Aditivos innovadores para mezclas asfálticascarbon black en mezclas semicalientes y rejuvenecedores embebidos en áridos porosos

Resumen

Las carreteras son el principal medio de transporte, tanto para el desplazamiento de viajeros, como para la distribución de mercancías, siendo uno de los activos esenciales para sustentar la actividad económica del país. Es por ello por lo que resulta fundamental mantener las características de las carreteras de la mejor manera posible. Las mezclas asfálticas son el material más utilizado para la construcción de carreteras, de ahí la importancia en diseñar mezclas con propiedades mejoradas para preservar los recursos naturales, a la vez que reducir los costes de mantenimiento y conservación de las carreteras. Son diversos los avances que se están llevando a cabo orientados a mejorar la sostenibilidad de la carretera, explorando materiales que pueden añadirse a la mezcla asfáltica y así mejorar su rendimiento y durabilidad. Entre estos materiales se encuentran los nanomateriales y los materiales autorreparables, que podríamos considerar como materiales de última generación. Es en estos materiales en los que se centra la presente tesis doctoral, cuyo objetivo es, por una parte, analizar la influencia del negro de carbono en el comportamiento mecánico de las mezclas bituminosas y, por otra, evaluar la eficiencia de rejuvenecedores encapsulados en la mejora del envejecimiento de las mezclas. En cuanto a la primera de las líneas de investigación, uso de negro de carbono, el estudio además incluye el uso de materiales secundarios y subproductos, como es el material fresado y las escorias negras de acería, así como el aditivo semicaliente Evotherm, para mejorar la huella ambiental de las mezclas. La segunda línea de investigación se centra en el uso de áridos porosos que contienen un agente rejuvenecedor y que actúan a modo de cápsulas, liberando por difusión el rejuvenecedor y compensando el envejecimiento de las mezclas, aumentando así la durabilidad de los firmes. La investigación abarca el estudio de la respuesta de estos materiales incorporados a las mezclas bituminosas desde una fase inicial en laboratorio hasta su aplicación real. Así, la tesis se divide en tres fases: la primera incluye la selección y caracterización de los materiales objeto de estudio, la segunda aborda el diseño y caracterización de las mezclas bituminosas incorporando los diferentes aditivos a escala de laboratorio y la tercera es la relativa a la validación de la tecnología mediante la ejecución de un tamo de prueba. Fruto de la investigación se concluye que el uso de estos aditivos ofrece una ventaja competitiva frente a sus alternativas convencionales, posibilitando el salto tecnológico hacia una nueva generación de materiales para su empleo en mezclas bituminosas.