Efecto de la temperatura del RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) en las propiedades de las mezclas bituminosas recicladas

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