ya
terminados.
Esta obra fue disenada y construida antes de que
sedesarrollaran los lineamientos para limitarel
-------
Pavimento concrete _
bituminoso de 229 mm
Estacion
53+35.4
Estacion
53+50.6
Estacion
53+72.0
a linea media
altura 11.3 m
altura 10.7 m
altura 10.1 m
altura 9.4 m
altura 8.2 m
arido de_
subbase
Prestamo
comun
Barro
Virutas de
llantas Tipo A
altura 5.2 m
Dala-rampa de acceso
Prestamo granular
Virutas de
llantas Tipo B
Geotejido
Suelo
native
Pilotes —^
calentamiento espontaneo de los rellenos de ADL
Sin embargo, el diseno del proyecto inclufa medidas
para limitar el calentamiento espontaneo. La primera
era el uso de ADL Tipo B mas grande en la parte baja
del relleno, de una cota de 5.2 m (17 pies) a una cota
de 8.2 m (27 feet). Se especifico que el ADL Tipo B
tenfa que tener una dimension medida en cualquier
direccion de 305 mm (12 pulgadas); un mfnimo de
75 por ciento (por peso) debfa pasar por la criba
cuadrada de 203 mm (8 pulgadas), un maximo de 25
por ciento (por peso) debfa pasar por la criba cuadrada
de38 mm (11/2 pulgadas), yun maximo de 5 por ciento
(por peso) debfa pasar por la criba No. 4 (4.75 mm).
No se incluyo en esta obra ningun requisite sobre
el porcentaje que debfa pasar la criba de 75 mm (3
pulgadas). Las pruebas de gradacion mostraron que
el ADL generalmente tenfa una dimension maxima
menora 150 mm (6 pulgadas). El ADL Tipo A, con un
tamano maximo de 75 mm (3 pulgadas) se coloco de
una cota de 8.2 m (27 pies) hasta la parte superior del
relleno de ADL. Hubiera sido preferible usar el ADL Tipo
B mas grande para todo el espesor; sin embargo, ya se
habfa apilado una cantidad considerable de ADLTipo
A cerca de la obra antes de decidir que se usara ADL
mas grande, por lo que se considero que serfa aceptable
usar el ADLTipo A mas pequenoen la parte superior
del relleno. Ademas, tambien hubiera sido preferible
limitar el espesor total de la capa de ADL a 3 m (10 pies),
como se recomienda en los lineamientos para limitar el
calentamiento espontaneo.
Otra de las medidas que se siguieron para reducir la
posibilidad de calentamiento espontaneo fue cubrir el
ADL con una capa de tierra arcillosa compactada de la
que un mfnimo de 30 por ciento pasaba por la criba No.
Figura E-4. Corte longitudinal del relleno de ADL del Empalme Norte
200 (0.075 mm). El proposito de la capa de arcilla era
minimizar el flujo de agua y aire por el ADL. La capa de
arcilla mide aproximadamente 0.61 m (2 pies) de espesor
y esta construida en el centra para facilitar el drenaje hacia
los taludes laterales. Sobre la capa de arcilla se coloco
una capa de relleno comun de 0.61 m (2 pies) de espesor.
Encima del relleno comun hay una subbase de agregado
de 0.76m (2.5 pies).
El ADL sufre un poco de asentamiento con el tiempo.
Para esta obra, un relleno grueso de ADL quedo junto a
un estribo de puente sostenido por un pilote, por lo que
habfa inquietud de que pudiera haber un asentamiento
diferencial en la junta con el estribo. Sin embargo,
Tweedie y otros (Ref. 6) demostraron que la mayor parte
del asentamiento ocurre en los primeros 60 dfas. Para
considerar el asentamiento antes de la pavimentacion,
el contratista tuvo que colocar una subbase de agregado
de 0.3 m (1 pie) como sobrecarga por un mfnimo de 60
dfas. De hecho, el programa general de construccion le
permitio al contratista dejar la sobrecarga desde octubre
de 1996 hasta octubre del 997. La sobrecarga se retiro
en octubre de 1997 y la vfa se cubrio con 229 mm (9
pulgadas) de pavimento bituminoso. La carretera se abrio
al trafico vehicular el 11 de noviembre de 1997. Se puede
encontrar mas informacion sobre esta obra en Cosgrove y
Humphrey (Ref. 3).
Instrumentation
Se instalaron cuatro tipos de instrumentos: celdas de
presion formadas en el frente del muro de estribo; y
medidores de asentamiento de alambre vibratorio, placas
de asentamiento, y sensores de temperatura en el relleno
de ADL. Se instalaron celdas de presion con alambre
-------
Lfnea Media
2A rnj S.a m
3.0 m
4
- 7 *-£** * /*, «s ^ «
-f J r7-Sr •
"*'' ~"~^ *
Pca-t
100 ram
Agujerode pasar
Figura E-5. Ubicacion de las celdas de presion en el Empalme Norte (Ref. 3)
vibratorio para monitorear la presion lateral de la tierra
contra el muro de estribo. Se instalaron tres celdas de
presion Roctest modeloTPC (PCI -1, PCI -2, y PCI -3) en el
frente del muro de estribo, 4 m (13 pies) a la derecha de la
Ifnea central, y tres celdas de presion Roctest modelo EPC
(PC2-1, PC2-2, y PC2-3) se instalaron a 4 m (13 pies) a la
izquierda de la Ifnea central, como se muestra en la Figura
E-5. Se coloco ADL contra todas las celdas.
Mediciones de presion horizontal y
asentamiento
En el Cuadro E-3 se presenta un resumen de la presion
lateral al terminar de instalar el ADL (3 de octubre de
1996), la colocacion de la cubierta de tierra, y la colocacion
de la sobrecarga (9 de octubre de 1996).Tambien se
muestran las presiones laterales al 31 de octubre de
1996. Se observa que las presiones aumentan con la
profundidad al terminar de colocar el ADL. Sin embargo,
al terminar la cubierta de tierra y la colocacion de la
sobrecarga, las presiones registradas en las celdas PC1-
1, PCI-2, y PCI-3 se mantuvieron casi constantes con la
profundidad y oscilaron entre 17.05y 19.61 kPa (356 y 410
psf). Estas conclusiones coinciden con las condiciones en
reposo que se midieron en un proyecto anterior (Tweedie
y otros, 1997; 1998a). Las celdas PC2-1, PC2-2, y PC2-3
mostraron un comportamiento distinto. Al terminar de
colocar el ADL el 9 de octubre de 1996, la celda PC2-2
mostro una presion de 30.22 kPa (631 psf), mientras que la
celda PC2-1, ubicada apenas 1.07 m (3.5 pies) mas abajo,
tenia 20.04 kPa (418 psf) y la celda PC2-3, ubicada 1.07
m (3.5 pies) mas arriba de la PC2-2, tenfa 12.31 kPa
(257 psf). Estas fueron las celdas EPC menos rfgidas.
En un proyecto anterior con ADL se observe una
dispersion importante con las celdas EPC (Refs. 6, 7,
8). Se considera que la causa de esta dispersion es,
en parte, que el ADL grande crea una distribucion
del esfuerzo que no es uniforme sobre el frente de la
celda de presion. La presion promedio registrada por
las tres celdas PC2 fue de 20.85 kPa (435 psf), que es
levemente mas alta que la de las celdas PCI. Del 9 de
octubre de 1996 al 31 de octubre de 1996, la presion
lateral aumento entre 1 y 2 kPa (20 y 40 psf). Desde esa
fecha las presiones han sido mas o menos constantes.
El relleno de ADL se comprimio alrededor de 370 mm
(14.6 pulgadas) durante la colocacion de la capa de
tierra suprayacente. En los siguientes 60 dfas, el relleno
se asento otros 135 mm (5.3 pulgadas). Del 15 de
diciembrede 1996al 31 de diciembrede 1997, el relleno
tuvo un asentamiento con el tiempo de otros 15 mm (0.6
pulgadas). Para fines de 1997 el fndice de asentamiento
habfa bajado a un nivel casi insignificante. La compresion
total del relleno de ADL fue de 520 mm (20.4 pulgadas),
lo que es 13 por ciento mayor a los 460 mm (18 pulgadas)
que se esperaban con base en las pruebas de compresion
en laboratorio. La diferencia es el resultado, por lo menos
en parte, del asentamiento con el tiempo que no se
calcula en las pruebas de laboratorio de poca duracion.
La densidad final del ADL comprimido fue de alrededor
de 0.9 Mg/m3 (57 pcf) mayor que la del proyecto del
-------
Cuadro E-2. Resumen de las presiones laterales en el Muro de Estribo
Fecha
10/3/962
10/9/963
10/31/96
PC1-1
PC2-1
Cota de la celda = 6.70 m
7.841
17.04
18.27
7.41
20.04
21.05
PC 1-2
PC2-2
Cota de la celda = 7.77m
6.04
19.61
20.98
7.27
30.22
32.84
PC 1-3
PC2-3
Cota de la celda = 8.84 m
2.62
17.05
20.24
1.41
10.91
12.31
2Fecha en que se termino de colocar el ADL.
3Fecha en que se terminaron de colocar la cubierta de tierra y la sobrecarga.
Aeropuerto de Portland, probablemente debido al menor
tamano del ADL que se uso en esta obra.
Temperatura de la capa de ADL
Hubo una pequena cantidad de calentamiento
espontaneo del ADL. Cinco de los 12 termistores del
ADLTipo A registraron una temperatura de entre 30 y
40°C (86 y 104°F). Por el contrario, solamente dos de los
18 termistores en el ADLTipo B mas grande tuvieron
temperatura pico en este rango, y estos dos sensores
pudieron tener la influencia del ADLTipo A que estaba
por encima y es mas caliente. Esta diferencia sugiere
que el ADL mas grande es menos susceptible al
calentamiento. De cualquier forma, las temperaturas
picofueron demasiado bajas como para representar
algun peligro. Desde principios de 1997, la tendencia
general ha sido a que la temperatura disminuya.
Sin embargo, la temperatura del ADL parece verse
levemente influenciadas por los cambios estacionales
de temperatura.
Referencias
1. Ad Hoc Civil Engineering Committee. 1997.
"Design Guidelines to Minimize Internal Heating
of Tire Shred Fills." Scrap Tire Management Council,
Washington, DC. 4 pp.
2.ASTM International. 1998. "Standard Practice for Use
of ScrapTires in Civil Engineering Applications."ASTM
D6270-98, ASTM International. W. Conshohocken,
Pennsylvania.
3. Cosgrove,T.A., and Humphrey, D.N. 1999. "Field
Performance of Two Tire Shred Fills inTopsham,
Maine." A report for the Maine Department of
Transportation by Department, of Civil and
Environmental Engineering, University of Maine,
Orono, Maine.
4. Humphrey, D.N. 1996. "Investigation of Exothermic
Reaction in Tire Shred Fill Located on SR 100 in
llwaco, Washington." Prepared for the Federal
Highways Administration, Washington, D.C. 60 pp.
5. Humphrey, D.N.,Whetten, N., Weaver, J., Recker, K.,
and Cosgrove,T.A. 1998. "TireTDAas Lightweight Fill
for Embankments and Retaining Walls." Proceedings
of the Conference on Recycled Materials in
Geotechnical Applications, C. Vipulanandan and D.
Elton, eds.,ASCE, pp. 51-65.
6. Tweedie, J.J., Humphrey, D.N. and Sandford,T.C. 1997.
"Tire Chips as Lightweight Backfill for Retaining
Walls - Phase II," A Study for the New England
Transportation Consortium, Department of Civil and
Environmental Engineering, University of Maine,
Orono, Maine, 291 pp.
7. Tweedie, J.J., Humphrey, D.N., and Sandford,
T.C. 1998a. "Full Scale Field Trials of Tire TDA
as Lightweight Retaining Wall Backfill, At-Rest
Conditions." Transportation Research Record No.
1619. TRB, Washington, D.C. pp. 64-71.
8. Tweedie, J.J., Humphrey, D.N., and Sandford,
T.C. 1998b. "TireTDAas Retaining Wall Backfill,
Active Conditions." Journal of Geotechnical and
Geoenvironmental Engineering. ASCE,Vol. 124, No.
11. pp. 1061-1070.
9. Whetten, N., Weaver, J. Humphrey, D., and Sandford,
T. 1997. "Rubber Meets the Road in Maine."Civil
Engineering,Vol. 67, No. 9. Septiembre. pp. 60-63.
-------
APENDICE F
Ejemplo comparative de los costos
del transporte
Mano de obra ($/hr)
Combustible ($/milla)
Mantenimiento ($/milla)
Subtotal-Costos variables
Seguros
Depreciacion
Rendimiento de la inv.
Subtotal-Costos fijos
Costos totales
Llantas/cargamento
Costo/milla/llanta
Mano de obra ($/hr)
Combustible ($/milla)
Mantenimiento ($/milla)
Subtotal-Costos variables
Seguros
Depreciacion
Rendimiento de la inv.
Subtotal-Costos fijos
Costos totales
Llantas/cargamento
Costo/milla/llanta
Tipo de Vehiculo
Camioneta Pickup
Base
$10/hora,30millas/hora
$4.00/galon, 15millas/galon
$1000/ano, 30,000 millas/ano
$1000/ano, 30,000 millas/ano
$2500/ano, 30,000 millas/ano
$1 5,000x20%= $3,000/ano
por 1 milla
por25 millas
por 100 millas
por 200 millas
por 500 millas
Costo/milla
$0.33
$0.27
$0.03
$0.63
$0.03
$0.08
$0.10
$0.22
$0.85
50
$0.02
$0.43
$1.70
$3.40
$8.50
Camion cerrado
Base
$12/hora,30millas/hora
$4.00/gal6n,8millas/galon
$2500/ano, 30,000 millas/ano
$2000/ano, 30,000 millas/ano
$3500/ano, 30,000 millas/ano
$25000x20%= $5000/ano
por 1 milla
por 25 millas
por 100 millas
por 200 millas
por 500 millas
Costo/milla
$0.40
$0.50
$0.08
$0.98
$0.07
$0.12
$0.17
$0.35
$1.33
400
$0.003
$0.08
$0.33
$0.67
$1.67
Camioneta Pickup con remolque
Base
$10/hora,30millas/hora
$4.00/galon, 15millas/galon
$2000/ano, 30,000 miles/ano
$1000/ano, 30,000 miles/ano
$2500/ano, 30,000 miles/ano
$1 8000x20%= $3600/ano
por 1 milla
por 25 millas
por 100 millas
por 200 millas
por 500 millas
Costo/milla
$0.33
$0.33
$0.07
$0.73
$0.03
$0.08
$0.12
$0.24
$0.97
250
$0.004
$0.10
$0.39
$0.78
$1.94
Tractor con caja de remolque de 48 pies
Base
$15/hora, 30 millas/hora
$4.00/gal6n,6millas/galon
$3500/ano, 30,000 millas/ano
$3000/ano, 30,000 millas/ano
$10000/ano, 30,000 millas/ano
$80000x20%= $16000/ano
por 1 milla
por 25 millas
por 100 millas
por 200 millas
por 500 millas
Costo/milla
$0.50
$0.67
$0.12
$1.28
$0.07
$0.33
$0.53
$0.93
$2.22
1,400
$0.002
$0.04
$0.16
$0.32
$0.79
-------
APENDICEG
Pardmetros economicos para las plantas de
procesamiento de llantas de desecho
BASIS
La modalidad operativa proyectada es de una sola planta con capacidad para recibir y procesar de 250,000 a 1,000,000
equivalentes en llantas para automovil (PTEs)/ano en tamanos de producto triturado que varfen desde agregado
derivado de llantas Clase B (ADL) hasta virutas de 2.5 cm (1 pulgada) nominales.
PARAMETROS PARA LA PLANTA
Tamaho del predio:
Aproximadamente 5 acres de terreno piano y seco, en un lugar central con acceso a carretera y suelo estable, mas
terreno adicional para el acopio del producto si se requiere un inventario de mas de un mes.
Uso del predio:
3 acres para las operaciones in situ, el movimiento del equipo y almacenamiento de llantas limitado
2 acres para oficinas, remolques de mantenimiento y almacenamiento limitado del producto, asf como
almacenamiento de agua en caso pertinente
Mejoras comunes al predio:
Valla perimetral con porton para controlar el acceso y reducir el robo, vandalismo e incendios intencionales
lluminacion en la zona de operaciones, y posiblemente en la zona de almacenamiento (dependiendo del entorno),
para optimizar la flexibilidad, seguridad y vigilancia de las operaciones
Estabilizacion del suelo en las zonas de almacenamiento y trabajo: (1) para reducir la contaminacion de las llantas y
el mantenimiento correspondiente del equipo y (2) para reducir la contaminacion del producto y darle mayor valor y
posibilidades de comercializacion
Concrete sobre 1 acre aproximadamente en la zona de operaciones centralizada para prevenir que el agua se
desplace de las llantas durante el manejo y procesamiento, creando humedad y condiciones indeseables. Un
bordo de contencion (3 a 4 pies de altura) alrededor del perfmetro de la zona de almacenamiento para controlar la
dispersion de aceite pirolftico y/o agua en caso de incendio
Acceso a agua y/o a un estanque de almacenamiento de agua (con recubrimiento si es necesario) para combatir
incendios
Energfa electrica disponible para el equipo de procesamiento, incluyendo un transformador si la fuente de energfa
disponible no cuenta con reductor
Oficinas y equipo relacionado para el funcionamiento de las mismas
Area de taller y herramientas necesarias para el mantenimiento del equipo
Las operaciones basicas se pueden realizar afuera, pero el clima podrfa afectar la eficiencia. Serfa conveniente contar
con una cubierta portatil para el mantenimiento de la trituradora
Requerimientos adicionales para el acopio del producto:
Dependiendo de los productos y los mercados, los mercados estacionales podrfan requerir contar con un inventario
de hasta el 80 por ciento de la produccion anual en una forma ambientalmente segura para reducir al mfnimo la
probabilidad de incendios y elevar al maximo la capacidad de controlarlos en caso de presentarse. Para contar con dicho
inventario se necesitarfan ademas:
5 acres para 10 pilasde SOX 150 X 10 pies (con espaciodeSO pies alrededor de cada una) para almacenar 800,000 PTEs
deADL
Alrededor de 760 metros (2,500 pies lineales) de valla para rodear esta zona
-------
EQUIPO PARA ADLTIPO B
Procesamiento: Si el unico producto es ADLTipo B, una de las maquinas menos costosas en cuanto a precio de venta
y mantenimiento es la trituradora primaria horizontal Barclay de 12.5 cm (4.9 pulgadas), montada en un angulo
de 45 grados con sistema de clasificacion y reciclado. Las alternativas incluyen trituradoras de llantas con espacio
entre cuchillas de 10 cm (4 pulgadas), pero su costo de inversion y operative generalmente es mayor. Los principales
componentes y los costos actuales aproximados en dolares estadounidenses son los siguientes:
Trituradora con transportador alimentador extendido $230,000
Clasificador $ 45,000
Transportador para reciclaje (proveedor local) $ 36,000
Transportador para descarga (proveedor local) $ 50,000
Transporte (calculadodesde California) $ 5,000
Subtotal del equipo $366,000
Instalacion (aproximada) $ 75,000
Refacciones $ 40,000
Gastos variosy contingencias $100,000
Total del equipo de procesamiento $581,000
Equipo adicional - Necesario para el movimiento de llantas y tiras de llanta
Cargador frontal (usado) $60,000
Cargador Bobcat complementario $ 20,000
Suministro electrico/controles (estimacion) $ 25,000
Camion de volteo/remolque para movimiento de tiras in situ $ 20,000
Total del equipo adicional $125,000
PARA TIRAS DE 5 CM (2 PULGADAS) NOMINALES (TAMANO MAXIMO DE 7.5-10
CM)
Procesamiento - El uso normal consiste en una sola trituradora de llantas de alta capacidad con sistema de
clasificacion y reciclaje para volumenes de hasta 1 millon de llantas por ano. Los principales componentes y los
costos actuales aproximados en dolares estadounidenses son los siguientes:
Trituradora
Transportador alimentador/sistema mecanico
Clasificador
Transportador para reciclaje (proveedor local)
Transportador para descarga (proveedor local)
Transporte (estimado)
Subtotal del equipo
Instalacion (aproximada)
Refacciones
Gastos varios y contingencias
Total del equipo de procesamiento
$350,000 - $500,000
$ 25,000-$150,000
$ 45,000 - $230,000
$ 36,000
$ 50,000
$ 12,000-$ 20,000
$518,000-$986,000
$100,000
$ 60,000
$125,000
$803,000-$1,271,000
Equipo adicional: Necesario para el movimiento de llantas y tiras de llanta
Cargador frontal (usado) $60,000
Cargador Bobcat complementario $ 20,000
Suministro electrico/controles (estimacion) $ 25,000
Camion de volteo/remolque para movimiento de tiras in situ $ 20,000
Total del equipo adicional $125,000
-------
$803,000-$1,271,000
$ 60,000-$ 110,000
$863,000-$1,381,000
PARATIRAS DE 2.5 CM (1 PULGADA) NOMINALES
Procesamiento - El costo de inversion del procesamiento sera el mismo que para las tiras de 2 pulgadas, pero se podrfa
requerir un mecanismo magnetico para retirar las virutas que contengan alambre del talon para algunas aplicaciones. Si
no hay una alternativa de comercializacion o disposicion razonable para este material (30 a 40 por ciento), entonces se
puede instalar equipo adicional para liberar el alambre para su venta (como se menciono anteriormente) y aprovechar
el hule en diversos tamanos, incluso hule molido. Los principales componentes y los costos actuales aproximados en
dolares estadounidenses son los siguientes:
Total del equipo para tiras de 5 cm (2 pulgadas)
Magnetos/transportadoresadicionales
Total del equipo de procesamiento
Costo adicional del equipo de liberacion/recuperacion/
clasificacion para producir alambre comercializable
y algunos productos de hule molido $500,000 -$1,200,000
COMPONENTES DEL COSTO OPERATIVO
Plantilla de personal propia para una operacion con 1 turno de 5 dfas (algunos puestos se pueden combinar en las
operaciones de bajo volumen)
1 Gerente
1 Oficinista/encargado de contabilidad
1 Encargado de recepcion de envfos/monitoreo
1 Supervisor/Gerentede mantenimiento
1 Cargador/Operador
1-2 Obrero/mantenimiento
Servicios profesionales (como contabilidad, mercadotecnia, jurfdicos)
Procesamiento/Mantenimiento
ParaADLCIaseB
Mantenimiento del equipo de procesamiento $ 6.00/ton
Mantenimiento del cargador/Bobcat $ 2.00/ton
Energfa para el equipo
Para 1.0 millon de llantas/ano
(150 hp x 70 % carga x .746 kw conversion = 78 kw/ hora x 2080 horas/ano = 162,240 kw/ano)
Para 0.5 millones de llantas/ano, calculando un factor de carga de 50 % o 115,000 kw/ano
Para 0.25 millones de llantas/ano, calculando un factor de carga de 40 % o 92,000 kw/ano
Para tiras de 5 cm (2 pulgadas) nominales
Mantenimiento del equipo de procesamiento
Mantenimiento del cargador/Bobcat
Energfa para el equipo
$15.00/ton
$ 2.00/ton
Para 1.0 millon de llantas/ano
(250 hp x 70 % carga x .746 kw conversion = 131 kw/hora x 2080 horas/ano = 272,480 kw/ano)
Para 0.5 millones de llantas/ano, calculando un factor de carga de 50 % o 195,000 kw/ano
Para 0.25 millones de llantas/ano, calculando un factor de carga de 40 % o 156,000 kw/ano
Para tiras de 2.5 (1 pulgada) nominales
Mantenimiento del equipo de procesamiento $25.00/ton
Mantenimiento del cargador/Bobcat $ 2.00/ton
Energfa para el equipo
Para 1.0 millon de llantas/ano
(250 hp x 85% carga x .746 kw conversion = 159 kw/hora x 2080 horas/ano = 330,000 kw/ano)
-------
Para 0.5 millones de llantas/ano, calculando un factor de carga de 70 % o 272,000 kw/ano
Para 0.25 millones de llantas/ano, calculando un factor de carga de 55 % o 213,000 kw/ano
OTROS COMPONENTES DE LOS COSTOS FIJOS
Seguros
Financiamiento
Impuestos gubernamentales
-------
APENDICE H
Comparacion de la susceptibilidad al volumen de las
plantas de procesamiento de llantas
PRODUCTO AGREGADO DERIVADO DE LLANTA (ADL)
COSTOS VARIABLES
COMPONENTS
DELCOSTO
Ma no deobra
Supervisor
Manual
Subtotal
Energia (mw/
ano)a SlOO/mw
Mantenimiento
Trituradora
(S/ton.))
Otros (S/ton.)
Subtotal
Disposicion
del alambre
(toneladas)
TOTAL DE
COSTOS
VARIABLES
IN DICE DE PROCESAMIENTO (Llantas/Ano)
250,000
Cantidad
1
2
3
92
6
2
8
0
Costo/ano*
$40,000
$48,000
$88,000
$9,200
$15,000
$5,000
$20,000
$117,200
Costo/llanta*
$0.16
$0.19
$0.35
$0.04
$0.06
$0.02
$0.08
$0.47
500,000
Cantidad
1
2
3
115
6
2
8
0
Costo/ano*
$40,000
$48,000
$88,000
$11,500
$30,000
$10,000
$40,000
$139,500
Costo/llanta*
$0.08
$0.10
$0.18
$0.02
$0.06
$0.02
$0.08
$0.28
1,000,000
Cantidad
1
3
4
162
6
2
8
0
Costo/ano*
$40,000
$72,000
$112,000
$16,200
$60,000
$20,000
$80,000
$208,200
Costo/llanta*
$0.04
$0.07
$0.11
$0.02
$0.06
$0.02
$0.08
$0.21
Depreciacion (real con equipo para procesamiento de llantas - normalmente de 5 a 8 afios)
* Costos en dolares estadounidenses
COSTOS FIJOS
COMPONENTS
DELCOSTO
Administracion
Gerente
Ventas/Servicio
Secretarial
Gastos de oficina
Servicios
profesionales
Subtotal
INDICE DE PROCESAMIENTO (Llantas/Ano)
250,000
Cantidad
1
Gerente
1
Costo/ano*
$50,000
$20,000
$18,000
$5,000
$93,000
Costo/llanta*
$0.20
-
$0.08
$0.07
$0.02
$0.37
500,000
Cantidad
1
Gerente
1
Costo/ano*
$50,000
-
$20,000
$18,000
$10,000
$98,000.00
Costo/llanta*
$0.10
$0.04
$0.04
$0.02
$0.20
1,000,000
Cantidad
1
1
1
Costo/ano*
$50,000
$40,000
$20,000
$18,000
$10,000
$138,000.00
Costo/llanta*
$0.05
$0.04
$0.02
$0.02
$0.01
$0.14
Gastos capitalizables
Amortization
(12.5%/ano)
Gastos generales
Seguros
(l%de$lM)
Predial (1% of
SIM)
Subtotal
TOTAL COSTOS
FIJOS
COSTO TOTAL
UTILIDAD (25%
Rendimiento
de la inversion
sobre$lM)
PRECIOTOTAL
$97,813
$10,000
$10,000
$20,000
$210,813
$328,013
$250,000
$578,013
$0.39
$0.04
$0.04
$0.08
$0.84
$1.31
$1.00
$2.31
$97,813
$10,000
$10,000
$20,000
$215,813
$355,313
$250,000
$605,313
$0.20
$0.02
$0.02
$0.04
$0.43
$0.71
$0.50
$1.21
$97,813
$10,000
$10,000
$20,000
$255,813
$464,013
$250,000
$714,013
$0.10
$0.01
$0.01
$0.02
$0.26
$0.46
$0.25
$0.71
* Costos en dolares estadounidenses
-------
COMPARACION DE LA SUSCEPTIBILIDAD AL VOLUMEN DE LAS PLANTAS
DE PROCESAMIENTO DE LLANTAS
TIRAS DE 5 CM (2 PULGADAS) NOMINALES
COSTOS VARIABLES
COMPONENTS
DELCOSTO
(NDICE DE PROCESAMIENTO (Llantas/Ano)
250,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
500,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
1,000,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
Mano de obra
Supervisor
Manual
Subtotal
Energia (mw/
ano) a $100/mw
1
2
3
156
$40,000
$48,000
$88,000
$15,600
$0.16
$0.19
$0.35
$0.06
1
2
3
195
$40,000
$48,000
$88,000
$19,500
$0.08
$0.10
$0.18
$0.04
1
3
4
272
$40,000
$72,000
$112,000
$27,200
$0.04
$0.07
$0.11
$0.03
Maintenance
Trituradora
(S/ton.)
Otros ($/ton.)
Subtotal
Disposicion
del alambre
(toneladas)
TOTAL DE
COSTOS
VARIABLES
15
2
17
0
$37,500
$5,000
$42,500
$146,100
$0.15
$0.02
$0.17
$0.58
15
2
17
0
$75,000
$10,000
$85,000
$192,500
$0.15
$0.02
$0.17
$0.39
15
2
17
0
$150,000
$20,000
$170,000
$309,200
$0.15
$0.02
$0.17
$0.31
* Costos en dolares estadounidenses
COSTOS FIJOS
COMPONENTS
DELCOSTO
(NDICE DE PROCESAMIENTO (Llantas/Ano)
250,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
500,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
1,000,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
Administracion
Gerente
Ventas/Servicio
Secretarial
Gastos de oficina
Servicios
profesionales
Subtotal
1
Gerente
1
$50,000
$20,000
$18,000
$5,000
$93,000
$0.20
$0.08
$0.07
$0.02
$0.37
1
Gerente
1
$50,000
$20,000
$18,000
$10,000
$98,000
$0.10
-
$0.04
$0.04
$0.02
$0.20
1
1
1
$50,000
$40,000
$20,000
$18,000
$10,000
$138,000
$0.05 |
$0.04
$0.02
$0.02
$0.01
$0.14
Gastos capitalizables
Amort izacion
(12.5%/ano)
$150,000
$0.60
$150,000
$0.30
$150,000
$0.15
Gastos generales
Seguros (l%de
$1.5M)
Predial (l%de
$1.5M)
Subtotal
TOTAL COSTOS
FIJOS
COSTO TOTAL
UTILIDAD (25%
Rendimiento
dela inversion
sobre$1.5M)
PRECIOTOTAL
REQUERIDO
$15,000
$15,000
$30,000
$273,000
$288,000
$375,000
$663,000
$0.06
$0.06
$0.12
$1.09
$1.15
$1.50
$2.65
$15,000
$ 15,000
$30,000
$278,000
$293,000
$375,000
$668,000
$0.03
$0.03
$0.06
$0.56
$0.59
$0.75
$1.34
$15,000
$15,000
$30,000
$318,000
$333,000
$375,000
$708,000
$0.02
$0.02
$0.03 |
$0.32
$0.33
$0.38
$0.71
* Costos en dolares estadounidenses
-------
COMPARACION DE LA SUSCEPTIBILIDAD AL VOLUMEN DE LAS PLANTAS
DE PROCESAMIENTO DE LLANTAS
TIRAS DE 2.5 CM (1 PULGADA) NOMINALES
COSTOS VARIABLES
COMPONENTS
DELCOSTO
IN DICE DE PROCESAMIENTO (Llantas/Ano)
250,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
500,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
1,000,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
Ma no deobra
Supervisor
Manual
Subtotal
Energia
(mw/ano) a
$ 1 00/mw
1
2
3
213
$40,000
$48,000
$88,000
$21,300
$0.16
$0.19
$0.35
$0.09
1
2
3
272
$40,000
$48,000
$88,000
$27,200
$0.08
$0.10
$0.18
$0.05
1
3
4
330
$40,000
$72,000
$112,000
$33,000
$0.04
$0.07
$0.11
$0.03
Mantenimiento
Trituradora ($/
ton.)
Otros ($/ton.)
Subtotal
Disposicion
del alambre
(toneladas)
TOTAL DE
COSTOS
VARIABLES
25
2
27
50
$62,500
$5,000
$67,500
$1,500
$178,300
$0.25
$0.02
$0.27
$0.01
$0.71
25
2
27
100
$125,000
$10,000
$135,000
$3,000
$253,200
$0.25
$0.02
$0.27
$0.01
$0.51
25
2
27
200
$250,000
$20,000
$270,000
$6,000
$421,000
$0.25
$0.02
$0.27
$0.01
$0.42
* Costos en dolares estadounidenses
COSTOS FIJOS
COMPONENTS
DELCOSTO
IN DICE DE PROCESAMIENTO (Llantas/Ano)
250,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
500,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
1,000,000
Cantidad
Costo/ano*
Costo/llanta*
Administracion
Gerente
Ventas/Servicio
Secretarial
Gastos de oficina
Servicios
profesionales
Subtotal
1
Gerente
1
$50,000
-
$20,000
$18,000
$5,000
$93,000
$0.20
$0.08
$0.07
$0.02
$0.37
1
Gerente
1
$50,000
$20,000
$18,000
$10,000
$98,000
$0.10
$0.04
$0.04
$0.02
$0.20
1
1
1
$50,000
$40,000
$20,000
$18,000
$10,000
$138,000
$0.05
$0.04
$0.02
$0.02
$0.01
$0.14
Gastos capitalizables
Amortization
(12.5%/ano)
$162,500
$0.65
$162,500
$0.33
$162,500
$0.16
Gastosgenerales
Seguros(l%de
$1.6M)
Predial (l%de
$1.6M)
Subtotal
TOTAL COSTOS
FIJOS
COSTO TOTAL
UTILIDAD (25%
Rendimiento
de la inversion
sobre$1.6M)
PRECIO TOTAL
$16,000
$16,000
$ 32,000
$287,500
$303,500
$400,000
$703,500
$0.06
$0.06
$0.13
$1.15
$1.21
$1.60
$2.81
$16,000
$16,000
$32,000
$292,500
$308,500
$400,000
$708,500
$0.03
$0.03
$0.06
$0.59
$0.62
$0.80
$1.42
$16,000
$16,000
$32,000
$332,500
$348,500
$400,000
$748,500
$0.02
$0.02
$0.03
$0.33
$0.35
$0.40
$0.75
* Costos en dolares estadounidenses
-------
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