Estudio de la viabilidad del uso de mezclas SMA en capa intermedia para el refuerzo de firmes. Aplicación práctica en un tramo de la autovía A-7 situado entre el P.K. 468+700 y el 468+300. T.M. de Sagunto (Valencia)

Abstract

[EN] The present document shows the experimental work undertaken on SMA-16 bituminous mixtures (Stone Mastic Asphalt), an uncommon bituminous mixture in Spain. These mixtures are characterized by having a large amount of course aggregate, a high proportion of binder and mineral dust, along with a low amount of medium-size aggregate (2-4 mm), giving rise to an adequate mineral skeleton and to high proportion of filler rich in mastic. These features make the mixture a possible solution to the difficulties surrounding fatigue failures of the mixture, as well as the appearance of breaks in the pavement, since it can be used as intermediate coat. In order to analyse the mechanical response of SMA mixtures, some experimental tests have been carried out at the laboratory of the construction company PAVASAL. Mixtures containing two different types of bitumen and have been evaluated: on the one hand, conventional 35/50 bitumen and, on the other hand, PMB 45/80-65 polymeric (elastomer) bitumen. Different percentages of binder have been used: 5,1%, 5,6% and 6,1% of bitumen in the mixture. Throughout the entire study we have carried out a comparison between the features of the innovative SMA 16 mixture and those of the most common AC 22 mixture, showing the following properties: void content, resistence to fatigue, stiffness and crack resistance. These properties are essential requirements to use the mixture as an intermediate coat of the pavement. Among the conclusions drawn we can underline the fact that SMA mixtures must be treated with polymer bitumens in order to improve their response to high standards, and to provide the mixture with greater cohesion, tenacity, fatigue strength and resistant to plastic deformation. Besides, this study has proved that SMA 16 45/80-65 mixture responds best to the fatigue strength and the crack growth of these type of mixtures.

[CA] En el present document es mostra el treball desenvolupat al voltant de les mescles bituminoses tipus SMA (Stone Mastic Asphalt), una mescla bituminosa poc comú en Espanya. Aquestes mescles es caracteritzen per tindre una gran quantitat de àrid gros, una elevada proporció de lligant i de pols mineral, i una baixa quantitat de tamany intermig (entre 2 i 4 mm), obtenint un bon esquelet mineral i una alta proporció de màstic ric en filler. Aquestes característiques conferixen a la mescla com una possible solució a la problemàtica existent de fallada per fatiga de la mescla i aparició de fissures en el ferm, mediant el us com a capa intermitja. Amb el fí de coneixer la resposta mecànica de les mescles SMA, es van realitzat assatjos experimentals en el laboratori de la empresa constructora PAVASALL. S¿¿han evaluat les mescla amb dos tipus de betum, uno convencional 35/50 i altre modificat amb polímers elastomèrics PMB 45/80-65, i per a diferents percentatges de lligant, 5.1%, 5.6% i 6.1% de betum en mescla. Durnat tot el estudi es comparen les característiques de la novedosa SMA 16 amb la més comuntment utilitzada AC 22, mostrant propietats com: contingut en vuits, resistència a la deformació permanent, resistencia al aigua, resistencia a la fatiga, mòduls de rigidesa i resistencia a la fissuració. Propietats requerides per al us de capa intermitja en el ferm. Entre les conclusions cal destacar que, les mescles SMA deuen ser tractades amb betums modificats amb polímers que milloren la seus resposta a altes exigencies, proporcionant una major cohesió i tenacitat a la mescla i per tant una major resistència a la fatiga i a les deformacions plàstiques. Ademés, es va comprovar la millor resposta de les SMA 16 45/80-65 front a la resistencia a fatiga i propagació de fissures

[ES] En el presente documento se muestra el trabajo experimental desarrollado en torno a las mezclas bituminosas tipo SMA 16 (Stone Mastic Asphalt), una mezcla bituminosa poco común en España. Estas mezclas se caracterizan por poseer una gran cantidad de árido grueso, una elevada proporción de ligante y de polvo mineral, y una baja cantidad de árido de tamaño intermedio (entre 2 y 4 mm), surgiendo así un buen esqueleto mineral y una alta proporción de mastic rico en filler. Estas características confieren a la mezcla como una posible solución a la problemática existente de fallo por fatiga de la mezcla y aparición de fisuras en el firme, mediante su uso como capa intermedia. Con el fin de conocer la respuesta mecánica de las mezclas SMA, se han realizado ensayos experimentales en el laboratorio de la empresa constructora PAVASAL. Se ha evaluado la mezcla para dos tipos de betún, uno convencional 35/50 y otro modificado con polímeros elastoméricos PMB 45/80-65; y para distintos porcentajes de ligante: 5,1%, 5,6% y 6,1% de betún en mezcla. Durante todo el estudio se comparan las características de la novedosa SMA 16 con la más comúnmente empleada AC 22, mostrando propiedades como: contenido de huecos, resistencia a la deformación permanente, resistencia al agua, resistencia a la fatiga de la mezcla, módulos de rigidez y resistencia a la fisuración. Propiedades requeridas para su uso como capa intermedia en el firme. Entre las conclusiones destaca que, las mezclas SMA deben ser tratadas con betunes modificados con polímeros que mejoren su respuesta a las altas exigencias, proporcionando una mayor cohesión y tenacidad a la mezcla y por tanto una mayor resistencia a la fatiga y a las deformaciones plásticas. Además, se comprobó la mejor respuesta de la mezcla SMA 16 45/80-65 ante la resistencia a la fatiga de la mezcla y la propagación de las fisuras.