Mezcla bituminosa de altas prestaciones para calzada y calzada de rodadura.

Mezcla bituminosa (1) para capa de asiento (5) o capa intermedia de calzada de carretera o de autopista,

o para plataformas industrial, portuaria o aeroportuaria, como también para subbalasto de vía ferroviaria,

- en la que dicha mezcla bituminosa (1) se compone de un conjunto de áridos (2) recubiertos con al menos un ligante hidrocarbonado (3),

- en la que el conjunto de áridos (2) representa más del 95 % en peso de la mezcla bituminosa (1) y, como máximo, el 5 % de ligante hidrocarbonado (3),

- en la que el conjunto de áridos (2) comprende una estructura granular que comprende varias fracciones granulares d/D, estando definida cada fracción granular por un calibre inferior (d) y un calibre superior (D),

- en la que el conjunto de áridos (2) comprende una primera fracción granular d1/D1 (11), que tiene como media una primera media dm1, con una segunda fracción granular d2/D2 (12) que tiene como media una segunda media dm2,

- en la que el conjunto de áridos comprende una tercera fracción granular d3/D3 (13) comprendida entre las fracciones granulares primera y segunda, que tiene como calibre inferior d3 el calibre superior D1 de la primera fracción granular y que tiene como calibre superior D3 el calibre inferior d2 de la segunda fracción granular,

- en la que la tercera fracción granular (13) presenta un índice de peso (P3) respecto al peso del conjunto de áridos (2),

- en la que el ancho de la tercera fracción granular D3-d3, definitorio de un ancho relativo (D3-d3)/D2 con relación al calibre superior (D2) de la segunda fracción granular, siendo dicho ancho relativo superior al 20 % de D2,

- en la que la relación entre el índice de peso (P3) de la tercera fracción granular (13) respecto a su ancho relativo es inferior a 0,4, a saber:**Fórmula**

por lo cual se maximiza el número de contactos entre los áridos de la segunda fracción granular d2/D2 (12),

- en la que la mezcla bituminosa (1) comprende, tras la compactación, un coeficiente de vacío de menos del 10 %, e incluso menos del 8 %, e incluso preferiblemente menos del 6 %,

- en la que el ligante hidrocarbonado (3) es un ligante hidrocarbonado modificado por inclusión de polímeros y/o de aceite, y/o tratado por soplado y/o tratado por espumación o por emulsión,

por lo cual el módulo de rigidez de la mezcla bituminosa (1), una vez compactada, es superior a 9000 MPa a una temperatura de 15 °C y a una frecuencia de 10 Hz, y la resistencia a la fatiga de la mezcla bituminosa, una vez compactada, es superior a 90 microdeformaciones a una temperatura de 10 °C y a una frecuencia de 25 Hz.

Mezcla bituminosa de altas prestaciones para calzada y calzada de rodadura La presente invención hace referencia a los materiales para la construcción de calzadas de carretera o plataformas industriales y se refiere, en particular, a las mezclas bituminosas utilizadas para fabricar tales calzadas y, asimismo, se refiere a las calzadas obtenidas gracias a estas mezclas bituminosas.

De manera más precisa, la invención tiene por objeto una mezcla bituminosa destinada en particular a la fabricación de las capas de asiento de las calzadas o plataformas industriales, como también de las capas interpuestas entre el balasto y la plataforma de soporte de vías ferroviarias.

Esta capa de asiento debe aunar, por una parte, muy buenas características mecánicas y en particular un importante módulo de rigidez para poder soportar cargas considerables y, por otra, un buen comportamiento a la fatiga para evitar la creación y la propagación de fisuras y prestar así a dicha capa de asiento una buena durabilidad; tal mezcla bituminosa descrita en el documento EP0760386A se obtiene a partir de un conjunto de áridos y de un ligante, por ejemplo bituminoso. Las mezclas bituminosas del tipo conocido contienen una cantidad de ligante nada desdeñable, lo cual conlleva un elevado coste de obtención.

Además, debe reducirse cuanto sea posible el tiempo necesario para la puesta en obra de la capa de asiento con el propósito de disminuir el tiempo necesario para la rehabilitación de las calzadas, al objeto de disminuir las molestias ocasionadas por las obras de rehabilitación de calzada.

Se ha puesto de manifiesto la utilidad de tratar de disminuir el coste de tales mezclas bituminosas al propio tiempo que se conservan las muy buenas características de rigidez y de resistencia a la fatiga. Se ha puesto asimismo de manifiesto la utilidad de reducir el tiempo necesario para la puesta en obra de la capa de asiento, y acelerar así la nueva puesta en servicio de la calzada.

A tal efecto, la invención tiene por objeto una mezcla bituminosa para capa de asiento o capa intermedia de calzada de carretera o de autopista, o para plataformas industrial, portuaria o aeroportuaria, como también para subbalasto de vía ferroviaria, dicha mezcla bituminosa se compone de un conjunto de áridos recubiertos con al menos un ligante hidrocarbonado, -en la que el conjunto de áridos representa más del 95 % en peso de la mezcla bituminosa tras la compactación y como máximo el 5 % de ligante hidrocarbonado, -en la que el conjunto de áridos comprende una estructura (esqueleto) granular que comprende varias fracciones granulares d/D, estando definida cada fracción granular por un calibre inferior (d) y un calibre superior (D) , -en la que el conjunto de áridos comprende una primera fracción granular d1/D1, que tiene como media una primera media dm1, con una segunda fracción granular d2/D2 que tiene como media una segunda media dm2, -en la que el conjunto de áridos comprende una tercera fracción granular d3/D3 comprendida entre las fracciones granulares primera y segunda, que tiene como calibre inferior d3 el calibre superior D1 de la primera fracción granular y que tiene como calibre superior D3 el calibre inferior d2 de la segunda fracción granular, -en la que la tercera fracción granular presenta un índice de peso respecto al peso del conjunto de áridos, índice este nombrado como 'P3', -en el que el ancho de la tercera fracción granular D3-d3, definitorio de un ancho relativo (D3âd3) /D2 con relación al calibre superior (D2) de la segunda fracción granular, siendo dicho ancho relativo superior al 20 % de D2, -en el que la relación entre el índice de peso P3 de la tercera fracción granular respecto a su ancho relativo es inferior a 0, 4, a saber:

P3

ï£ 0, 4

(D3ï?­ d3) /D2

por lo cual se maximiza el número de contactos entre los áridos de la segunda fracción granular d2/D2, -en el que la mezcla bituminosa comprende, tras la compactación, un porcentaje de vacío de menos del 10 %, e incluso menos del 8 %, e incluso preferiblemente menos del 6 %, -en el que el ligante hidrocarbonado es un ligante hidrocarbonado modificado mediante adición de polímeros y/o de aceite, y/o tratado por soplado y/o tratado por espumación o por emulsión, por lo cual el módulo de rigidez de la mezcla bituminosa, una vez compactada, es superior a 9000 MPa, y la

resistencia a la fatiga de la mezcla bituminosa, una vez compactada, es superior a 90 microdeformaciones.

En diversas formas de realización de la invención, se puede además recurrir ocasionalmente a una y/u otra de las siguientes disposiciones:

- la relación entre la primera media dm1 y la segunda media dm2 es inferior a 0, 33 y, aún más preferentemente, inferior a 0, 25;

- el ancho de la tercera fracción granular D3-d3 es superior al 30 % de D2-d1 y, aún más preferentemente, superior al 40 %;

- la relación entre el índice de peso (P3) de la tercera fracción granular respecto a su ancho relativo es inferior a 0, 25, a saber:

P3

ï£ 0, 25 (D3ï?­ d3) / D2

- la relación entre el índice de peso (P3) de la tercera fracción granular respecto a su ancho relativo es superior a 0, 10, a saber:

P3

ï³ 0, 10 (D3ï?­ d3) /D2

- el ligante hidrocarbonado presenta una penetración con aguja, medida a 25 º C, con arreglo a la norma EN 1426, superior a 30 décimas de milímetro;

- la resistencia a la fatiga de la mezcla bituminosa, una vez compactada, medida a una temperatura de 10 º C y a una frecuencia de 25 Hz según la norma NF EN12697-24 en modo de flexión a 2 puntos sobre probetas trapezoidales, es superior a 110 microdeformaciones y, con carácter preferente, superior a 130 microdeformaciones;

- el módulo de rigidez de la mezcla bituminosa, una vez compactada, medido a una temperatura de 15 º C y a una frecuencia de 10 Hz según la norma NF EN12697-26, es superior a 11 000 MPa y, con carácter preferente, superior a 14 000 MPa;

- el ligante hidrocarbonado está desprovisto de fibras;

- la mezcla bituminosa comprende además una cuarta fracción granular d4/D4 (14) y una quinta fracción granular d5/D5 (15) comprendida entre las fracciones granulares segunda y cuarta, que tiene como calibre inferior d5 el calibre superior D2 de la segunda fracción granular y que tiene como calibre superior D5 el calibre inferior d4 de la cuarta fracción granular, el ancho de la quinta fracción granular es superior al 20 % del calibre superior D4, la quinta fracción granular (15) presenta un peso relativo (P5) del peso del conjunto de áridos (2) tal que P5

ï£ 0, 6

(D5ï?­ d5) / D4

- la proporción en peso del ligante hidrocarbonado (3) en la mezcla bituminosa (1) es como máximo igual al 4, 5 %.

De acuerdo con otro aspecto, la invención se refiere a una calzada que incluye al menos una capa de asiento o intermedia que comprende una mezcla bituminosa tal y como se ha definido anteriormente .

De acuerdo con otro aspecto, la invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una mezcla bituminosa para capa de asiento o capa intermedia de calzada de carretera o de autopista, o para plataformas industrial, portuaria o aeroportuaria, como también para subbalasto de vía ferroviaria, estando compuesta dicha mezcla bituminosa por un conjunto de áridos recubiertos con al menos un ligante hidrocarbonado, en el que el conjunto de áridos comprende una estructura granular que comprende varias fracciones granulares d/D, estando definida cada fracción granular por un calibre inferior (d) y un calibre superior (D) , comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas, en un orden indiferente:

a) proporcionar áridos de una primera fracción granular d1/D1, b) proporcionar áridos de una segunda fracción granular d2/D2, siendo separadas dichas fracciones granulares primera y segunda por una tercera fracción granular d3/D3 que tiene

como calibre inferior d3 el calibre superior D1 de la primera fracción granular y que tiene como calibre superior D3 el calibre inferior d2 de la segunda fracción granular, en el que la tercera fracción granular presenta un índice de peso (P3) respecto al peso del conjunto de áridos, en el que el ancho de la tercera fracción granular D3-d3, definitorio de un ancho relativo (D3-d3) /D2 con relación al calibre superior (D2) de la segunda fracción granular, siendo dicho ancho relativo superior al 20 % de D2, en el que la relación entre el índice de peso (P3) de la tercera fracción granular respecto a su ancho relativo es inferior a 0, 4, a saber:

P3

ï£ 0, 4

(D3ï?­ d3) /D2

c) añadir ligante hidrocarbonado nuevo hasta obtener un ligante... [Seguir leyendo]

1. Mezcla bituminosa (1) para capa de asiento (5) o capa intermedia de calzada de carretera o de autopista, o para plataformas industrial, portuaria o aeroportuaria, como también para subbalasto de vía ferroviaria, -en la que dicha mezcla bituminosa (1) se compone de un conjunto de áridos (2) recubiertos con al menos un ligante hidrocarbonado (3) , -en la que el conjunto de áridos (2) representa más del 95 % en peso de la mezcla bituminosa (1) y, como máximo, el 5 % de ligante hidrocarbonado (3) , -en la que el conjunto de áridos (2) comprende una estructura granular que comprende varias fracciones granulares d/D, estando definida cada fracción granular por un calibre inferior (d) y un calibre superior (D) , -en la que el conjunto de áridos (2) comprende una primera fracción granular d1/D1 (11) , que tiene como media una primera media dm1, con una segunda fracción granular d2/D2 (12) que tiene como media una segunda media dm2, -en la que el conjunto de áridos comprende una tercera fracción granular d3/D3 (13) comprendida entre las fracciones granulares primera y segunda, que tiene como calibre inferior d3 el calibre superior D1 de la primera fracción granular y que tiene como calibre superior D3 el calibre inferior d2 de la segunda fracción granular, -en la que la tercera fracción granular (13) presenta un índice de peso (P3) respecto al peso del conjunto de áridos (2) , -en la que el ancho de la tercera fracción granular D3-d3, definitorio de un ancho relativo (D3âd3) /D2 con relación al calibre superior (D2) de la segunda fracción granular, siendo dicho ancho relativo superior al 20 % de D2, -en la que la relación entre el índice de peso (P3) de la tercera fracción granular (13) respecto a su ancho relativo es inferior a 0, 4, a saber:

P3

ï£ 0, 4

(D3ï?­ d3) /D2

por lo cual se maximiza el número de contactos entre los áridos de la segunda fracción granular d2/D2 (12) , -en la que la mezcla bituminosa (1) comprende, tras la compactación, un coeficiente de vacío de menos del 10 %, e incluso menos del 8 %, e incluso preferiblemente menos del 6 %, -en la que el ligante hidrocarbonado (3) es un ligante hidrocarbonado modificado por inclusión de polímeros y/o de aceite, y/o tratado por soplado y/o tratado por espumación o por emulsión, por lo cual el módulo de rigidez de la mezcla bituminosa (1) , una vez compactada, es superior a 9000 MPa a una temperatura de 15 º C y a una frecuencia de 10 Hz, y la resistencia a la fatiga de la mezcla bituminosa, una vez compactada, es superior a 90 microdeformaciones a una temperatura de 10 º C y a una frecuencia de 25 Hz.

2. Mezcla bituminosa (1) según la reivindicación 1, en la que la relación entre la primera media dm1 y la segunda media dm2 es inferior a 0, 33, y aún más preferentemente, inferior a 0, 25.

3. Mezcla bituminosa (1) según la reivindicación 1, en la que el ancho de la tercera fracción granular D3-d3 es superior al 30 % de D2-d1, y aún más preferentemente, superior al 40 %.

4. Mezcla bituminosa (1) según la reivindicación 1, en la que la relación entre el índice de peso (P3) de la tercera fracción granular (13) respecto a su ancho relativo es inferior a 0, 25, a saber:

P3

ï£ 0, 25 (D3ï?­ d3) /D2

5. Mezcla bituminosa (1) según la reivindicación 4, en la que la relación entre el índice de peso (P3) de la tercera fracción granular (13) respecto a su ancho relativo es superior a 0, 10, a saber:

P3

ï³ 0, 10 (D3ï?­ d3) /D2

6. Mezcla bituminosa (1) según la reivindicación 1, en la que el ligante hidrocarbonado (3) presenta una penetración con aguja, medida a 25 º C con arreglo a la norma EN 1426, superior a 30 décimas de milímetro. 18

7. Mezcla bituminosa según la reivindicación 1, en la que la resistencia a la fatiga de la mezcla bituminosa, una vez compactada, medida a una temperatura de 10 º C y a una frecuencia de 25 Hz según la norma NF EN12697-24, es superior a 110 microdeformaciones y, con carácter preferente, superior a 130 microdeformaciones.

8. Mezcla bituminosa según la reivindicación 1, en la que el módulo de rigidez de la mezcla bituminosa, una vez compactada, medido a una temperatura de 15 º C y a una frecuencia de 10 Hz según la norma NF EN12697-26, es superior a 11 000 MPa, y con carácter preferente, superior a 14 000 MPa.

9. Mezcla bituminosa según la reivindicación 1, en la que el ligante hidrocarbonado (3) está desprovisto de fibras.

10. Mezcla bituminosa (1) según la reivindicación 1, que comprende además una cuarta fracción granular d4/D4

(14) y una quinta fracción granular d5/D5 (15) comprendida entre las fracciones granulares segunda y cuarta, que tiene como calibre inferior d5 el calibre superior D2 de la segunda fracción granular y que tiene como calibre superior D5 el calibre inferior d4 de la cuarta fracción granular, en la que el ancho de la quinta fracción granular es superior al 20 % del calibre superior D4, en la que la quinta fracción granular (15) presenta un peso relativo (P5) del peso del conjunto de áridos (2) tal que P5

ï£ 0, 6

(D5ï?­ d5) /D4

11. Mezcla bituminosa según la reivindicación 1, en la que la proporción en peso del ligante hidrocarbonado (3) en la mezcla bituminosa (1) es como máximo igual al 4, 5 %.

12. Calzada que incluyendo al menos una capa de asiento o intermedia comprende una mezcla bituminosa (1) según una cualquiera de las anteriores reivindicaciones.

13. Procedimiento de fabricación de una mezcla bituminosa (1) para capa de asiento (5) o capa intermedia de calzada de carretera o de autopista, o para plataformas industrial, portuaria o aeroportuaria, como también para subbalasto de vía ferroviaria,

estando compuesta dicha mezcla bituminosa (1) por un conjunto de áridos (2) recubiertos con al menos un ligante hidrocarbonado (3) , en el que el conjunto de áridos (2) comprende una estructura granular que comprende varias fracciones granulares d/D, estando definida cada fracción granular por un calibre inferior (d) y un calibre superior (D) , comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas, en un orden indiferente:

a) proporcionar áridos de una primera fracción granular d1/D1 (11) , b) proporcionar áridos de una segunda fracción granular d2/D2 (12) , siendo separadas dichas fracciones granulares primera y segunda (11, 12) por una tercera fracción granular d3/D3

(13) que tiene como calibre inferior d3 el calibre superior D1 de la primera fracción granular y que tiene como calibre superior D3 el calibre inferior d2 de la segunda fracción granular, en el que la tercera fracción granular (13) presenta un índice de peso (P3) respecto al peso del conjunto de áridos (2) , en el que el ancho de la tercera fracción granular D3-d3, definitorio de un ancho relativo (D3-d3) /D2 con relación al calibre superior (D2) de la segunda fracción granular, siendo dicho ancho relativo superior al 20 % de D2, en el que la relación entre el índice de peso (P3) de la tercera fracción granular (13) respecto a su ancho relativo es inferior a 0, 4, a saber:

P3

ï£ 0, 4 (D3ï?­ d3) /D2

c) añadir ligante hidrocarbonado nuevo hasta obtener un ligante hidrocarbonado total de peso inferior al 5 % en peso de la mezcla (1) , siendo el ligante hidrocarbonado (3) un ligante hidrocarbonado modificado por inclusión de polímeros y/o de aceite, y/o tratado por soplado y/o tratado por espumación o por emulsión, d) mezclarlo todo.

14. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 13, en el que las fracciones granulares primera y segunda (11, 12) incluyen una proporción de áridos reciclados y en el que el ligante hidrocarbonado total comprende una fracción de ligante hidrocarbonado nuevo y una fracción de ligante hidrocarbonado procedente de los áridos reciclados.

15. Procedimiento de fabricación según la reivindicación 14 que incluye además las siguientes etapas:

e) se extiende la mezcla bituminosa (1) sobre una superficie, 19

f) se compacta dicha mezcla bituminosa (1) , por lo cual la mezcla bituminosa (1) comprende un porcentaje de vacío de menos del 10 %, e incluso menos del 8 %, e incluso preferiblemente menos del 6 %, y por lo cual el módulo de rigidez de la mezcla bituminosa (1) es superior a 9000 MPa a una temperatura de 15 º C y a una frecuencia de 10 Hz, y la resistencia a la fatiga de la mezcla bituminosa es superior a 90 microdeformaciones a una temperatura de 10 º C y a una frecuencia de 25 Hz.