Los Betunes Modificados y sus aplicaciones en las capas de rodadura de convencionales y de tipo SMA...
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Los Betunes Modificados y sus aplicaciones en las capas de rodadura de convencionales y de tipo SMA (Stone Mastic Asphalt)
Requirimientos
Resistencia a las roderas
Resistencia a la fatiga
Resistencia a la fisuración
Durabilidad
Flexibilidad
Facilidad de fabricación y extendido
Rentabilidad coste/beneficio
Mezclas de rodadura convencionales
Uso extendido en todo el mundo
Aceptables en la mayor parte de las situaciones
Granulometría continua de áridos
Diversos tipos de mezclas (de densas a abiertas)
Mezclas estables
Diseñadas de acuerdo al ensayo Marshall (normalmente)
Comportamiento de las mezclas densas
Fisuración a bajas temperaturas
Fisuración por fatiga
RuttingRoderas Mezcla/extendido
Papel del ligante
Contenido de ligante
Tipo de ligante
Adhesividad del ligante
Viscosidad del ligante
Elasticidad del ligante
Estabilidad del ligante
TODOS estos factores contribuyen al comportamiento de la mezcla
Comportamiento del ligante (1)
Mayor punto de reblandecimiento y menor punto de Fraass
=
Mayor rango de plasticidad (rango de eficacia del betún)
Comportamiento del ligante (1)
80°C
-20°CBM´s Betún
convencional
Rango de plasticidad
Comportamiento del ligante (2)Viscosidad vs Temperatura
1.00E+02
1.00E+03
1.00E+04
1.00E+05
1.00E+06
1.00E+07
1.00E+08
1.00E+09
-10 0 10 20 30 40 50 60
Temperatura (°C)
Vis
cosi
dad
(P
a.s)
Betún modificado
Betún Convencional
El Problema
• Volumen de tráfico creciente
• Tráfico estacionario y en movimiento lento
• Incremento de las cargas por eje
• Mayores expectativas
• Búsqueda de vida útil más larga
iiiNecesitamos productos mejores!!!
Historia de las SMA (1)
Desde los años 60 – para reducir el desgaste originado por los neumáticos con clavos
Características:Alta cohesión de áridos formando un másticoAlto contenido en Filler y liganteAditivos estabilizantes para evitar la segregación
Historia de las SMA (2)
SMA
Alto grado de áridos de calidad
Betún BM
Alto contenido en liganteEstabilizador
Diseño de SMA (1)
Fundamentalmente un solo tamaño (0/11, 0/8, 0/5)
Contenido en huecos 3-5%
Contenido en Filler (~9.0%)
Contenido de ligante (6.5-7.5, 7.0-7.5, 7.2-8.0)
Diseño de SMA (2)
71 62
1311
3Air
8.3
15.7
100%
80%
0%
60%
40%
20%
Por peso
Por volumen
Árido grueso
Finos de machaqueo
Filler
Ligante
Mezclas convencionales y SMA (esquema)
MC
SMA
M. convencionales y SMA (Curvas granulométricas)
100%
0%
0.075mm 11mmTamaño del tamiz
% P
asa
100%
% P
asa
0%
0.075mmTamaño del tamiz
11mm
MC SMA
Comportamiento de las mezclas SMA (1)
Resistencia a roderas: <1.0mm/hr
Resistencia a la fatiga: muy buena
Rigidez (ITS): hasta 5 GPa
Durabilidad: >15 años
Resistencia al
desgaste/impacto: muy buena
Resistencia al deslizam.: buena
Emisión acústica: 2-3 dB(A) menos que MC
Contribución estructural: buena
Comportamiento de las mezclas SMA (2)
Con Betunes Modificados:
• Mejor resistencia a fisuración
• Mejor comportamiento a bajas temperaturas
• Incremento de la resistencia a las roderas
• Mejor flexibilidad
• Mejores adhesividad y cohesión
• Buen comportamiento frente al envejecimiento
Aplicaciones de las mezclas SMA
Amplio rango de grosores (20mm - 70mm)
Puede usarse para regularización superficial
Zonas sometidas a altos esfuerzos
Carreteras de tráfico elevado
Carreteras de nueva construcción y mantenimiento
Puede usarse sobre hormigón
Tableros de puentes
Fabricación y Compactación de SMA (1)
Tiempo de mezcla ligeramente superior (aprox. 30 segundos)
Mezclado a 170-190°C; Compactación a 140°C
Plantas convencionales
Fabricación y Compactación de SMA (2)
Si se usan Betunes Modificados:
No existe segregación durante todo el proceso
No hay escurrimiento del ligante (mezcla homogénea)
No hay necesidad de usar fibras
No hay costes añadidos de elaboración
Ejemplos de aplicación de SMA
Alemania (uso extendido y multitud de ensayos)
Suecia
Australia (Ensayos generales)
Polonia (tableros de puentes)
Reino Unido (ensayos de comportamiento)
Turquía (ensayos)
España (aplicaciones esporádicas y ensayos)
CONCLUSIONES
Rendimiento comprobado
Años de experiencia
Creciente interés internacional
Uso de la tecnología de Betunes Modificados
(Apoyo técnico de BP Bitumen)