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1 Buenas prÁcticas para incrementar el uso de RAPEl pavimento asfáltico reciclado (RAP, por sus siglas en inglés) se ha consolidado como uno de los recursos más valiosos en la ingeniería de pavimentos. Su aprovechamiento es una estrategia con impactos positivos directos en los ámbitos económico, ambiental y técnico; al reutilizar materiales de estructuras existentes, se disminuye la explotación de agregados vírgenes, se reduce la demanda de ligante asfáltico de nueva producción y se minimiza el volumen de residuos destinados a tiraderos o sitios de almacenamiento temporal. Sin embargo, para garantizar que la incorporación de RAP en nuevas mezclas asfálticas se realice con eficiencia y calidad, es indispensable implementar procedimientos adecuados que incluyan criterios claros para su acopio, almacenamiento, muestreo, procesamiento y caracterización. Este material puede obtenerse de diversas fuentes, siendo la más común el fresado (también conocido como recuperación en frío). Otras dos procedencias habituales son el escarificado en recuperación profunda y la mezcla de rechazo generada en la planta de producción. Para profundizar en el diseño de mezclas con RAP, se recomienda consultar las publicaciones técnicas 900 y 910 del Instituto Mexicano del Transporte (IMT), así como la norma N·CMT·4·05·010/26, “Mezclas Asfálticas de Granulometría Densa con Material Recuperado de Pavimento Asfáltico”. 1.1 ProcesamientoEl procesamiento de RAP consiste básicamente en la transformación de material extraído de carreteras existentes en componentes reciclados útiles para la fabricación de nuevas mezclas asfálticas. Por lo regular, la extracción ocurre durante la ejecución de obras de conservación o rehabilitación de pavimentos y se lleva a cabo mediante el fresado de las capas asfálticas (el método más común) o el retiro en profundidad de material con equipo apropiado. Una vez que se ha extraído y trasladado el material a las instalaciones de reciclado, se inicia propiamente su procesamiento con la disgregación. La operación de procesamiento incluye una secuencia de cribado y disgregación del material recuperado, a fin de producir un RAP con una granulometría determinada y, finalmente, transportarlo y almacenarlo adecuadamente. Esto último, implica apilar el material en montículos cónicos (RAP procesado) o con forma de arco y múltiples capas (RAP sin procesar), de manera que la segregación y la retención de agua sean mínimas y se evite la contaminación. También, se debe contemplar la colocación de material dentro de almacenes cerrados o bajo cobertizos para evitar el incremento de la humedad. 1.2 CaracterizaciónTiene por objetivo evaluar las propiedades del material extraído para su uso en la elaboración de nuevas mezclas asfálticas, lo cual se lleva a cabo mediante la evaluación de sus propiedades físicas y químicas. Se trata de una tarea compleja, debido a la gran variabilidad de del RAP derivada de sus orígenes y del método de fresado y las técnicas de procesamiento empleados. Los métodos convencionales de caracterización suponen la aplicación de pruebas muy diversas, que pueden clasificarse en los siguientes grupos: a) Contenido de asfalto; b) Propiedades del asfalto; c) Propiedades del agregado; d) Contenido de humedad; e) Desempeño. La aplicación de estas depende de la concentración de RAP que se va a utilizar en la mezcla asfáltica, para concentraciones bajas no se requieren caracterizaciones sofisticadas, pero en concentraciones altas las características del RAP toman una mayor importancia y por lo tanto las caracterizaciones deben ser más exhaustivas. Además de lo que corresponde a la correcta ejecución de las pruebas, la caracterización apropiada de RAP depende de un adecuado procesamiento, particularmente en aspectos como la separación de material proveniente de distintos orígenes (p. ej. fresado de capas superficiales o de base), el acopio de RAP en montículos homogéneos y el control de la humedad. 1.3 Adaptación del grado PGUn aspecto esencial del uso de RAP consiste en la adaptación del grado PG del asfalto virgen para tomar en cuenta, siempre que sea necesario, el endurecimiento del ligante envejecido presente en el material reciclado. Al respecto, la norma AASHTO M 323-22 recomienda tres cursos de acción en función del porcentaje de RAP en peso que se desee incorporar a la mezcla, como se muestra en la Tabla 1. Cabe mencionar que esta recomendación puede ser adaptada por las dependencias directamente responsables en función de las condiciones particulares de cada lugar.
Tabla 1. Recomendaciones para la adaptación del grado PG
Por otro lado, aunque el proceso de adaptación del grado PG asume que siempre se logra la mezcla total de los ligantes virgen y el recuperado del RAP, en realidad esto no ocurre, aunque no existe un método para determinar con precisión el nivel de mezcla alcanzado. Adicionalmente, debe mencionarse que, en aplicaciones con altos porcentajes de RAP y en la medida en que el ligante recuperado se haya endurecido, puede ser necesario incorporar agentes rejuvenecedores para lograr los niveles de desempeño requeridos. 1.4 Diseño de la mezclaComo ha quedado delineado en los incisos anteriores, existen una serie de aspectos que condicionan el diseño de mezclas asfálticas con porcentajes significativos de RAP, especialmente lo referente al contenido de asfalto y a su nivel de envejecimiento, la proporción en la que este ligante puede mezclarse con el ligante virgen y, con ello, contribuir al desempeño de la nueva mezcla y el ajuste del grado PG del asfalto virgen. Además, es necesario tomar en cuenta la influencia del agregado recuperado en la definición de la granulometría. En lo que respecta a las propiedades volumétricas, el proceso de diseño debe asegurar que se cumplen los mismos estándares que para mezclas sin RAP. También, se debe enfatizar la realización de pruebas de desempeño (deformación permanente, agrietamiento por fatiga, agrietamiento térmico y susceptibilidad a la humedad), a fin de incrementar la durabilidad del material reciclado (Ver norma N·CMT·4·05·010/26 para el cumplimiento de los ensayos). 1.5 Producción y control de calidadLa producción eficiente de mezclas con RAP, particularmente cuando las proporciones de este material son altas, pueden beneficiarse del uso de plantas modernas con tambores de contraflujo, sistemas de calentamiento y alimentación dedicados para RAP y, en los casos en que se desee utilizar las proporciones de RAP más altas, plantas especializadas para el reciclado de pavimentos. Estas últimas, cuentan con componentes para la alimentación separada de RAP, el fraccionamiento de material y su calentamiento indirecto, el manejo de agentes rejuvenecedores y la recolección de polvo y control de emisiones, así como con sistemas de control automatizado. Por otra parte, dadas las características particulares del RAP, se requiere someter los procesos de producción y colocación a medidas de control de calidad estrictas para asegurar la homogeneidad del producto y el cumplimiento de las especificaciones de proyecto. 2 Caracterización del material RAPLa adecuada incorporación del RAP en mezclas asfálticas en caliente requiere iniciar con un procesamiento, manejo y gestión apropiados del material, tal como lo establece la publicación técnica 910 del IMT “Recomendaciones para el diseño y control de calidad de mezclas asfálticas en caliente con RAP”. Un RAP mal gestionado puede presentar alta variabilidad en sus propiedades, lo que limita su empleo y reduce la confiabilidad del diseño de mezcla. Por tal motivo, la caracterización del RAP es un paso esencial dentro del proceso de diseño. Es fundamental determinar un conjunto de propiedades básicas del RAP para evaluar su uniformidad e identificar sus características antes de integrarlo a la mezcla base. Esta caracterización incluye: · Granulometría del RAP sin incinerar o lavar, para evaluar su distribución inicial. · Contenido de asfalto del RAP, indispensable para estimar el ligante efectivo en la mezcla. · Análisis de variabilidad del acopio, con el fin de definir el porcentaje máximo viable de utilización. · Granulometría del agregado recuperado después de incinerar o lavar, para obtener la curva granulométrica real del agregado. · Determinación de la gravedad específica del agregado contenido en el RAP. De acuerdo con la Norma N-CMT-4-05-010/26, cuando se emplean bajos porcentajes de RAP (≤10%), generalmente no es necesario caracterizar el ligante recuperado, ya que su influencia en el comportamiento global de la mezcla es limitada. Sin embargo, para porcentajes intermedios y altos, la rigidez del ligante envejecido adquiere relevancia. En estos casos, diversos estudios recomiendan el uso de un asfalto virgen más blando para compensar dicha rigidez. Alternativamente, cuando se requiere mayor precisión, el asfalto puede recuperarse mediante extracción con solventes para caracterizarlo analíticamente y planificar su combinación óptima con el asfalto virgen seleccionado. 2.1. Muestreo del RAPPara evaluar la consistencia del material almacenado y determinar sus características físicas, se requiere un plan de muestreo y evaluación bien definido que permita realizar el diseño de la mezcla asfáltica con mayor confiabilidad. El muestreo adecuado del RAP es un paso fundamental para garantizar que los resultados de la caracterización sean representativos del acopio disponible. Para este propósito, deben obtenerse muestras representativas del acopio siguiendo los lineamientos establecidos en el documento Recomendaciones para el diseño de mezclas asfálticas en caliente con RAP del IMT. Dicho documento señala que, para un lote aproximado de 1,000 toneladas, deben tomarse entre tres y cinco muestras distribuidas estratégicamente a lo largo de toda la pila de almacenamiento. Cuando se requiera una caracterización más detallada o se desee evaluar a fondo la variabilidad del material, es recomendable incrementar el número de muestras. 2.1.1. Determinación de la granulometría del RAPLa granulometría del RAP se determina mediante el tamizado del material obtenido del muestreo, el cual está conformado por el agregado pétreo y el ligante asfáltico envejecido adherido. Este ensayo permite conocer la distribución inicial del material tal como se recibe del acopio, así como evaluar la variabilidad asociada al fresado y a la gestión del RAP. Para realizar el ensayo, el material se seca previamente y se determina su granulometría conforme al procedimiento establecido en la norma ASTM C136 (Método de ensayo estándar para el análisis granulométrico de agregados finos y gruesos mediante tamizado). La granulometría obtenida refleja la condición real del RAP antes de cualquier procesamiento adicional, sirviendo como referencia para evaluar la consistencia del acopio y apoyar la elaboración de las mezclas utilizadas en el diseño volumétrico y la evaluación del desempeño. Cabe mencionar que, debido a la presencia del ligante adherido, la granulometría del RAP sin procesar no se utiliza para el cálculo de la granulometría de diseño, ya que no representa la distribución real del agregado limpio. 2.1.2. Variabilidad del RAPDe acuerdo con la publicación técnica 910 del IMT, la variabilidad del RAP constituye un factor crítico en el proceso de diseño. Esta variabilidad impide que las mezclas producidas con material reciclado sean evaluadas bajo las mismas tolerancias que aquellas elaboradas al 100% con materiales de banco; por lo tanto, los márgenes de tolerancia deben ajustarse en función del porcentaje de RAP que se incorpore. En consecuencia, uno de los puntos clave en el diseño físico de la mezcla será determinar la cantidad máxima de RAP que se puede añadir sin comprometer significativamente la homogeneidad de las propiedades globales. 2.2. Contenido de asfaltoCuando se requiere conocer el contenido de asfalto y la información del agregado, pueden emplearse diversos métodos. El ligante puede extraerse del RAP utilizando disolventes mediante procesos de centrifugado, extractores al vacío o por reflujo; o bien, puede eliminarse mediante combustión en un horno de ignición. En ambos enfoques se calcula el contenido de asfalto por diferencia de masa y se conserva el agregado para su evaluación posterior. Dado que los hornos de ignición pueden causar degradación térmica en ciertos tipos de agregados, se debe tener precaución al analizar la granulometría resultante de este proceso. En la Figura 1 se presentan los métodos disponibles para la separación del ligante asfáltico y el agregado cuando únicamente se requiere determinar el contenido de asfalto. Asimismo, se ilustran los procedimientos aplicables cuando es necesario caracterizar las propiedades físicas del ligante recuperado, lo cual es especialmente relevante en mezclas con contenidos de RAP superiores al 20%.
Figura 1. Métodos disponibles para extracción y recuperación del ligante asfáltico 2.2.1. Método de igniciónEl método más común para determinar el contenido de asfalto del RAP y recuperar el material pétreo para otros ensayos es el método de ignición, bajo los lineamientos de las normas AASHTO T 308 o ASTM D6307. Las principales ventajas de este procedimiento son la rapidez de los resultados y el corto tiempo de ejecución. Sin embargo, uno de sus inconvenientes metodológicos es que, para obtener el contenido exacto de asfalto de una muestra, es indispensable conocer el factor de corrección por calibración del material pétreo. En agregados vírgenes, este factor de corrección se determina analizando muestras de control con un contenido de asfalto conocido; el factor corresponde a la diferencia entre el contenido real y el obtenido en el ensayo. En el caso del RAP, al no ser posible disponer de una muestra original con contenido de ligante conocido de forma fehaciente, el cálculo directo del factor se imposibilita. Afortunadamente, los factores de corrección del material pétreo suelen mantenerse constantes a lo largo del tiempo si los agregados proceden históricamente del mismo banco. Por lo tanto, se puede adoptar un factor de corrección medio histórico de la región si existe certeza técnica de que el RAP contiene agregados de las mismas fuentes que las mezclas asfálticas comerciales vigentes. Debe notarse que estos factores de corrección pueden ser exclusivos de la mezcla analizada, variando según el equipo y el operador. No es aconsejable emplear los resultados de unas cuantas extracciones con disolvente para calibrar el método de ignición del mismo RAP, ya que los métodos con solventes suelen presentar un mayor sesgo respecto al contenido real de cemento asfáltico. Finalmente, los agregados recuperados por ignición son útiles para el análisis granulométrico y la mayoría de las pruebas físicas, aunque se debe considerar que ciertas litologías experimentan cambios significativos en su masa al ser expuestas a las elevadas temperaturas del horno 2.2.2. Extracción por disolvente- centrifugado y refluxEstos métodos de ensayo cubren la determinación cuantitativa del contenido de ligante asfáltico en mezclas asfálticas y muestras de pavimento. El agregado obtenido mediante estos métodos puede utilizarse para análisis granulométrico conforme al Método de Ensayo D5444. La mezcla asfáltica se somete a extracción utilizando tricloroetileno (TCE), bromuro de n-propilo (nPB) o cloruro de metileno, mediante el equipo de extracción correspondiente al método específico. El contenido de ligante asfáltico se calcula por diferencia, considerando la masa del agregado extraído, el contenido de humedad (si se determina) y la materia mineral presente en el efluente (solución ligante-solvente). El contenido de ligante asfáltico se expresa como porcentaje en masa de la mezcla libre de humedad. Todos estos métodos de ensayo pueden utilizarse para la determinación cuantitativa del contenido de ligante asfáltico en mezclas asfálticas y muestras de pavimento, con fines de aceptación según especificaciones, evaluación de desempeño, control de calidad e investigación. Cada método establece el solvente o los solventes permitidos, así como los reactivos adicionales que pueden emplearse en el procedimiento. El método de extracción por centrifugado consiste en separar el ligante asfáltico de la mezcla mediante la acción de un solvente (como tricloroetileno, bromuro de n-propilo o tolueno) y fuerza centrífuga. Se prepara una muestra seca de entre 500 y 3000 gramos, se cubre con el solvente y se deja reposar para facilitar la disolución del ligante. Luego, se instala un anillo filtrante en el recipiente, se cierra herméticamente y se inicia la centrifugación, aumentando progresivamente la velocidad hasta un máximo de 3600 rpm. Se realizan al menos tres lavados con solvente, recolectando el efluente hasta que tenga un color pajizo claro. El agregado extraído se seca al aire y posteriormente en horno a 110 ± 5 °C durante 1 a 2 horas. Finalmente, se determina la masa del agregado seco y se calcula el contenido de ligante por diferencia. Este método permite recuperar el agregado para análisis granulométrico, pero no el ligante para ensayos de propiedades.
Figura 2. Equipo de centrifugado
Por otro lado, el método de extracción por reflujo emplea un sistema de condensación continua del solvente caliente sobre la muestra. La mezcla asfáltica se coloca en marcos metálicos con conos filtrantes dentro de un cilindro de vidrio resistente al calor. Se vierte el solvente y se inicia la ebullición controlada mediante una placa calefactora. El vapor se condensa y recircula sobre la muestra, disolviendo el ligante. El proceso continúa hasta que el efluente tenga un color claro. Luego, se apaga el sistema, se deja enfriar y se retiran los marcos para secado en horno. El ligante queda disuelto en el solvente, por lo que se requiere un paso adicional de recuperación (por ejemplo, con evaporador rotatorio) si se desea analizar sus propiedades. Este método es más lento, pero permite una extracción más completa y es adecuado para mezclas con alto contenido de RAP 2.2.3. Recuperación del ligante del solvente-RotavaporCuando se emplean contenidos de RAP superiores al 15 % en una mezcla asfáltica, es fundamental caracterizar las propiedades del ligante recuperado, ya que este influye directamente en el desempeño y la durabilidad del pavimento. Para realizar dicha caracterización es necesario separar el ligante del solvente utilizado durante la extracción. El material sometido al proceso de recuperación corresponde al ligante disuelto en el solvente, obtenido mediante cualquiera de los métodos de extracción, ya sea por centrifugado o por reflujo. Existen diversas técnicas para separar el solvente del ligante; sin embargo, el uso del evaporador rotatorio (Rotavapor) es el procedimiento más común debido a su eficiencia, control térmico y menor impacto en las propiedades del ligante recuperado. De manera alternativa, puede emplearse el método Abson; no obstante, su aplicación es menos frecuente, ya que diversas publicaciones reportan que ocasiona un mayor envejecimiento del ligante durante el proceso. El método con evaporador rotatorio está diseñado para recuperar el ligante minimizando los cambios en sus propiedades, permitiendo obtener un material adecuado para su posterior evaluación. Una vez que el ligante ha sido disuelto mediante un solvente apropiado durante la extracción, este debe recuperarse sin que se alteren significativamente sus características. El asfalto recuperado puede ensayarse mediante los mismos métodos aplicables al cemento asfáltico original, lo que permite realizar comparaciones entre el ligante virgen y el ligante recuperado del RAP. El procedimiento de recuperación mediante Rotavapor consiste en separar el ligante del solvente a través de la aplicación de vacío, calentamiento controlado y rotación continua. La muestra previamente obtenida por centrifugado se coloca en el matraz de destilación; posteriormente, se aplica vacío e inicia la rotación del matraz dentro de un baño de aceite caliente, manteniendo una temperatura de 140 °C para favorecer la evaporación del solvente. Una vez que la mayor parte del solvente ha sido removida, se incrementan el vacío y la velocidad de rotación para eliminar el solvente residual, manteniendo estas condiciones durante aproximadamente 10 minutos. Finalmente, el ligante recuperado se transfiere a un recipiente adecuado y queda listo para la evaluación de sus propiedades reológicas y fisicoquímicas.
Figura 3. Rotavapor
Una vez que el ligante del RAP ha sido extraído y recuperado, es necesario determinar sus propiedades. El ligante recuperado debe ensayarse en el reómetro de corte dinámico (DSR) a una temperatura alta, tratándolo como si fuera un ligante original sin envejecimiento. Posteriormente, el ligante restante debe envejecerse en el horno de película delgada rotatoria (RTFO) y ensayarse nuevamente en el DSR y en el reómetro de viga en flexión (BBR). 2.2.4. Determinación de las propiedades de los agregados producto de RAP.El agregado recuperado tras determinar el contenido de ligante debe analizarse para conocer su granulometría y algunas propiedades físicas. Si se utilizó extracción con disolvente, el agregado debe secarse completamente en un horno o frente a un ventilador antes de ensayarlo. Si se utilizó el horno de ignición, el agregado debe enfriarse completamente antes de manipularlo. 2.2.4.1. Granulometría del Agregado RAP Se consideran dos formas de preparación de muestra: en la primera, el RAP se incinera como una sola fracción, sin separación previa entre agregados finos y gruesos; en la segunda, se divide previamente en dos fracciones (finos y gruesos) antes de la incineración. Una vez incineradas ambas muestras, se procedió a determinar su granulometría conforme al procedimiento establecido en la norma ASTM C136 – Método de ensayo estándar para el análisis granulométrico de agregados finos y gruesos mediante tamizado. Este paso resulta fundamental, ya que la distribución granulométrica obtenida se emplea directamente en el diseño de la mezcla asfáltica. El análisis se realizó de manera independiente para cada tipo de muestra: De acuerdo con el apartado 2.1.1. de la Publicación Técnica “Recomendaciones para el diseño de mezclas asfálticas en caliente con RAP”, Se debe considerar una sola fracción de RAP, ya que las características del material virgen de aporte predominan en el desempeño. Para concentraciones intermedias a altas de RAP se recomienda emplear dos fracciones, en este caso el RAP ya tiene influencia sobre la mezcla final. 2.2.4.2. Gravedad Específica del Agregado RAPPara calcular los vacíos en el agregado mineral (VAM) y estimar el contenido de ligante efectivo, es indispensable conocer la gravedad específica bruta combinada (Gsb) del conjunto de agregados. En mezclas con RAP, obtener este parámetro con precisión es complejo, ya que la separación del ligante adherido mediante solventes o ignición puede degradar mecánicamente las partículas pétreas o alterar el contenido real de material fino, distorsionando los valores de densidad. Para solventar este inconveniente sin recurrir a la medición directa sobre las fracciones recuperadas, la metodología internacional plantea dos alternativas de estimación analítica: 1. Usar la gravedad específica efectiva del agregado RAP en lugar de la gravedad específica aparente. 2. Calcular la gravedad específica aparente del agregado RAP, Este valor puede estimarse a partir de la gravedad específica máxima teórica de la mezcla con RAP y un valor asumido de absorción del agregado RAP. Este enfoque es eficaz siempre que se tenga una estimación razonablemente confiable de la absorción del material reciclado. Para obtener resultados más precisos, lo ideal es contar con un historial documentado de los materiales utilizados en la pavimentación original. Sin embargo, en México no se dispone comúnmente de este tipo de información. Por ello, se recomienda comenzar a generar dicho historial cuando se tenga la intención de reutilizar el material, una vez que el pavimento haya alcanzado el final de su vida útil. 3 CONCLUSIONESEl uso de RAP se implementa como una estrategia que disminuye el impacto ambiental al reducir el uso de agregados vírgenes y ligante nuevo, optimizando además los costos en obras de conservación. Sin embargo, la alta variabilidad de este material exige una gestión estricta desde su procesamiento; por lo tanto, homogeneizar los montículos y controlar la humedad son pasos indispensables para asegurar la repetibilidad y la confiabilidad del diseño volumétrico de la mezcla. Como marco de referencia técnico y normativo para el desarrollo de este documento, se tomaron como base las publicaciones técnicas 900 y 910 del Instituto Mexicano del Transporte (IMT), así como las especificaciones de la norma N·CMT·4·05·010/26. 4 bibliografÍaLimeta Dionet, E. J., Delgado Alamilla, H., & Solorio Murillo, R. (2025). Desempeño mecánico de mezclas asfálticas con bajos contenidos de RAP (Publicación Técnica No. 900). Instituto Mexicano del Transporte. Limeta Dionet, E. J., Delgado Alamilla, H. (2025). Recomendaciones para el diseño y control de calidad de mezclas asfálticas en caliente con RAP (Publicación Técnica No. 910). Instituto Mexicano del Transporte. Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes. (2026). N-CMT-4-05-010/26: Calidad de Mezclas Asfálticas Recicladas en Caliente. Normativa para la Infraestructura del Transporte. LIMETA Esbeydi Janet CURIEL Norma Patricia “Las opiniones expresadas en esta publicación son de los autores y no necesariamente reflejan los puntos de vista del Instituto Mexicano del Transporte” |
