Mezclas Bituminosas: Propiedades, Tipos y Aplicaciones en Carreteras

Mezclas Bituminosas

Están compuestas por aglomerado asfáltico (AC: asfalto + hormigón) de áridos + Filler + ligante. Filler = polvo mineral.

Características Generales

Las mezclas bituminosas deben cumplir con una serie de características para garantizar su desempeño adecuado en la carretera:

  1. Estabilidad (ensayos mecánicos): Capacidad de resistir la rotura de la mezcla.
  2. Resistencia a deformaciones plásticas: Evitar la formación de roderas o huellas.
  3. Resistencia a la disgregación: Especialmente importante en mezclas porosas (ensayo cántabro).
  4. Resistencia a la fatiga: Comportamiento elástico bajo cargas repetidas.
  5. Flexibilidad
  6. Resistencia al deslizamiento: Depende de la rodadura, textura y pulimento de los áridos.
  7. Impermeabilidad/permeabilidad: Control del agua en la estructura del pavimento.
  8. Luminosidad, color, sonoridad, facilidad de pintado y limpieza: Importante para la visibilidad de las marcas viales.
  9. Durabilidad y agentes externos (envejecimiento): Vinculado a las calidades del betún.
  10. Coste: Depende del tipo de mezcla y los materiales utilizados.

Tipos de Mezclas Bituminosas

Existen diferentes tipos de mezclas bituminosas, cada una con características y aplicaciones específicas:

  • Mezclas bituminosas en frío: Fabricadas en frío con áridos + filler + betún. Su uso es limitado.
  • Mezclas bituminosas en caliente: Fabricadas con árido + filler + betún.
    1. Mezclas continuas cerradas tradicionales: Con pocos huecos, son las más utilizadas.
    2. Mezclas porosas o drenantes: Con más huecos, se utilizan solo en la capa de rodadura.
    3. Microaglomerados: También con huecos y solo para la capa de rodadura.
  • Masillas y asfaltos fundidos

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Mezclas impermeables tienen problemas de adherencia.

Mezclas porosas permiten que el agua se drene a través de la capa, reduciendo los problemas de adherencia.

Se utilizan mezclas drenantes o porosas si hay más de 600 mm³ de precipitación. De lo contrario, se utilizan microaglomerados.

En zonas con formación de hielo, se usa microaglomerado y no drenante, ya que el agua en los huecos de las mezclas drenantes se congela y puede causar daños.

Mezclas Bituminosas en Caliente (Tipo Hormigón Bituminoso)

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Tipo de Ligante en Capa de Rodadura y Siguiente

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Tipo de Ligante en Capa de Base Bajo

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Parámetros de Dosificación

  1. Contenido de betún y relación F/B (filler/betún).
  2. Contenido de huecos en la mezcla.
  3. Deformación plástica.
  4. Sensibilidad al agua.

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Contenido en Huecos en Mezcla

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Sensibilidad al Agua

Condicionado por la adhesividad árido/ligante y el ensayo de tracción indirecta tras inmersión, con una resistencia conservada de 80% en capas intermedia y base, y 85% en capas de rodadura.

Mezclas Bituminosas para Capa de Rodadura

Mezclas Discontinuas

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Mezclas Drenantes

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Tipos de Ligante

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Áridos en General

  1. Procedencia natural o artificial.
  2. Suministro y acopio en fracciones diferenciadas.
  3. No alterables.
  4. En presencia de agua, no deben generar disoluciones dañinas.

Árido Grueso

  1. Procedencia: T00 y T0 100% machacado de cantera (no graveras ni calizo). T1 a T31 si procede de gravera.
  2. Exento de arcilla, material vegetal, margas.
  3. Contenido de finos #0.063
  4. Impurezas

Empleo de las Mezclas Bituminosas

  1. Aglomerados asfálticos: Rodadura, intermedia, base.
  2. Mezclas porosas o drenantes: Rodadura y bases de pavimentos de hormigón.
  3. Microaglomerados: Rodadura (renovación superficial y nueva construcción).
  4. Mezclas abiertas en frío: Rodadura y conservación.

Proyecto de la Mezcla

  1. Condicionantes de trabajo: Tipo de tráfico, estructura del firme, tipo de capa y clima.
  2. Propiedades fundamentales: Rigidez, elasticidad, textura.
  3. Elección de los áridos y del filler.
  4. Elección del tipo de ligante.
  5. Elección del tipo de mezcla: Obra nueva, refuerzo, renovación superficial.
  6. Dosificación de cada fracción de los áridos y determinación del contenido óptimo de ligante.

Ensayo Marshall Tradicional

2×75 golpes, 60°C, 50,8 mm/min, D=101.6 mm. 4 probetas por contenido de betún.

Ensayo Cántabro

Máquina de desgaste, pérdida de partículas en mezclas drenantes.

Fabricación

Centrales para mezclas en caliente: centrales discontinuas y continuas.

Central Discontinua

  1. Alimentación y dosificación de áridos en frío.
  2. Tambor secador y colectores de polvo.
  3. Silos y alimentación de betún y aditivos.
  4. Cribado y silos de áridos calientes.
  5. Dosificación de áridos en caliente.
  6. Mezclador.
  7. Silos de mezcla en caliente.

Puesta en Obra

  1. Preparación de la superficie existente.
  2. Transporte central – tajo de extensión.
  3. Extensión: Extendedoras autopropulsadas, T00 a T2 o S > 70000m², ancho completo.
  4. Compactación: Un compactador vibratorio de rodillos metálicos o mixto y un compactador de neumáticos.

Limitación a la Ejecución

No se permitirá la puesta en obra de mezclas bituminosas en caliente si la temperatura ambiente es demasiado baja.