Desarrollo de material elastomerico a partir de neumático fuera de uso para alta atenuación de vibraciones en sistemas de vía en placa con carril embebido

Abstract

RESUMEN: En sistemas ferroviarios urbanos, cuando el ferrocarril debe coexistir con otros medios de transporte, se imponen los sistemas de vía en placa con carril embebido en la plataforma de hormigón. Además, otro aspecto importante a tener en cuenta en ámbito urbano es la transmisión de vibraciones hacia el entorno.

Esta tendencia, junto con la necesidad medioambiental de valorizar el caucho procedente de neumáticos usados, ha planteado en esta Tesis al desarrollo de un elastómero a partir de este material para conseguir una alta atenuación de vibraciones, actuando como aislador entre el carril y la plataforma.

Para ello se caracterizaron los materiales objeto de estudio, caucho reciclado y un ligante polimérico, para conseguir una mezcla con un rango óptimo de rigidez, según las teorías de mecánica de vía.

Posteriormente, se diseñó el revestimiento del carril y se ensayaron diferentes prototipos en laboratorio para comprobar su viabilidad técnica.

Finalmente, se realizó un demostrador a escala real en condiciones de servicio que permitió garantizar el perfecto funcionamiento del elastómero propuesto.

ABSTRACT: Slab track systems with embedded rail have acquired more importance in urban transport infrastructures, since the platform must allow for the joint use of wheeled vehicles. Another relevant concern in urban environment is the structural noise transmission to the surrounding areas.

Together with these restrictions, the environmental need to reuse the used tires set the development of a new elastomer from this material to get a high vibration attenuation, acting as an isolator between the rail and the concrete platform.

For that reason, the materials under study (recycled rubber and a polymeric binder) were characterized to obtain a mixture with a range of optimal stiffness according to the classical track mechanics theories.

Once the design of the system was defined, two prototypes were tested in laboratory in order to check out their technical viability.

Finally, a real scale demonstrator was carried out to ensure the perfect performance of the proposed elastomer.