maeca
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planta de asfaltoTRANSCRIPT
Universidad de Oriente
Núcleo Anzoátegui
Extensión Región Centro-Sur Anaco
Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas
Departamento de Sistemas Industriales
Asignatura: Seminario de Ing. Industrial
Planta de Asfalto
MAECAMSc. Juan Bousquet Bachilleres
Adriana Carrasquero C.I. 20.712.253
María Liscano C.I. 24.229.782
Pedro Bermúdez C.I. 20.448.807
Anaco, Enero 2015
INDICE
Portada
Índice
Introducción
Capítulo I
Generalidades
1.1 Reseña Histórica……………………………………………………………... 1
1.2 Misión………………………………………………………………………….. 1
1.3 Visión…………………………………………………………………………... 2
1.4 Ubicación Geográfica………………………………………………………… 2
1.5 Organización Empresarial…………………………………………………… 2
1.6 Marco Teórico………………………………………………………………… 3-6
1.6.1 Propiedades Físicas de los Materiales Asfalticos……………………… 6-9
1.6.2 Método de Fabricación de Mezcla Asfáltica…………………………….. 9
1.6.3 Montaje de una Planta Asfáltica en Caliente……………………………. 10-12
1.6.4 Componentes de una Planta Asfáltica Mezcladora de Tambor………. 13-18
1.6.5 Realización de Rampa para la Alimentación de Agregados…………... 18-19
1.6.6 Instalación del Sistema de Aire Comprimido……………………………. 19-21
1.6.7 Instalación del Sistema de Almacenamiento, Calentamiento y
Alimentación del Cemento Asfáltico…………………………………………… 21-22
1.6.8 Instalación del Sistema de Alimentación de Combustible……………. 22-24
1.6.9 Instalación de Caseta de Control………………………………………… 24
1.6.10 Instalación de Silo y Transportador Escalonado……………………… 24-25
1.6.11 Instalación de la Báscula………………………………………………… 25-26
1.6.12 Instalación de Generadores…………………………………………….. 26-27
1.6.13 Instalación del Sistema de Iluminación……………………………….. 27-28
1.6.14 Sistema de Protección contra descargas Electro Atmosféricas…….. 28
Perfil Profesional del Ingeniero Industrial dentro de la Empresa…………… 28-30
Capítulo II
Marco Metodológico………………………………………………………………. 31-43
Capítulo III
Descripción del Proceso Productivo de Mezcla Asfáltica en la Planta de
Asfalto MAECA……………………………………………………………………. 44-48
Conclusiones………………………………………………………………………. 49-50
Recomendaciones………………………………………………………………… 51
Bibliografía…………………………………………………………………………. 52
INTRODUCCION
Desde el inicio de los tiempos, el hombre ha sido un agente modificador,
aprovechando los recursos para mejorar su calidad de vida; creando instrumentos,
artefactos, dispositivos y equipos para este fin. El surgimiento de las Plantas de
Asfalto, no es la excepción; además, la aparición del automotor con rodaje
neumático, que obtuvo el favor del público y que reclamó buenos caminos,
conjuntamente con el transporte comercial que creó la dependencia “camino-
camión”, esto llevó a la necesidad de mecanizar el proceso de producción de
mezcla asfáltica.
Las Plantas de Asfalto son el conjunto de elementos, dispositivos, mecanismos,
equipos y sistemas dispuestos de tal manera para producir mezcla asfáltica en
caliente. La mezcla asfáltica en caliente, es la capa de superficie para pavimentos
constituida de agregados pétreos mezclados con material bituminoso, en planta
central y en caliente. Puede ser de textura abierta o cerrada según las
características de graduación de los agregados pétreos. Las mezclas asfálticas en
caliente están constituidas por cemento asfáltico y agregados pétreos. Los
agregados pétreos se dividen en: gruesos, finos y rellenos minerales; el cemento
asfáltico es un ligante denso que se emplea en la preparación de las mezclas y
necesita calentarse para obtener fluidez.
El principio básico de las plantas para mezcla asfáltica en caliente es la
dosificación exacta de los agregados, regularmente por peso, al igual la
dosificación del cemento asfáltico. Las plantas de asfalto pueden clasificarse de
acuerdo a: forma de producción, su capacidad de producción y de acuerdo a su
movilidad. Según su capacidad de producción, ésta se da en Toneladas por hora y
de acuerdo a su movilidad en portátiles y estacionarias.
En la actualidad, los proyectos viales son trascendentales para el desarrollo de
una nación, permitiendo el intercambio comercial, socio-cultural, además de
promover el desarrollo en todas sus concepciones, este hecho reclama la
producción de mezclas en caliente, principalmente por sus características.
CAPITULO I
GENERALIDADES
1.1 Reseña Histórica
La planta para mezclas asfálticas y edificaciones MAECA C.A, inicia
actividades en 2003, con el proceso de producción de asfalto utilizando la
tecnología de flujo paralelo, tecnología que le permitía diseñar el concreto asfaltico
para la construcción de nuevas vías nacionales y extra urbanas y la Base de
Asfalto Caliente (BAC-1 o BAC-2), los cuales se utilizan comúnmente para las vías
urbanas. Siendo la capacidad de producción de 70 toneladas por hora (ton/hr).
Las alcaldías, gobernaciones y la industria petrolera para la fecha se
convirtieron en los principales clientes para la venta de asfalto, por otra parte la
empresa logro contratar importantes obras que le permitieron no solamente
fabricar el asfalto sino también diseñar la estructura de pavimento y
posteriormente colocarlo garantizando la calidad exigida por sus clientes.
El área total con que cuenta la planta de asfalto es de 10.000 m2, divididos en:
área administrativa, taller mecánico, estacionamiento, línea de producción de
asfalto, picadora de piedra y patios de almacenamiento de materia prima. Se
dispone de 15 trabajadores, entre administrativos, técnicos y operarios.
1.2 Misión
Promover, fortalecer y consolidar un proceso productivo y administrativo
integral, eficaz, eficiente y efectivo que incremente la producción de mezclas
asfálticas diariamente, para los trabajos de pavimentación, repavimentación y
mantenimiento de las vialidades a nivel local, regional y nacional.
1
1.3 Visión
La misión principal de esta empresa es maximizar la producción de las de
mezclas asfálticas, de manera eficiente y rentable, en armonía con el medio
ambiente y el crecimiento socioeconómico del país.
1.4 Ubicación Geográfica
La planta para mezclas asfálticas y edificaciones MAECA C.A, se encuentra
ubicada en la carretera nacional Cantaura – Tigre en el municipio Pedro María
Freites del estado Anzoátegui a 1kilometro del distribuidor de la ciudad de
Cantaura.
1.5 Organización Empresarial
2
GERENTE
ADMINISTRACION
SECRETARIA Y RECEPCIONIST
A
JEFE DE PLANTA
OPERADORES DE
MAQUINARIAS
CHOFERES Y COLOCADORES
DE ASFALTO
JEFE DE TALLER
MECANICOS
1.6 Marco teórico
Petróleo
Constituye el principal compuesto energético de la humanidad, que en los
últimos 100 años aporta el mayor porcentaje de la energía consumida en el
mundo.
Su existencia se conoce desde épocas re motas, pero fue a partir del inicio del
siglo XX, cuando comenzó el desarrollo de la industria petrolera, incorporándose
Venezuela en la misma en el año 1926 con el gobierno de General Juan Vicente
Gómez.
El petróleo está conformado por una mezcla de hidrocarburos entre los que se
encuentran gasolina, gas metano, gas-oil, aceites, kerosene, etc.
Siendo su último derivado, el asfalto, que es el utilizado para la fabricación de
las mezclas asfálticas.
Existen diferentes tipos de crudo que se clasifican de acuerdo a su densidad,
esta clasificación está vinculada a la relación entre el peso específico y la fluidez
de los crudos con respecto al agua y se miden a través de grados API (American
Petroleum Institute).
Según esta clasificación, el petróleo puede ser liviano o ligero, mediano, pesado
o extra pesado.
En Venezuela existen diferentes tipos de petróleo que se extraen de distintas
zonas del territorio nacional, siendo las más importantes: Furrial en Monagas,
Zuata en Anzoátegui, Boscán en Monagas, Bachaquero y Tía Juana en el Zulia.
En la zona oriental de Venezuela, es la zona del país donde se extraen 2
millones de barriles diarios, lo que representa 65% del total de la producción, que
se ubica en 3,2 millones de barriles diarios, según cifras del año 2008 de PDVSA.
Mientras que en el Occidente el bombeo es de un millón de barriles diarios, área
en la que hay campos petroleros que están en declinación.
El crudo liviano es el de mayor demanda en el mercado petrolero mundial y en
Venezuela se produce en su mayoría en el Zulia, específicamente en los campos
de Tía Juana y Bachaquero, ubicados en la Costa Oriental del Lago. Venezuela
posee la refinería más grande del mundo denominada “Complejo Refinador
3
Paraguaná” (CRP), compuesto por las Plantas de Amuay y Cardón, en el estado
Falcón, este complejo tiene una capacidad de refinación de 940 mil barriles diarios
(MBD).
También cuenta con la Refinería El Palito, ubicada en las costas del estado
Carabobo y procesa actualmente un promedio de 130 (MBD). Este complejo se
encarga del suministro de combustible al centro occidente del país.
Por su parte la Refinería de Puerto la Cruz, posee una capacidad de
procesamiento de 203 MBD, la refinería Bajo Grande, situada en el Zulia con
capacidad para refinar 15 (MBD) y la refinería San Roque, ubicada en el estado
Anzoátegui que procesa 5 (MBD).
La refinación es el proceso de transformación de petróleo crudo para obtener
combustible y productos químicos de uso doméstico e industrial.
Comienza con la llegada del petróleo crudo a la Refinería, por la vía marítima
(buques tanque) y por vía terrestre (oleoducto), donde se almacenan en tanques
especiales, luego es enviado hacia las plantas de la Refinería para la
transformación.
El proceso inicial de la refinación es la destilación del crudo, que básicamente
consiste en:
a) Calentar el petróleo en un horno a altas temperaturas.
b) Hacer circular por torres de fraccionamiento, en las que la temperatura varía
gradualmente desde el fondo hasta el tope de cada torre. Las citadas están
provistas de dispositivos llamados ¨Bandejas¨ en los que los productos se
condensan y separan de acuerdo a sus puntos de ebullición.
c) Extraer los distintos productos, en forma continua de acuerdo a sus puntos
de ebullición.
Por la parte superior de la torre se obtiene el gas licuado y la gasolina
(bencina), más abajo le siguen los llamados productos intermedios como kerosene
doméstico, (parafina) y de aviación, y el petróleo diesel usado como combustible
en camiones y maquinaria pesada. Al fondo de la torre se extrae el crudo
reducido, que sometido a nuevos procesos de fraccionamiento permite obtener el
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asfalto, que tal como se indicó es usado para preparar mezclas asfálticas en
carreteras, calles y caminos.
Asfalto
Es un material cementante, de color marrón oscuro o negro, de consistencia
sólida, semisólida o líquida de acuerdo al tipo de petróleo procesado, en los cuales
los principales componentes son los bitúmenes, y que son obtenidos como residuo
en la refinación del petróleo.
Los tipos de Asfalto de pavimentación que pueden obtenerse comercialmente
en el mercado nacional pueden clasificarse como cemento asfáltico los cuales son
el producto directo de la refinación y asfalto líquido que es el cemento asfaltico
mezclado con un solvente.
Las propiedades físicas de los materiales asfálticos que son de interés para la
ingeniería de asfalto son: consistencia, durabilidad adherencia, cohesión y pureza.
Los cementos Asfálticos tal como son producidos son empleados en la
pavimentación de carreteras. Se clasifican tradicionalmente en varios tipos, o
grados, en función a su penetración o viscosidad, (Ver Cuadro Nº1).
Cuadro Nº1.Clasificación de los Cementos Asfáltico
Penetración Viscosidad absoluta
40mm-50mm (más duro) AC-40=4000 Poise
60mm-70mm AC-20=2000 Poise
85mm-100mm
120mm-150mm
AC-10=1000 Poise
AC-5= 500 Poise
200mm-300mm(más blando) AC-2,5= 250 Poise
Fuente: Instituto Venezolano De Asfalto
En Venezuela hasta el año 1995 se identificaban los Cementos Asfalticos (CA),
en función de su penetración, pero a partir de esa fecha se modificó laNorma
COVENIN 1670, y esa clasificación se hace de acuerdo a la viscosidad. Solo se
comercializan los tipos A-20 y A-30 con las propiedades físicas señaladas.
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Panta de Asfalto
Una Planta de Asfalto es un conjunto de equipos mecánicos y electrónicos en
los que los agregados son combinados, calentados, secados, y mezclados con el
asfalto en forma líquida, para producir una mezcla asfáltica en caliente, que debe
cumplir con ciertas especificaciones. Una planta de asfalto puede ser pequeña o
grande. Puede ser fija (situada en un lugar permanente) o puede ser portátil
(transportada de una obra a otra).
Clasificación de Plantas Asfálticas para Mezcla en Caliente
Las plantas para mezcla asfáltica en caliente pueden clasificarse de la siguiente
manera:
1. De acuerdo a la forma de producción:
Continuas: Convencionales Tambor Mezclador
Intermitentes: De Bachada por peso de mazada
1. Según su Capacidad de Producción:
Se clasifican según su capacidad de producción en Ton / hora
2. De acuerdo a su Movilidad:
Portátiles
Estacionarias
1.6.1 Propiedades Físicas de los Materiales Asfalticos
Entre las propiedades más resaltantes de esta materia, relacionadas con las
obras de asfalto, se encuentran:
a) ConsistenciaSe define como el grado de fluidez (plasticidad), o resistencia a la deformación,
de un material asfáltico a una temperatura determinada. Se debe recordar que
esta es una característica fundamental de cualquier asfalto, y lo que permite
considerarlos como “termoplásticos”, es decir que su consistencia cambia con la
temperatura; mientras más caliente esté un asfalto, menor será su viscosidad, es
decir será más fluido.
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b) Durabilidad
Se trata de la capacidad de un ligante o mezcla asfáltica para mantener sus
propiedades originales cuando es sometido a los procesos normales de trabajo en
la obra. Estos procesos son los de almacenamiento y mezclado en planta,
transporte, extendido y compactación en el pavimento, y luego durante la etapa de
trabajo a lo largo del período de servicio en obra. Es una propiedad que es
evaluada, a través del desempeño o comportamiento de la mezcla en el
pavimento, y que depende no solo del material asfáltico sino del diseño de la
mezcla, características de los agregados y proceso de producción.
c) Adherencia
Se traduce como la capacidad de un ligante asfáltico para pegarse mientras
está caliente, y mantenerse unido a un agregado después de enfriarse, aun en
presencia de agua y paso de los vehículos. La adherencia es una propiedad
inherente al asfalto, pero depende también del tipo, cantidad y calidad del
agregado. La adherencia se mide en la combinación asfalto-agregado, ya sea por
ensayo de inmersión estática o dinámica, y mejor aún, por la medición de la
pérdida de estabilidad mecánica de la mezcla.
d) Cohesión
Consiste en la habilidad de un material asfáltico para mantener firmemente
unidas las partículas de agregados, después que la mezcla ha sido compactada y
se ha enfriado a la temperatura ambiente. Es el aporte fundamental del líquido
asfáltico al unirse a la fracción fina de la combinación de agregados.
e) Pureza
La pureza de un asfalto está relacionada con el grado de carencia de materiales
insolubles en bisulfuro de carbono. Los asfaltos provenientes de procesos de
refinación son, en forma general, más de 99 % solubles y por lo tanto son
prácticamente bitúmenes puros.
Por otra parte, la pureza también se relaciona con que los asfaltos no
contengan agua. Un asfalto de refinería está totalmente libre de agua, pero
durante su transporte o manejo en planta puede haber agua libre que es atrapada
7
por el asfalto formándose burbujas que pueden hacer explosión cuando el asfalto
se calienta a las temperaturas de trabajo.
f) Calidad y Cantidad de los Agregados
Unida a la importancia de las propiedades físicas del cemento asfaltico, se
encuentra también los agregados que forman parte clave de la mezcla asfáltica
recibiendo esta denominación cualquier material mineral, en forma de partículas,
granos, o fragmentos que, adecuadamente proporcionados en diferentes tamaños,
conforman una mezcla asfáltica. Los agregados convencionales son las arenas
simplemente cernidas o lavadas, la grava de río natural, generalmente de granos
redondeados o angulares para facilitar la trituración y los provenientes de
canteras, como las calizas y los granitos de forma plana. Los agregados
conforman aproximadamente entre el 90 y el 95 % del total de la mezcla asfáltica.
Los agregados se clasifican de acuerdo a su origen o al proceso de obtención,
pudiendo ser:
I. Agregados Naturales
Se trata de aquellos materiales que se emplean tal como han sido obtenidos de
los saques, préstamos o río natural, sin ningún otro procesamiento que la
eliminación del sobre tamaño.
II. Agregados Procesados
Se denomina Agregados Procesados a los materiales que han sido triturados y
cernidos con el fin de modificar su forma, tamaño y distribución granulométrica, y
en un menor grado su textura.
III. Agregados Sintéticos o Artificiales
Están conformados por los agregados que no se encuentran en la naturaleza y
se obtienen como producto del procesamiento físico o químico de otros materiales.
IV. Combinación de Agregados
Muy rara vez se obtiene un material que, sin ser procesado o mezclado con
otro(s), satisfaga directamente los requisitos granulométricos impuestos en las
especificaciones de construcción de carreteras. La insuficiencia granulométrica
que presenta un agregado puede ser resuelta mediante la adición, o combinación,
8
de uno o más agregados adicionales, de tal manera, que la mezcla que de ellos
resulte, cumpla con los parámetros que tales especificaciones establezcan
.
1.6.2 Métodos de Fabricación de Mezcla Asfáltica
Una vez seleccionado el tipo de mezcla, los agregados, la Combinación de
Diseño (CD) y el material asfáltico, se determinará el porcentaje óptimo de
Cemento Asfáltico según los procedimientos descritos en los ensayos Marshall,
Contenido de Vacíos y Densidad de Briquetas (Métodos ASTM D-1559, ASTM D-
3203 y ASTM D-1189). Este método fue desarrollado por Bruce Marshall,
ingeniero bituminoso del Departamento de Carreteras del estado de Mississippi,
este tiene como objetivo determinar el contenido de asfalto óptimo para una
mezcla particular de agregados, provee información acerca de las propiedades del
asfalto de la mezcla caliente y establece la densidad óptima y el contenido de
vacío que debe ser encontrado durante la construcción del pavimento. Este
método se aplica únicamente a mezclas en caliente, usando agregados con
tamaños máximos de 25mm o 1 pulgada.
1.6.2.1 Producción de Mezcla en Caliente
Consiste en el proceso de elaboración de mezcla, en planta y en caliente
(Temperatura de 150 °C), donde la dosificación de los agregados: agregado
grueso, agregado fino, rellenador (filler), polvo mineral y cemento asfáltico se
realiza por medio de métodos estrictamente controlados; dando lugar a la
obtención de una mezcla homogénea que se tiende y se compacta en caliente
para formar una capa densa y uniforme.
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1.6.3 Montaje de una Planta Asfáltica en Caliente
1.6.3.1 Consideraciones Generales para la implementación de una para
Mezcla Asfáltica en Caliente.
Para la implementación, selección del tipo de planta, ubicación y puesta en
marcha de una planta para mezcla asfáltica en caliente, deben de tomarse en
consideración: los aspectos de mercado, aspectos legales; técnicos, financieros y
ambientales, principalmente. De alguna manera todos estos aspectos están
relacionados unos con otros y será necesario un adecuado estudio de cada uno
de ellos, para definir las relaciones entre ellos y poder obtener resultados
optimizados para la toma de decisiones.
Del estudio correcto de los aspectos mencionados anteriormente, dependerá el
que se eviten problemas posteriores y por ende el éxito del proyecto sobre la
implementación de la planta, que por supuesto se verá reflejado en que el
proyecto sea rentable.
1.6.3.1.1 Consideraciones Legales
Es el conjunto de normas que se deben de cumplir para la inscripción de la
empresa y posterior autorización para operar. Dependiendo el lugar donde se
desee implementar la planta se deberán cumplir con distintos requerimientos de
las autoridades respectivas, esto implicará en muchos casos pagar los respectivos
impuestos y cumplir con las leyes gubernamentales o municipales.
1.6.3.1.2 Estudios de Mercado
El estudio de mercado consiste en evaluar y cuantificar la oferta y la demanda
del producto, en este caso la mezcla asfáltica, tomando en cuenta el análisis de
precio y los canales de comercialización, para poder evaluar la capacidad de
penetración del producto en el mercado. Debemos analizar a quién venderemos
nuestro producto, el precio y la cantidad promedio del mismo.
1.6.3.1.3 Estudio Económico- Financiero
Consiste en calcular todos los costos de implementación de la planta, desde el
transporte, montaje, operación y mantenimiento de la misma y también los costos
de los insumos utilizados en la producción de la mezcla (costos de producción),
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incluyendo estos, la materia prima: cemento asfáltico y agregados; diesel,
lubricantes y mano de obra, así también los gastos administrativos. Se deber
tomar en consideración la vida útil del proyecto, las fuentes de financiamiento y las
razones de rentabilidad.
1.6.3.1.4 Estudio Técnico
Consiste en el estudio de los métodos de producción, evaluación de los
recursos destinados para la producción con que se cuenta, análisis del proceso de
producción, esto con el fin de establecer parámetros como el tipo de maquinaria y
equipos a utilizar. Con esto logramos: mejorar los estándares de calidad, reducir
los costos y mejorar parámetros ambientales entre otros.
1.6.3.1.5 Consideraciones Ambientales
Son todas las consideraciones necesarias para preservar el medioambiente,
entre las que podemos mencionar:
Realización de un estudio de Impacto ambiental que incluye:
Determinar área de influencia
Determinar impactos ambientales
Plan de seguridad para proteger el medio ambiente
Medidas de mitigación
Plan de recuperación ambiental
Planes de seguridad y salud ocupacional
1.6.3.2 Ubicación de la Planta
Las instalaciones deben ubicarse en terrenos parejos y estables, de fácil
acceso, que estén a cubierto de la crecida de ríos, de caída de materiales y
desprendimientos de rocas o avalanchas.
Es importante considerar los vientos predominantes, de manera de no causar
molestias a las propiedades cercanas y a los trabajadores con el polvo del traslado
de agregados pétreos y los gases de la planta.
1.6.3.3 Instalación de Combustibles
Para evitar derrames en estanques de combustibles se deberá disponer de
bandejas o pretiles, o arena y drenajes adecuados para absorber los posibles
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derrames. Estos drenajes no desembocarán en desagües de aguas lluvias,
alcantarillados o lugares que puedan provocar contaminación.
1.6.3.4 Circulación de vehículos y máquinas
Es imprescindible planear la circulación de los vehículos al interior de la planta,
siendo conveniente que sea en un solo sentido, para evitar accidentes por
choques y atropellos. Esta planificación debe incluir la elección de los accesos y
salidas y la adecuada señalización.
Vista en planta de la instalación típica de una Planta de Tambor Mezclador
12
1.6.4 Componentes de una Planta Asfáltica Mezcladora de Tambor
1.6.41 Acopio y Alimentación en Frío de los Agregados
1.6.4.1.1 Acopio de Agregados
Se hace en pilas o montones construidos cuidadosamente sobre superficies
limpias y estables, tomando las previsiones necesarias para evitar que los
materiales se mezclen o contaminen. El movimiento de vehículos hacia y desde
pilas debe ser fácil, sin estorbos. Por lo tanto no es conveniente almacenar cerca
de la planta más reservas de material que las necesarias para algunos días. Para
operar bien, la cantidad de materiales que entran al acopio debe ser del mismo
orden, aproximadamente, que la cantidad correspondiente de los mismos que se
retira del acopio.
El manejo del filler es distinto porque se aglutina o endurece al humedecerse.
Se lo almacena separado para protegerlo de la humedad.
1.6.4.2 Aprovisionamiento de las Unidades de Alimentación en Frio
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El sistema de alimentación del agregado frio construye el mayor componente de
la planta de mezcla asfáltica en caliente. Se puede cargar con los siguientes
métodos o una combinación de los mismos:
1. Tolvas descubiertas, con dos, tres o cuatro compartimientos alimentadas
generalmente por una grúa con balde de almeja o por un cargador frontal.
2. Túnel situado bajo los monons de acopio, separados por mamparas de
contención, para amontonar los mariales sobre el túnel se usan cintas
transportadoras, camiones, grúas o cargadores frontales.
3. Grandes tol o depósitos. para alimentarlos se usan camiones, vagones
volcadores o volquetas que descargan directamente sobre las tolvas.
1.6.4.3 Elevador de Material en Frio
Están conformadas por una estructura metálica posicionada de tal forma que
recoge el material proveniente de un lugar bajo y lo levanta hasta un equipo
posicionado a mayor altura con la ayuda de una cinta transportadora, la cual es
empujada por un motor eléctrico.
1.6.4.4 Mezclador de Tambor o de Volteo
Es sencillo pero útil. Consiste en un recipiente cilíndrico montado sobre un eje
horizontal y que gira con él. Haciendo girar el cilindro o tambor se mezcla el
contenido. Se usa mucho para mezclar polvos y hormigón o concreto. No tiene
igual para los trabajos que implican dos o tres fases con materiales tan diferentes
como piedras, polvos y agua. Existen varias modificaciones de este tipo. A veces
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el tambor está montado sobre el eje oblicuamente, para que el impulso irregular
acelere y facilite la mezcla. Otras veces, como sucede en el mezclador de
hormigón, se construye con placas desviadoras, rascadores o aradores internos
que desvían el contenido hacia la salida. En otras variantes gira el recipiente en un
sentido y unas aletas interiores en el opuesto. Una modificación empleada, por
ejemplo, en la mezcla del fieltro de pelo tiene aletas desviadoras longitudinales.
Poniendo las aletas desviadoras en discos perpendiculares el eje que dividan al
tambor en varios compartimientos, puede adaptarse este tipo para funcionamiento
continuo.
1.6.4.5 Colector de Polvo y Chimenea de Escape
Opera adyacentemente y en combinación con el secador y esto es necesario
para que la planta trabaje eficientemente. Elimina o reduce el efecto perjudicial
que causa el polvo cuando sale junto con el aire del secador. Los sistemas
colectores modernos son altamente eficientes. Generalmente cuentan con
dispositivos para devolver el polvo recogido al agregado caliente a medida que
este sale del secador y es recogido por el elevador caliente.
Hay tres tipos de colectores de polvo:
Colectores ciclónicos
Colectores de filtro de tejido
Colectores en húmedo
1.6.4.6 Elevador de Material en Caliente
Los elevadores mueven el agregado seco a la parte superior de las torres. Con
las medidas adecuadas para las salidas de las plantas, los elevadores están
diseñados para una vida útil de larga duración y un mantenimiento fácil. Los
materiales de desgaste súper resistentes y el diseño de la rampa de entrada
especial permiten que los elevadores tengan un desempeño superior.
1.6.4.7 Deposito de Cemento Asfaltico Caliente
Cuando las operaciones de pavimentación, son temporalmente interrumpidas,
más que detener la producción de la planta, una tolva de emergencia debe ser
instalada y usada para almacenamiento temporal de la mezcla caliente. Esta es
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usualmente una estructura redonda tipo silo cuyo extremo inferior es en forma de
cono, la mezcla caliente se vacía en la parte superior del silo de manera que caiga
verticalmente al eje de la estructura. La tolva se diseña de manera que la mezcla
se agregue lo mínimo. Cuando se extrae por el fondo se mantiene su uniformidad.
La tolva de emergencia también acelera el cargado de los camiones con mezcla
caliente; ellos pueden ser llenados en cuestión de segundos, mientras que un
camión de la planta tiene que esperar por la producción de varias bachadas antes
de ser llenados.
Las tolvas de emergencia están aisladas y pueden almacenar de 50 a 100
toneladas de mezclas. Pueden usualmente almacenar mezcla caliente hasta 12
horas sin perdidas significantes de temperatura o calidad.
Cuando las operaciones de pavimentación pueden tender la mezcla caliente a
un ritmo mayor del que la planta puede producir, la tolva de emergencia se llena al
principio del día aumentara la producción de la planta diaria.
1.6.4.8 Unidad de Cribado
Es una unidad de clasificación de materiales, diseñada uniformemente
formando una malla metálica la cual posee diferentes compartimientos con
dimensiones y longitudes específicas. Después de que los agregados han sido
calentados y secados, estos son transportados por un elevador de material en
caliente (un elevador cerrado de cubetas) hacia la unidad de la clasificación. En la
unidad de clasificación, el agregado en caliente pasa sobre una serie de cribas
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para tamizar el agregado proveniente del secador y separarlos en las
graduaciones requeridas para alojarlas en las diferentes tolvas individuales de
recepción.
1.6.4.9 Tolvas Calientes
Son usadas temporalmente para almacenar el agregado caliente y cribado en
los diferentes tamaños requeridos. Una tolva caliente deberá ser lo
suficientemente grande para acomodar el material necesario de cada tamaño
cuando el mezclador está operando en toda su capacidad total.
Cada tolva deberá tener un tubo de sobre flujo para prevenir que el agregado
no entre en otra tolva. El tubo de rebosamiento también previene el sobrellenado
hasta el punto donde las mallas vibratorias se mueven sobre el agregado. Si esto
sucede provocaría un atascamiento del material y probable daño de las mallas.
1.6.4.10 Deposito de Relleno Mineral
Las plantas asfálticas de alta calidad, a menudo tienen, sistema de alimentación
separados para introducir relleno mineral a la mezcla. El relleno mineral es
depositado en un alimentador especial montado sobre el terreno y con un
transportador tornillo sin fin, un elevador de polvos y una salida de sobre flujo es
depositada de regreso a una tolva de salida; siendo depositados los agregados en
las tolvas calientes para la mezcla.
1.6.3.11 Cubeta de Pesado de Asfalto
El asfalto puede pesarse en un recipiente especial o puede medirse con un
medidor para cada amasada. Cuando se pesa para cada amasada, se bombea el
asfalto a una cubeta de tara conocida y se pesa en una báscula.
Si se usan dispositivos medidores, la medición es por volumen. Pero como éste
cambia con la temperatura, algunos medidores tienen dispositivos compensadores
que corrigen el flujo de asfalto de acuerdo a la temperatura.
Se debe pesarel volumen de asfalto bombeado entre dos lecturas del medidor,
para poder calibrarlo.
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1.6.4.12 Cabina de Control
En el centro de control se encuentra el centro neurálgico de toda la planta de
asfalto. Existen tres estilos diferentes de centros de control: portátil, reubicable o
estacionario. Cada estilo viene en varios tamaños y configuraciones, que incluyen
versiones de nivel simple o dividido. Los bastidores están soldados en acero y las
cámaras pueden levantarse con grúa sin peligro de torcedura. Los centros de
control tienen calor y aire central, pisos aislados, paredes y techos. Las tejas
acústicas reducen el ruido en la cámara. Las ventanas coloreadas y las luces
fluorescentes elevadas brindan una visibilidad superior. Una ventanilla de billetes
incorporada es estándar. Todos los controles son instalados en fábrica y son
sometidos a pruebas antes de su uso.
1.6.5 Realización de Rampa para Alimentación de Agregados
En la mayoría de los casos, a excepción de algún caso especial, se debe
realizar una rampa para alimentar los agregados a las tolvas del sistema de
alimentación y dosificación, esta rampa se hace necesario debido a la diferencia
de nivel entre el suelo y el borde de las tolvas, y además es necesario que la
alimentación de los agregados, por medio del cargador frontal se realice de una
manera suave, para evitar apelmazamiento.
Es recomendable la realización de una estructura de mampostería en la parte
frontal de la rampa como mínimo para proteger el sistema de alimentación y
dosificación en frío y de ser posible a los lados, para darle mayor seguridad y
firmeza. Las dimensiones de la rampa será de acuerdo a la cantidad de tolvas que
posea la planta, del ancho que ocupen estas y su nivel en la parte frontal lo
18
suficiente para una caída suave y precisa de los agregados. La pendiente deberá
ser lo más suave posible aunque estará limitada por el espacio con que se
disponga para la realización de la misma.
1.6.6 Instalación del Sistema de Aire Comprimido
El sistema de aire comprimido, está compuesto principalmente por dos o tres
compresores dependiendo el caso, el sistema de tuberías y mangueras, unidades
de mantenimiento, válvulas y elementos neumáticos. El sistema neumático se
utiliza para realizar las siguientes funciones:
Proveer aire comprimido para el funcionamiento del quemador
Abrir y cerrar la compuerta del silo de almacenamiento de mezcla asfáltica
Accionar compuertas para control de temperaturas
Proveer aire comprimido al sistema del filtro de mangas (si lo hay)
1.6.6.1 Instalación de Compresores
Se deben instalar en un lugar apropiado tomando en consideración los
siguientes factores:
Ventilación de los compresores
Accesibilidad para reparaciones y/o mantenimiento
19
Seguridad para operar
Protección contra las inclemencias del ambiente
Cercanos a las instalaciones de mayor consumo de aire
Abastecimiento de aire libre y frío
1.6.6.2 Líneas de Aire Comprimido
El aire comprimido es un elemento muy habitual en todo tipo de instalación
industrial. Normalmente se emplea para obtener trabajo mecánico lineal o rotativo,
asociado al desplazamiento de un pistón o de un motor neumático. En otras
ocasiones, se emplea para atomizar o aplicar sprays de barnices o pinturas, que
de otra forma son difíciles de bombear.
Se recomienda para las líneas de aire comprimido la utilización de tubos de
acero o de hierro galvanizado, por ejemplo SMS 1786 ó 1886. Hay también tubos
hidráulicos, que son de acero fabricados en frío de muy buena calidad.
Los tubos de plástico PVC no son recomendables, ya que los mismos se
rompen con facilidad. No se debe olvidar la caída de presión cuando se escogen
los accesorios necesarios para las líneas de aire comprimido, escójalos de baja
resistencia al flujo. Escoja las piezas con radio de curvatura grande (por lo menos
dos veces el diámetro). A continuación se describen otros accesorios necesarios
en las líneas de aire comprimido:
Válvulas: Se recomiendan válvulas de bola con paso total.
Regulador de Presión: Se utiliza cuando se necesita una presión estable y
cuando no es igual la presión en toda la red.
Uniones Rápidas: Son necesarias si se desea utilizar algún equipo
neumático ya sea para reparaciones, mantenimiento o limpieza de la planta.
Cilindros Neumáticos: Son elementos mecánicos, por medio de los cuales
se transfiere potencia a un sistema, proveniente de la presión del aire
comprimido. Se utilizan para abrir las compuertas del silo de
almacenamiento de mezcla asfáltica y para la compuerta de control de
temperatura en el filtro de mangas si lo hubiera.
Electro-Válvulas: Son las válvulas de mando de los cilindros neumáticos
accionadas por controles electrónicos. Libres de mantenimiento.
20
Conjunto de Filtro y Lubricador de la Línea: La vida útil de los cilindros
neumáticos y de las electro-válvulas, dependen de este conjunto, este
conjunto tiene las siguientes funciones:
Filtrar y retener la humedad
Lubricar el aire proporcionado por el compresor al sistema
Regular la presión del sistema (80 a 120 psi para funcionamiento en
la planta).
Es de suma importancia colocar las tuberías de tal forma que no obstruyan el
paso en algún lugar o que representen un peligro, se pueden instalar pegadas por
medio de abrazaderas a la estructura. Se deben evitar por completo las fugas por
mínimas que sean, para evitar que el compresor tenga que trabajar más tiempo
para compensar la pérdida; la fuga a la larga representa grandes costos.
1.6.7 Instalación del Sistema de Almacenamiento, Calentamiento y
Alimentación del Cemento Asfáltico
En las plantas convencionales el montaje de este sistema puede ser difícil ya
que el sistema se compone de caldera, tuberías, serpentines, accesorios, bombas
y tanques, muchos de estos elementos deben instalarse por separado; los tanques
se colocan de forma que las tuberías sean las mínimas, para el montaje de estos
es necesario la utilización de grúas, para levantarlos y colocarlos sobre los
cimientos establecidos para estos. Luego se procederá a la instalación de las
tuberías, bombas y accesorios; la caldera deberá ubicarse en un lugar apropiado,
donde no sufra daños por las inclemencias del medio. El hecho de instalar el
sistema por separado requiera más tiempo, personal calificado, herramienta y
utilización de grúa.
1.6.7.1 Tanques de Cemento Asfáltico
Los tanque son depósitos cilíndricos que se pueden montar con la utilización de
una grúa, en sus bases están provistos de elementos para su apoyo algunas
veces con orificios para su respectivo anclaje. Se recomienda realizar una pileta
de mampostería con suelo fundido de concreto por cualquier derrame. En la
21
mayoría de casos actualmente los tanques de cemento asfáltico vienen montados
sobre un remolque, al que es necesario colocar los puntos de apoyo después de
desengancharlo y no es necesaria la utilización de grúa. Es necesario verificar que
los tanques estén provistos de una válvula de ventilación para evitar que trabajen
a presión.
1.6.7.2 Tuberías de Cemento Asfáltico
Las tuberías, son el medio de conducción y distribución de los fluidos, en
nuestro caso el cemento asfáltico; esta conducción se realiza a cierta temperatura
y presión. La adecuada disposición de ductos y tuberías, además de dar un buen
aspecto a la instalación, tiene como fin reducir al mínimo las resistencias por
fricción.
La instalación de los diferentes equipos interconectados por tuberías debe
considerarse desde el punto de vista de facilidad de acceso y de trabajo. En
general la red de conductos y tuberías, es la última etapa de la ejecución de un
proyecto, pero de antemano debe preverse el espacio necesario para las mismas.
Las tuberías utilizadas para la conducción del cemento asfáltico, son
generalmente de acero.
1.6.7.3 Instalación de la Caldera
Cuando el sistema de calentamiento no viene integrado se tiene que ubicar la
caldera en un lugar apropiado, tomando en consideración lo siguiente:
Accesibilidad
Protección contra el medio
Seguridad para su operación
Cercana a las instalaciones
Fácil control de la temperatura
1.6.8 Instalación del Sistema de Alimentación de Combustible
El sistema de alimentación de combustible está compuesto principalmente por
los tanques de almacenamiento y tuberías. Este sistema es el encargado de
suministrar el combustible principalmente para el quemador del secador, algunas
veces suministra combustible para el funcionamiento de la caldera.
22
1.6.8.1 Tanques de combustible
Los tanques de combustible son cilindros metálicos en la mayoría de los casos,
aunque en ocasiones pueden ser cilindros de base elíptica. Los tanques de
combustible, está integrado en el depósito de cemento asfáltico, únicamente
equipado con una división metálica, ahorrando aún más el trabajo en la instalación
y el montaje de la planta.
En muchos casos, los tanques de combustible son depósitos independientes, lo
que hace necesario construir una base de concreto armado y nivelarlos, pueden
ser instalados a nivel del suelo o en una posición más alta dependiendo de la
distribución de los otros elementos de la planta.
Las empresas productoras de combustibles exigen la construcción de una pileta
en donde será ubicado el depósito o depósitos, sin importar su nivel, dicha pileta
deberá construirse de mampostería, con acabado fino para impermeabilizarla, esto
con el objeto de preveer algún derrame o fuga de combustible, las dimensiones de
la pileta deberán estar calculadas para que esta pueda contener exactamente la
totalidad de la capacidad de combustible del tanque. Además se recomienda
construir la pileta con una pendiente hacia el lugar más idóneo y hacer un pozo
para poder recolectar el combustible derramado y evitar de esta manera la
contaminación.
1.6.8.2 Tuberías de Combustible
Las tuberías del sistema de alimentación de combustible son más sencillas,
especialmente si el combustible a utilizar es diesel, pues este fluye más fácilmente
que otros combustibles más pesados. El montaje de las tuberías deberá realizarse
posterior al montaje de los tanques de combustible, y deberán instalarse de
acuerdo a la mejor disposición, evitando que representen un peligro tanto para la
operación de la planta como para el personal, se recomienda sujetar la tubería a la
estructura de la planta por medio de abrazaderas, tratando que en los tramos fijos
23
quede esta lo más rígida posible, y donde se utilicen mangueras se deberán evitar
las fugas.
1.6.9 Instalación de Caseta de Control
La caseta de control hay que ubicarla considerando los siguientes factores:
Tránsito de los camiones
Ubicación del silo de almacenamiento
La dirección del viento no debe facilitar la llegada de polvo
Facilitar la vista del operador hacia las tolvas
La posición y nivel de la caseta debe facilitar la vista del operador hacia la
carga de los camiones
Posterior a la consideración de los factores mencionados se procederá a la
construcción de los cimientos, estos pueden ser una estructura de concreto
armado o cimientos de pilotes, con anclajes para sujetar la caseta. Como se
mencionó es necesario en muchos casos, que la caseta de control sea instalada a
un nivel superior al del suelo, esto hace necesario la construcción de un módulo
de gradas, estas se pueden construir de metal o de mampostería.
1.6.10 Instalación de Silo y Transportador Escalonado
El sistema de compensación y almacenamiento de mezcla asfáltica,
anteriormente fue una opción ventajosa para las plantas convencionales, ahora se
ha convertido en una necesidad para plantas de tambor mezclador.
El equipo es seleccionado de acuerdo al tamaño y a la naturaleza de las
operaciones de producción en particular. Algunas plantas de tambor pequeñas, no
cuentan con el silo de almacenamiento, únicamente con un transportador
escalonado que sube la mezcla hasta el nivel donde es cargada por los camiones,
este cuenta con un pequeño depósito en su extremo superior para evitar la
segregación; la necesidad de este es por el nivel en que sale la mezcla, en las
plantas de bachada o convencionales el nivel es superior por las condiciones de
mezclado y no es necesario un transportador escalonado.
24
Actualmente, las plantas de tambor son las más novedosas, y como se
mencionó anteriormente, se debe considerar el uso de los silos de
almacenamiento y su respectivo transportador escalonado.
Previo al montaje del conjunto de silo y su respectivo transportador escalonado,
deberá realizarse los cimientos para el o los silos, y para el extremo inferior del
transportador escalonado, dichos cimientos deberán realizarse considerando:
Dimensiones de los elementos
Las cargas muertas y vivas
El tipo de carga respecto a los puntos de apoyo
Esfuerzo debido a los vientos
Sismología del lugar
Tipo de suelo
Por lo regular los cimientos del silo y transportador se realizan en concreto
armado, dejando fundidos en ellos las canastas, o anclajes. Un factor muy
importante que se debe considerar preliminarmente a la construcción de los
cimientos es la correcta posición de los mismos, esta se calculará consultando la
información sobre las dimensiones de los elementos, en caso que no se cuente
con esta, será necesario dimensionar estos dos elementos y posteriormente se
deberá trazar la posición de los cimientos con gran cuidado tomando en
consideración las distancias y niveles respectivos.
1.6.11 Instalación de la báscula
Las básculas son elementos complementarios utilizados en las plantas para
mezcla asfáltica en caliente, su función es la de pesar el contenido de mezcla
asfáltica que transporta cada camión, esto se realiza pesando inicialmente el
camión sin carga (tarado), de esta forma se calcula el peso de carga inicial; luego
de que el camión es cargado se vuelve a pesar, con esto tenemos el peso de la
carga final, realizando una simple operación de carga final menos carga inicial
sabemos la carga de mezcla asfáltica.
25
Las dimensiones de la báscula dependerán del tipo y capacidad de la misma, y
estás a su vez de los requerimientos de la planta. Los cimientos se realizarán
considerando la capacidad y tipo de la misma, En algunas ocasiones las básculas
son colocadas sobre piletas construidas de mampostería por debajo del nivel del
suelo, se tiene la ventaja que de esta manera no constituyen ningún obstáculo
sobre la superficie pero lamentablemente si no se cuenta con un buen sistema de
drenaje, en épocas lluviosas estas piletas se convierten en piscinas, dañando los
sistemas inferiores de la báscula y haciendo difícil su reparación y mantenimiento.
Otra alternativa para el montaje de las básculas es construyendo sus cimientos
por encima del nivel del suelo, en forma de “U” de concreto reforzado y en los
extremos de salida y entrada realizar rampas para el acceso de los camiones. Las
básculas son elementos constituidos por un conjunto de partes, vigas tipo “I”,
mecanismos, plataforma, células de pesaje, resortes, según sea el caso, su
montaje se puede realizar con la ayuda del cargador frontal, tomando en
consideración todas las medidas de seguridad, que implica este trabajo.
1.6.12 Instalación de Generadores
Hasta este momento no se había mencionado el hecho de que el
funcionamiento de los componentes de las plantas de asfalto se realiza en gran
parte con motores eléctricos trifásicos. Este hecho nos lleva a necesidad de
buscar una fuente de suministro de energía eléctrica, en algunos casos está
fuente lo constituye el suministro de la línea de distribución de energía eléctrica
regional suministrado por la empresa que venda este servicio, siendo necesario
solicitar el mismo y verificar que la línea sea trifásica.
En otros casos por otros factores como inaccesibilidad de servicio de energía
eléctrica adecuado o ninguno; hay que recordar que la ubicación de las plantas de
asfalto en muchos casos se lleva a cabo en lugares lejanos, donde primero hay
que mejorar la infraestructura vial, antes de pensar en servicio de energía
eléctrica. Esta situación nos lleva a pensar en la instalación y utilización de
generadores de energía eléctrica, estos como es sabido, emplean combustibles
26
como diesel o gasolina para accionar el motor de combustión interna que mueve el
generador.
Los generadores deberán ser ubicados tratando de que las líneas eléctricas
sean lo más corto posible y que no constituyan un obstáculo en el funcionamiento
de la planta; deberán integrarse al conjunto, al igual que la caldera deberán ser
instalados de tal forma que se pueda tener acceso a los controles, para monitorear
el valor de las variables y para la realización de las tareas de mantenimiento y/o
reparación. Por el hecho de ser máquinas accionadas por motores de combustión
interna, los generadores, liberan gran cantidad de calor, por lo que se recomienda
su instalación en un lugar ventilado y lejos del polvo.
Los cimientos deberán realizarse de concreto reforzado, calculando su
capacidad de soporte según sea el caso con sus respectivos anclajes, para evitar
que se muevan debido a la vibración que se genera.
1.6.12.1 Líneas eléctricas
Las líneas eléctricas, no son más que los cables que llevarán la energía desde
el área de generación hasta las consolas de control y mando y luego hacia los
motores ubicados en los distintos elementos de la planta: bombas, reductores,
ventiladores, etc.
1.6.13 Instalación del Sistema de Iluminación
Posterior al diseño del sistema de iluminación más conveniente para el
funcionamiento de la planta se procederá a la instalación de las luminarias, por lo
general se colocan lunimarias en postes de altura considerable, se debe
considerar la colocación de luminarias que se utilizarán únicamente cuando la
planta está en operación en horas de la noche, y las luminarias que funcionan por
las noches para seguridad de las instalaciones. El nivel de iluminación durante la
operación de la planta deberá ser lo suficientemente fuerte, para que todas las
actividades se desarrollen de una manera segura y eficaz.
La instalación de las bases y de los luminarios en sí, según el tipo de cada uno,
deberá ser en lugares donde:
Cumplan con su función según el diseño del proyecto de iluminación
27
No constituyan un obstáculo para la operación de la planta
Su ubicación promueva la seguridad del luminario
Su montaje sea lo más fácil posible
Su ubicación haga fácil su mantenimiento
1.6.14 Sistema de Protección contra descargas Electro Atmosféricas
Se recomienda por la naturaleza de las instalaciones la colocación de
dispositivos de protección contra descargas electro atmosféricas, pararrayos,
como bien es sabido, una descarga de este tipo podría causar grandes daños no
sólo en los equipos sino incluso la pérdida de vidas humanas si no se cuenta con
esta protección. Los pararrayos deben de ser instalados en la parte más alta de
las instalaciones; establecen una vía de baja resistencia para el paso de la
descarga y evita de esta manera que ésta pase a través de la estructura, con esto
se evitan daños en los equipos y/o daños personales.
Perfil profesional del Ingeniero Industrial dentro de la Empresa
El ingeniero industrial es capaz de integrar, organizar, diseñar, planificar,
mantener, optimizar, dirigir y controlar los sistemas productivos en industrias
manufactureras y sistemas operativos en empresas de servicio e instituciones
conformadas por recursos humanos, materiales, económicos, de información y
energía; utilizando métodos físicos, químicos, matemáticos y computacionales, así
como técnicas de ingeniería, principios de economía y de dirección, logrando
como función social: la integración y aplicación de usos, procesos y sistemas para
generar un bienestar compartido. Dentro de la empresa estudiada el ingeniero
industrial es capaz de desempeñarse con eficiencia y eficacia en las siguientes
áreas.
28
Área de Producción
Determina e implementa los procesos productivos
Define, diseña y lidera los programas de producción mediante la
producción.
Determina e implementa los tiempos estándares en las estaciones de
trabajo de la empresa.
Efectiviza y controla parámetros de calidad.
Analiza, diseña y motiva el incremento de la productividad.
Área de Gestión Empresarial
Formula, diseña, evalúa e implementa proyectos de inversión.
Administra y valora los recursos humanos.
Diagnostica, determina y lidera la solución de problemas de la empresa.
Gestiona, analiza el financiamiento a corto, mediano y largo plazo.
Analiza e interpreta la información sobre operaciones económicas y
financieras para la toma de decisiones en forma racional y oportuna.
Área de Tecnología Industrial
Conoce metodologías y aplica estándares de medida con eficiencia y
eficacia.
Asimila, adecua y desarrolla tecnologías para la empresa industrial.
Interpreta y promueve la aplicación de nuevas tecnologías para incrementar
la productividad.
Selecciona e implementa métodos de trabajo.
Define y aplica tecnologías de punta para la solución de problemas
empresariales.
Interpreta y ejecuta la investigación tecnológica industrial para disminuir la
dependencia económica y tecnológica del país, promoviendo la
conservación del medio ambiente.
29
Fundamenta, diseña e integra la base de datos electrónicos en una
empresa.
Área de Investigación
Adapta e innova tecnología.
Identifica, selecciona e implementa tecnologías de: procesos de fabricación,
de maquinarias, equipos industriales y de servicios.
Utiliza tecnologías de información.
Seguridad Industrial y Gestión Ambiental
Racionaliza el uso de los recursos teniendo en cuenta el componente
ambiental y de seguridad integral en la cadena productiva y visualizando hacia el
futuro un desarrollo sostenible para la actividad empresarial y su entorno.
Identificando, evaluando y diseñando estrategias para prevenir riesgos operativos
en las actividades humanas productivas del ambiente laboral y externo.
Mantenimiento
Cumple un difícil papel entre distinta áreas de la empresa, mantener
funcionando de manera adecuada las instalaciones de la planta, solucionando
problemas técnicos en tiempo récord para mantener la producción, mientras por
otro lado se le exigen informes sobre el aspecto económico de su departamento y
su influencia en las cuentas globales de la empresa.
30
CAPITULO II
MARCO METODOLOGICO
Diseño de la investigación
Con el propósito de obtener información que sirviera de soporte a la
investigación se partió de un diseño de campo tipo descriptivo, que condujo a
conocer el proceso productivo de mezcla asfáltica en la Planta de Asfalto MAECA.
Población y Muestra
La población estuvo conformada por todos los trabajadores de la Planta
Asfáltica MAECA la cual está constituida por 15 personas estructurada de la
siguiente manera:
Cuadro Nº 2
Distribución del Personal en la Planta MAECA
Área de trabajo Número de trabajadores
Gerencia 1
Administración 2
Planta de asfalto 3
Taller 3
Choferes 2
Operadores de maquinas 4
total 15
La muestra abarca la totalidad de los trabajadores de la Empresa, debido a que
todos conocen las fortalezas y debilidades de la organización y sus testimonios
resultaron muy útiles para el desarrollo de la investigación.
Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos
31
Con relación a las técnicas de análisis de datos, Balestrini (2006), expresa que
“Al culminar la fase de relación de la información, los datos han de ser sometidos a
un proceso de elaboración técnica, que permita recontarlos y resumirlos, antes de
introducir el análisis diferenciado, a partir de los procedimientos estadísticos” (pág.
75).
Para la adquisición de la información que soportó el diagnóstico, se aplicó, un
Cuestionario a los miembros de la muestra, además se utilizaron las técnicas de
Observación, de igual forma se llevaron a cabo Entrevistas Informarles a personas
versadas en el tema a tratar, etc.
Cuestionario
Se confeccionó un instrumento apoyado en la técnica de la encuesta, lo cual
facilitó la obtención de la información referida a la producción de la planta, al
estado de funcionamiento de equipos, condiciones de trabajo y de seguridad
industrial.
El mismo se diseñó con 25 preguntas cerradas tipo Escala de Likert con cuatro
alternativas de respuestas (Siempre, Casi Siempre, A Veces y Nunca)
El procedimiento seguido para su aplicación, se detalla a continuación: a cada
trabajador se le proporciono el cuestionario previamente elaborado, luego de
aplicado se procesó la información recogida en conjunto con el resto de las
técnicas aplicadas a objeto de diseñar unas conclusiones cónsonas con la
situación investigada.
Los datos generados por la encuesta se organizaron inicialmente, siguiendo la
frecuencia de respuestas con sus respectivos porcentajes, posteriormente se
diseñó cuadros estructurados en filas y columnas en los que se muestran los
indicadores que se pretenden medir, así como los números de las preguntas
relacionadas con los mismos. La interpretación de los resultados se realizó
partiendo de cada indicador en particular, en concordancia con los datos extraídos
del instrumento aplicado a la muestra.
32
Para ese proceso, luego de ordenados, cuantificados, tabulados y resumidos
los datos obtenidos del cuestionario, fueron analizados siguiendo técnicas
estadísticas del tipo descriptivas, las cuales Hurtado (2002), considera, que:
“Pueden ser utilizadas para el análisis de investigaciones descriptivas, cuando
el interés del investigador está en conocer la magnitud o intensidad con la cual se
presenta un evento, o con qué frecuencia aparece, ya sea en las unidades de
estudio o por la unidad de tiempo” (p. 523).
Observación Directa
Esta técnica consistió básicamente en la realización de visitas a la planta para
observar las condiciones de funcionamiento actual de los equipos y maquinarias
involucrados en el proceso de elaboración de la mezcla asfáltica y los riesgos y
condiciones de trabajo presentes en dicha empresa.
Análisis e Interpretación de Datos
Análisis de Resultados del Instrumento
Cuadro Nº 3Indicador A 1: Nivel de funcionamiento de equipos y materiales
Item Siempre Casi siempre A veces Nunca Total
N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
%
1 10 66,67 5 33,33 0 0 0 0 15 1002 11 73,33 3 13,33 2 13,33 0 0 15 1003 13 86,67 1 6,67 1 6,67 0 0 15 100
33
Item1 Item2 Item30
10
20
30
40
50
60
70
80
Siempre
C. Siempre
A veces
Nunca
SiempreC. SiempreA vecesNunca
Grafico Nº 1 Representación gráfica de los datos del cuadro Nº 3
Con respecto al nivel de funcionamiento de los equipos de picado de piedra,
cinta transportadora y de la planta, casi la totalidad de los consultados opinan que
siempre o casi siempre se encuentran en buenas condiciones, mientras que el
resto sostiene que a veces sí lo están.
Cuadro Nº 4Indicador A 2: Mantenimiento Aplicado
Item Siempre Casi siempre A veces Nunca TotalN° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
%
4 0 0 10 66,67 5 33,33 0 0 15 1005 1 6,67 11 73,33 3 13,33 0 0 15 1006 0 0 13 86,67 2 13,33 0 0 15 100
34
Item 4 Item 5 Item 60
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Siempre
C. siempre
A veces
Nunca
SiempreC. siempreA vecesNunca
Grafica Nº2 Representación gráfica de los datos del cuadro Nº 4
Más del 90% de los encuestados afirman que casi siempre o a veces se aplica
mantenimiento preventivo a los equipos antes de cada producción y luego de la
producción de cada lote, igual respuesta se obtuvo sobre la existencia de planes
de mantenimiento para los equipos.
Cuadro Nº 5Indicador A 3: Supervisión y Control del Proceso
Item Siempre Casi siempre A veces Nunca TotalN° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
%
7 0 0 3 20,00 10 66,67 2 13,33 15 1008 0 0 3 20,00 10 66,67 2 13,33 15 1009 0 0 0 0 0 0 15 100 15 100
35
Item 7Item 8
Item 9
0102030405060708090
100
Siempre
C. Siempre
A veces
Nunca
SiempreC. SiempreA vecesNunca
Grafica Nº3 Representación gráfica de los datos del cuadro Nº 5
Con relación a la existencia de un proceso de supervisión continuo, los 2/3
partes de los miembros de la muestra señalan que casi siempre o a veces. En la
misma proporción fue contestada la pregunta vinculada a si se cuenta con
procedimientos preestablecidos para la corrección de fallas, mientras que la
totalidad de ellos señalaron que nunca han existido libros de fallas de los equipos.
Cuadro Nº 6Indicador A 5: Protección y Seguridad de los Equipos
Item Siempre Casi siempre A veces Nunca TotalN° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
%
10 5 33,33 0 0 0 0 10 66,67 15 10011 5 33,33 0 0 0 0 10 66,67 15 100
36
Item 10Item 11
0
10
20
30
40
50
60
70
Siempre
C. Siempre
A veces
Nunca
SiempreC. SiempreA vecesNunca
Grafica Nº4 Representación gráfica de los datos del cuadro Nº 7
Los resultados obtenidos señalan que una mayoría muy significativa de los
miembros de la muestra indican que la empresa no dispone de un sistema de
extinción de incendios como tal, así mismo contestaron que la empresa si cuenta
con extintores adecuados en cantidades suficientes para cubrir las necesidades
básicas.
Cuadro Nº 7Indicador B 1: Condiciones de Ruido en la Empresa
Item Siempre Casi siempre A veces Nunca TotalN° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
%
12 11 73,33 4 26,67 0 0 0 0 15 10013 10 66,67 5 33,33 0 0 0 0 15 100
37
Item 12Item 13
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Siempre
C. Siempre
A veces
Nunca
SiempreC. SiempreA vecesNunca
Grafica Nº5 Representación gráfica de los datos del cuadro Nº 7
La totalidad de los participantes en la encuesta coinciden en que existen
equipos en la planta, que producen altos niveles de ruido, pero también, todos
están de acuerdo en señalar que los operarios de dichos equipos se pueden
proteger de los altos ruidos que estos producen, si se adecuan las infraestructuras
existentes.
Cuadro Nº 8Indicador B 2: Situación de Temperatura y Ventilación que presenta la Planta
Item
Siempre Casi siempre A veces Nunca Total
N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
%
14 5 40,00
8 53,33
1 6,67 0 0 15 100
15 3 20 0 0 5 33,33
7 46,67
15 100
38
Item 14Item 15
0
10
20
30
40
50
60
Siempre
C. Siempre
A. veces
Nunca
SiempreC. SiempreA. vecesNunca
Grafica Nº 6 Representación gráfica de los datos del cuadro Nº 8
En función a lo expuesto, más del 90% de los encuestados señalan que la
ventilación de ciertas zonas de la planta se puede mejorar para beneficio de
trabajadores y equipos. En ese mismo porcentaje señalan que la ventilación a
veces o nunca se adecua da en el campo laboral de la planta.
Cuadro Nº 9Indicador B 3: Factores Psicosociales
Item
Siempre Casi siempre A veces Nunca total
N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
%
16 9 60,00
3 20,00
2 13,33
1 6,67 15 100
17 1 6,67 3 20,00
3 20,00
8 53,33
15 100
39
Item 16Item 17
0
10
20
30
40
50
60
Siempre
C. Siempre
A veces
Nunca
SiempreC. SiempreA vecesNunca
Grafica Nº 7 Representación gráfica de los datos del cuadro Nº 9
Las respuestas obtenidas revelan que la mayoría de los consultados coinciden
en que se encuentran sometidos a riesgos psicosociales dentro de la empresa y
más del 80% exponen que a veces o nunca se identifican con el crecimiento de la
misma.
Cuadro Nº 10
Indicador B 4: Equipos de Protección
Item Siempre Casi siempre A veces Nunca totalN° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
%
18 0 0 8 53,33 7 46,67 0 0 15 10019 0 0 6 40,00 9 60,00 0 0 15 10020 0 0 1 6,67 0 0 14 93,33 15 100
40
Item 18Item 19
Item 20
0102030405060708090
100
Siempre
C. Siempre
A veces
Nunca
SiempreC. SiempreA vecesNunca
Grafica Nº 8 Representación gráfica de los datos del cuadro Nº 10
El 50 % de los encuestados coinciden en que la empresa dota casi siempre de
equipos de protección y seguridad, y el otro 50 % indica que a veces lo hace. Con
respecto a la pregunta de que si los equipos de seguridad proporcionados son
suficientes, cerca de un 60% sostiene que a veces sí lo son, en contradicción a un
40% que indican que casi siempre no son suficientes. Por último una inmensa
mayoría sostienen que nunca se supervisa el buen uso de los equipos de
seguridad.
Cuadro Nº 11
Indicador B 5: Despachos de Material
Item Siempre Casi siempre A veces Nunca totalN° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
%
21 12 80,00
3 20,00 0 0 0 0 15 100
22 11 73,33
0 0 4 26,67 0 0 15 100
41
Item 21Item 22
0102030405060708090
Siempre
C. Siempre
A veces
Nunca
SiempreC. SiempreA vecesNunca
Grafica Nº 9 Representación gráfica de los datos del cuadro Nº 11
El 80% de los encuestados afirman que la planta cubre con las toneladas
exigidas mientras que un 20% dice que casi siempre sucede eso. Por otra cerca
de un 70% de los encuestados alegan que la planta empieza a laborar a la hora
pautada y termina cuando el material ha sido despachado completamente, en
contradicción a un 30% que indican que a veces suele suceder eso.
Cuadro Nº 13
Indicador B 7: Programas de Seguridad e Higiene
Item Siempre Casi siempre A veces Nunca totalN° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
% N° de personas
%
23 0 0 0 0 5 33,33 10 66,67 15 10024 0 0 0 0 4 26,67 11 73,33 15 10025 0 0 0 0 0 0 15 100 15 100
42
Item 23Item 24
Item 25
0102030405060708090
100
Siempre
C. Siempre
A veces
Nunca
SiempreC. SiempreA vecesNunca
Grafica Nº 10 Representación gráfica de los datos del cuadro Nº 13
Según los datos aportados en la tabla y gráficos mostrados, se evidencia que la
mayoría de los encuestados opinan que no son capacitados en el área de
Seguridad e Higiene Industrial, tampoco existen Brigadas de Seguridad en la
empresa, ni se cuenta con personal exclusivo destinado al área de Seguridad.
43
CAPITULO III
Descripción del Proceso Productivo de Mezcla Asfáltica en Caliente de la
Planta de Asfalto MAECA C.A
El Instituto Venezolano del Asfalto (INVEAS) considera el proceso productivo
básico para la elaboración de la Mezcla Asfáltica, de la manera siguiente:
Fase I: Traslado de Materia Prima (Granzón)
El granzón se recibe en camiones volteos provenientes de areneras, minas o
quebradas, el cual es descargado en un patio de materia prima al aire libre, cerca
de la tolva separadora de piedra y la picadora de la misma.
Fase II: Traslado a la Picadora
Una vez llegada la materia prima, se procede a transportar en un payloder de
carga, el material hacia una tolva separadora de piedra, que va a seleccionar y
retener aquellas piedras que son de gran tamaño, que trancarían a la cernidora.
Fase III: Triturado de Piedra y Cernido de Material
Luego de separar las piedras de gran tamaño, (mayor a 500 mm de diámetro) el
material restante se dirige hacia la cernidora mediante una cinta transportadora.
La cernidora posee tres zarandos o tamices de diferentes tamaños, los cuales
separan los materiales en arena, piedra picada de tamaño superior a 25 mm y
polvillo. La piedra de mayor tamaño (entre 26 mm y 500 mm) es llevada a la
trituradora o picadora de piedra y los productos obtenidos son pasados
nuevamente por la cernidora. Una vez separado los materiales, son llevados a los
patios por cintas transportadoras donde son depositados en las áreas de
almacenamiento hasta ser requeridos por la planta.
Fase IV: Depósito en la Tolva Fría o Alimentadora
Los derivados del granzón ya separados, en general son denominados
agregados, conforman los principales componentes de la mezcla asfáltica los
cuales entran en proporciones variables.
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Los agregados son llevados desde el patio a la tolva fría, mediante un payloder
y son depositados en tres compartimientos, desde donde pasan a alimentar la
planta de manera dosificada, lo que se logra ayudado con unas compuertas
inferiores, que permiten el paso de la cantidad deseada del agregado
seleccionado.
Fase V: Secado y Calentamiento del Agregado
Los cementos asfalticos deben ser calentados a temperaturas relativamente
altas (alrededor de los 150 ºC) con el fin de lograr un grado de fluidez que permita
su adecuado manejo en planta (bombeo y mezclado), dicho proceso se realiza
mediante un quemador de gas, actividad que es supervisada y controlada su
temperatura con un termómetro interno.
Fase VI: Cribado y Almacenamiento del Agregado Caliente
Después de que los agregados han sido calentados y secados, estos son
transportados por un elevador de material en caliente (un elevador cerrado de
cubetas) hacia la unidad de la clasificación. En la unidad de clasificación, el
agregado en caliente pasa sobre una serie de cribas que lo separan en fracciones
de varios tamaños que luego son depositadas las en las tolvas calientes.
Fase VII: Depósito en la Tolva Caliente
Una vez cribado los agregados en caliente son depositados en una tolva
especial, que soporta y mantiene la temperatura elevada de los mismos.
Fase VIII: Extracción del Material de las Tolvas Calientes
Los agregados son extraídos de las tolvas calientes para ser depositadas en la
tolva de pesaje. Los más gruesos son extraídos primero, a continuación los
intermedios, y por último los más finos. Después de determinar la secuencia de la
extracción, los pesos de la materia prima a ser extraídos son marcados en el
cuadrante de la báscula para facilitar las pesadas posteriores.
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Fase IX: Incorporado del Asfalto
Después de pasar por la tolva de pesaje, los agregados son depositados en la
cámara mezcladora de la planta (amasadero), donde son combinados en la
correcta proporción de asfalto. El asfalto es pesado por separado en una cubeta
antes de ser incorporado al mezclador. Cuando el peso del asfalto en la cubeta
alcanza cierto valor, previamente determinado por el planificador, según la Norma
COVENIN 1670-95, y la Norma INVEAS 12- 10.89, se cierra una válvula en la
línea de descarga para prevenir cualquier exceso de asfalto.
Fase X: Amasado
Una vez pesado los agregados según las cantidades planificadas, junto con el
cemento asfáltico, son mezclados en una cámara llamada el amasadero o
mezclador, lo cual consiste en aplicarle movimientos giratorios a todos los
materiales para que se unan uniformemente.
Fase XI: Descarga del Cemento Asfáltico
Después de preparada la mezcla, se posicionan camiones tipo volteo debajo de
la cámara mezcladora, la cual abre una compuerta para descargar el material, que
será transportado hasta el lugar que se esté asfaltando, el material debe mantener
una temperatura óptima para su aplicación entre 125
ºC y 145 ºC.
Para ilustrar dicho proceso, a continuación se ofrece una figura que representa
el Proceso Productivo básico de la Fabricación de la Mezcla Asfáltica y
seguidamente se expone el Diagrama del Proceso de la misma.
46
Fuente: INVEAS
47
48
CONCLUSIONES
1. Es fundamental para nosotros como futuros ingenieros tener el
conocimiento sobre las plantas de asfalto y sobre la mezcla asfáltica en
caliente, ya que contribuye de gran manera a comprender el proceso de
producción de la misma por considerar que en ellas se elabora un producto
que cada día adquiere mayor preponderancia y aplicación en obras viales.
2. La producción de mezcla asfáltica en caliente, consiste en el proceso de
elaboración de mezcla en planta y en caliente (temperatura de 150 grados
centígrados), donde la dosificación de los agregados: agregado grueso,
agregado fino, rellenador (filler), polvo mineral y cemento asfáltico, se
realiza por medio de métodos estrictamente controlados, dando lugar a la
obtención de una mezcla homogénea que se tiende y se compacta en
caliente, para formar una capa densa y uniforme, utilizada para la
pavimentación.
3. La naturaleza de los distintos elementos de las plantas de asfalto, no
difieren según el tipo de planta; la principal variante lo constituyen los
procesos de secado, mezclado y el tipo de colector de polvo. La
identificación de los distintos elementos y sistemas que componen una
planta en sí, constituye la mejor herramienta para el correcto desempeño de
las tareas de montaje, operación y mantenimiento.
4. Para la implementación de una planta de asfalto, deben tomarse en cuenta
las consideraciones: legales, económicas, financieras, estudio de mercado,
estudio técnico y las consideraciones ambientales. De alguna manera,
todos estos aspectos están relacionados entre sí, siendo necesario el
adecuado estudio de cada uno de ellos, además, define las relaciones
existentes para poder de esta manera, obtener resultados optimizados.
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5. En la actualidad, la producción en plantas de tambor secador-mezclador ha
logrado llegar hasta 600 Ton. / hora; pudiendo producir diferentes
volúmenes y tipos de mezcla sin ningún inconveniente; éste hecho hace de
las plantas de tambor secador-mezclador, una de las mejores opciones, en
lo que a tipos de plantas se refiere, sumándoles la ventaja de poder contar
con la opción de reciclaje de material.
6. Toda actividad humana trae consigo impactos al medio ambiente, benéficos
y dañinos. El medio ambiente es el interlocutor, de todo proyecto de
desarrollo, mostrando cierta tolerancia, si ésta es rebasada aparecen los
problemas ambientales. Las medidas de mitigacion y preservación de los
recursos naturales, pueden de gran manera justificar, los cambios causados
por la implementación y operación de las plantas de asfalto considerando
también, el beneficio de la operación de esta. La preservación del medio
ambiente, no debe realizarse por el simple hecho de cumplir una legislación
o normativa de una región, seguramente de esta manera no se tomarán
todas las consideraciones necesarias. Lo importante es tomar conciencia
de la importancia de preservar y respetar nuestros recursos naturales.
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RECOMENDACIONES
En función de lo antes expuesto, a continuación se le ofrece a la empresa
Asfáltica MAECA C.A., un cuerpo de sugerencias que a corto y mediano plazo
contribuirán a consolidarle como una organización altamente rentable y
competitiva en su género.
1. Instalar el Sistema Contra Incendios y al de Detención y Alarma
2. Inscribir a la empresa y sus trabajadores en las instancias pertinentes referidas
a seguridad Industrial, como el Instituto Nacional de Prevención, Salud y
Seguridad Laboral (INPSASEL), etc.
3. Conformar el Comité de Seguridad y Salud Laboral de la empresa.
4. Elaborar el Programa de Seguridad y salud Laboral.
5. Crear en la Planta una cultura de Seguridad, a través de cursos, charlas, etc.,
apoyada en la concientización de que el objetivo principal de la seguridad, es
proteger a los trabajadores.
51
BIBLIOGRAFIA
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“Diseño y Selección de Procesos” 7ª edición.
Planta de Asfalto, extraído el 5 noviembre de 2014
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http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/8643/Capitulo2.pdf
http://www.mecomiami.com/inv/-106258935/Especificaciones_Tecnicas.pdf
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Componentes de una planta asfáltica, extraído el 20 noviembre de 2014
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http://es.slideshare.net/UCGcertificacionvial/plantas-asflticas-semana-4?related=2
Producción de mezclas asfálticas, extraído el 10 de diciembre de 2014
http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/8643/Capitulo5.pdf
http://es.slideshare.net/alexa842003/produccion-y-control-de-calidad-en-mezclas-asfalticas?related=3
http://es.slideshare.net/leonel321/mezclas-asfalticas-2?related=4
http://es.slideshare.net/EDUARDOFRANCO13/diseno-demezclasasfalticas?related=5
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