Las pruebas de rendimiento de los materiales para carreteras avanzan a medida que aumenta la demanda mundial de pavimentos duraderos y con bajas emisiones de carbono.
Andrea Carlessi, Director de Producto de la División Global de IPCG, destaca el enfoque del Diseño Equilibrado de Mezclas (DME), que evalúa las mezclas asfálticas en función de su rendimiento real. Aunque dominan los métodos tradicionales, el DMO simplifica las especificaciones y las pruebas, como demuestran las nuevas normas y las herramientas innovadoras. Este cambio podría normalizar las pruebas y fomentar la innovación tecnológica en la industria.
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A medida que los propietarios de carreteras de todo el mundo buscan carreteras con menos emisiones de carbono y más duraderas, la lista de ingredientes que entran en el diseño de una mezcla es cada vez más larga. Puede incluir pavimento asfáltico reciclado (RAP), miga de caucho, aditivos de mezcla templada, rejuvenecedores o betún modificado con polímeros (PMB), por nombrar sólo algunos.
Yet, in many markets, the testing regime remains unchanged. “Traditional testing is very popular, but it only allows a ranking of the mix,” explains Andrea Carlessi, product manager at testing equipment specialist CONTROLS. “The big limitation is that it does not allow you to understand the behaviour of the mix, it cannot detect the properties that come from adding these new materials.”
Un enfoque alternativo son las pruebas de rendimiento. En lugar de comprobar que los distintos elementos de una mezcla cumplen unos criterios establecidos y luego combinarlos en proporciones volumétricas especificadas, las pruebas de rendimiento pretenden ver cómo se comportará realmente la mezcla en una carretera concreta.
La idea de las pruebas de rendimiento no es nueva. Se utiliza mucho en EE.UU., Canadá, China y, en cierta medida, en Francia, Reino Unido, Países Bajos, Italia, Australia, Nueva Zelanda, Sudáfrica y Rusia. Sin embargo, Carlessi cree que las pruebas de rendimiento están entrando en una nueva fase de desarrollo.
“La nueva tecnología va por ciclos. Actualmente estamos en una fase de pruebas de rendimiento en la que buscamos la simplificación dice. «Esto se aplica tanto a las especificaciones como a los equipos de ensayo«. Los recientes lanzamientos de equipos de CONTROLS que demuestran este tema incluyen el cargador equilibrado, que puede realizar automáticamente una serie de pruebas de compresión en banco, y el AsfaltoQube Proque es una versión orientada a la investigación del AsphaltQube electromecánico.
El enfoque estadounidense del Diseño Equilibrado de Mezclas muestra cómo podría funcionar el proceso de simplificación de especificaciones, dice Carlessi. El Diseño de Mezcla Equilibrada consiste en equilibrar el comportamiento de rodadura y agrietamiento de una mezcla para que cumpla los requisitos de carga de tráfico, ubicación y entorno. Para ello, se realizan una serie de pruebas en probetas preparadas adecuadamente.
Aunque el término «diseño equilibrado de mezclas» fue acuñado por la Administración Federal de Carreteras (FHWA) ya en 2015, las primeras normas relativas a este enfoque no han sido publicadas hasta hace poco por la Asociación Americana de Funcionarios de Transporte por Carretera y Estado (AASHTO). La norma AASHTO PP 105-20 Práctica estándar para el diseño equilibrado de mezclas asfálticas establece rutas para cuatro enfoques diferentes del diseño equilibrado de mezclas. La Especificación Estándar para el Diseño Equilibrado de Mezclas AASHTO MP 46 especifica los requisitos mínimos de las pruebas de rendimiento para el diseño equilibrado de mezclas asfálticas. Ambas se publicaron en julio de 2020.
Uno de los retos para cualquier autoridad vial que quiera adoptar el Diseño de Mezcla Equilibrada es que hay múltiples pruebas que pueden utilizarse para comprobar los distintos tipos de deterioro del firme, dice Carlessi. Por ejemplo, el ahuellamiento podría probarse con un Ensayo de Ruedas de Hamburgo y un Analizador de Pavimento Asfáltico, un Ensayo de Tracción Indirecta (IDT) -a alta temperatura (HT)- o un AMPT (Ensayo de Rendimiento de Mezclas Asfálticas) para el número de flujo y el módulo dinámico.
«Con las pruebas tradicionales, como la Prueba Marshall, todo el mundo hacía lo mismo, utilizaban el mismo lenguaje«, dice Carlessi. «Con las pruebas de rendimiento, la situación es más confusa».La práctica varía de un país a otro y -dentro de EEUU- de un estado a otro.
Otro inconveniente de este enfoque dispar de las pruebas es que puede limitar la innovación, dice Carlessi: «Como hay una enorme dispersión del mercado en cuanto a la variedad de equipos de pruebas necesarios en los distintos mercados, es muy difícil centrarse en un pequeño número de máquinas para llevar a cabo una innovación de siguiente nivel.«
Sin embargo, Carlessi predice que la gama de pruebas se reducirá, a medida que se generalicen las pruebas de rendimiento y se identifiquen las pruebas más eficaces. «Mi esperanza como fabricante es que, con el tiempo, dispongamos de pruebas más definidas, que luego ayudarán a impulsar nuestros conocimientos, nuestra tecnología y el mercado»,afirma. «El Diseño Equilibrado de la Mezcla es un primer paso muy bueno en la dirección correcta.«