Descripción de los Equipos del Laboratorio de Materiales del CET

Una mezcla bituminosa convencional está compuesta por materia mineral (áridos y polvo mineral o “filler”) y betún asfáltico.

Existen varios métodos de ensayo para la determinación del contenido de ligante en una mezcla: "Contenido de ligante soluble", "Contenido de ligante por ignición" y "Recuperación de betún con evaporador rotatorio", los cuales no sólo permiten establecer el contenido de éste, sino recuperar el árido inalterado componente de la mezcla ensayada para determinar después su granulometría. Con el tercer método se recupera también el ligante para su análisis posterior.

Contenido de Ligante Soluble

Equipo para medición del Contenido de Ligante Soluble

Contenido de Ligante por Ignición

Equipo para medición del Contenido de Ligante por Ignición

Recuperación de Betún: Evaporador Rotatorio

Evaporador Rotatorio

El viscosímetro rotacional con control automatizado y geometría de cilindros coaxiales se utiliza para la determinación de la viscosidad de sustancias en estado líquido. El principio de medida se basa en aplicar una velocidad de giro constante y medir la resistencia (par de torsión) que ofrece la muestra al giro del rotor. Se dispone además de un horno eléctrico cerámico controlado por un programador de temperaturas para la medida de la viscosidad a varias temperaturas, varios juegos de rotores y programas específicos en entorno Windows para la ejecución del ensayo y el tratamiento de los datos según diversos modelos reológicos.

Aplicaciones

Determinación de las propiedades de los ligantes bituminosos en estado líquido (a altas temperaturas) para obtener los diagramas de Viscosidad-Temperatura. Con ellos se deduce la facilidad de manejo del ligante, las temperaturas de fabricación y de compactación de las mezclas bituminosas, así como la susceptibilidad térmica a alta temperatura. Una aplicación más específica es la determinación de la viscosidad a 135 °C, valor generalmente exigido en las especificaciones de ligantes bituminosos en algunos países.

Equipo para la medida de la Viscosidad de Betunes

El reómetro de cizallamiento dinámico DSR se emplea para determinar propiedades mecano-dinámicas (el módulo de cizallamiento G*, sus dos componentes, elástica G’ y viscosa G”, el ángulo de desfase entre ambas, etc.) de los ligantes bituminosos en forma de muestras sólidas y semisólidas a diferentes temperaturas y frecuencias de oscilación.

Hoy día es un equipo esencial para la determinación y comprobación del grado de los betunes asfálticos de acuerdo con las especificaciones de tipo prestacional, ya implantadas hace años en los EE.UU. y otros países y de próxima aplicación en Europa.

Equipo para la medida de Módulos Dinámicos

Este reómetro trabaja a torsión con geometría de platos paralelos. Los modelos más avanzados disponen de una placa Peltier para el control de la temperatura de ensayo, en sustitución del baño termostático. También es habitual que se incluyan programas específicos en entorno Windows para la programación del ensayo, tratamiento posterior de los datos y ajuste a distintos modelos reológicos, obtención de diversas representaciones de datos (curvas maestras, isócronas, diagramas de Black, etc.).

Para la determinación de módulos dinámicos en cizalla G* se sigue el método descrito en la norma UNE-EN 14770. Se prepara una muestra del ligante a ensayar en forma de disco colocado entre dos placas paralelas concéntricas, una fija y otra oscilante, y se aplica un esfuerzo cortante de oscilación sinusoidal alrededor de la posición inicial de reposo en la muestra. La amplitud cíclica del esfuerzo se mantiene constante durante el ensayo y se mide la amplitud cíclica de deformación relativa producida en la muestra, deformación que también será en forma de onda sinusoidal.

El módulo complejo en cizalla G* se determina a partir de la relación entre las amplitudes de las ondas de esfuerzo y de deformación. Al ser el ligante bituminoso un material visco-elástico, tiene lugar un desfase temporal entre ambas ondas, que se mide mediante el ángulo de fase. Se realizan barridos de frecuencia desde 0,1 Hz hasta 10 Hz a temperaturas constantes cubriendo un rango desde 5°C hasta 85°C y tomando medidas cada 5°C, según se indica en la norma UNE-EN 14770.

La determinación de estos parámetros reológicos debe hacerse con el ligante en su estado original sin envejecer y también después de haber sido envejecido en el laboratorio mediante métodos de ensayo concretos: Primeramente, en el denominado horno en película fina y rotatoria, RTFOT, (UNE-EN 12607-1), para llevarlo a un estado similar al que presentaría nada más concluir la fabricación y puesta en obra de la mezcla bituminosa (envejecimiento a corto plazo). A continuación, se debe continuar el envejecimiento del ligante aplicando presión y calor mediante el equipo PAV (UNE-EN 14769), donde se simula un envejecimiento a largo plazo, el experimentado a lo largo de la vida de servicio de la mezcla bituminosa.

Otro ensayo prestacional importante que se realiza mediante este equipo es el ensayo de fluencia-recuperación o MSCR (Multiple Stress Creep Recovery), descrito en la norma UNE-EN 16659.

Partiendo igualmente de un disco de ligante, en este caso se le aplican diez ciclos sucesivos de esfuerzo-recuperación para dos niveles diferentes de esfuerzo de cizalla (primero a 0,1 kPa y seguidamente a 3,2 kPa). En cada ciclo el esfuerzo de cizalla dura 1 segundo, permitiendo la relajación de la muestra durante los 9 segundos siguientes. Se recogen los datos de porcentajes de deformación recuperada (elástica) y no recuperada (de fluencia) en cada ciclo y se calcula el promedio para los diez ciclos aplicados con cada nivel de esfuerzo.

Con este ensayo se evalúa la respuesta elástica del ligante y cómo varía según el nivel de esfuerzo aplicado. Asimismo, se determina el parámetro denominado "complianza no recuperable de fluencia" (Jnr), que permite valorar la susceptibilidad intrínseca del ligante a las deformaciones plásticas, siendo menor cuanto mayor es su comportamiento elástico y menor es su tendencia a la fluencia.

El comportamiento a bajas temperaturas de un ligante bituminoso se puede evaluar mediante dos propiedades reológicas: El módulo de rigidez S y la pendiente de relajación en el tiempo m. La variación de S y de m frente a la temperatura son indicativas de la capacidad del ligante de relajar las tensiones generadas al disminuir la temperatura.

Estas propiedades se determinan generalmente sobre muestras de betún altamente envejecido, ya que es en este estado cuando resultan más críticas de cara a las prestaciones del ligante en la carretera.

Dicho envejecimiento se realiza en el laboratorio y consta de dos fases: una primera, donde se aplica el método RTFOT (UNE-EN 12607-1) y se simula el envejecimiento a corto plazo asociado a la fabricación y puesta en obra de la mezcla bituminosa. En la segunda fase se simula el envejecimiento a largo plazo del ligante, es decir, durante su vida de servicio, en el equipo PAV según la norma UNE-EN 14769, aplicando alta temperatura (100°C) y presión (2,1 MPa) durante 20 horas.

El ensayo posterior del ligante mediante el reómetro BBR (norma UNE-EN 14771) permite medir la rigidez del material a flexión utilizando probetas en forma de viga. El ensayo se basa en aplicar una carga constante sobre la viga fabricada con el ligante durante un tiempo determinado midiendo la deflexión en su punto medio. La viga se coloca biapoyada en el equipo manteniéndose sumergida en un baño a la temperatura del ensayo. Se aplica una carga normalizada constante de (980 ± 50) mN durante 240 segundos y se registra la evolución del valor de la deflexión (deformación), que va aumentando a lo largo del tiempo de ensayo.

Reómetro a Flexión BBR

El módulo de rigidez (S) se calcula como la relación entre la tensión y la deformación a los tiempos de carga 8,0 s, 15,0 s, 30,0 s, 60,0 s, 120,0 s y 240,0 s y el valor de m como la pendiente (en valor absoluto) de la curva log (S) - log (t) para un tiempo de carga de 60 segundos.

Se repite el ensayo con una nueva probeta a una temperatura distinta, habitualmente 6°C por encima o por debajo de la temperatura anterior. A partir del valor de esfuerzo y de las deformaciones medidas en el tiempo con cada ensayo, se obtienen los módulos de rigidez a flexión S, que no varían de forma lineal, por lo que la pendiente de su variación (velocidad de relajación) también depende del tiempo. Esta pendiente de relajación en el tiempo (m) realmente se obtiene de una representación log S – log t.

Se determinan los valores de S y de la pendiente m a 60 segundos para cada temperatura de ensayo. Después se representan gráficamente estos valores de S y m frente a la temperatura en forma semi-logarítmica y lineal, respectivamente.

Por último, se puede obtener la temperatura a la cual S es igual a 300 MPa mediante interpolación en la curva log S – T, así como la temperatura correspondiente a m = 0,3 por interpolación o extrapolación lineal en la curva m - T.

Para este ensayo, se considera 300 MPa como el límite máximo de rigidez S que debe tener un ligante a bajas temperaturas para que no dé lugar a tensiones excesivas que provocarían fácilmente su rotura. Asimismo, el valor de 0,3 para la pendiente de relajación m se considera el mínimo que debe tener un ligante para garantizar una mínima capacidad de relajar tensiones al disminuir la temperatura.

Estufa RTFOT

Mediante este equipo de envejecimiento en laboratorio, un ligante bituminoso sin envejecer es llevado a un estado similar al que presentaría nada más concluir la fabricación y puesta en obra de la mezcla bituminosa de la que forma parte (envejecimiento a corto plazo).

Esto se consigue mediante la rotación continua del ligante formando una delgada película en el interior de los recipientes de ensayo, la cual está continuamente renovándose gracias a la rotación de estos dentro de la estufa. Al mismo tiempo una corriente de aire caliente se está aplicando sobre el interior de los recipientes.

Para ello, las muestras del ligante (35 g) se introducen en recipientes abiertos de vidrio, que se colocan en el carrusel interior de la estufa. Esta dispone además de un sistema de insuflado de aire directamente sobre las bocas de los recipientes, que se regula a un caudal de 4 l/min. En estas condiciones las muestras del ligante se someten a un calentamiento a 163°C durante 75 minutos.

El ligante envejecido por este método experimenta una variación de masa, que se determina junto con el resto de propiedades, ya sean empíricas (penetración, anillo y bola, etc.) o reológicas de tipo prestacional, previamente medidas en el ligante original para conocer también su variación.

Estufa RTFOT

Equipo PAV

Este equipo de laboratorio (recipiente de envejecimiento a presión) sirve para simular el envejecimiento a largo plazo de los ligantes bituminosos, es decir, mientras están formando parte de la mezcla bituminosa durante su vida de servicio en la carretera.

Por tanto, este método de envejecimiento acelerado debe aplicarse después de haber envejecido el ligante con el equipo RTFOT.

Consiste en un autoclave de acero inoxidable en cuyo interior se introduce un soporte vertical para alojar unos 10 platillos que contienen las muestras del ligante a envejecer. Cada platillo debe contener 50 g del ligante distribuido homogéneamente. El equipo dispone de controles para la presión, temperatura y tiempo de ensayo aplicados y un sistema de registro de la temperatura en el tiempo.

La presión aplicada es de 2,1 MPa, que se consigue introduciendo aire procedente de botellas de aire comprimido comercial. Las temperaturas de ensayo están comprendidas entre 85°C y 110°C y la duración del ensayo puede ser de 65 horas para 85°C, o de 20 horas para las temperaturas superiores.

Los ligantes así envejecidos se pueden analizar posteriormente mediante ensayos de tipo empírico o ensayos reológicos de tipo prestacional.

Equipo PAV

Equipo mezclador de betunes de alta capacidad de cizalla que permite la modificación de ligantes con polímeros, caucho y otros materiales secundarios procedentes de residuos, para su posterior análisis reológico y optimización.

Mezclador de betunes de altas prestaciones para modificación de ligantes con residuos poliméricos

Máquina usada para la fabricación de probetas. Consta de un sector de rodillo metálico que permite aplicar fuerzas de magnitud variable sobre la mezcla bituminosa dispuesta en un molde metálico, que tiene un movimiento de vaivén. La fuerza necesaria para la compactación se aplica por medio de un sector de rodillo. El sector y el molde disponen de sistema de calefacción.

Para obtener un determinado porcentaje de compactación se aplican cargas progresivas hasta alcanzar el espesor deseado de la probeta, aunque para ello debe ajustarse la masa de mezcla que se coloca en el molde.

Prensa de Compactación de Placas de Mezclas Bituminosas

Aparte de los ensayos de rodadura, basados en el paso de una rueda cargada, existen dos métodos de ensayo para determinar la resistencia a la deformación permanente de una mezcla bituminosa mediante ensayos de compresión cíclica con confinamiento. Permiten clasificar mezclas diferentes o comprobar la aceptabilidad de una mezcla y su tendencia relativa ante este deterioro, pero no sirven para realizar una predicción cuantitativa de la formación de roderas en la carretera.

Uno de los más utilizados se denomina Ensayo de compresión triaxial cíclico. Mide la resistencia a las deformaciones permanentes basándose en el comportamiento de la mezcla en condiciones de carga y confinamiento aproximadas a la realidad. Según donde se coloque la capa en el firme, pueden aplicarse diferentes condiciones de ensayo: temperatura de acondicionamiento y de ensayo, esfuerzo de confinamiento, carga axial, frecuencia, etc.

Una probeta cilíndrica, preparada en laboratorio o extraída del firme, se somete a una presión de confinamiento a la que se superpone un esfuerzo cíclico. Éste puede ser una onda sinusoidal desfasada en el origen con una amplitud dada, o bien, un esfuerzo en forma de impulso en bloque (onda cuadrada) con una altura del esfuerzo determinada. En ambos casos se permite aplicar una pequeña carga estática.

El esfuerzo de confinamiento se aplica a la probeta completa, incluidos los platos de carga, aplicando una presión de confinamiento lateral colocándola en un anillo de presión, o bien, aplicando un vacío parcial a la probeta, manteniéndola estanca dentro de una membrana de caucho.

Durante el ensayo, se mide el cambio en altura experimentado por la probeta, para un número especificado de aplicaciones de carga.

Triaxial de Mezclas Bituminosas

El objeto de este ensayo es evaluar la resistencia a las deformaciones plásticas de las mezclas bituminosas que vayan a ser utilizadas en las capas del firme, tanto para el proyecto de mezclas en el laboratorio como en el ensayo de testigos o placas procedentes de pavimentos.
Consiste en medir la deformación en forma de huella que se produce en una probeta paralelepipédica rectangular de mezcla bituminosa al paso de una rueda cargada, que debe aplicar 700N de carga. Sus dimensiones son 20 cm de diámetro y 5 cm de anchura y va provista de una banda de goma dura de 2 cm de grosor. La rueda realiza un movimiento de vaivén sobre la probeta a una cadencia de 26,5 ciclos de carga por minuto, haciendo un recorrido de 23 cm sobre la superficie de la probeta. Durante los 10.000 ciclos que totalizan el ensayo se mide la profundidad de la huella. Para no tener en cuenta los efectos de fabricación de la probeta y los asientos iniciales que produce la rueda, la susceptibilidad a la deformación plástica se caracteriza midiendo la velocidad de deformación durante los últimos 5.000 ciclos.

Equipo de Ensayo de Rodadura

Este tipo de ensayos tiene por objeto determinar la resistencia de las mezclas bituminosas al inicio de fisuras originadas por el paso del tráfico. Es decir, se estudian los procesos de micro-fisuración bajo cargas repetidas de baja intensidad, que dan lugar después a la aparición de fisuras de mayor tamaño. Se aplica generalmente a mezclas que se emplean en capas de base o intermedias.
 

Fatiga a Flexión sobre Cuatro Puntos

El ensayo consiste en someter un conjunto de probetas de una mezcla bituminosa, con forma de viga prismática rectangular, a la acción de una solicitación sinusoidal de flexión con un valor controlado de deformación. A cada probeta se le aplica una amplitud de deformación diferente.

Como consecuencia, en determinadas zonas de la probeta se producen tensiones de tracción y deformaciones elásticas de extensión. Estas tensiones de tracción periódicas producen daños acumulativos en la mezcla bituminosa, que se manifiestan como micro-fisuras y posteriormente como fisuras, de modo que la rigidez a flexión de la probeta va disminuyendo según se acumulan ciclos ensayo. Cuando el módulo dinámico a flexión ha disminuido a la mitad de su valor inicial, se considera que ha finalizado el ensayo de cada probeta. La ley de fatiga se obtiene representando los ciclos de ensayo resistidos por las probetas frente a los valores de amplitud de deformación aplicados.
 

Equipo de medida de la Fatiga a Flexión sobre Cuatro Puntos

Fatiga a Tracción Indirecta

En este caso se ensayan probetas o testigos cilíndricos aplicando un esfuerzo controlado de compresión diametral, que genera un esfuerzo de tracción indirecta, y se contabilizan los ciclos necesarios para producir la rotura de la probeta. Por cálculo se obtiene también la deformación producida en el diámetro horizontal de la probeta en cada ciclo de carga. Los valores de deformación de las probetas al inicio del ensayo se representan frente a los ciclos de ensayo soportados hasta rotura, obteniéndose la ley de fatiga.

Equipo de medida de la Fatiga a Tracción Indirecta

La medida del módulo resiliente a tracción indirecta (o compresión diametral) tiene por objeto determinar la rigidez de la mezcla bituminosa a una temperatura dada, aunque para el cálculo de este módulo (relación esfuerzo/ deformación) se contabiliza únicamente la deformación recuperable (resiliente). En España se realiza aplicando la norma europea UNE-EN 12697-26, anexo C.

Se emplean probetas cilíndricas de aproximadamente 100 mm de diámetro, aunque el método de ensayo permite también el empleo de probetas y testigos de diámetro mayor. El espesor de las probetas o testigos a ensayar puede estar comprendido entre 30 y 75 mm.

En primer lugar, se determinan la densidad y altura de las probetas, y se conservan al aire a una temperatura comprendida entre 20°C y 25°C hasta el momento de su ensayo. Si son probetas recién fabricadas deben ensayarse al menos unos 15 días después de su fecha de fabricación.

Seguidamente las probetas se acondicionan a la temperatura de ensayo durante el tiempo necesario.

Para la determinación del módulo resiliente, el Laboratorio de Materiales de Carreteras del CET dispone de dos prensas servo-neumáticas de la marca COOPER RESEARCH, modelo NU14, contenida cada una en su cámara termostática.

Equipo de medida del Módulo de Rigidez en Mezclas Bituminosas

El ensayo consiste en la aplicación de una carga de compresión diametral a la probeta, midiendo la variación de la longitud de su diámetro horizontal. La carga aplicada es un pulso de forma medio seno verso (haversine) de duración 124 milisegundos hasta alcanzar el valor máximo, seguido por un período de reposo de 3 segundos. La amplitud de la carga es la necesaria para producir en la probeta un aumento transitorio de 5 µm en la longitud de su diámetro horizontal.

Durante el ensayo se aplican primero 10 pulsos de carga de acondicionamiento, para permitir que la prensa ajuste la magnitud de la carga y su duración, con el fin de obtener la deformación diametral y el tiempo de carga especificados. Seguidamente se aplican cinco pulsos de carga. Para cada uno de ellos se calcula el módulo resiliente, aplicando la fórmula siguiente:

Sm = F × (ν + 0,27) / (Z × H)

donde:

Sm es el módulo de rigidez medido, (MPa)

F es el valor máximo de la carga vertical aplicada, (N)

Z es la amplitud de la deformación horizontal recuperable obtenida durante el ciclo de carga, (mm)

H es la altura de la probeta, (mm)

ν es el coeficiente de Poisson (se adopta un valor de 0,35 para mezclas bituminosas)

El módulo es el valor medio correspondiente a las cinco aplicaciones de carga realizadas.

Una vez realizada la primera determinación, se gira la probeta 90° alrededor de su eje y se repite el proceso aplicando otros 10 + 5 pulsos de carga, obteniéndose un segundo valor del módulo. El resultado final del ensayo es el promedio de las dos medidas realizadas.

Tiene capacidad para fabricar de manera automática probetas cilíndricas de 100 y 150 mm de diámetro, por aplicación de una carga vertical combinada con la acción de cizalla que se genera al aplicar al molde que contiene la mezcla un pequeño ángulo de desviación respecto a su eje vertical. Al moverse el molde haciéndolo girar con este ángulo alrededor de dicho eje, al tiempo que se comprime la mezcla bituminosa, se produce en ella un efecto de amasado.

El equipo consta de un pistón vertical neumático, un sistema de cojinetes para hacer girar el molde con el ángulo establecido, un sistema de medida continua de la altura de la probeta, un sistema interno de control del equipo y registro de datos con salida por puerto USB, un pistón manual para el desmoldeo de las probetas, un conjunto de moldes y diversos accesorios para verificar la calibración del equipo. Los datos de compactación se pueden volcar en una memoria USB para su tratamiento.

Además de la fabricación de probetas, este equipo se utiliza en el laboratorio para el estudio de la compactación de las mezclas bituminosas en caliente, semicalientes, templadas o en frío. Mediante los correspondientes cálculos volumétricos y de acuerdo con diversas especificaciones se puede también abordar la dosificación de las mezclas bituminosas.

Prensa Compactadora Giratoria para Mezclas Bituminosas

El objeto de este ensayo es evaluar la adherencia entre las diversas capas que constituyen el firme; también permite evaluar la efectividad de diferentes emulsiones utilizadas en riegos de adherencia para dichos fines.

Consiste en medir el esfuerzo cortante necesario para separar dos capas que pueden ser ambas de mezcla bituminosa, o bien una de mezcla bituminosa y la otra de materiales tratados con conglomerantes hidráulicos. Se contempla el uso de dos dispositivos de corte diferentes; uno mediante una mordaza que realiza un corte directo puro, y el otro, desarrollado por la Universidad Politécnica de Cataluña, con geometría de viga biapoyada, donde se aplica un esfuerzo cortante y de flexión.

Se aplica una carga a una velocidad de 2,5 mm/min, se registran los valores de carga y desplazamiento producido hasta la separación de las capas y se calcula el valor de esfuerzo de corte producido en el ensayo. También puede determinarse la energía de deformación hasta rotura, correspondiente al área limitada bajo la curva de ensayo hasta alcanzarse el valor de carga máxima.

Equipos para Ensayo de Adherencia entre Capas de Mezcla Bituminosa

La prensa tiene una capacidad para aplicar cargas de hasta 25 kN en tracción o en compresión. Mediante un sistema de control digitalizado de las dos servo-válvulas que mueven el actuador de la prensa, se pueden programar ensayos mecánicos de tipo estático o dinámico con elevadas frecuencias (del orden de 30 Hz) en control de carga, desplazamiento o deformación.

Dispone para ello de un generador de ondas versátil que permite aplicar las funciones de onda básicas (rampas, sinusoidales, cuadradas, triangulares, etc.) y combinaciones complejas de estas. Las deformaciones se miden mediante un juego de extensómetros externos con capacidad de apreciar variaciones de longitud de hasta 0,01 µm.

Mediante los accesorios necesarios pueden realizarse ensayos normalizados tales como medida de módulos dinámicos a compresión, a tracción y a compresión diametral, fatiga a flexión y a compresión diametral, ensayos de fisuración, ensayo Fénix y también ensayos no normalizados de nueva creación. La toma de datos está automatizada y puede programarse la forma y frecuencia de la misma, generándose directamente archivos de datos en formatos de texto o en hojas Excel Ò.

La prensa está dotada de una cámara termostática para controlar la temperatura de ensayo en un rango aproximado de -20°C a +50°C.

Prensa Universal Servo Hidráulica Multiensayo para Mezclas Bituminosas

Prensa con capacidad de aplicar cargas a compresión de hasta 100 toneladas, con sistema de lectura de carga y desplazamiento, detección de rotura y parada automatizados. Aparte de la rotura a compresión simple, dispone de los accesorios necesarios para realizar los ensayos de rotura a compresión diametral (brasileño) y a flexión. Puede emplearse para hormigones y materiales granulares estabilizados o tratados con conglomerantes, tanto hidráulicos (cemento y cal) como los poliméricos de nueva generación o materiales de origen industrial o subproductos.

Prensa para Medida de la Resistencia a Compresión

Mediante este equipo se determina el módulo resiliente de suelos o materiales granulares no tratados, en condiciones de laboratorio que simulan las reales en la explanada o en la capa granular de la que forma parte el material en firmes flexibles, al aplicarse una presión de confinamiento a la probeta junto con los esfuerzos verticales (axiales) de compresión asociados a las cargas del tráfico y que varían en función de la posición de la capa en el firme.

La presión de confinamiento (radial) se logra mediante el empleo de una célula triaxial donde se introduce la probeta. Según el método de ensayo empleado, esta presión puede ser constante o cíclica en fase con el esfuerzo axial de compresión aplicado, que es siempre cíclico.

La célula está diseñada para ensayar probetas cilíndricas con esbeltez mínima 2:1 y 100 mm de diámetro, por lo que, en principio, solo admite materiales cuyo tamaño máximo de partícula no supere los 20 mm.

El módulo resiliente es un parámetro de gran interés para conocer el comportamiento elástico y la respuesta estructural de estos materiales, de cara a la aplicación de métodos analíticos de dimensionamiento de firmes.

Triaxial Cíclico de Suelos y Materiales Granulares No Tratados

Mediante este equipo se aplica el método de ensayo incluido en la norma UNE-EN 1744-1 para medida de la estabilidad volumétrica de las escorias de fundición de acero, o de materiales granulares que las contengan u otros materiales que pudieran dar lugar a fenómenos de expansión.

El equipo permite el ensayo simultáneo de dos muestras durante el tiempo especificado (normalmente 24 horas o 7 días), sometiéndolas de forma continua a la acción del vapor de agua generado desde el depósito inferior de agua calefactado. Dispone de un sistema para reponer automáticamente el nivel de agua necesario, anillos calefactores para los moldes de las muestras y de sensores para monitorizar los incrementos de altura experimentados por las muestras. Las lecturas de los sensores son recogidas de forma automática mediante un software, que también realiza los cálculos del hinchamiento producido.

Equipo de medida de la Expansividad de Escorias

Mediante el ensayo de pulimento se determina el coeficiente de pulimento acelerado de los áridos, CPA (o PSV en inglés), destinados a la fabricación de mezclas bituminosas para capas de rodadura en carreteras o aeropuertos. El ensayo trata de simular en el laboratorio el efecto que provoca el paso del tráfico sobre la superficie de los áridos mediante la aplicación de dos ciclos de abrasión empleando ruedas de caucho, un caudal regulado de agua, un abrasivo grueso y uno fino dosificados también con caudales regulados.

El coeficiente CPA sirve para cuantificar la resistencia al deslizamiento de un árido sometido a este proceso. Se mide en condiciones normalizadas mediante un péndulo de fricción dotado de una zapata de caucho y se hace siempre por comparación con respecto a un árido de referencia, que puede ser nacional o, en su defecto, el árido alemán de referencia, válido para todo el ámbito europeo de aplicación de este ensayo.

Se moldean probetas del árido a estudiar colocando partículas del mismo, de tamaño y en número especificados, sobre la superficie de cada molde, de manera que formen un mosaico con una superficie lo más continua y con la menor separación entre partículas posible, pero sin que exista una pauta ordenada en dicha colocación.

Una vez dispuestas las partículas en los moldes, se recubren con un adhesivo evitando que se descoloquen al hacerlo. Tras enrasar las probetas para eliminar el adhesivo sobrante, se deja éste curar y se montan en la rueda de ensayo, que también incluirá probetas del árido de referencia.

Equipo de medida de la Resistencia al Pulimiento de los Áridos

Completados los ciclos de abrasión, se mide el coeficiente de rozamiento de cada probeta mediante el péndulo de fricción y se calcula el coeficiente CPA.

Péndulo de fricción

Sonda para extracción de testigos de firmes, montada en camión y dotada de doble motor eléctrico, grupo electrógeno y sistema de aporte de agua para refrigeración. Permite montar coronas de corte de diferentes longitudes y diámetros (entre 5 y 30 cm). Dispone de un alargador que posibilita el empleo de las coronas de menor longitud.

Máquina para la Extracción de Testigos