Las infraestructuras viales son fundamentales para la movilización de la población.
Debido a esta necesidad de desplazamiento, las carreteras se exponen reiteradamente
a altos esfuerzos provocados por el tráfico y condiciones climáticas adversas.
Estas causas pueden ocasionar daños en las carreteras que se manifiestan en forma de
deformaciones del firme, fisuras y pérdidas de material del mismo. El coste de
mantenimiento de estas infraestructuras, así como los inconvenientes ambientales
consecuentes de ello, hace interesante la búsqueda de nuevas técnicas para un mejor
rendimiento económico y que sea tolerante con el medio ambiente.
Es por esto por lo que la tendencia al uso del RAP (del inglés “Reclaimed Asphalt
Pavement”) en la fabricación de mezclas bituminosas recicladas toma, actualmente,
protagonismo y acaba transformándose en una necesidad.
El principal problema en el uso de asfalto envejecido en la fabricación de mezclas
bituminosas en caliente es, efectivamente, la pérdida de las propiedades del material.
Estas, pueden diferenciarse de las de una mezcla convencional por lo que surgen
desconfianzas sobre el uso de RAP para la fabricación de nuevos pavimentos.
Las propiedades de la mezcla asfáltica reciclada, usando material fresado de pavimento
envejecido, cambian según las condiciones de producción y del material reciclado usado La cuestión primordial para la fabricación de una mezcla reciclada óptima es,
principalmente, la movilización del betún. Es necesario que el betún envejecido se
mezcle adecuadamente con el nuevo ligante. Los principales factores que afectan al
grado de mezclado entre los ligantes envejecidos y los nuevos son: el estado del RAP y
su antigüedad, el porcentaje de RAP usado en la mezcla reciclada, la temperatura de
fabricación de la mezcla y el tiempo de mezclado, entre otros.
De esta manera, en el presente trabajo de fin de grado, se estudia el efecto de la
temperatura del RAP sobre las propiedades de las mezclas bituminosas recicladas en
caliente. Los principales factores en los que se basa el estudio son: el porcentaje de RAP
usado para la elaboración de las mezclas y la temperatura a la que se someterá el mismo
en la fabricación.
Para llevar a cabo la investigación, se ha fabricado una primera serie de probetas
Marshall ausente de RAP y con distintos contenidos de ligante a la que llamaremos
patrón. El objetivo es, después, fabricar varias series de probetas incluyendo, ahora sí,
RAP con diferentes porcentajes de reciclado para luego poder compararlas con la
patrón. Así pues, con el presente estudio, se contrastan las propiedades de las mezclas
recicladas con la patrón y se analizan sus semejanzas y diferencias.
Las probetas se ensayan según el ensayo Fénix el cual es capaz de caracterizar y
esclarecer los mecanismos de deterioro, a partir de diferentes parámetros que
determinan la respuesta de las mezclas bituminosas. De esta manera, se obtiene un
estudio exhaustivo de los diferentes pasos que sufre una probeta antes y después de su
fisuración.
Al término del trabajo se concluye que, en cierto modo, una mayor temperatura del RAP
al fabricar mezclas recicladas contribuye a una mejor confección de las mismas ya que
se moviliza mejor el betún envejecido y, consecuentemente, las mezclas tengan un
comportamiento más rígido y aumenten sus resistencias. Con todo, hay que tener en
cuenta que un comportamiento demasiado rígido puede provocar que la mezcla se
vuelva más frágil.
Road infrastructures are fundamental for the population’s mobility. Due to this
movement, roads are repeatedly exposed to high efforts caused by traffic and adverse
climatic conditions.
These factors can cause the deformation of the road’s surface including cracks and the
loss of material. The cost of the maintenance of these infrastructures, yet its resulting
environmental disadvantages, makes of interest the research of new techniques for a
better economic rentability, and also that are environmentally tolerant.
These are the reasons why the use of RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) to produce
bituminous mixtures tends to take prominence nowadays, and ends up becoming a
necessity.
The main issue of aged asphalt’s use on hot producing bituminous mixtures is certainly
the loss of the material’s properties. These properties can be differentiated from the
ones of a conventional mixture. Therefore, concerns regarding RAP’s use to make new
pavements are known to emerge.
The characteristics of asphaltic recycled pavement using milled material of the aged
pavement change depend on the producing conditions and the recycled material which
is used.
The fundamental fact for the optimum recycled mixture production is the bitumen
mobilization. It is necessary that aged bitumen gets properly mixed with the new binder.
The main elements that affect the level of mixing between the aged bitumen and the new ones are: the RAP’s status and its age, the RAP percentage used in the recycled
mixture, the temperature of mixture production and the time of mixing, among others.
On the present end-of-degree project, the effect of the RAP’s temperature on
bituminous mixture’s properties when hot-recycled is studied. The principal facts on
which the study is going to be based are: the percentage of RAP used on mixture
production and the temperature to which it is going to be exposed during the
production.
To carry through this research, a first series of Marshall specimens without RAP and with
different content of bitumen called “Pattern” has been made. The objective is,
afterwards, to produce several specimen series that do contain RAP with different
percentages of recycled mixture in order to be able to compare them with the “Pattern”
one. Therefore, properties of the recycled mixes will be compared with the Pattern’s
ones, and its similarities and differences will be analyzed.
The specimens will be tested according to Fénix test, which is capable of characterizing
and clarifying the mechanisms of deterioration, based on different parameters that
determine the answer of the bituminous mixtures. In this way, an exhaustive study of
the different steps that suffers a specimen before and after its cracking will be obtained.
To conclude a higher RAP’s temperature when producing recycled mixtures contributes
to a better confection of those, because aged bitumen it’s better mobilized and
consequently mixtures are more rigid and increase its resistance. Anyway, it should also
be taken into consideration that the most rigid the mixtures are the more fragile they
become.
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