Neumáticos fuera de uso

- Propiedades físicas

El material procedente del troceado de neumáticos, también denominado como NFUt, es plano, con forma irregular y puede, o no, contener trozos metálicos procedentes de las bandas de acero de la carcasa. El tamaño de este material puede variar entre 25 y 350 mm. El tamaño medio depende de la criba que se ponga. La densidad de una pieza individual de NFUt está comprendida entre 1,15 y 1,45 t/m³, mientras que la densidad del material NFUt no compactado varía en función del tamaño y forma de los trozos, habiéndose obtenido valores entre 0,40 y 0,60 t/m³. La densidad media para rellenos con este material compactado bajo una tensión normal de 100 kPa está comprendida entre 0,72 y 0,92 t/m³, obteniéndose valores bajos cuando se compacta con buldózer y los más elevados cuando se hace con rodillo liso vibratorio.

Para el material más grueso procedente del granulado, con tamaños entre 13 y 76 mm,  se han obtenido densidades sin compactar comprendidas entre 0,32 y 0,49 t/m³, y entre 0,57 y 0,73 t/m³ para el material compactado.

La totalidad de las partículas del polvo de neumático empleadas en las mezclas asfálticas en caliente suelen tener un tamaño inferior a 2 mm. La mayor parte de las partículas del material utilizado en el “proceso húmedo” tiene tamaños comprendidos entre 0,01 y 0,83 mm. El peso específico del polvo de caucho es aproximadamente de 1,15 t/m³ y el producto debe estar libre de material textil, metálico y de contaminantes.

El material troceado (NFUt) presenta una permeabilidad elevada, asimilable a la correspondiente a las arenas finas, con coeficientes de permeabilidad en el entorno de 5 x 10^-2 cm/s. Este valor es indicativo ya que en este caso el parámetro es muy difícil de ensayar al necesitarse células de ensayo bastante más grandes que las habitualmente disponibles en los laboratorios de Mecánica del Suelo, teniendo que emplear gradientes hidráulicos lo suficientemente bajos (i < 0,15) como para evitar que el agua pase de forma irregular y en régimen turbulento a lo largo de la columna de material troceado.

- Propiedades químicas

Los principales componentes del material procesado son: caucho (natural y sintético), negro de carbono, azufre, oxido de zinc y aditivos. Los fragmentos de neumático no son reactivos en condiciones ambientales normales (25ºC, 1 atm).

El polvo de neumático de menor tamaño requiere menos tiempo de reacción o “digestión”, y también de menos temperatura de mezcla. Las partículas más gruesas son más baratas de obtener pero requieren mayor tiempo y temperatura de digestión.

De los resultados obtenidos en ensayos químicos de lixiviación se deduce que el empleo de NFUt como material de relleno viario es perfectamente viable desde el punto de vista medioambiental, ya que el agua que pudiera percolar a través del relleno presenta unas concentraciones de contaminantes generalmente muy inferiores a las estipuladas en el R.D. 140/2003, referente a la calidad del agua para consumo humano.

- Propiedades mecánicas

Su compactación es difícil de determinar en laboratorio debido a las grandes dimensiones del molde necesario para ello y al efecto rebote de la maza compactadora cuando golpea en las piezas de NFUt. Para su determinación en obra se suele cubicar la masa de NFUt compactada en una determinada tongada de material.

Para determinar su resistencia al corte se han de emplear cajas de corte de grandes dimensiones capaces de albergar una cantidad significativa de piezas individuales de NFUt. La interpretación de ensayos de corte directo realizados en caja de 1x1 m bajo tensiones normales comprendidas entre 20 y 100 kPa con material NFUt y con mezcla NFUt-suelo al 50% en volumen indican un ángulo de rozamiento entre 27 y 28,5º y una cohesión de 10 kPa, en el caso del material NFUt, y de unas 35 kPa para la mezcla. El ajuste parabólico permite obtener el coeficiente de regresión más elevado, siendo el exponente de la ley parabólica (t=a·s^b) de aproximadamente 0,70 para los neumáticos troceados.

Las deformaciones verticales obtenidas en ensayo edométrico en caja grande de 1 m³ bajo tensiones normales de entre 10 y 440 kPa con material de NFUt son algo superiores al 50% para la máxima carga noval, valores muy superiores a los obtenidos en ensayos de suelos. Los módulos secantes obtenidos están comprendidos entre 150 y 600 kPa en carga, y entre 250 y 1800 kPa en descarga, valores que se pueden calificar de bajísimos, tal y como era de esperar de un material tan deformable.

El tamaño de las piezas parece no afectar a los parámetros de cohesión, ángulos de rozamiento y módulos de deformabilidad del material de neumático troceado, siempre que esté comprendido entre 25 y 100 mm.

- Otras propiedades

Los neumáticos tienen un poder calorífico elevado de 34-39 MJ/kg. De hecho, una tonelada de neumáticos equivale aproximadamente a 0,7 t de fuel-oil.

El análisis inmediato por combustión de NFU revela unos contenidos medios en materia volátil, carbono fijo y cenizas respectivamente de 64,0%, 29,5% y 6,5%.