Análisis de la idoneidad del uso en España de las mezclas sma (stone mastic asphalt)

[ESP] La presente investigación analiza comparativamente la idoneidad de las mezclas bituminosas tipo Stone Mastic Asphalt (SMA) frente a mezclas convencionales empleadas en España, principalmente mezclas asfálticas densas u hormigón asfáltico (Asphalt concrete, o AC) y mezclas bituminosas muy delgadas (Béton Bitumineux Très Mince, o BBTM), con el objetivo de determinar su conveniencia técnica, funcional, económica y medioambiental en capas de rodadura, en un clima seco y cálido como el de España y el sur de Europa. El estudio parte de la necesidad de cuantificar con rigor científico las prestaciones atribuidas a las mezclas SMA, especialmente su mayor durabilidad y resistencia frente a patologías asociadas al tráfico intenso, así como de examinar la problemática específica de sus bajos valores iniciales de coeficiente de rozamiento transversal (CRT). La metodología se ha basado en una estrategia de investigación mixta, combinando revisión bibliográfica, recopilación de datos experimentales obtenidos de ensayos de laboratorio y análisis de tramos reales en servicio situados en la Comunidad de Madrid. Se ha desarrollado una secuencia de trabajo estructurada en obtención de datos, filtrado y tratamiento de resultados, e interpretación final. Para ello se han considerado ensayos de caracterización, sensibilidad al agua, fatiga, ensayo Fénix, deformación plástica por rodadura, rigidez por tracción indirecta, determinación del rozamiento y estimación acústica, complementados con auscultaciones in situ e información histórica de los tramos estudiados. Los resultados muestran que las mezclas SMA presentan un comportamiento global superior al de las mezclas convencionales analizadas en sensibilidad al agua, en fatiga, frente a deformaciones plásticas y presentan mayor tenacidad y ductilidad, especialmente a bajas temperaturas. En términos de vida útil, se estima que las SMA alcanzan una duración 1,45 veces superior a la de las mezclas AC y 1,33 veces superior a la de las BBTM. Aunque sus valores iniciales de CRT pueden ser reducidos, la investigación confirma que esta limitación puede mitigarse mediante técnicas como el chipping, con mejoras superiores al 25 % en determinados tramos. En conclusión, la tesis confirma que las mezclas SMA constituyen una solución altamente adecuada para carreteras sometidas a tráficos elevados, al aportar mayor durabilidad, mejores prestaciones mecánicas y ventajas en términos de conservación. Su relevancia radica no solo en la mejora del comportamiento funcional del firme, sino también en su capacidad para optimizar recursos, reducir intervenciones de mantenimiento, disminuir el ruido de rodadura y mejorar el balance ambiental del ciclo de vida de la infraestructura.[ENG] This research provides a comparative analysis of the suitability of Stone Mastic Asphalt (SMA) mixtures versus conventional asphalt mixtures commonly used in Spain, mainly Asphalt concrete (AC) and Béton Bitumineux Très Mince (BBTM), with the aim of determining their technical, functional, economic, and environmental appropriateness for wearing courses, in a dry, warm climate like that of Spain and southern Europe. The study is motivated by the need to scientifically quantify the performance traditionally attributed to SMA mixtures, particularly their greater durability and resistance under heavy traffic conditions, while also addressing the specific issue of low initial skid resistance values, expressed through the transverse friction coefficient (CRT). The methodology is based on a mixed research approach combining literature review, experimental data collection from laboratory testing, and analysis of full-scale road sections in service in the Community of Madrid. The research process was structured into data acquisition, filtering and processing, and final interpretation. The study included characterization tests, water sensitivity, fatigue, Fenix test, rutting resistance, indirect tensile stiffness, skid resistance evaluation, and noise estimation, complemented by in situ measurements and historical monitoring data from the selected road sections. The results show that SMA mixtures exhibit superior overall performance compared to the conventional mixtures analyzed in terms of water sensitivity, fatigue resistance, and resistance to plastic deformation. They also demonstrate greater toughness and ductility, especially at low temperatures. In terms of service life, SMA mixtures are estimated to last 1.45 times longer than AC mixtures and 1.33 times longer than BBTM mixtures. Although their initial CRT values may be low, the research confirms that this limitation can be mitigated through techniques such as chipping, with improvements exceeding 25% in certain sections. In conclusion, the thesis confirms that SMA mixtures are a highly suitable solution for roads subjected to heavy traffic, due to their greater durability, improved mechanical performance, and maintenance-related advantages. Their relevance lies not only in enhancing pavement functional behaviour, but also in optimizing resources, reducing maintenance interventions, lowering rolling noise, and improving the environmental balance over the infrastructure life cycle.

Author

• Campuzano Ríos, Jesús

• Mezclas Stone Mastic Asphalt (SMA)
• Capas de rodadura
• Durabilidad
• Coeficiente de rozamiento transversal (CRT)
• Análisis comparativo

Identifier

hdl:10317/25154

OAI identifier oai:identifier

oai:repositorio.upct.es:10317/25154