Diseño y caracterización mecánica de mezclas discontinuas recicladas para capas de rodadura

Abstract

Actualmente, existen muchos firmes que presentan deficiencias que afectan a la seguridad de la circulación, a la comodidad del usuario y a la durabilidad del firme. Estos aspectos conducen a la necesidad de llevar a cabo una rehabilitación superficial para devolver al firme sus características funcionales y estructurales. Sólo el 10% de estas rehabilitaciones se han realizado con técnicas de reciclado debido a que habitualmente se refuerza el firme empleando capas nuevas. Esta práctica conlleva: un incremento de material fresado destinado a los vertederos, explotación de nuevas canteras, así como el consumo de grandes cantidades de betún nuevo. Estos hechos implican un gran impacto ambiental y económico y más, cuando se sabe que este material fresado presenta un elevado potencial debido al árido y ligante que lo constituye y que puede ser reutilizado. La actual normativa Española de firmes no contempla métodos específicos para caracterizar y diseñar mezclas discontinuas recicladas en caliente en planta; es más, los criterios de aplicación de las técnicas de reciclado de firmes no permiten el uso de ningún tipo de mezcla reciclada en capa de rodadura ni para las categorías de tráfico más ligeras. Con la presente tesina se pretende evaluar las propiedades mecánicas de las mezclas discontinuas recicladas empleadas en capas de rodadura y comparar su comportamiento con el de mezclas convencionales equivalentes, a fin de asegurar que su calidad y características son adecuadas para su utilización en la construcción y rehabilitación de firmes de carretera. A su vez, los ensayos deben permitir definir una fórmula de trabajo óptima para cada tipo de mezcla bituminosa evaluada. En la campaña experimental, se fabrican 4 mezclas BBTM11B con distintos porcentajes de “RAP”( Reclaimed Asphalt Pavement), 0, 10, 20 y 40%. Y para cada mezcla se fabrican 3 series cada una de ellas presenta un contenido de betún distinto 4,75, 5,25 y 5,75%. Se estudiará el efecto de la cantidad de RAP y de betún sobre el comportamiento de la mezcla. Para caracterizar las mezclas discontinuas se han empleado los ensayos de contenido de huecos, tracción Indirecta y rodadura comprobando si las mezclas cumplen las especificaciones establecidas en el artículo 543 del PG-3 para mezclas discontinuas. Además, se ha empleado el ensayo Cántabro y el Fénix, para caracterizar el comportamiento de la mezcla frente la resistencia a la abrasión y a la fisuración respectivamente. Mediante el contenido de huecos y la Tracción Indirecta se ha fijado un contenido óptimo de betún para cada fórmula de trabajo y mediante el ensayo de rodadura se ha comprobado su validez. Los resultados obtenidos muestran que las mezclas bituminosas con alto porcentaje de RAP presentan más rigidez debido al envejecimiento del betún y, por lo tanto, menor susceptibilidad a las deformaciones. Además, se puede afirmar que existen unas fórmulas de trabajo para mezclas discontinuas recicladas que cumplen con las exigencias del PG-3 y pueden ser fabricadas en una planta convencional.

Palabras clave: mezcla discontinua reciclada, BBTM11B, RAP, caracterización mecánica, deformaciones plásticas, resistencia a la fisuración, tracción indirecta.