Caracterización experimental de la respuesta al corte de aridos para Balasto

Abstract

"Si el ferrocarril lograba sobreponerse a las adversidades del siglo XX pasaría a ser el medio de transporte del siglo XXI", se ha dicho en varias ocasiones. Esto puede verse reflejado en el crecimiento que han experimentado las líneas de alta velocidad en la primer década del siglo XXI alrededor del mundo. Esta necesidad de mantener la competitividad con otros medios de transporte, ha obligado al ferrocarril a profundizar en materia de investigación brindando soluciones que lo hagan más eficiente, principalmente reduciendo los costes relacionados a mantenimiento e infraestructura. En el caso de las vías en balasto, aproximadamente el 90% de las vías que existen en el mundo, el coste de mantenimiento puede ser reducido significativamente resolviendo una de las problemáticas que conlleva un elevado coste, la durabilidad de la capa de balasto. El deterioro de las partículas que componen la capa de balasto tiene origen en las vibraciones que se generan con el paso de los ejes de los vehículos, provocando distintos tipos de rotura en las partículas de balasto que disminuyen la capacidad del conjunto a resistir cargas y por tanto conservar una geometría de vía adecuada.De los tipos de rotura que se originan, los que más perjudican a la durabilidad del conjunto son la rotura por fragmentación y por abrasión. Este tipo de deterioro además de redondear los áridos y de quitar la trabazón del conjunto, generan finos que al acumularse modifican el comportamiento mecánico de la capa de balasto. En base a esta problemática se está llevando a cabo una investigación que consiste en recubrir los áridos con neumático reciclado con el objeto de disminuir el deterioro que soportan los áridos aumentando el área y disminuyendo la rigidez del contacto entre partículas. A éste árido recubierto se lo denomina NEOBALLAST. Otro beneficio asociado que se intenta obtener es el de disminuir las vibraciones y el ruido que se generan con el paso de trenes reutilizando caucho reciclado, brindando de esta manera una solución ambiental a la problemática de los neumáticos fuera de uso. En la presente Tesina se describe el comportamiento de los mencionados áridos ensayados en el Corte Directo Tradicional y el Corte Directo de Gran Tamaño del Laboratorio de Geotecnia de la UPC y en base a los parámetros obtenidos se realiza un análisis de la influencia que tiene el recubrimiento aplicado sobre el árido original. Este ensayo es el paso previo a la realización de ensayos dinámicos y ayuda a definir el tipo de recubrimiento más conveniente para continuar con las siguientes etapas de proyecto. De esta manera se contribuye a la búsqueda de alternativas que solucionen la problemática existente en la capa de balasto y se complementan áreas de estudio, empleando ensayos tradicionalmente de Mecánica de Suelos y Geotecnia para estudiar la infraestructura ferroviaria.