Efecto de las condiciones de mezclado en las propiedades mecánicas de las mezclas bituminosas recicladas en caliente

Abstract

El RAP se define como el pavimento asfáltico que ha cumplido su vida útil que ha sido fresado o extraído y posteriormente triturado, y sus propiedades dependen directamente de varios factores como: el tipo de mezcla asfáltica del que proviene, la metodología empleada en su extracción, la capa del pavimento que se extrajo, o bien, del proyecto que proviene, lo que produce generalmente una heterogeneidad en el material, implicando algunas variaciones significativas en cuanto a la calidad los áridos, contenido y tipo de ligante adherido, lo cual puede influir en la homogeneidad de la mezcla final que se desea fabricar, sobre todo cuando el RAP se emplea en altas tasas. [1] El uso del pavimento asfáltico reciclado (RAP) en mezclas bituminosas es cada vez más popular debido a los beneficios económicos y ambientales de los materiales reciclados. Sin embargo, las mezclas más rígidas resultantes de la adición de RAP han aumentado la preocupación sobre las propiedades del pavimento a largo plazo, por lo tanto, se necesita una evaluación mecánica precisa de estas mezclas. Esta tesina investiga el efecto de la condición de mezclado en mezclas bituminosas con RAP. Se analizan las propiedades volumétricas y mecánicas. Después de analizar los criterios utilizados en otros países, y siguiendo las respectivas recomendaciones, se ha planificado una serie de ensayos en el Laboratorio de Caminos de la U.P.C. para estudiar las características de las diferentes mezclas bituminosas recicladas en caliente. Se harán pruebas para medir el módulo de rigidez, la sensibilidad al agua y la resistencia a fisuración. Para esta última propiedad se utilizó el ensayo Fénix, ya que ha demostrado ser un método práctico y eficiente para caracterizar el comportamiento de rotura en mezclas bituminosas a diferentes temperaturas. Se presentan los resultados obtenidos en este trabajo de investigación para mezclas que contienen un 60% de RAP, con diferentes combinaciones de variables: temperatura de árido virgen y RAP y tiempo de mezclado, así como una comparación con una nueva mezcla de referencia sin RAP. Debido a la alta probabilidad de que una mezcla que contenga un 60% de RAP sea envejecida, se realizarán unas series más, añadiendo rejuvenecedor como aditivo.

The RAP is defined as the asphalt pavement that has fulfilled its useful life that has been milled or extracted and then crushed, and its properties are based on several factors such as: the type of asphalt from which it comes, the methodology used in its extraction, the layer of the pavement that was extracted from, or, the project from which it comes, which generally produces a heterogeneity in the material, implying some significant variations in the quality of the aggregates, content and type of adherent binder, which can influence the homogeneity of the final blend, especially when the RAP is used in high percentages. The use of recycled asphalt pavement (RAP) in bituminous mixtures is increasingly popular because of the economic and environmental benefits of the recycled materials. However, the more rigid mixtures resulting from the addition of RAP have increased concern over the long-term properties of the pavement; therefore, precise mechanical evaluation of these mixtures is required. This thesis investigates the effect of the mixing condition on bituminous mixtures with RAP. The volumetric and mechanical properties are analyzed. After analyzing the criteria used in other countries, and following the respective recommendations, a series of tests have been planned in the Laboratorio de Caminos de la U.P.C. in order to study the characteristics of the different recycled bituminous mixtures. Tests will be made to measure the rigidity modulus, water sensitivity and cracking resistance. For the last property mentioned, the Fénix test was used, since it has proved to be a practical and efficient method to characterize the breaking behavior of bituminous mixtures at different temperatures. The results obtained in this research are presented for mixtures containing 60% RAP, with different combinations of variables: virgin aggregate temperature and RAP and mixing time, as well as a comparison with a new reference mixture without RAP. Due to the high probability that a mixture containing 60% RAP will be aged, a few more series will be made, adding a rejuvenating additive.