Reutilización de residuos poliméricos para la fabricación de mezclas asfálticas sostenibles con áridos volcánicos marginales de Canarias

Resumo

Canarias es un territorio limitado por la insularidad y un elevado grado de protección ambiental (≥ 40%). Además, el mayor problema que presentan las Islas es la heterogeneidad y variabilidad de los materiales que se extraen, por lo que la explotación de áridos para su uso en construcción supone un problema económico, logístico y medioambiental. A lo largo de la Tesis Doctoral se propone el aprovechamiento de áridos que actualmente son rechazados por su elevada porosidad (Basalto olivínico-piroxénico vacuolar) para su empleo en mezclas bituminosas para pavimentación. Para ello se diseñaron, caracterizaron y analizaron diferentes mezclas (AC16) mejoradas con 2 tipos de polímeros procedentes de materiales residuales: polvo de caucho de neumáticos fuera de uso (NFU) y plásticos de envases (PET). En el caso de las mezclas con polvo de caucho se empleó la vía húmeda (10% sobre el peso del betún) y con el PET la vía seca (entre el 0-5% sobre el peso del árido), debido a las características térmicas de cada polímero. Para la elección del árido marginal se llevó a cabo una extensa campaña de caracterización geomecánica (971 muestras de áridos y 643 muestras de rocas) de 11 litotipos volcánicos presentes en las Islas, en la que se establecieron diferentes correlaciones entre las propiedades analizadas (volumétricas y mecánicas) tanto de los áridos como de la roca matriz. A través del estudio experimental, mediante ensayos de laboratorio normalizados, se analizó la mejora de las propiedades mecánicas de las mezclas diseñadas, se evaluó cualitativa y cuantitativamente los beneficios de la incorporación de estos residuos (polvo de caucho y PET) y se optimizó la temperatura del proceso de fabricación de las mezclas bituminosas mediante la incorporación de un aditivo químico surfactante con el fin de reducir los consumos energéticos y las emisiones, trabajando en un rango de temperaturas de compactación comprendido entre 130-160 °C. A la luz de los resultados se pone de manifiesto que el uso de áridos locales marginales es una alternativa viable para su uso en mezclas bituminosas si en el proceso de fabricación se introducen mejoras como la adición de polímeros, siendo más efectivo el empleo del polvo de caucho que la incorporación de PET y pudiendo fabricarse las mezclas entre 5-10 °C por debajo de la temperatura de las mezclas convencionales.