Análisis de los riegos de adherencia en pavimentos bituminosos: influencia de la macro-textura en la dotación óptima de ligante y desarrollo de un nuevo método de control de la cantidad aplicada

Abstract

RESUMEN: La durabilidad y conservación de un pavimento depende de diversos factores. Uno de los más influyentes es la adherencia entre las capas que lo forman. Esta adherencia es la encargada de lograr que todas las capas se comporten como un solo bloque, reduciendo las grietas y deformaciones tangenciales del firme. A lo largo de los últimos 30 años, se han desarrollado múltiples investigaciones con el fin de analizar esta adherencia según diferentes factores como son el tipo de riego de adherencia utilizado, su dosificación, el tiempo de rotura de la emulsión, la temperatura o el tipo de mezcla utilizado en las capas del pavimento. Al mismo tiempo, se ha desarrollado un sistema estandarizado de medida de la cantidad de riego aplicado en obra el cual ha sido analizado por varios autores, que permite controlar la correcta extensión de la emulsión según los cálculos previos correspondientes a su dosificación. Esta tesis doctoral se ha centrado en la optimización de la dotación de riego de adherencia a aplicar y el desarrollo de un sistema alternativo de medida del riego aplicado en la construcción de pavimentos. Para ello, se ha utilizado un ensayo de corte (LCB) con el que se han obtenido las dotaciones adecuadas en función de la macrotextura de la capa inferior y la mezcla utilizada en la capa superior. Posteriormente, se ha diseñado un instrumento de medida del riego aplicado en obra sensible a la dotación aplicada y la macro-textura de la capa sobre la que se ha aplicado el riego. El instrumento de control tiene en su base un geotextil que permite absorber una parte de la emulsión extendida y correlacionarla con el total del riego de adherencia y la macrotextura de la superficie. Todo ello supone una gran ventaja respecto a la optimización de ligante a aplicar y el aumento de la resistencia final al deslizamiento entre capas.

ABSTRACT: Pavements durability and maintenance depend on several factors. One of the most influential is adherence between their layers. Adherence is responsible for ensuring that all layers behave as a single package, reducing cracks and tangential deformations of the pavement. Over the past 30 years, several researches have been developed in order to analyze this bond according to different variables like tack coat used, dosage, breaking time of the emulsion, temperature or mixture type used for the pavement layers. At the same time, a standardized system to measure the tack coat quantity applied on site has been developed which has been analyzed by several researchers, and allows to control the proper spread of the emulsion according to previous calculations related to the dosage. This doctoral thesis has focused on the optimization of the tack coat to apply and the development of an alternative system to measure the dosage applied for pavement construction. A shear test (LCB) has been used to obtain the precise amount in relation to bottom layer macro-texture and the mixture of the top layer. Later on, a device to control the tack coat applied on site has been designed, which is sensible to dosage applied and the macro-texture of the layer where the binder has been spread. The control device includes a geotextile on its base which allows to absorb a percentage of the emulsion applied and to establish correlations to the total quantity of tack coat and the surface macro-texture. This is a great advantage in terms of optimization of binder to apply and the increase of final resistance to slippage between layers.