Tipos de mezclas bituminosas

Las mezclas bituminosas consisten en una combinación de áridos y un ligante hidrocarbonado de manera que todas las partículas quedan envueltas de forma continua y homogénea. También se denominan aglomerados asfálticos y actualmente se fabrican de forma mecánica en centrales fijas o móviles.

Las ventajas de las mezclas bituminosas para los firmes de carretera son la regularidad superficial que pueden dar los pavimentos de cierto espesor, la seguridad proporcionada por las resistencias al deslizamiento y su puesta en obra en espesores diversos. Los inconvenientes fundamentales son una durabilidad sensiblemente inferior a la vida útil del firme y que la rigidez de estas mezclas varían con la temperatura.

Para la fabricación de las mezclas bituminosas los áridos se clasifican en fracciones uniformes, a partir de los cuales se compone la granulometría elegida. Se considera por separado el filler o fracción que pasa por el tamiz 0.08 UNE.

El filler condiciona la proporción de ligante, ya que es el componente de mayor superficie específica. Ambos forman el mástico (o mastic) que da cohesión a la a la mezcla. El mástico influye en la adhesividad, y en el componente de huecos, por lo tanto en la impermeabilidad y en la resistencia.

Las mezclas bituminosas se pueden clasificar:

  • Según el modo de fabricación y puesta en obra:
    • En caliente, se emplean básicamente betunes que, como ya hemos dicho, necesitan un calentamiento para reducir su viscosidad y conseguir la envuelta con los áridos calientes y una adecuada puesta en obra. Son de uso más generalizado, utilizadas en todo tipo de carreteras donde la calidad exigida sea alta.
    • En frío, se emplean ligantes de baja viscosidad como las emulsiones bituminosas y los betunes fluidificados, que permiten fabricar y aplicar la mezcla a temperatura ambiente. Los betunes fluidificados prácticamente no se utilizan por motivos económicos y contaminantes. Si se aplican son en la construcción y conservación de carreteras secundarias.

 

  • En función del porcentaje de huecos en mezcla:

 

TIPO DE MEZCLA

  % HUECOS

Cerradas o densas

D Hasta el  5%

Semicerradas o gruesas

G Del 5% al 12%

Abiertas

A

Del 12% al 20%

Drenantes o porosas P

Mas del 20%

Las mezclas cerradas se emplean en capas de rodadura, donde el pequeño porcentaje de huecos las hace prácticamente impermeables, protegiendo así a las capas inferiores del firme y a la explanada. Las mezclas semicerradas son menos impermeables y no se usan en capas de rodadura al ser sensibles al envejecimiento. Las mezclas abiertas son muy flexibles, por lo que se usan en capas de rodadura de pequeño espesor en carreteras con tráfico ligero, o como capas de base. Las mezclas porosas o drenantes se utilizan en capas de rodadura de pequeño espesor, consiguiendo evacuar rápidamente el agua de lluvia.

  • Según el tamaño del árido:

 

TIPO DE MEZCLA TAMAÑO DEL ÁRIDO
Gruesas Inferior a 5 – 8 mm
Finas Tamaño max superior a 5-8 mm

Las mezclas finas o morteros se usan como tratamiento superficial en zonas urbanas. Presentan una macrotextura baja, por lo que no pueden usarse para carreteras con velocidades altas. En cambio, las mezclas gruesas son la mayoría de las tipificadas en España. Proporcionan macrotextura al pavimento, por tanto empleadas en capas de rodadura con altas velocidades de tráfico. También se usan como capas intermedias al ofrecer un esqueleto mineral adecuado.

  • Según el tipo de granulometría:
    • Mezclas continuas: Son las más usuales. La granulometría tiende a formar una estructura cerrada. Son sensibles al contenido de ligante (puede variar su comportamiento reológico).
    • Mezclas discontinuas: Típicas en la técnica británica, faltando los tamaños entre 2 y 8 mm. Son mezclas de gran calidad y muy impermeables, pero de elevado precio y susceptibles a las deformaciones plásticas.

 

  • Según la estructura del árido:
    • Con esqueleto mineral: hormigones y aglomerados asfálticos. Son las más utilizadas. Son las más económicas. Se adaptan a cualquier tipo de solicitación y de capa.
    • Sin esqueleto mineral: másticos y asfaltos fundidos. Son mezclas con elevadas proporciones de filler y de betún con un árido grueso disperso en el mástic. Son caras debido al elevado contenido de ligante. Presentan gran calidad, empleándose donde la impermeabilidad sea un factor decisivo.

 

La clasificación más adecuada es la que se hace atendiendo a la estructura interna de la mezcla, que está condicionada por las proporciones relativas de los distintos componentes (árido grueso, árido fino, filler y betún), ya que tienen una influencia decisiva en las características y propiedades de las mezclas:

  • Mástic bituminosos: mezcla de filler y betún
  • Mortero bituminoso: mezcla de árido fino y mástic
  • Macadam bituminoso: mezcla de árido grueso y betún
  • Hormigón bituminoso: mezcla de árido grueso y mortero (habitual en carreteras)

 

Árido grueso

Árido fino

Filler

Betún

Huecos mezcla

Filler

tipo

Betún

MACADAM ASFÁLTICO

80 – 85

8 – 15

2 – 3

» 3-4

10 – 20

» 1

(100/ 200 )

HORMIGÓN ASFÁLTICO

50 – 65

30 – 45

4 – 8

4-6

3 – 6

1 – 1.5

( 40 / 80 )

MORTERO ASFÁLTICO

30 – 45

40 – 55

8 – 13

6-8

2 – 5

1.5 – 2

( 30 / 60 )

GUSSASPHALT

40 – 50

25 – 30

20 – 30

8-12

1 – 2

2 – 2.5

( 25 / 50 )

MÁSTICO ASFÁLTICO

25 – 30

20 – 30

30 – 40

10-20

0

2 – 3

( 20 / 30 )