CONF 5- Panoramica Francesa MB

PANORAMICA FRANCESA DE LAS MEZCLAS BITUMINOSAS.

DESARROLLOS RECIENTES

Didier Lesueur

Eurovia

PANORMICA ACTUAL DE LAS MEZCLAS BITUMINOSAS. ASEFMA, UN NUEVO ENFOQUE

1 INTRODUCCIN En los ltimos 40 aos, Francia ha desarrollado un sistema propio de diseo de carreteras, con la puesta a punto de un mtodo original de eleccin de los materiales y tipos de mezclas para cada parte del firme. En este articulo, intentaremos explicar las ideas bsicas que han permitido lograr a la situacin actual, concentrndose en el tema de las mezclas bituminosas. Por eso, presentaremos primero el contexto histrico y luego los elementos bsicos que se emplean ahora para disear una mezcla bituminosa a la francesa. Finalmente, describiremos en una ultima parte las mezclas bituminosas tpicas, los desarrollos recientes y el mercado actual. 2 CONTEXTO

2.1 Histrico El mtodo francs de diseo de mezclas bituminosas tiene sus races en los aos 1950, en la poca de la reconstruccin despus de la segunda guerra mundial. En el ao 1951, se haba importado la tecnologa de las mezclas densas desde Estados Unidos, y empezaba la importacin masiva de maquinaria americana de construccin de carreteras con medios mecanizados y de alto rendimiento [1]. En paralelo, haba tambin empezado a finales de los aos 1950 el programa de construccin de la red de autopistas de Francia [1]. El diseo de las mezclas se basaba en el ensayo Marshall y la resistencia al agua gracias al famoso ensayo Duriez de inmersin-compresin [2]. Este mtodo daba resultados aceptables hasta que, en consecuencia de un terrible invierno y del trafico pesado creciente, el periodo de deshielo de marzo del 1963 fue un desastre para la red de carreteras de Francia. Entonces, haba que reconstruir la mayora de las vas principales del pas. Gracias a la creacin, en 1952, de la red de 11 Laboratorios Regionales de Puentes y Carreteras (LRPC), cuyo trabajo se centralizaba de acuerdo con el Laboratorio Central de Puentes y Carreteras (LCPC), creado en 1949, exista una red de Laboratorios de Puentes y Carreteras (LPC) con personal especializado del Ministerio de Fomento dedicado a la concepcin de una red de carreteras moderna. En consecuencia, los LPC han tenido un papel critico en la puesta a punto de un mtodo nuevo, intentando comprender porque los problemas del 1963 haban sido posibles. Tambin, los LPC

PANORMICA FRANCESA DE LAS MEZCLAS BITUMINOSAS. DESARROLLOS RECIENTES 1 / 28


han podido proponer alternativas a lo existente, porque las caractersticas tcnicas de cada proyecto eran dictadas por la administracin y entonces controladas por los LPC. Concretamente, los LPC han evolucionado bastante desde entonces, al nivel de estatuto como de tamao, teniendo alrededor de 400 personas en 1962 hasta estabilizarse a mas de 2000 en 1969 [3]. El contexto tcnico-cientfico era tambin favorable a una reflexin global, gracias a las experimentaciones WASHO en Estados Unidos en 1953, demostrando el modo de destruccin de las carreteras por fatiga y la publicacin en 1955 de la primera herramienta francesa que permita un calculo rpido de los esfuerzos en un firme multicapa flexible : los bacos de Jeuffroy-Bachelez [4]. Eso ha permitido comprender a posteriori los factores principales responsables del desastre del invierno 1963 :

un diseo poco adecuado para el trafico pesado creciente, generalmente compuesto de una base de 20 cm de zahorra estabilizada con cemento puesto sobre una subbase de zahorra natural y una capa de rodadera de 5 cm de mezcla densa,

mezclas densas muy abiertas con el 12 % de huecos, por la dificultad de compactar, lo que no permita impermeabilizar el firme.

Entonces, la importancia de la compactacin de las mezclas bituminosas ha sido rpidamente destacada y en 1965, se ha desarrollado una nueva formulacin de mezcla bituminosa con comportamiento a la compactacin mejorado : la mezcla bituminosa semi-gruesa (Bton Bitumineux Semi-Grenu - BBSG), ahora mezcla de referencia en Francia (NF P98-130) [1]. Por eso, haba que estudiar la compactacin de las mezclas lo que ha permitido desarrollar mas tarde lo que ahora constituye la herramienta de base de la formulacin de las mezclas bituminosas francesas : la prensa giratoria (Presse Cisaillement Giratoire PCG, cuyo uso corriente se describe mas adelante). La evolucin principal de los BBSG frente a las mezclas densas era una reduccin del contenido en arena y el uso sistemtico de ridos machacados. Debido a su difcil compactacin, las mezclas densas necesitaban el empleo de arena rodada para mejorar la compactibilidad, lo que serva luego para lubricar la mezcla y generar roderas. El BBSG, que no tenia arena rodada, ha necesitado en paralelo la puesta a cabo de uno mtodo de compactacin adecuado utilizando de primero compactadoras con neumticos.



Poco despus, el uso de mezclas bituminosas en capas de base ha sido experimentado con la creacin en 1970 de la grava-betn (Grave-Bitume), que lleva bsicamente la misma granulometra que un BBSG pero con un contenido de betn reducido para evitar la formacin de roderas. Eso ha sido un paso adelante importante, con la demostracin de que era posible formular mezclas bituminosas espesas sin tener roderas. A partir de esos aos, muchas otras innovaciones han visto la luz, inicialmente esencialmente gracias a los LPC pero, y especialmente a partir de los aos 1980, tambin gracias a las empresas que empezaron ha desarrollar laboratorios propios :

las primeras mezclas bituminosas de modulo elevado para capa de rodadura (Bton Bitumineux de Module Elev - BBME) aparecieron en el ao 1978,

las mezclas finas (Bton Bitumineux Mince - BBM) en el 1979, las mezclas de alto modulo para capas de base de tipo 1 en el 1980

(Enrobs Module Elev - EME), las mezclas muy finas (Bton Bitumineux Trs Mince - BBTM) en el 1983, los drenantes (Bton Bitumineux Drainant - BBDr) en el 1984, las mezclas ultra finas (Bton Bitumineux Ultra Mince - BBUM) en el 1988, las mezclas de alto modulo para capas de base (EME) de tipo 2 tambin en

el 1988. Claramente, el desarrollo de las mezclas francesas actuales viene de los aos 1965-1988, con muchas novedades nacidas en la dcada de los 1978-88. Sin embargo, las formulas actuales siguen evolucionando poco a poco con el empleo creciente de cada tecnologa y la experiencia, y las mezclas actuales son en muchos casos diferentes de las originales, lo que se traduce por lo que la mayora de las especificaciones para esos productos ha sido actualizada en los aos 1999-2001, como se detalla a continuacin.

2.2 Ideas Principales del Diseo de Mezclas Bituminosas a la Francesa En consecuencia del contexto histrico que acabamos de describir, se ha generado una filosofa francesa de la formulacin de las mezclas bituminosas. En comparacin con las mezclas espaolas, se puede destacar algunas de las particularidades de las mezclas bituminosas francesas :

1. El uso del concepto del modulo de riqueza, 2. El empleo de la PCG como equipo de base de la formulacin, 3. La medida directa de las propiedades mecnicas usadas para el diseo.



2.2.1 El modulo de riqueza El concepto del modulo de riqueza proviene de los estudios de Marius Duriez en el LCPC de los aos 1950-60 [2]. Su primera observacin era que el ligante, en una mezcla bituminosa para firmes, solo tiene que envolver los ridos, y no llenar los huecos entre ellos. De eso deriva la palabra francesa para una mezcla "enrob", cuya traduccin literal sera "envuelto" o "rebozado". Segundo, haba notado que el espesor de la capa de betn sobre el rido, no era ni constante ni proporcional al tamao del rido. Lo que observ era una dependencia del espesor e de esa capa segn el dimetro d del rido :

8,0Ade donde el factor A es una constante. Mas que el dimetro del rido, el parmetro clave para caracterizar el rido es su superficie especifica , inversamente proporcional al dimetro, y entonces, la relacin se transforma en :

8,0Ce

donde C es otra constante. Con eso, es posible calcular el contenido (en peso) de ligante p necesario para envolver ridos (volumen que multiplica la densidad ) :

2,0= Cep El factor K = C lo llam Duriez "modulo de riqueza" (module de richesse) y se utiliza desde entonces como el parmetro principal que se fija para definir el contenido de ligante de una mezcla. En su poca, una mezcla bituminosa tpica tena 4 de modulo de riqueza. Ahora, las mezclas bituminosas para carreteras con menos contenido de ligante utilizan un modulo de riqueza del orden de 2,5 (grava-betn de tipo 2, lo que corresponde mas o menos al 4,2 % sobre rido s/a) y las con el mayor contenido de ligante, un modulo de 3,8. La superficie especifica, en vez de medirse directamente, se calcula ahora haciendo el hiptesis de que varia poco de un rido al otro, dando un superficie fijo para cada tamao de rido :

100135123,225,0 fsSG +++

donde G es la proporcin (en peso) de ridos gruesos de tamao superior a 6,3 mm, S, la proporcin de arena gruesa entre 0,315 y 6,3 mm, s, la proporcin de arena fina entre 0,315 y 0,08 mm y f, la proporcin de ridos finos inferiores a 0,08 mm.



Concretamente, el contenido de ligante p de una mezcla se calcula conociendo el modulo de riqueza optimo para el tipo de mezcla, descrito en las normas, a partir de la granulometra, con un factor de correccin que toma en cuenta la densidad real r de los ridos, los coeficientes del calculo de superficie especifica siendo los de un rido silicio tpico con densidad 2,65 (la del cuarzo) :

2,0= Kp

r65,2=

2.2.2 La prensa giratoria (PCG) Inicialmente, la PCG solo tenia como objetivo de fabricar muestras de mezclas bituminosas con densidades mas realistas que las obtenidas con la prensa Marshall. A partir de los aos 1972, se ha descubierto que la PCG permita tambin estudiar la estabilidad de una mezcla, lo que ha cambiado su uso hasta el corriente. Ahora, la PCG se utiliza como un equipo de caracterizacin y sobre todo de formulacin de una mezcla bituminosa. Se aplica una presin axial esttica de 600 kPa sobre probetas cilndricas de tpicamente 160 mm de dimetro y unos 150 mm de altura (Figura 1). En paralelo, la probeta se amasa con un ngulo de 1 en rotacin a 30 revoluciones por minuto (rpm) y se mide la altura de dicha probeta frente al numero de revoluciones de la carga.

Figura 1 : Principio de la Prensa Giratoria (PCG) : Un esfuerzo vertical F constante se aplica a

la muestra de altura h despus de N revoluciones. La cizalla se aplica en paralelo gracias a un esfuerzo de cizalla Fc con ngulo . La altura mnima hmin corresponde a la altura calculada que alcanzara la muestra al no tener huecos.



De eso, conociendo el dimetro (fijo) de los moldes, la composicin en peso de la mezcla y las densidades reales de sus componentes, es posible calcular un contenido medio de huecos en la mezcla (o la compacidad, su complemento a 100 %) que se puede entonces representar frente al numero de revoluciones (Figura 2).

Figura 2 : Tpicas curvas (reproducidas de [5]) de la compacidad frente al numero de

revoluciones obtenida con la PCG, para 3 formulas de mezclas finas con el 5,5 % s/a de betn 40/50 (BBM - vase pargrafo 3.2.4, aunque las formulas de aquella poca no se corresponden exactamente con las formulas normalizadas actuales). La curva 1-1 corresponde a un BBM 0/14 con discontinuidad 2/10, la 1-2 a un BBM 0/10 con discontinuidad 4/6 y la 1-3 a un BBM 0/14 continuo. Las flechas dan las compacidades observadas in-situ para un espesor de 4 cm con una compactadora con neumticos.

Ahora, la PCG se utiliza como el ensayo bsico de formulacin de una mezcla bituminosa segn la normativa NF P98-252. Gracias a este ensayo muy rpido, es posible aceptar o rechazar la granulometra que se plantea emplear para una mezcla. La primera prueba se hace con los contenidos recomendados por la normativa para el tipo de mezcla previsto y se comprueba de que la curva de compactacin sea aceptable. En caso que si, se hacen otros ensayos (inmersin-compresin, pista, modulo complejo, fatiga,...) para confirmar que la mezcla sea correcta. En caso que no, se adapta la formula hasta que pase los criterios. Adems de este uso para la formulacin de mezclas, la PCG tiene un poder predicativo muy interesante. Se ha comprobado que, en la obra, la curva de



compactacin real de la mezcla es muy parecida a la obtenida con la PCG. Concretamente, la densidad in-situ despus de Nc pasadas de una compactadora es igual a la densidad obtenida despus de NPCG revoluciones en la PCG cuando :

CPCG kENN = donde k es una constante que depende del tipo de compactadora (k = 0,625 para una compactadora con neumticos de 3 toneladas por rueda con una presin de 0,6 MPa [5], k = 1 para una compactadora lisa vibrante ligera y k = 2 para una vibrante pesada [6]) y E el espesor (en cm) de la capa que se compacta. Por ejemplo, se prev con esta relacin que la densidad in-situ de una capa de 10 cm de mezcla bituminosa compactada con 5 pasadas (NC = 5) de una compactadora lisa ligera (k = 1), ser igual a la obtenida en el ensayo PCG despus de NPCG = 1 x 10 x 5 = 50 revoluciones. Eso demuestra que la PCG reproduce de forma correcta la compactacin real global de una mezcla. Pero se ha observado que las probetas no tenan una distribucin rigurosamente homognea de los huecos. Entonces, se ha desarrollado otro equipo para preparar muestras con distribucin de huecos homognea para preparar probetas para ensayos mecnicos (NF P98-250-2) y se comprueba la homogeneidad y el valor del contenido de huecos con rayos gamma (NF P98-250-5). Cada formula normalizada de mezcla bituminosa (incluso las mezclas drenantes y muy finas) tiene ahora requisitos en trminos de curva huecos - revoluciones, que depende del espesor tpico. Esos criterios no se van a detallar en el texto, pero se podrn encontrar en las normas para los lectores interesados.

2.2.3 La medida de propiedades mecnicas para el diseo El mtodo francs impone medir propiedades mecnicas reales de las mezclas que se van a emplear en una obra y comprobar que pasen los criterios. Luego, es posible utilizar los valores experimentales en el diseo. Como las normas obligan a sobrepasar un mnimo, eso permite reducir los espesores en el caso de mezclas mas rgidas que lo que piden las especificaciones. Sin detallar mas la medida, hay que destacar que el modulo empleado en Francia para el diseo se mide de forma dinmica a los 15C y 10 Hz (NF P98-260-2) o en traccin directa a los 15C y 0,02 s (NF P98-260-1). La temperatura de 15C corresponde a la media anual nacional [4]. La resistencia a la fatiga se evala a 10C y 25 Hz (NF P98-261-1), y se cuantifica con el nivel de deformacin 6 que da una vida de 1 milln de ciclos.



El diseo se hace a los 30 aos por las carreteras mas traficadas y a los 20 para las con menor trafico [4]. La resistencia al agua sigue midindose con el mtodo Duriez como la razn r/R de la resistencia en compresin de una probeta sumergida 7 das en agua a 18C (r) y de la probeta sin sumergir (R). 3 LAS MEZCLAS BITUMINOSAS FRANCESAS Dado el contexto que acabamos de presentar, las mezclas que se emplean actualmente en Francia son normalizadas en su grande mayora. En todos casos, cabe destacar que los betunes que se usan son tpicamente de grado 35/50 o 50/70 sin modificar, excepto en casos particulares como por ejemplo las mezclas de alto modulo (empleo de betn duro) o las mezclas para capas de rodadura de altas prestaciones (empleo frecuente de betunes modificados). En condiciones de montaa (altura superior a 1000 m), se usan betunes 70/100. En paralelo, hay que recordar que Francia no tiene especificaciones para betunes modificados. En segundo lugar, es preciso aadir que la seleccin de ridos se hace con un criterio de tamao mximo ligeramente diferente del vigente en Espaa. En Francia, se suele describir una clase de rido por su tamao mnimo d y mximo D, utilizando la notacin d/D. En el caso de una mezcla, se habla por ejemplo de un BBSG 0/10 para decir que el mnimo es el filler (tamao 0) y el mximo, un rido de 10 mm. En este caso, el 10 corresponde al tamiz mas pequeo por el que pasa el rido [7]. Las especificaciones francesas permiten que una clase granular d/D tenga como mximo el 15 % de rido fuera del huso (total del mas grueso que D o mas fino que d). Adems, las normas prohben que el d/D tenga ridos mas grueso que 1,25 D [7]. Este criterio es diferente del espaol, y resulta, por ejemplo, que una mezcla espaola S12 se corresponde mas a una GB 0/20 que a una GB 0/14. Para comparar las mezclas francesas con las espaolas vigentes, proponemos par cada tipo francs, una mezcla espaola prxima del Pliego de prescripciones generales tcnicas generales para obras de carreteras y puentes (PG-3 [8]). Por eso, hemos tenido que "traducir" el modulo de riqueza en trminos de porcentaje sobre rido (% s/a), y los datos dados a continuacin siempre se calculan para una formula tpica con rido de densidad 2,65. Dicho eso, describimos primero las mezclas bituminosas para capas de base y luego, y luego las para capas de rodadura. Acabaremos con una descripcin rpida del



mercado actual en trminos de seleccin de tipo de mezclas, describiendo las tecnologas preferidas al da de hoy.

3.1 Mezclas bituminosas para capas de base

3.1.1 La grava-betn (Grave-Bitume NF P98-138) La grava-betn (GB) es la tpica mezcla bituminosa para capa de base. Apareci en los aos 1970 cuando se demostr posible utilizar mezclas bituminosas en capas espesas como alternativa a las gravas tratadas con conglomerantes hidrulicos. Se trata de una mezcla con granulometra semi-gruesa igual que la del BBSG (vase el pargrafo correspondiente) pero con contenido de ligante mas bajo (Tabla 1). Segn la norma actualizada en 1999, existen dos tipos de GB segn el tamao mximo del rido : GB 0/14 o GB 0/20. Exista una clase 1 con contenido de ligante muy bajo (K = 2 es decir 3,4 % s/a) que ha desaparecido en la nueva versin de la normativa. Entonces, al da de hoy existen tres clases de GB : 2, 3 o 4, que definen el nivel de exigencia, por orden creciente de propiedades mecnicas (Tabla 2), que se obtienen con contenidos de ligante crecientes [K = 2,5 (4,2 % s/a), 2,8 (4,7 % s/a) y 2,9 (4,9 % s/a) respectivamente] lo que permite alcanzar densidades mas compactas gracias a contenidos de huecos decrecientes (11, 9 y 8 % mximos respectivamente - vase Tabla 1). La puesta en obra se hace con un espesor de 8-14 cm para una GB 0/14 y de 10-16 cm para una GB 0/20, y siempre con un riego de adherencia obtenido con medios mecnicos y con dotacin mnima en betn residual de 250 g/m2. En trminos de formulacin pero no de empleo, se parece mucho la GB 0/20 de clase 3 o 4 (4,7-4,9 % s/a respectivamente) a las mezclas densas espaolas de tipo S12 que tienen el 4,8 % s/a de ligante y una curva granulomtrica muy parecida (Figura 3).



0

20

40

60

80

100

0,01 0,1 1 10 100

tamiz (mm)

pasa

(%) GB 0/20

S12 minS12 max

Figura 3 : Granulometra comparada de un GB 0/20 frente a una mezcla espaola densa de

tipo S12.

3.1.2 Las mezclas de alto-modulo (Enrobs Module Elev NF P98-140)

En los aos 1980, se han desarrollado mezclas de alto modulo (Enrob Module Elev EME). Inicialmente, la idea era de reforzar carreteras urbanas sin aumentar el espesor [9] y por eso se ha desarrollado en paralelo una mezcla de alto modulo para capas de rodadura (Bton Bitumineux Module Elev BBME) y que se describe en otro pargrafo. Pero con la crisis del petrleo, ha sido rpidamente interesante utilizar mezclas de alto modulo en la construccin de firmes nuevos, lo que hace que al da de hoy, los proyectos de construccin de nuevas carreteras con trafico pesado casi siempre se hacen con este tipo de mezcla. Se trata de una mezcla con granulometra semi-gruesa igual que la de la GB o del BBSG (vase el pargrafo correspondiente). Tres tipos de EME existen segn el tamao mximo del rido : EME 0/10, 0/14 o 0/20. Se emplean betunes duros (es decir con penetrabilidad inferior a 25 1/10 mm, tpicamente un 10/20) y con contenido de ligante mas elevado que el de una GB (Tabla 1). Eso permite compensar al nivel de la resistencia a la fatiga por lo que se deteriora en consecuencia del uso de betunes duros. Existe una clase 1 con contenido de ligante bajo (K = 2,5 es decir 4,2 % s/a), igual que para una GB de clase 2, que fue histricamente la primera versin de los EME. Al da de hoy, se emplea esencialmente el EME de clase 2 (K = 3,4 es decir 5,7 % s/a) [10]. El contenido de huecos tiene que ser inferior al 10 % para un EME 1 y inferior al 6 % para un EME 2. Cada clase impone un nivel de propiedades mecnicas (Tabla 2), pero como muchas obras permiten un diseo a medida segn las propiedades reales de la



mezcla, existen en el mercado mezclas de muy alto modulo con modulo complejo superior a 16000 MPa. La puesta en obra se hace con un espesor de 6-8 cm para un EME 0/10, de 7-13 cm para un EME 0/14 y de 9-15 cm para un EME 0/20, y siempre con un riego de adherencia obtenido con medios mecnicos y con dotacin mnima en betn residual de 250 g/m2. En trminos de formulacin como de empleo, y aunque con contenido de ligante un poquito mas importante (5,7 % s/a), se parece mucho un EME 0/20 de clase 2 a una mezclas de alto modulo espaolas de tipo MAM (5,2 % s/a de ligante - Figura 4).

0

20

40

60

80

100

0,01 0,1 1 10 100

tamiz (mm)

pasa

(%) EME 0/20

MAM maxMAM min

Figura 4 : Granulometra comparada de un EME 0/20 frente a una mezcla espaola de alto

modulo de tipo MAM.



3.1.3 Comparacin entre las mezclas

Las Tablas a continuacin describen las diferencias entre las dos mezclas bituminosas francesas para capas de base. Se destaca en particular el alto contenido de ligante del EME 2, lo que le permite obtener una buena resistencia en fatiga. En paralelo, la reduccin de espesor hasta 6-8 cm es posible gracias al EME 0/10. Finalmente, se observa que el modulo mnimo de un EME es de 27 hasta 55 % mas importante que el de una GB.

Tabla 1 : Mezclas bituminosas francesas para capas de base : Formulacin.

Mezcla Normativa Fecha Publicacin

Tipo Clase Ligante Huecos Espesor

K % s/a % vol. cm 0/14 2 2,5 4,2 11 8-14 0/14 3 2,8 4,7 9 8-14 0/14 4 2,9 4,9 8 8-14 0/20 2 2,5 4,2 11 10-16 0/20 3 2,8 4,7 9 10-16

Grava-Betn (GB)

NF P98-138 nov 1999

0/20 4 2,9 4,9 8 10-16 0/10 1 2,5 4,2 10 6-8 0/10 2 3,4 5,7 6 6-8 0/14 1 2,5 4,2 10 7-13 0/14 2 3,4 5,7 6 7-13 0/20 1 2,5 4,2 10 9-15

Mezcla de Alto Modulo

(EME) NF P98-140 nov 1999

0/20 2 3,4 5,7 6 9-15



Mezcla Tipo Clase r/R Modulo complejo

15C 10 Hz

Resistencia a la Fatiga 10C 25 Hz

Ensayo de Pista 60C 1 Hz

- MPa 6 ciclos % 0/14 2 0,65 9000 80 10000 10 0/14 3 0,70 9000 90 10000 10 0/14 4 0,70 11000 100 30000 10 0/20 2 0,65 9000 80 10000 10 0/20 3 0,70 9000 90 10000 10

Grava-Betn (GB)

0/20 4 0,70 11000 100 30000 10 0/10 1 0,70 14000 100 30000 7,5 0/10 2 0,75 14000 130 30000 7,5 0/14 1 0,70 14000 100 30000 7,5 0/14 2 0,75 14000 130 30000 7,5 0/20 1 0,70 14000 100 30000 7,5

Mezcla de Alto Modulo

(EME)

0/20 2 0,75 14000 130 30000 7,5 Tabla 2 : Mezclas bituminosas francesas para capas de base : Propiedades mecnicas

mnimas.

3.2 Mezclas bituminosas para capas de rodadura Segn la lgica francesa de separar los papeles de cada capa, la resistencia mecnica del firme se asegura gracias a las capas de base (y subbase) y las propiedades superficiales (seguridad, conforte, drenaje, ruido,...) se optimizan gracias al uso de una capa de rodadera adecuada. Para capas de espesor superior o igual a 4 cm, se puede hacer el diseo tomando en cuenta los datos mecnicos de la mezcla En general, y especialmente para trafico pesado, una capa intermedia es necesaria entre la verdadera capa de rodadura y las capas de base. Las siguientes mezclas, a la excepcin de las finas, muy finas y ultra finas, se pueden utilizar tambin para capas intermedias.

3.2.1 La mezcla semi-gruesa (Bton Bitumineux Semi-Grenu NF P98-130)

La mezcla semi-gruesa francesa (Bton Bitumineux Semi-Grenu BBSG) es la tpica mezcla bituminosa francesa para capa de rodadura. Apareci en los aos 1965 como una mejora de las mezclas densas americanas.



Se trata de una mezcla con granulometra semi-gruesa, con dos tipos segn el tamao mximo del rido : BBSG 0/10 o 0/14. En la versin actual de la normativa, el nico requisito es de tener entre el 25 y el 45 % de pasado a 2 mm (Tabla 3). Esta especificacin puede parecer limitada, pero los criterios de compactibilidad y de tipo de ridos no permiten mucha "fantasa" a la hora de elegir la formula de trabajo. Sin embargo, cabe destacar que la versin anterior de la norma daba un huso "tpico" para empezar el estudio de formulacin que ha desaparecido en la actualizacin de la normativa. En paralelo, cada tipo de BBSG existe en tres clases : 1, 2 o 3, que definen el nivel de exigencia, por orden creciente de propiedades mecnicas (Tabla 4). Esos son requisitos que se obtienen sin cambiar ni el contenidos de ligante [K = 3,4 (5,7 % s/a) para un BBSG 0/10 o K = 3,2 (5,2 % s/a) para un BBSG 0/14] ni la densidad (entre 4 y 8 % - vase Tabla 3). La puesta en obra se hace con un espesor de 5-7 cm para un BBSG 0/10 o de 6-9 cm para una BBSG 0/14, y siempre con un riego de adherencia obtenido con medios mecnicos y con dotacin mnima en betn residual de 250 g/m2. Para capas de rodadura, se exige una altura de arena mnima de 0,4 mm para un BBSG 0/10 o 0,5 mm para un BBSG 0/14. En trminos de formulacin, y aunque con contenido de ligante un poquito mas importante (5,2 % s/a), se parece mucho un BBSG 0/14 a una mezclas densa espaolas de tipo D12 (4,8 % s/a de ligante - Figura 5).

0

20

40

60

80

100

0,01 0,1 1 10 100

tamiz (mm)

pasa

(%) BBSG 0/14

D12 minD12 max

Figura 5 : Granulometra comparada de un BBSG 0/14 frente a una mezcla espaola tipo D12.



3.2.2 La mezcla de modulo elevado (Bton Bitumineux Module Elev

NF P98-141) Como descrito antes en el pargrafo sobre mezclas de alto modulo para capas de base (Enrob Module Elev EME), se ha desarrollado en paralelo una mezcla de alto modulo para capas de rodadura que sera posiblemente adecuado llamar, para evitar la confusion con los EME, "mezcla de modulo elevado" (Bton Bitumineux Module Elev BBME). Se trata de un BBSG pero con betn duro (tpicamente un 20/30) o modificado y con contenido de ligante ligeramente superior al del BBSG (Tabla 3). Con eso, se aumenta el modulo y se mejora la resistencia a las roderas. Este tipo de mezcla se emplea entonces tambin como mezcla anti-roderas (Bton Bitumineux Anti-Ornirant BBAO), lo que corresponde en Francia (aunque sin normalizar) a una mezcla con deformacin inferior al 5 % despus de 30000 ciclos de ensayo de pista. Segn la norma actualizada en 1999, y igual que para el BBSG, existen dos tipos de BBME segn el tamao mximo del rido : BBME 0/10 o 0/14. Cada tipo existe en tres clases : 1, 2 o 3, que definen el nivel de exigencia, por orden creciente de propiedades mecnicas (Tabla 4). Esos requisitos se obtienen sin cambiar ni el contenidos de ligante [K = 3,5 (5,9 % s/a) para un BBME 0/10 o K = 3,3 (5,4 % s/a) para un BBME 0/14] ni la densidad (entre 4 y 8 % - vase Tabla 3). La puesta en obra se hace con un espesor de 5-7 cm para un BBME 0/10 o de 6-9 cm para una BBME 0/14, y siempre con un riego de adherencia obtenido con medios mecnicos y con dotacin mnima en betn residual de 250 g/m2. Para capas de rodadura, se exige una altura de arena mnima de 0,4 mm para un BBME 0/10 o 0,5 mm para un BBME 0/14. Igual que un BBSG 0/14 (vase Figura 5), y aunque con contenido de ligante mas importante (5,4 % s/a) y con un betn duro, se parece mucho, en trminos de formulacin, un BBME 0/14 a una mezcla densa espaolas de tipo D12.

3.2.3 Las mezclas drenantes (Bton Bitumineux Drainants NF P98-134)

Se trata de una mezcla drenante (Bton Bitumineux Drainant BBDr) que se puede fabricar con betn sin modificar o modificado. Son mezclas generalmente discontinuas y, la norma actualizada en 2000 define dos tipos de BBDr segn el tamao mximo del



rido : BBDr 0/6 o 0/10. La discontinuidad es tpicamente 2/4 para el 0/6 y 2/6 para el 0/10 [11], pero la normativa realmente solo exige un tamizado a 2 mm inferior al 20 %. Cada tipo existe en dos clases : 1 o 2, que definen el nivel de exigencia, por orden creciente de contenido de huecos (Tabla 4). El contenidos de ligante varia entre :

K = 3,3 (4,8 % s/a) para un BBDr 0/10 de clase 1, K = 3,1 (4,5 % s/a) para un BBDr 0/10 de clase 2, K = 3,4 (4,9 % s/a) para un BBDr 0/6 de clase 1 K = 3,2 (4,6 % s/a) para un BBDr 0/6 de clase 2 (vase Tabla 3).

Aunque es muy recomendable, especialmente en condiciones de trafico pesado, el ligante que se utiliza no tiene que ser modificado [11]. En el caso de ligantes modificados, se suele aumentar el contenido de ligante de unos 0,3 % s/a [11]. La puesta en obra se hace con un espesor de 4-5 cm y siempre con un riego de adherencia obtenido con medios mecnicos y con dotacin mnima en betn residual de 350 g/m2. La normativa no exige densidades pero pide una velocidad de percolacin del agua (ensayo NF P98-254-3) mnima de 0,6 cm/s para un BBDr 0/6 de clase 1 hasta 1,2 cm/s para BBDr 0/10 de clase 2. Al nivel espaol, un BBDr 0/10 de clase 2 (ligante 4,5 % s/a) se parece bastante a una mezcla drenante de tipo PA12 (4,5 % s/a), pero con rido mas fino y con una discontinuidad de la granulometra mas importante que la de un PA12 (Figura 6).

0

20

40

60

80

100

0,01 0,1 1 10 100tamiz (mm)

pasa

(%) BBDr 0/10

PA12 minPA12 max

Figura 6 : Granulometra comparada de un BBDr 0/10 frente a una mezcla drenante espaola

PA12.



3.2.4 Las mezclas finas (Bton Bitumineux Mince NF P98-132) Histricamente, se han desarrollado mezclas finas antes de realizar mezclas drenantes. Al da de hoy, se hacen menos y la mayora de las capas de rodaduras son muy finas. Se trata de una mezcla fina (Bton Bitumineux Mince BBM) de granulometra 0/10 o 0/14 y que puede ser con una discontinuidad 2/6 (tipo A) o 4/6 (tipo B) o incluso sin discontinuidad (tipo C pero solo para BBM 0/10). Segn la norma actualizada en 2000, existen tres clases de BBM : 1, 2 o 3, que definen el nivel de exigencia, por orden creciente de propiedades mecnicas (Tabla 4). Esos requisitos se obtienen con contenidos de ligante [K = 3,3 (5,4 % s/a) para un BBM 0/10 o K = 3,2 (5,3 % s/a) para un BBM 0/14] o densidades (entre 5-10 % huecos para un BBM A o 7-12 % para un BBM B o C - vase Tabla 3) poco diferentes. Al final, esta mezcla es la mas compleja de las francesas con 15 posibilidades! La puesta en obra se hace con un espesor de 3-4 cm para un BBM 0/10 o de 3,5-5 cm para una BBM 0/14, y siempre con un riego de adherencia obtenido con medios mecnicos y con dotacin mnima en betn residual de 250 g/m2. Para capas de rodadura, se exige una altura de arena mnima de 0,7 mm para los BBM A y B 0/14 o 0,5 mm para un BBM B 0/10 y C 0/10. Al nivel espaol, y aunque se tendra que comparar literalmente a una mezcla fina y geomtricamente por el tema del espesor de 3-4 cm, el BBM no se compara de forma directa a una mezcla espaola en trminos de granulometra (Figura 7) y tiene un contenido de ligante (5,3 % s/a) intermedio entre una fina (5,5 % s/a) y una muy fina (5,0 % s/a). Como se muestra en un prximo pargrafo, las mezclas finas espaolas se parecen mas a las muy finas francesas (BBTM).



0

20

40

60

80

100

0,01 0,1 1 10 100tamiz (mm)

pasa

(%)

BBM 0/10M10 minM10 maxF10 minF10 max

Figura 7 : Granulometra comparada de un BBM 0/10 frente a las mezclas espaolas tipo M10

y F10.

3.2.5 Las mezclas muy finas (Bton Bitumineux Trs Mince XP P98-137)

Se trata de mezclas muy finas (Bton Bitumineux Trs Mince BBTM) de granulometra 0/6 o 0/10 y que generalmente tienen una discontinuidad (2/4 para un BBTM 0/6 o 2/6 para un BBTM 0/10) [12], aunque lo nico que pide la nueva norma es un tamizado a 2 mm entre el 15 y el 35 %. Segn la norma actualizada en 2001, que en realidad solo tiene el estatuto de norma experimental, existen dos clases de BBTM : 1 o 2, que definen el contenido de huecos en la mezcla al ensayo PCG. El contenido de ligante varia entre K = 3,5 (6,0 % s/a) para un BBTM 0/6 o K = 3,4 (5,7 % s/a) para un BBTM 0/10. Como la densidad in-situ no tiene mucho sentido para capas tan finas, las especificaciones solo se hacen sobre la mezcla en el laboratorio (PCG). Aunque es muy recomendable, especialmente en condiciones de trafico pesado, el ligante que se utiliza no tiene que ser modificado y actualmente, el 40 % de los BBTM se hacen con ligante sin modificar [13]. La puesta en obra se hace con un espesor de 2-3 cm, y siempre con un riego de adherencia obtenido con medios mecnicos y con dotacin mnima en betn residual de 300 g/m2. Se exige una altura de arena mnima de 0,7 mm para un BBTM 0/6 o 0,9 mm para un BBTM 0/10.



Al nivel espaol, y aunque su espesor ser la mitad de la de un F10, el BBTM 0/10 se podra comparar en trminos de formulacin con una mezcla fina tipo F10 (Figura 8), especialmente porque tienen contenidos de ligante muy parecidos (BBTM 0/10 : 5,7 % s/a y mezcla fina F10 : 5,5 % s/a).

0

20

40

60

80

100

0,01 0,1 1 10 100tamiz (mm)

pasa

(%)

BBTM 0/10BBUM 0/10M10 minM10 maxF10 minF10 max

Figura 8 : Granulometra comparada de un BBTM 0/10 y un BBUM 0/10 frente a las mezclas

espaolas tipo M10 y F10.

3.2.6 Las mezclas ultra finas (Bton Bitumineux Ultra Mince) Se trata de mezclas ultra finas (Bton Bitumineux Ultra Mince = BBUM). Este producto es la ultima innovacin en trminos de tipos de mezclas ya que apareci a finales de los aos 1980s. La idea era de hacer una mezcla en caliente ultra fina, es decir que casi tenga el espesor del rido mas grueso empleado. Por eso, se habla a veces de tratamientos superficiales en caliente. Como no hay norma, los BBUM son todos productos propios de las empresas y lo nico que se puede hacer es describir lo que se suele hacer [12,13]. Entonces, se encuentran BBUM 0/6 o 0/10, generalmente con una discontinuidad. Son mas gruesos que los BBTM (tpicamente el 4-7 % de filler cuando un BBTM tiene el 7-9 % y el 15-28 % de tamizado a 2 mm cuando un BBTM tiene generalmente el 20-30 %). En consecuencia, los contenidos de ligante son ligeramente inferiores a los de los BBTM, con K = 3,4 (5,7 % s/a) para un BBUM 0/6 o K = 3,2 (5,4 % s/a) para un BBUM 0/10. Aunque es muy recomendable, especialmente en condiciones de trafico importante, el ligante que se utiliza no tiene que ser modificado y actualmente, igual que los BBTM, el 40 % de los BBTM se hacen con ligante sin modificar [13].



Inicialmente, es decir a finales de los aos 1980 cuando se desarroll la tecnologa, la puesta en obra se hizo con extendedoras especiales para quitar la pre-compactacin. Ahora, se hace con cualquier extendedora que disponga de una cisterna para hacer el riego de adherencia in-situ. El espesor es tpicamente de 1-1,5 cm, aunque no tiene mucho sentido en capas tan finas. Se necesita impermeabilizar la capa inferior y por eso es preciso un complejo de estanquidad con dotacin mnima en betn residual de 600 g/m2. Al nivel espaol, y aunque el espesor sera la mitad de la muy fina M10, un BBUM 0/10 se parece bastante a una mezcla muy fina M10, no solo por la granulometra (Figura 8), pero con contenido de ligante ligeramente superior (5,4 % s/a para un BBUM 0/10 frente al 5,0 % s/a para un M10).

3.2.7 Otros tipos de mezclas Aunque las mezclas que acabamos de describir son las que mas se emplean, existen otros tipos de mezclas normalizadas como las mezclas flexibles (Bton Bitumineux Souple BBS - NF P98-136), o las mezclas con incrustacin de gravilla (Bton Bitumineux Clouts BBC - NF P98-133). El poco empleo se destaca en la fecha de publicacin de las normas que siguen vigentes aunque publicadas en el 1991, cuando las otras han sido actualizadas hace poco tiempo. Los BBS son mezclas 0/10 o 0/14 que se hacen con contenidos de ligante ligeramente superior al de un BBSG. Eso permite aguantar deformaciones mas importantes en el caso de soportes deficientes. Los BBC son mezclas 0/6 o 0/10 que se hacen con contenidos de ligante muy superior al de un BBSG (K = 3,6-3,8 es decir 6,1-6,7 % s/a) y que se completan con gravilla 6/10 o 10/14. Entonces, se parecen mucho a las mezclas inglesas tipo Hot Rolled Asphalt (HRA). La idea es de utilizar ridos regulares para las mezcla y ridos mejores para la gravilla incrustada. En paralelo, las empresas proponen varias mezclas originales para responder a problemas locales, como mezclas en caliente para reperfilado o mezclas con ligante sinttico para pavimentos en color.



3.2.8 Comparacin entre las mezclas Para acabar con este panormico de las capas de rodadura, la Figura 9 compara las curvas granulomtricas tpicas de las principales mezclas 0/10 francesas. Las Tablas 3 y 4 recopilan los requisitos de formulacin y de propiedades mecnicas de las mezclas.

0

20

40

60

80

100

0,1 1 10

tamiz (mm)

pasa

(%)

BBSGBBMBBTMBBUMBBDr

Figura 9 : Granulometra tpica de las mezclas francesas 0/10 para capa de rodadura.

3.3 Desarrollos recientes

3.3.1 Uso de ridos reciclados Una de las novedades interesantes de las nuevas normativas, consiste en permitir el uso de un porcentaje dado de ridos reciclados (definidos como "agrgats denrobs" segn la normativa XP P98-135 de diciembre del 2001, es decir fresados, deshechos de fabricacin,...) en las mezclas.



Mezcla Normativa Fecha Publicacin

Tipo Clase Ligante Huecos Espesor

K % s/a % vol. cm 0/10 1 3,4 5,7 4-8 5-7 0/10 2 3,4 5,7 4-8 5-7 0/10 3 3,4 5,7 4-8 5-7 0/14 1 3,2 5,2 4-8 6-9 0/14 2 3,2 5,2 4-8 6-9

Mezcla Semi-Gruesa (BBSG)

NF P98-130 nov 1999

0/14 3 3,2 5,2 4-8 6-9 0/10 1 3,5 5,9 4-8 5-7 0/10 2 3,5 5,9 4-8 5-7 0/10 3 3,5 5,9 4-8 5-7 0/14 1 3,3 5,4 4-8 6-9 0/14 2 3,3 5,4 4-8 6-9

Mezcla de Modulo Elevado (BBME)

NF P98-141 nov 1999

0/14 3 3,3 5,4 4-8 6-9 0/6 1 3,4 4,9 - 3-4 0/6 2 3,2 4,6 - 3-4 0/10 1 3,3 4,8 - 4-5

Mezcla Drenante (BBDr)

NF P98-134 jun 2000

0/10 2 3,1 4,5 - 4-5 A 0/10 1 3,3 5,5 5-10 3-4 A 0/10 2 3,3 5,5 5-10 3-4 A 0/10 3 3,3 5,5 5-10 3-4 A 0/14 1 3,2 5,2 5-10 3,5-5 A 0/14 2 3,2 5,2 5-10 3,5-5 A 0/14 3 3,2 5,2 5-10 3,5-5 B 0/10 1 3,3 5,7 7-12 3-4 B 0/10 2 3,3 5,7 7-12 3-4 B 0/10 3 3,3 5,7 7-12 3-4 B 0/14 1 3,2 5,5 7-12 3,5-5 B 0/14 2 3,2 5,5 7-12 3,5-5 B 0/14 3 3,2 5,5 7-12 3,5-5 C 0/10 1 3,3 5,3 7-12 3-4 C 0/10 2 3,3 5,3 7-12 3-4

Mezcla Fina (BBM)

NF P98-132 jun 2000

C 0/10 3 3,3 5,3 7-12 3-4 0/6 1 3,5 6,0 - 2-3 0/6 2 3,5 6,0 - 2-3 0/10 1 3,4 5,7 - 2-3

Mezcla Muy Fina (BBTM)

XP P98-137 may 2001

0/10 2 3,4 5,7 - 2-3 0/6 - 3,4 6,0 - 1-1,5 Mezcla Ultra

Fina (BBUM) - -

0/10 - 3,2 5,4 - 1-1,5 Tabla 3 : Principales mezclas bituminosas francesas para capas de rodadura : Formulacin.



Mezcla Tipo Clase r/R Modulo complejo 15C 10

Hz

Resistencia a la Fatiga 10C 25 Hz

Ensayo de Pista

60C 1 Hz

Ensayo de Pista

60C 1 Hz

- MPa 6 ciclos % 0/10 1 0,75 5500 100 30000 10 0/10 2 0,75 7000 100 30000 7,5 0/10 3 0,75 7000 100 30000 5 0/14 1 0,75 5500 100 30000 10 0/14 2 0,75 7000 100 30000 7,5

Mezcla Semi-

Gruesa (BBSG)

0/14 3 0,75 7000 100 30000 5 0/10 1 0,80 9000 110 30000 10 0/10 2 0,80 12000 100 30000 7,5 0/10 3 0,80 12000 100 30000 5 0/14 1 0,80 9000 110 30000 10 0/14 2 0,80 12000 100 30000 7,5

Mezcla de Modulo Elevado (BBME)

0/14 3 0,80 12000 100 30000 5 0/6 1 0,80 - - - - 0/6 2 0,80 - - - - 0/10 1 0,80 - - - -

Mezcla Drenante (BBDr)

0/10 2 0,80 - - - - A 0/10 1 0,75 - - 3000 15 A 0/10 2 0,75 - - 10000 15 A 0/10 3 0,75 - - 30000 10 A 0/14 1 0,75 - - 3000 15 A 0/14 2 0,75 - - 10000 15 A 0/14 3 0,75 - - 30000 10 B 0/10 1 0,75 - - 3000 15 B 0/10 2 0,75 - - 10000 15 B 0/10 3 0,75 - - 30000 10 B 0/14 1 0,75 - - 3000 15 B 0/14 2 0,75 - - 10000 15 B 0/14 3 0,75 - - 30000 10 C 0/10 1 0,75 - - 3000 15 C 0/10 2 0,75 - - 10000 15

Mezcla Fina (BBM)

C 0/10 3 0,75 - - 30000 10 0/6 1 0,80 - - 3000 20 0/6 2 0,80 - - 3000 20 0/10 1 0,80 - - 3000 15

Mezcla Muy Fina (BBTM)

0/10 2 0,80 - - 3000 15 0/6 - - - - - - Mezcla Ultra

Fina (BBUM) 0/10 - - - - - - Tabla 4 : Principales mezclas bituminosas francesas para capas de rodadura : Propiedades mecnicas mnimas.



De forma general, y como se describe en cada norma, es aceptable incorporar (salvo condiciones diferentes exigidas por el proyecto) :

hasta el 10 % de ridos reciclados en una capa de rodadura en BBSG o BBME

hasta el 10 % en una capa intermedia en BBM C o hasta el 20 % en una capa intermedia en BBSG o BBME,

hasta el 40 % en una capa de base en GB o EME. El inters econmico para la profesin es inmediato : como se producen mas o menos 40 millones de toneladas de mezclas bituminosas en Francia cada ao y que hay en paralelo 5 millones de toneladas de mezclas por reciclar, incorporar el 10-15 % en cada nueva fabricacin sera suficiente para reutilizar la totalidad de los reciclados.

3.3.2 Especificaciones de rugosidad Otra novedad interesante de las normativas actualizadas, es la incorporacin de criterios sobre la rugosidad para las capas de rodadura, basados sobre el ensayo de altura de arena. Aunque las especificaciones para este ensayo no son muy severas, cabe destacar que en mercados particulares se suelen aadir requisitos mas severos, por ejemplo sobre la resistencia al deslizamiento. Este es un primer paso haca normativas mas estrictas para la seguridad de los usuarios. 4 EMPLEO DE LAS MEZCLAS

4.1.1 Capas de base Los datos sobre el empleo de EME en capa de base [10] dan mas o menos un consumo anual del orden de 1,4 millones de toneladas. Aunque no se evala el tipo de EME, son casi todos de tipo 2.



Ao EME Fuente - Mt

1989 0,5 [10] 1990 1,1 [10] 1991 1,0 [10] 1992 1,5-1,9 [10] 1993 0,9 [10] 1994 1,1 [10] 1995 1,1 [10] 2000 1,4 estimacin utilizando datos sobre

betunes duros de [9] Tabla 5 : Produccin anual de mezclas de alto modulo (EME) en Francia.

4.1.2 Capas de rodadura La Tabla 6 detalla las superficies anuales que se hacen para las capas de rodadura de la red de carreteras de alto trafico (nacionales y autopistas). Aunque son datos bastante antiguos (del 1994), la situacin actual no es muy diferente y se destaca que la tcnica mas utilizada es el BBTM. En el 2004, los BBME tendran un peso del orden de 1 Mm2 y su uso corresponde mas a tramos especficos con trafico pesado lento y aplicaciones anti-roderas.

Producto Superficie Anual

- Mm2

BBDr 3,5 BBM 8

BBSG 5 BBTM 25 BBUM 4

Tabla 6 : Superficies anuales de las principales tcnicas francesas para capas de rodadura (Datos del 1994 - Fuente : [14]).

A continuacin se detalla lo existente en trminos de capa de rodadura para la red de autopistas en rgimen de concesin, que mide 7 840 km en enero del 2004 (Figura 10 A), y para la red de carreteras nacionales 27 893 km en enero del 2004 (Figura 10 B).



Eso ilustra varias cosas :

el BBTM es, al da de hoy, la tecnologa de referencia para capa de rodadura. Eso proviene del buen comportamiento general, en trminos de ruido, adherencia y drenaje, y de una durabilidad muy buena [13].

el BBDr no tiene una grande importancia. Eso proviene del comportamiento particular frente al hielo/deshielo y a los problemas de colmatacin de los huecos con trafico lento [11].

el BBUM se emplea nicamente con trafico moderado y entonces no se hace con autopistas, y se presenta como una tecnologa alternativa al tratamiento superficial o a las lechadas bituminosas.

el BBSG, tecnologa de casi 40 aos, sigue en uso importante.

A. Autopistas en rgimen de concesin (2001) :

BBTM39%

BBSG36%

BBDr14%

BBM8%

Otros2,8%

LB0,1% TS

0,1%

B. Nacionales (2000) :

BBTM14%

BBSG30%

BBDr5%

BBM23%

LB2%

TS17%

BBUM1%

Otros8%

Figura 10 : Tipos de mezcla existentes para las capas de rodadura de autopistas en rgimen de

concesin francesas (A - datos del 2001 [15]) y de la red de carreteras nacionales (B - datos SETRA/SICRE 2000). TS = Tratamiento superficial, LB = Lechadas Bituminosas.



4.1.3 Diseo tpico y tendencias

Dado el contexto, una carretera nueva para trafico pesado se hace actualmente y tpicamente con una(s) capa(s) de base con EME de clase 2 y una capa de rodadura con BBTM 0/6, aunque existen muchas posibilidades. Por ejemplo, la Tabla 7 recopila varias estructuras de carreteras nuevas o de refuerzos recientes :

Carretera Autopista A29 Circunvalacin Angoulme

(Charentes Maritimes 17)

Refuerzo Nacional 12

Tramo Neufchatel-en-Bray (Seine-Maritime 76)/ Amiens (Somme 60)

Tramo Sur Altura de Broons (Ctes dArmors 22)

Longitud 58,5 km 5 km 2 km Apertura agosto 2004 junio 2004 nov 2004 Trafico 9000 veh/da 10000 veh/da T0+ (1200-2000 veh.

pesados/da) Subbase/Base (8 + 8) cm EME 0/14 19 cm zahorra natural

0/20 9 cm EME 2 0/14 6 cm EME 2 0/10

30 cm hormign (del firme antiguo)

8 cm GB 4 0/14

Intermedia/Rodadura 7 cm BBSG 0/14 6,5 cm BBSG 3 0/10 2,5 cm BBTM

6 cm BBSG 3 0/10 2,5 cm BBTM

Fuente [16] [17] - Tabla 7 : Estructura elegida para algunas obras recientes. Claramente, la tendencia es de disminuir los espesores para reducir costes, que tiene mucho sentido en la actualidad econmica de altos precios del petrleo. Para ilustrar, se estima que Francia ahorra 60 millones de euros anuales (el 40 %) en gastos de mantenimiento de la red nacional (30 000 km) gracias al uso de los BBTM frente a las tcnicas convencionales [18]. 5 CONCLUSIONES Gracias a una combinacin de experiencia practica con observaciones directas y un trabajo mas terico de comprensin de los fenmenos especialmente de compactacin y de diseo, Francia ha desarrollado a lo largo de los ltimos 40 aos una gama completa y original de mezclas bituminosas. Esta gama se tiene que evaluar en el contexto mas largo del mtodo francs de diseo de la mezclas.



Esta gama permite al da de hoy de responder a la mayora de los desafos que propone el contexto francs, en trminos de trafico, de seguridad como de meteorologa. Sin embargo, otros cambios se acercan en los prximos aos debido al desarrollo de las normas europeas sobre las mezclas bituminosas, y se plantean en consecuencia otras modificaciones en las mezclas francesas. La situacin actual favorece la reduccin de espesores, con el empleo de mezclas de alto modulo (EME) en capas de base y mezclas muy finas (BBTM) en capas de rodadura. 6 REFERENCIAS

[1] Revue Gnrale des Routes et Arodrmes, Numero especial : 100 ans de Routes en France, dic. 2000 [2] M. Duriez y J. Arrambide, Nouveau Trait des Matriaux de Construction (3 volmenes), Paris : Dunod, 1961 [3] A. Guillerme Andr, D. Glasson, G. Brunschwig, A. Berthonnet, F. Caron, LAventure des Laboratoires Rgionaux des Ponts et Chausses, Paris : Presses de lENPC, 2003 [4] SETRA-LCPC, Conception et Dimensionnement des Structures de Chausse Guide Technique, Paris : LCPC Ed., 1994 (tambin disponible en ingls) [5] F. Moutier, "Prvision de la compactibilit des enrobs bitumineux laide de la presse cisaillement giratoire (PCG)", Bulletin de Liaison les Laboratoires des Ponts et Chausses 121, sept.-oct. 1982, pp.29-40 [6] F. Moutier, "Rflexions propos dun essai de simulation de laptitude au compactage dun enrob : lessai la presse cisaillement giratoire", Bulletin de Liaison les Laboratoires des Ponts et Chausses 175, sept.-oct. 1991, pp.93-97 [7] A.-G. Dumont, "Composants minraux", in Matriaux Routiers Bitumineux, tome 1, J.-F. Cort y H. Di Benedetto Eds., Paris : Hermes Science/Lavoirsier, 2005, pp.21-38 [8] Pliego de Prescripciones Generales Tcnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes (PG 3), 2a Ed., Madrid : Liteam, 2001 [9] J. F. Cort, "Development and uses of hard grade asphalt and of high modulus asphalt mixes in France", in Perpetual Bituminous Pavements - Transportation Research Circular 503, Washington D. C. : Transportation Research Board Ed., 2001, pp.12-31 (http://gulliver.trb.org/publications/circulars/circular_503.pdf) [10] Observatoire des Techniques de Chausses, Les Enrobs Module Elev - Note dInformation du SETRA Chausses et Dpendances 96, Avril 1997 (http://catalogue.setra.equipement.gouv.fr/_ftp/Notes_info/CD/DT605.PDF)



[11] Observatoire des Techniques de Chausses, Enrobs Drainants - Note dInformation du SETRA Chausses et Dpendances 100, Juin 1997 (http://catalogue.setra.equipement.gouv.fr/_ftp/Notes_info/CD/DT603.PDF) [12] Observatoire des Techniques de Chausses, Btons Bitumineux Trs Minces et Ultra-Minces - Note dInformation du SETRA Chausses et Dpendances 94, Avril 1997 (http://catalogue.setra.equipement.gouv.fr/_ftp/Notes_info/CD/DT609.PDF) [13] Y. Brosseaud, R. Abadie y R. Legonin, "Couches de roulement trs minces et ultra-minces en matriaux bitumineux chaud - Bilan demploi et de comportement", Bulletin des Laboratoires des Ponts et Chausses 207, ene.-feb. 1997, pp.55-71 [14] Y. Brosseaud, "Panorama des couches de roulement des principaux rseaux routiers Franais - Evaluation de leurs caractristiques de surface", acta del 44 Congreso Anual de la Association Technique Canadienne du Bitume, nov. 1999 [15] J. Tavernier, " Des politiques innovantes du point de vue conomique, environnemental et des services lusager", Revue Gnrale des Routes et Aerodrmes 815, mars 2003 [16] J.-N. Onfield, "The A29 motorway pavements completed ahead of schedule", Route Actualit/Road News 136, July-August 2004, pp.24-27 [17] A. Boulesteix y A. Jeanson, "Contournement est dAngoulme", Revue Gnrale des Routes et Aerodrmes 837, mars 2005, pp.36-39 [18] M. Ray y D. Fougea, Evaluation de la politique dinnovation routire du ministre de lEquipement - Rapport du Conseil Gnral des Ponts et Chausses 2002-0295-01, 2004 (http://lesrapports.ladocumentationfrancaise.fr/BRP/054000012/0000.pdf)


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