Resumen de Mejora en la resistencia al envejecimiento de las mezclas bituminosas mediante la incorporación de fílleres comerciales Iª

Hugo D. Bianchetto, Félix Edmundo Pérez Jiménez, Rodrigo Miró Recasens

• español

  Muchas capas bituminosas de rodadura fallan por problemas asociados al daño por envejecimiento antes que por las solicitaciones impuestas por los vehículos. Frente a esta problemática se han intentado soluciones en el diseño que consisten frecuentemente en aumentar el contenido de ¿asfalto¿(b) en las mezclas para lograr una película de ligante de mayor espesor envolviendo a los áridos y reducir el porcentaje de ¿vacíos¿(c). Sin embargo, un exceso de betún suele derivar en exudaciones y escurrimientos, además de encarecerse el producto final.

  Pero lo usual es que las especificaciones técnicas para obras de pavimentación asfáltica no consideren convenientemente el factor envejecimiento al establecer sus prescripciones, insistiéndose en caracterizar el comportamiento de los ligantes frente a los mecanismos responsables del ¿endurecimiento por edad¿ a partir de ensayos empíricos de simulación que únicamente tienen en cuenta el material ligante de forma aislada y no la interacción que se produce con los otros componentes de la mezcla.

  Son conocidas las potenciales ventajas del uso de fílleres en lo que a resistencia al envejecimiento se refiere; sin embargo, a menudo no se tienen en cuenta otros conceptos asociados al sistema bifásico fíller-betún y que influyen sobre una serie de características fundamentales de las mezclas.

  Las Universidades de La Plata, Argentina, y Politécnica de Cataluña, España, realizaron una investigación conjunta con fines de esclarecer algunos fenómenos relacionados con el envejecimiento de los ligantes y de establecer pautas de diseño que contribuyan a optimizar la resistencia al deterioro de las mezclas bituminosas; en la misma, se emplearon nuevos procedimientos de estudio: el método funcional Universal de Caracterización de Ligantes (UCL®), ensayos reológicos con el reómetro dinámico de corte (DSR) y técnicas de analítica macromolecular como la cromatografía por permeación de geles (GPC) y la espectroscopía infrarroja.

  En esta primera parte del trabajo se presenta una síntesis de los resultados obtenidos utilizando el método Universal de Caracterización de Ligantes, UCL®.

• English

  Many asphalt wearing courses fail as a result of problems associated with ageing damage before those caused by vehicle-imposed stresses. Design solutions attempting to combat this issue have frequently consisted of increasing the "asphalt" content in the graded mixes to obtain a thicker binder film coating the aggregates and of decreasing the ¿void¿ content. However, excessive bitumen usually results in bleeding and slippage in addition to raising the cost of the end product.

  But in usual practice technical specifications for asphalt paving work do not take the ageing factor into due account at the time of establishing dosage, insisting on characterising the binder performance under action of the mechanisms responsible for ¿age hardening¿ on the basis of empirical simulation tests that only take the binder material into account on its own and not the interaction occurring with the other components of the mix.

  The potential advantages of the use of fillers in relation to ageing strength are well known yet other concepts associated with the biphasic filler-bitumen system and which affect a number of fundamental mix characteristics are frequently not taken into account.

  The La Plata University, Argentina, and the Polytechnical University of Catalonia, Spain, carried out joint research designed to elucidate some phenomena related to binder ageing and to establish design guidelines to help to optimise the deterioration resistance of asphalts. The research also involved the use of new study procedures consisting of the so-called Universal Binder Characterisation (Universal de Caracterización de Ligantes: UCL®) functional method, rheological tests using the dynamic shear rheometer (DSR) and macromolecular analytical techniques such as gel permeation chromatography (GPC) and infrared spectroscopy.

  The first part of the work summarises the results obtained using the UCL® Universal Binder Characterisation method.