Secciones de firme compuestas por mezclas bituminosas sostenibles para la infraestructura de micromovilidad a partir del dimensionamiento analítico de firmes

Handle

https://riunet.upv.es/handle/10251/230041

Cita bibliográfica

C. Alonso-Troyano (2025). Secciones de firme compuestas por mezclas bituminosas sostenibles para la infraestructura de micromovilidad a partir del dimensionamiento analítico de firmes [Tesis doctoral]. Universidad Politécnica de Valencia. https://riunet.upv.es/handle/10251/230041

Titulación

Resumen

[ES] Secciones de firme compuestas por mezclas bituminosas sostenibles para la infraestructura de micromovilidad a partir del dimensionamiento analítico de firmes El desarrollo de firmes específicos para carriles bici constituye una oportunidad para integrar principios de sostenibilidad en el ámbito de la ingeniería viaria. Este trabajo plantea una solución técnica basada en el diseño, fabricación y validación de mezclas bituminosas sostenibles elaboradas a partir de materiales reciclados de disponibilidad local, como el pavimento asfáltico recuperado (RA) y los residuos cerámicos. Estas mezclas se han diseñado con el objetivo de cumplir con los requisitos mecánicos, estructurales y funcionales propios de las infraestructuras de tráfico ligero, sin comprometer su viabilidad técnica ni constructiva. La investigación parte de una revisión del estado del arte y de las normativas actuales en materia de diseño de firmes para vías ciclistas, así como del comportamiento de mezclas recicladas. Se han formulado y evaluado seis mezclas tipo AC16 surf con diferentes proporciones de RA, árido cerámico y árido calizo. Tras una primera caracterización mecánica mediante ensayos normalizados, se seleccionaron las formulaciones más prometedoras para un análisis estructural en profundidad, a partir del cual se desarrollaron modelos mediante elementos finitos para evaluar el comportamiento en distintas configuraciones de firme. Como parte del proceso de validación, se construyó un tramo experimental con una de las mezclas desarrolladas (C50R50), donde se llevaron a cabo ensayos funcionales in situ (resistencia al deslizamiento, macrotextura y abrasión). Los resultados confirmaron su idoneidad técnica y funcional, demostrando que es posible emplear un 100 % de árido reciclado en la capa de rodadura de carriles bici. La tesis concluye con una propuesta de catálogo de secciones de firme adaptadas a distintos tipos de explanada y niveles de tráfico ciclista, con el fin de facilitar la implementación de soluciones sostenibles en proyectos reales. En conjunto, se plantea una metodología replicable que promueve el uso de materiales reciclados en la infraestructura de micromovilidad, alineada con los objetivos de economía circular y movilidad urbana sostenible


[CA] Seccions de ferm compostes per mescles bituminoses sostenibles per a la infraestructura de micromobilitat a partir del dimensionament analític de ferms El desenvolupament de ferms específics per a carrils bici constitueix una oportunitat per a integrar principis de sostenibilitat en l’àmbit de l’enginyeria viària. Este treball planteja una solució tècnica basada en el disseny, fabricació i validació de mescles bituminoses sostenibles elaborades a partir de materials reciclats de disponibilitat local, com el paviment asfàltic recuperat (RA) i els residus ceràmics. Estes mescles han sigut dissenyades amb l’objectiu de complir amb els requisits mecànics, estructurals i funcionals propis de les infraestructures de trànsit lleuger, sense comprometre’n la viabilitat tècnica ni constructiva. La investigació parteix d’una revisió de l’estat de la qüestió i de les normatives actuals en matèria de disseny de ferms per a vies ciclistes, així com del comportament de mescles reciclades. S’han formulat i avaluat sis mescles tipus AC16 surf amb diferents proporcions de RA, àrid ceràmic i àrid calcari. Després d’una primera caracterització mecànica mitjançant assajos normalitzats, es van seleccionar les formulacions més prometedores per a una anàlisi estructural en profunditat, a partir de la qual es van desenvolupar models mitjançant elements finits per avaluar-ne el comportament en distintes configuracions de ferm. Com a part del procés de validació, es va construir un tram experimental amb una de les mescles desenvolupades (C50R50), on es van dur a terme assajos funcionals in situ (resistència lliscant, macrotextura i abrasió). Els resultats van confirmar-ne la idoneïtat tècnica i funcional, demostrant que és possible emprar un 100 % d’àrid reciclat en la capa de rodadura dels carrils bici. La tesi conclou amb una proposta de catàleg de seccions de ferm adaptades a diferents tipus d’esplanada i nivells de trànsit ciclista, amb la finalitat de facilitar la implementació de solucions sostenibles en projectes reals. En conjunt, es planteja una metodologia replicable que promou l’ús de materials reciclats en la infraestructura de micromobilitat, alineada amb els objectius d’economia circular i mobilitat urbana sostenible.


[EN] Pavement Sections Composed of Sustainable Bituminous Mixtures for Micromobility Infrastructure Based on Analytical Pavement Design The development of specific pavement structures for bicycle lanes presents an opportunity to integrate sustainability principles within the field of road engineering. This work proposes a technical solution based on the design, production, and validation of sustainable bituminous mixtures made with locally available recycled materials, such as reclaimed asphalt pavement (RAP) and ceramic waste. These mixtures have been designed to meet the mechanical, structural, and functional requirements of light-traffic infrastructure, without compromising their technical or construction feasibility. The research begins with a comprehensive review of the state of the art and current regulations regarding pavement design for cycling infrastructure, as well as the behavior of recycled mixtures. Six AC16 surf-type mixtures were formulated and evaluated, combining different proportions of RAP, ceramic aggregate, and limestone aggregate. Following initial mechanical characterization through standardized tests, the most promising formulations were selected for in-depth structural analysis, from which finite element models were developed to evaluate their behavior under various pavement configurations. As part of the validation process, a trial section was constructed using one of the developed mixtures (C50R50), where on-site functional tests were carried out (skid resistance, macrotexture, and abrasion). The results confirmed the technical and functional suitability of the mixture, demonstrating that a 100% recycled aggregate can be used in the surface layer of bicycle lanes. The thesis concludes with a proposed catalogue of pavement sections adapted to different subgrade conditions and levels of cycling traffic, aiming to facilitate the implementation of sustainable solutions in real-world projects. Overall, a replicable methodology is presented that promotes the use of recycled materials in micromobility infrastructure, aligned with the goals of circular economy and sustainable urban mobility.

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