¿Realmente sabes qué son las mezclas de alto módulo? ¿Para qué se usan? ¿Cómo se denominan? Pueden parecer preguntas muy obvias, pero a veces pueden surgir dudas. Por ello desde el Blog de Aulacarreteras queremos contestar a estas y otras preguntas de un modo muy sencillo y sin subirnos por las ramas. Además veremos un ejemplo práctico de como dimensionar un firme con mezclas de alto módulo según lo establecido en la Norma 6.1-IC “Secciones de firme”. ¡Toma nota!
¿Qué son las mezclas de alto modulo (MAM)?
Las mezclas de alto módulo no son, ni más ni menos, que mezclas bituminosas con un modulo de elasticidad elevado (del orden de 11.000 MPa a 20ºC de temperatura).
Para su fabricación suelen utilizarse betunes de penetración modificados muy duros (con valores en el ensayo de penetración de 10/20), en una proporción aproximada del 6% respecto al peso de áridos. Su contenido en polvo mineral es también elevado (aproximadamente 8-10%), y su fabricación es en caliente.
Se caracterizan por una gran capacidad resistente, lo que permite conseguir buenos resultados con espesores menores que si empleáramos mezclas convencionales, lo que puede suponer un importante ahorro económico.
Su utilización se reduce a las capas de base de firmes bituminosos, siempre y cuando el espesor total de la mezcla a disponer sea superior a 25 cm, y cuando la explanada sea de categoría E2 ó E3. Pueden usarse tanto en rehabilitaciones de firmes existentes, como en la construcción de firmes nuevos, pero siempre en espesores de entre 7 y 15 cm, y para tráficos pesados de intensidad media o alta.
La reducción máxima de espesor que se consigue como consecuencia del empleo de una mezcla de alto módulo será del 20% respecto del espesor a disponer de una mezcla convencional, y su empleo deberá estar debidamente justificado. El espesor de las capas de rodadura e intermedia se mantendría.
Su principal ventaja frente a otras bases como por ejemplo las de gravacemento es la ausencia de agrietamiento debido a la retracción de los conglomerantes hidráulicos. Y respecto a otras capas de materiales bituminosos convencionales, aporta una mayor capacidad de absorción de tensiones y una mayor resistencia a la fatiga.
¿Cómo es la denominación de estas mezclas?
La denominación de las mezclas de alto módulo siguen el siguiente esquema:
Denominación de las mezclas de alto módulo
Donde:
- AC: Mezcla tipo “hormigón bituminoso” (Asphalt Concrete).
- D: Tamaño máximo del árido (mm).
- bin/base: Empleo en capa intermedia o base.
- Ligante: Denominación del betún empleado.
- Granulometría: En el caso de las MAM será siempre “S” (semidensa).
- MAM: Mezcla de Alto Módulo.
Lo entenderemos mejor con un ejemplo. ¿Qué nos estará indicando una mezcla con la denominación “AC 22 base 50/70 S MAM”? Pues se trataría de una mezcla tipo hormigón bituminoso, de alto módulo, con un tamaño máximo del árido de 22 mm, empleada en capa de base, y fabricada con betún de penetración B50/70. Su granulometría sería semidensa.
Ejemplo de diseño de un firme con mezclas de alto módulo
Supongamos que estamos proyectando el firme para una carretera de tráfico T1 y con una explanada E2. A partir de un estudio técnico económico determinamos que la mejor solución es la sección 121 del catálogo de firmes (Norma 6.1-IC) que consiste en 30 cm de mezcla bituminosa sobre 25 cm de zahorra artificial.
Opciones para un tráfico T1 y una explanada E2
Según lo indicado en el PG3, la distribución de esos 30 cm de mezcla bituminosa debe hacerse según se indica en la siguiente tabla:
Tipo de mezcla en función de la capa y espesores (PG3)
Vamos a repartir esos 30 cm entre las tres capas (rodadura, intermedia y base), respetando los espesores indicados en la segunda columna de la tabla. Por ejemplo:
- Rodadura: 5 cm.
- Intermedia: 10 cm.
- Base: 15 cm.
Como hemos comentado antes, cuando el espesor total de mezcla bituminosa es superior a 25 cm y la explanada es de tipo E2 ó E3, podemos utilizar en la capa de base una mezcla de alto módulo (MAM) con un espesor de hasta el 20% menos de lo que correspondería si utilizásemos otro tipo de mezcla.
Si reducimos los 15 cm de la base un 20%, nos quedaría la siguiente sección:
- Rodadura: 5 cm (AC 16 surf S).
- Intermedia: 10 cm (AC 22 bin S).
- Base: 12 cm (AC 22 base S MAM).
Con el empleo de mezclas de alto módulo, hemos conseguido reducir el espesor total de mezcla bituminosa en 3 cm, lo que puede suponer un ahorro económico importante a pesar de que este material sea mas caro. Y es que para el supuesto de una calzada de 7 metros de ancho, estos 3 centímetros menos de espesor, implicarían un ahorro de 210 m³ por cada kilómetro de carretera construida.
¿A que no era tan complicado? Como ves, entender que son y como se emplean las mezclas de alto módulo, no tiene ninguna complicación. Espero que con esta sencilla exposición haya respondido a todas las dudas que pudieses tener sobre este material tan especial. Y si quieres ampliar tus conocimientos, ¿por qué no estudiar nuestro completo Curso sobre Firmes y Pavimentos? Un curso con más de 6 horas de vídeo-tutoriales en el que aprenderás todo acerca del proyecto, construcción y mantenimiento de firmes. La mejor formación en ingeniería de carreteras de un modo sencillo y al alcance de todos.
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