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BcnRail INNOVA Proyectos estratégicos ferroviarios de I+D+i
USO DE MATERIALES RECICLADOS EN INFRAESTRUCTURAS FERROVIARIAS
PRESENTACIÓN DEL LABORATORIO LabIC.UGR
Nº Expediente: PTR-2014-0351
Miguel del Sol Sánchez Dr. Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos
Laboratorio de Ingeniería de la Construcción. Universidad de Granada
CONTENIDO
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 Equipamiento y ensayos de materiales
1.2 Algunas experiencias desarrolladas en LabIC.UGR
2. Proyecto «The use of waste materials in railway».
Proyecto Europeo SUP&R ITN 2.1 Presentación del proyecto
2.2 Plan de trabajo
2.3 Avance de resultados
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
LabIC.UGR se encuentra ubicado en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de
Caminos, Canales y Puertos de la Universidad de Granada
Laboratorio de Ingeniería de la Construcción
Campus de Fuentenueva Avda. Severo Ochoa s/n
18071 Granada labic@ugr.es
958 244945/958 244943
UBICACIÓN Y CONTACTO
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
LabIC.UGR es un grupo de investigación multidisciplinar: - Ingenieros de Caminos, C. y P. -Químicos -Físicos -Laborantes
RECURSOS HUMANOS Amplia experiencia investigadora en el ámbito de la ingeniería civil, desarrollando un gran número de proyectos de I+D en colaboración con empresas y organismos tanto en el ámbito nacional como internacional. Como resultados de esta actividad investigadora, LabIC.UGR cuenta con tecnología propia y métodos de ensayo para el estudio de materiales para las infraestructuras del transporte.
EXPERIENCIA
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
LabIC.UGR
Firmes de carreteras
Estudio de mezclas bituminosas
PRINCIPALES ÁREAS DE INVESTIGACIÓN
ETS ICCP Univ. Granada
• Estudio del comportamiento mecánico
• Mezclas bituminosas sostenibles
• Diseño de soluciones específicas
• Evolución y evaluación de pavimentos
• Estudio ambiental y económico
• Dimensionamiento avanzado de Firmes
1. Presentación LabIC.UGR
LabIC.UGR
Vías de ferrocarril
Estudio de componentes
PRINCIPALES ÁREAS DE INVESTIGACIÓN
ETS ICCP Univ. Granada
• Estudio del comportamiento de componentes
• Nuevos componentes sostenibles
• Diseño de soluciones específicas
• Técnicas de mantenimiento más eficientes
• Seguimiento del deterioro de vía
• Análisis de ruido y vibraciones
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Materiales bituminosos
ETS ICCP Univ. Granada
Equipos para el estudio de componentes
Equipos para el mástico
Equipos para mezcla bituminosa
Capas simples
Secciones completas
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Ligantes y másticos
Estudio del comportamiento reológico frente a temperatura (frequency sweep, amplitude sweep)
Binder Creep & Recovery test Estudio de envejecimiento de ligantes
Ensayos tradicionales de caracterización de
ligantes (penetración, anillo & bola, viscosidad, etc.)
Cohesividad (pérdida de partículas, etc.)
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Mezclas bituminosas
Análisis Marshall
Sensibilidad al Agua
Ensayo de rodadura
Ensayo de rigidez
Ensayo Cántabro
Módulo dinámico
Ensayo triaxial
Ciclos de congelación/descongelación
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Mezclas bituminosas
Análisis de compactación con giratoria
Deformaciones plasticas bajo agua (Hamburgo)
Drenabilidad
Resistencia al deslizamiento
Resistencia a presiones insterticiales y pérdida de áridos
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Mezclas bituminosas
Resistencia a fractura a bajas temperaturas
Ensayos de Fatiga
Modelización mecánica por elementos finitos y elementos discretos
Estudios de temperatura con cámara infrarojos
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Mezclas bituminosas
Tecnología propia: método de ensayo UGR-FACT para el estudio a del
comportamiento mecánico de mezclas bituminosas desarrollado por LabIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Infraestructura ferroviaria
ETS ICCP Univ. Granada
Equipos para el estudio de los componentes Equipos para el estudio de secciones
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Placas de asiento
Rigidez estática
Rigidez dinámica Resistencia a fatiga
Atenuación de impactos
Resistencia al deterioro y a
condiciones climáticas desfavorables Resistencia a la tracción
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Placas de asiento
Rigidez estática
Rigidez dinámica Resistencia a fatiga
Atenuación de impactos
Resistencia al deterioro y a
condiciones climáticas desfavorables Resistencia a la tracción
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Sujeción
Rigidez vertical
Comportamiento ante cargas repetidas
Resistencia al desplazamiento longitudinal
Resistencia a la torsión
Medida de la fuerza de apriete
Resistencia a la fatiga
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Traviesas
Resistencia bajo carril
Resistencia a la flexión negativa (sección central)
Resistencia a la flexión positiva
(sección central)
Comportamiento dinámico
Resistencia a la fatiga
Resistencia a la degradación del material
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Traviesas
Resistencia bajo carril
Resistencia a la flexión negativa (sección central)
Resistencia a la flexión positiva
(sección central)
Comportamiento dinámico
Resistencia a la fatiga
Resistencia a la degradación del material
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Traviesas
Resistencia bajo carril
Resistencia a la flexión negativa (sección central)
Resistencia a la flexión positiva
(sección central)
Comportamiento dinámico
Resistencia a la fatiga
Resistencia a la degradación del material
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Suelas bajo traviesas
Rigidez estática
Rigidez dinámica
Resistencia a la fatiga
Resistencia al arrancamiento Resistencia a la tracción
Resistencia al deterioro y a
condiciones climáticas desfavorables
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Balasto
Deflexión del conjunto
Rotura de partículas
Contaminación de la capa
Capacidad drenante del sistema
Disipación de tensiones
Tareas de mantenimiento
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Balasto
Deflexión del conjunto
Rotura de partículas
Contaminación de la capa
Capacidad drenante del sistema
Disipación de tensiones
Tareas de mantenimiento
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Balasto
Deflexión del conjunto
Rotura de partículas
Contaminación de la capa
Capacidad drenante del sistema
Disipación de tensiones
Tareas de mantenimiento
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Mantas bajo balasto
Rigidez estática
Rigidez dinámica
Resistencia a la fatiga Resistencia a la
tracción
Resistencia a los efectos climáticos
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Sub-balasto
Subbalasto granular y bituminoso
Caracterización física y mecánica de los materiales
Capacidad drenante
Distribución de tensiones
Resistencia al punzonamiento
Efecto de las condiciones climáticas
(humedad, temperatura, etc.)
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 EQUIPAMIENTO Y ENSAYOS DE MATERIALES
Sección completa
Escala 1:10
Escala 1:1 Escala real
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Mezclas bituminosas
Optimización de la respuesta mecánica. Firmes de larga duración
Efecto de los betunes modificados en el comportamiento de la mezcla
Estudio del comportamiento a fisuración de firmes bituminosos
Valorización de residuos en la fabricación de las mezclas
Desarrollo de mezclas bituminosas a baja temperatura
Desarrollo de soluciones para otras infraestructuras (puertos, FF.CC., etc.)
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Mezclas bituminosas
Efecto de los betunes modificados en el comportamiento de la mezcla
Estudio del comportamiento a fisuración de firmes bituminosos
Valorización de residuos en la fabricación de las mezclas
Desarrollo de mezclas bituminosas a baja temperatura
Desarrollo de soluciones para otras infraestructuras (puertos, FF.CC., etc.)
Optimización de la respuesta mecánica. Firmes de larga duración
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Mezclas bituminosas
Optimización de la respuesta mecánica. Firmes de larga duración
Estudio del comportamiento a fisuración de firmes bituminosos
Valorización de residuos en la fabricación de las mezclas
Desarrollo de mezclas bituminosas a baja temperatura
Desarrollo de soluciones para otras infraestructuras (puertos, FF.CC., etc.)
Efecto de los betunes modificados en el comportamiento de la mezcla
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Mezclas bituminosas
Optimización de la respuesta mecánica. Firmes de larga duración
Efecto de los betunes modificados en el comportamiento de la mezcla
Valorización de residuos en la fabricación de las mezclas
Desarrollo de mezclas bituminosas a baja temperatura
Desarrollo de soluciones para otras infraestructuras (puertos, FF.CC., etc.)
Estudio del comportamiento a fisuración de firmes bituminosos
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Mezclas bituminosas
Optimización de la respuesta mecánica. Firmes de larga duración
Efecto de los betunes modificados en el comportamiento de la mezcla
Estudio del comportamiento a fisuración de firmes bituminosos
Desarrollo de mezclas bituminosas a baja temperatura
Desarrollo de soluciones para otras infraestructuras (puertos, FF.CC., etc.)
Valorización de residuos en la fabricación de las mezclas
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Mezclas bituminosas
Optimización de la respuesta mecánica. Firmes de larga duración
Efecto de los betunes modificados en el comportamiento de la mezcla
Estudio del comportamiento a fisuración de firmes bituminosos
Valorización de residuos en la fabricación de las mezclas
Desarrollo de soluciones para otras infraestructuras (puertos, FF.CC., etc.)
Desarrollo de mezclas bituminosas a baja temperatura
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Mezclas bituminosas
Optimización de la respuesta mecánica. Firmes de larga duración
Efecto de los betunes modificados en el comportamiento de la mezcla
Estudio del comportamiento a fisuración de firmes bituminosos
Valorización de residuos en la fabricación de las mezclas
Desarrollo de mezclas bituminosas a baja temperatura Desarrollo de
soluciones para otras infraestructuras (puertos, FF.CC., etc.)
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Infraestructura ferroviaria
Soluciones para reducir el deterioro de la vía
Estudios sobre tareas de mantenimiento
Optimización del comportamiento de la vía
Desarrollo de soluciones específicas para la vía ferroviaria
Valorización de residuos en la infraestructura ferroviaria
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Infraestructura ferroviaria
Soluciones para reducir el deterioro de la vía
Estudios sobre tareas de mantenimiento
Desarrollo de soluciones específicas para la vía ferroviaria
Valorización de residuos en la infraestructura ferroviaria
Optimización del comportamiento de la vía
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
“Análisis del efecto de las características de cada componente en la respuesta y durabilidad de la sección ferroviaria”
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Infraestructura ferroviaria
Estudios sobre tareas de mantenimiento
Optimización del comportamiento de la vía
Desarrollo de soluciones específicas para la vía ferroviaria
Valorización de residuos en la infraestructura ferroviaria
Soluciones para reducir el deterioro de la vía
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
“Estudio de soluciones sostenibles para alargar la vida de servicio de la capa de balasto”
Análisis del efecto de incluir partículas de caucho procedentes de NFU como áridos flexibles entre el balasto para su uso en vías ferroviaria
2014 - 2015
Proyecto de Colaboración con la Universidad de Nottingham (Reino Unido)
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
“Estudio de soluciones sostenibles para alargar la vida de servicio de la capa de balasto”
Análisis del efecto de incluir partículas de caucho procedentes de NFU como áridos flexibles entre el balasto para su uso en vías ferroviaria
Sol-Sánchez, M.; Thom, N.H.; Moreno-Navarro, F.; Rubio-Gámez, M. C.; Airey, G.D. “A
study into the use of crumb rubber in railway ballast” Journal of Construction and
Building Materials, 64, 150-156, 2014
Sol-Sánchez, M.; Thom, N.H.; Moreno-Navarro, F.; Rubio-Gámez, M. C.; Airey, G.D. “The
use of crumb rubber as elastic aggregates in ballasted tracks: a laboratory approach”
International Conference on Railway Engineering, 2015, Edinburgh, Scotland.
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Infraestructura ferroviaria
Soluciones para reducir el deterioro de la vía
Optimización del comportamiento de la vía
Desarrollo de soluciones específicas para la vía ferroviaria
Valorización de residuos en la infraestructura ferroviaria
Estudios sobre tareas de mantenimiento
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
“Estudio y desarrollo de tareas de mantenimiento para vías sobre balasto”
Estudio de distintas alternativas para el mantenimiento de vías sobre balasto, y desarrollo de soluciones alternativas
2014 - 2016
Financiación del plan propio
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
Sol-Sánchez, M.; Pirozzolo, L.; Moreno-Navarro, F.; Rubio-Gámez, M.C.
“Reducing railway maintenance: the effectiveness of combining stoneblowing
technique with rubber elements from waste tires”. Conference in the TRB 2016,
Washington D.C.
Sol-Sánchez, M.; Moreno-Navarro, F.; Pirozzolo, L.; Rubio-Gámez, M.C. “Stone-
rubber Blowing: a new maintenance task for railway tracks”. 3rd Conference on
Railway Technology, 2016, Cagliari, Italy.
“Estudio y desarrollo de tareas de mantenimiento para vías sobre balasto”
Estudio de distintas alternativas para el mantenimiento de vías sobre balasto, y desarrollo de soluciones alternativas
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Infraestructura ferroviaria
Soluciones para reducir el deterioro de la vía
Estudios sobre tareas de mantenimiento
Optimización del comportamiento de la vía
Valorización de residuos en la infraestructura ferroviaria
Desarrollo de soluciones específicas para la vía ferroviaria
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
“Análisis del efecto de la arena del desierto en la respuesta y
durabilidad de los componentes ferroviarios”
“Desarrollo de componentes ferroviarios con diversas
funcionalidades”
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
ETS ICCP Univ. Granada
Infraestructura ferroviaria
Soluciones para reducir el deterioro de la vía
Estudios sobre tareas de mantenimiento
Optimización del comportamiento de la vía
Desarrollo de soluciones específicas para la vía ferroviaria
Valorización de residuos en la infraestructura ferroviaria
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
“Diseño y puesta en valor de paneles antivibración fabricados con material secundario procedente de neumáticos usados para su
aplicación en infraestructuras ferroviarias” Diseño y desarrollo de elementos elásticos a partir de capas de NFU
2011 - 2014 Presupuesto: 528.656,62 €
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
“Diseño y puesta en valor de paneles antivibración fabricados con material secundario procedente de neumáticos usados para su
aplicación en infraestructuras ferroviarias” Diseño y desarrollo de elementos elásticos a partir de capas de NFU
Sol-Sánchez, M.; Moreno-Navarro, F.; Rubio-Gámez, M. C. “Viability of using end-of-life
tire pads as under sleeper pads in railway” Journal of Construction and Building
Materials, 64, 150-156, 2014
Sol-Sánchez, M.; Moreno-Navarro, F.; Rubio-Gámez, M. C. “Viability analysis of
deconstructed tires as material for rail padss in high-speed railways” Materials &
Design, 64, 407-414, 2014
Sol-Sánchez, M.; Moreno-Navarro, F.; Rubio-Gámez, M. C. “The use of deconstructed
tire rail pads in railroad tracks: Impact of pad thickness” Materials & Design, 58, 198-
203, 2014
ETS ICCP Univ. Granada
1. Presentación LabIC.UGR
1.2 ALGUNAS EXPERIENCIAS DESARROLLADAS EN LABIC.UGR
“Sustainable Pavement & Railway Initial Training Network” Estudio y desarrollo de soluciones sostenibles para firmes de carreteras y
componentes para la infraestructura ferroviaria
2014 - 2017 Presupuesto: 4.066.597,00 €
ETS ICCP Univ. Granada
CONTENIDO
1. Presentación LabIC.UGR
1.1 Equipamiento y ensayos de materiales
1.2 Algunas experiencias desarrolladas en LabIC.UGR
2. Proyecto «The use of waste materials in railway».
Proyecto Europeo SUP&R ITN 2.1 Presentación del proyecto
2.2 Plan de trabajo
2.3 Avance de resultados
ETS ICCP Univ. Granada
Enmarcado dentro del proyecto europeo
“Sustainable Pavement &
Railway International Training Network”
2. Proyecto «The use of waste materials in railways»
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.1 PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
Participantes
10 Socios principales
• 5 Universidades • 1 Centro de investigación • 4 Empresas
20 Socios colaboradores
• 4 Universidades • 1 Centro de investigación • 9 Empresas • 2 PyMES • 5 Organizaciones Europeas
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.1 PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
Estructura
Local Training through Research
WP1&WP2 Pavement & Railway
technologies
WP3
Sustainability assessment
WP4 Network wide
training
WP5 Management
WP6 Comunicaction
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.1 PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
Estructura
Local Training through Research
WP1&WP2 Pavement & Railway
technologies
WP3
Sustainability assessment
WP4 Network wide
training
WP5 Management
WP6 Comunicaction
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.1 PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
Estructura
6 p
roye
cto
s ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.1 PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
Estructura
WP2 Coordinator: LabIC.UGR
University of Granada
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.1 PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
Vía tradicional sobre balasto Vía sobre balasto, con subbalasto bituminoso
Tendencia
Ventajas:
- Mayor capacidad portante - Menor permeabilidad - Menor contaminación balasto - Mayor protección de la plataforma
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.1 PRESENTACIÓN DEL PROYECTO
Reutilización de materiales en la fabricación de sub-balasto bituminoso
Reutilización de materiales en mezclas bituminosas para firmes de carreteras
Amplia experiencia de LabIC.UGR en el estudio de materiales bituminosos
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
1. Caracterización avanzada de la solución convencional
2. Diseño óptimo de soluciones alternativas
Sub-balasto bituminoso
3. Diseño de sub-balasto a baja temperatura
4. Valorización de residuos en sub-balasto a baja temperatura
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
1. Caracterización avanzada de la solución convencional
2. Diseño óptimo de soluciones alternativas
Sub-balasto bituminoso
3. Diseño de sub-balasto a baja temperatura
4. Valorización de residuos en sub-balasto a baja temperatura
Sostenible2
Doble beneficio medioambiental
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso
SOLUCIÓN ACTUAL (generalmente):
Hormigón bituminoso (AC 22 S) «similar a las mezclas para carreteras» Contenido betún : +0,5% óptimo mezclas para carreteras
Espesor de la capa 12-15 cm
Contenido huecos 1-3%
1. Caracterización avanzada de la solución convencional
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso 1. Caracterización avanzada de la solución convencional
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso
Contacto
800 kPa Tráfico rodado
Contacto
100 kPa Contacto puntual
1. Caracterización avanzada de la solución convencional
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso
Diseño y caracterización a nivel de mezcla bituminosa
Marshall Sensibilidad al agua Módulo de rigidez
Resistencia a deformaciones plásticas
Distintos métodos/condiciones Comparativa con sub-balasto granular
Triaxial Punzonamiento
1. Caracterización avanzada de la solución convencional
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso 1. Caracterización avanzada de la solución convencional
Capacidad portante y distribución de tensiones
Distintas condiciones Comparativa con sub-balasto granular
Impermeabilización
Comparativa con sub-balasto granular
Resistencia a la fatiga
Distintas condiciones
Estudio a escala 1:1
Distintas condiciones Comparativa con sub-balasto granular
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso 2. Diseño óptimo de soluciones alternativas
Influencia del espesor de capa (reducir espesor i.e. 8, 10 y 12 cm)
Efecto de la temperatura (climas extremos, i.e. altas temperaturas 40, 60ºC)
Uso de diferentes betunes (i.e. betunes modificados para alargar la vida de servicio de la vía)
e
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso
Influencia del espesor de capa (reducir espesor i.e. 8, 10 y 12 cm)
Uso de diferentes betunes (i.e. betunes modificados para alargar la vida de servicio de la vía)
e Desarrollo de soluciones sostenibles
2. Diseño óptimo de soluciones alternativas
Efecto de la temperatura (climas extremos, i.e. altas temperaturas 40, 60ºC)
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso 3. Diseño de sub-balasto a baja temperatura
Sub-balasto fabricado a baja temperatura Similar diseño de la mezcla bituminosa, pero… Reducción de temperatura de fabricación de 160ºC a 135ºC Uso de aditivos para mejorar la trabajabilidad de la mezcla y mejorar sus prestaciones mecánicas
AHORRO ENERGÉTICO REDUCCIÓN DE EMISIONES DESCENSO DE RIESGO PARA LOS TRABAJADORES «AHORRO ECONÓMICO»
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso
Análisis comparativo
Sub-balasto bituminoso a baja Tª
Sub-balasto bituminoso convencional
Sub-balasto granular
3. Diseño de sub-balasto a baja temperatura
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso 4. Valorización de residuos en sub-balasto a baja temperatura
Selección del residuo más apropiado
Mezcla bituminosa con residuos
Subbalasto bituminoso, con residuos y fabricado a baja temperatura
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.2 PLAN DE TRABAJO
Sub-balasto bituminoso 4. Valorización de residuos en sub-balasto a baja temperatura
Reciclado a baja temperatura en sub-balasto bituminoso
Caracterización del material reciclado Diseño de la mezcla bituminosa incorporando resid. Estudio del comportamiento de la mezcla Análisis de la respuesta del sub-balasto B
aja
tem
per
atu
ra Granulometría, contenido ligante, etc.
Emulsión, contenido huecos, etc.
Marshall, SH2O, def. plásticas, etc.
Fisuración, resistencia, escala 1:1, etc.
Comparativa con soluciones convencionales
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.3 AVANCE DE RESULTADOS
Caracterización de la solución convencional y efecto de la Tª
Propiedades Subbalasto
bituminoso
Contenido de betún (% sobre el peso total de la mezcla) 4,25 Densidad máxima EN 12697-5 (Mg/m3) 2,643 Densidad aparente EN 12697-6 (Mg/m3) 2,567 Contenido huecos EN 12697-8 (%) 2,8 Estabilidad Marshall NLT-159 (kN) 11,85 Deformación Marshall NLT-159 (mm) 3,9 Índice de resistencia conservada tras inmersión en agua
EN 12697 (%) 86
Rigidez a 25°C EN 12697-26 (MPa) 5.338,76
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.3 AVANCE DE RESULTADOS
Caracterización de la solución convencional y efecto de la Tª
Propiedades Subbalasto
bituminoso
Contenido de betún (% sobre el peso total de la mezcla) 4,25 Densidad máxima EN 12697-5 (Mg/m3) 2,643 Densidad aparente EN 12697-6 (Mg/m3) 2,567 Contenido huecos EN 12697-8 (%) 2,8 Estabilidad Marshall NLT-159 (kN) 11,85 Deformación Marshall NLT-159 (mm) 3,9 Índice de resistencia conservada tras inmersión en agua
EN 12697 (%) 86
Rigidez a 25°C EN 12697-26 (MPa) 5.338,76
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.3 AVANCE DE RESULTADOS
Caracterización de la solución convencional y efecto de la Tª
Mó
du
lo d
e fl
uen
cia:
2
53
.2 M
Pa
Mó
du
lo d
e fl
uen
cia:
2
52
.6 M
Pa
Mó
du
lo d
e fl
uen
cia:
1
21
.6 M
Pa
Mó
du
lo d
e fl
uen
cia:
7
5.3
3 M
Pa
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
G.S. B.S. 25ºC B.S. 40ºC B.S. 60ºC
Pen
die
nte
de
def
orm
ació
n
Def
orm
ació
n p
erm
anen
te (
%)
Sample 1 P.D. Sample 2 P.D. Average S.C.D.
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.3 AVANCE DE RESULTADOS
Caracterización de la solución convencional y efecto de la Tª
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
20 50 150 250 Dynamic
Pre
sió
n b
ajo
su
b-b
alas
to
(KP
a)
Tensión sobre sub-balasto (KPa)
B.S. 15ºC B.S. 25ºC B.S. 40ºC G.S.
Estático
Dinámico
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.3 AVANCE DE RESULTADOS
Caracterización de la solución convencional y efecto de la Tª
k = 2.39E-06 m/s
k = 5.73E-07 m/s
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000
Flu
jo (
x10
-6 m
3/s
)
Tiempo (s)
Granular subballast Bituminous subballastSub-balasto Granular Sub-balasto Bituminoso
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.3 AVANCE DE RESULTADOS
Caracterización de la solución convencional y efecto de la Tª
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 50000 100000 150000 200000
Asi
ento
(m
m)
Ciclos
Granular subballast
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0 50000 100000 150000 200000
Mó
du
lo d
e ri
gid
ez (
N/m
m3
)
Ciclos
Bituminous subballast
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2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.3 AVANCE DE RESULTADOS
Sub-balasto bituminoso a baja temperatura
Propiedades Subbalasto
caliente
Subbalasto
baja Tª
Contenido de betún (% sobre el peso total de la
mezcla) 4,25 4,25
Densidad máxima EN 12697-5 (Mg/m3) 2,643 2,596
Densidad aparente EN 12697-6 (Mg/m3) 2,567 2,657
Contenido huecos EN 12697-8 (%) 2,8 2,3
Estabilidad Marshall NLT-159 (kN) 11,85 8,74
Deformación Marshall NLT-159 (mm) 3,9 3,7
Índice de resistencia conservada tras inmersión en
agua EN 12697 (%) 86,0 93,1
Rigidez a 25°C EN 12697-26 (MPa) 5.338,76 4669,63
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.3 AVANCE DE RESULTADOS
Sub-balasto bituminoso a baja temperatura
0,00E+00
5,00E-05
1,00E-04
1,50E-04
2,00E-04
2,50E-04
0
1
2
3
4
5
6
WMA 25ºC HMA 25ºC G.S.
Pen
die
nte
de
def
orm
ació
n
Def
orm
ació
n p
erm
anen
te (
mm
)
Initial deformation Slope of the curve in the stable phaseDeformación inicial Pendiente de deformación estable
ETS ICCP Univ. Granada
2. «The use of waste materials in railway tracks»
2.3 AVANCE DE RESULTADOS
Sub-balasto bituminoso a baja temperatura
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
60,00
70,00
WMA HMA G.S.
Ev (
MPa
)
Static modulus Dynamic modulusMódulo estático Módulo dinámico 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
WMA HMA G.S.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Pre
sió
n e
stát
ica
baj
o s
ub
-bal
asto
(kP
a)
Pre
sió
n d
inám
ica
baj
o s
ub
-bal
asto
(kPa
)
Static stress Dynamic stressPresión estática Presión dinámica
ETS ICCP Univ. Granada
BcnRail INNOVA Proyectos estratégicos ferroviarios de I+D+i
Nº Expediente: PTR-2014-0351
CONTACTO:
Miguel del Sol Sánchez
ETSICCP.
Universidad de Granada
Email: msol@ugr.es
Tlf: +34 958249445
Web: labic.ugr.es
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