Neumáticos fuera de uso

Principalmente se han utilizado neumáticos troceados y granulados como material de relleno ligero en el interior de terraplenes construidos en EEUU^{(15 a 18)}, aunque también en la UE⁽¹⁹⁾ y otros países^{(1, 20)}. Esta aplicación presenta como principales ventajas la utilización de grandes cantidades de residuo, un peso reducido, la mejora de la permeabilidad y la resistencia a la penetración de la helada, además de una durabilidad elevada. Aunque el material NFUt es resistente a las radiaciones ultravioletas y es no biodegradable, su utilización puede tener alguna influencia en el medio ambiente cuando éste se coloca bajo la capa freática^{(10, 21, 22)}.

Las piezas de NFUt se pueden utilizar solas o mezcladas con material térreo. Aunque esta mezcla no tiene el carácter aligerante del relleno de neumáticos troceados, es un material más denso, menos deformable y más fácilmente compactable^{(10, 23 a 25)}.

Durante los últimos tres años, el Laboratorio de Geotecnia del CEDEX ha participado como consorcio en un proyecto I+D+i cooperativo entre las empresas CEMOSA, LABIKER, SACYR y SIGNUS, financiado por el CDTI para la construcción de un terraplén experimental en el Ramal 3 del Enlace 1 de la Autopista AP-46, Alto de Las Pedrizas (Málaga), compuesto por dos tramos: uno relleno de NFU troceados y otro relleno de mezcla NFUt-suelo. Para su ejecución se determinaron de forma previa los parámetros y condiciones de compactación, tanto de tiras de NFU como de mezcla de NFUt con suelo, mediante la realización previa de ensayos de laboratorio⁽¹⁰⁾ y la ejecución de bandas de ensayo fabricadas con este tipo de materiales^{(26, 27)}. Durante su construcción se instrumentaron intensamente distintas secciones del terraplén para el control y seguimiento de parámetros geotécnicos y medioambientales de interés.

Figura 6.  Sección tipo del terraplén experimental ejecutado en Las Pedrizas (Málaga), en el tramo constituido con relleno de NFU troceados

A la vista de los resultados obtenidos en dicho estudio, el Laboratorio de Geotecnia redactó una “Guía para el proyecto y ejecución de rellenos viarios con NFU troceados”⁽²⁸⁾ para la DGC (MFOM). Las pautas de diseño dadas en la Guía son las siguientes:

·      Las piezas de NFUt sólo se pueden colocar en el núcleo de los rellenos.

·      Las capas de NFUt han de colocarse por encima del máximo nivel freático esperable y de la cota de inundación prevista en la zona de implantación.

·      La cara inferior de las capas de NFUt debe estar situada, al menos, a 1 m por encima de la cota superior del terreno natural.

·      La cara superior de la capa de NFUt de mayor cota debe estar, como mínimo, a 1 m de la cara superior de la coronación del terraplén.

·      El espesor de las capas de NFUt no debe ser mayor de 3 m.

·      Las capas de NFUt han de envolverse en geotextiles para evitar la percolación de partículas de suelo entre las tiras de NFUt.

·      La distribución de tamaños y el contenido de alambres expuestos del material NFUt serán los de un material Tipo B (Clase II) de la Norma ASTM D6270-08^ε1.

·      Para una mezcla de relleno NFUt-suelo con las mejores características mecánicas posibles, lo más idóneo es fabricarla al 50% en volumen de ambos materiales.

·      Las capas intermedias de material térreo que hacen refuerzo estructural deben tener un espesor mínimo de 1 m y estar exentas de materia orgánica.

·      Los espaldones del relleno deben asegurar la impermeabilidad ante el agua o aire, y tener anchura suficiente para su adecuada compactación.

·      La capa de coronación ha de minimizar la infiltración del agua de lluvia hacia las capas de NFUt, drenándola con una ligera pendiente lejos de la estructura.

A continuación se resumen las fases de ejecución especificadas en esta Guía:

1) Acopio de NFUt:  Sobre terreno seco. Proteger de la lluvia o, en su defecto, realizar en zona grande que permita extender el material y secarlo al sol.

2) Cimentación y capa térrea inferior:  Según PG-3 (Orden FOM 1382/2002).

3) Espaldones laterales: Ejecutar antes de extender el material NFUt para evitar una deformación lateral excesiva durante su compactación.

4) Geotextil inferior:  Extender sobre la capa térrea compactada bajo la capa de NFUt. Ha de ser permeable y resistente al punzonamiento.

5) Mezclas NFUt-suelo:  En caso de usarse, fabricarlas en el volquete del camión de transporte con la ayuda de un cazo de retroexcavadora, antes de su puesta en obra, hasta conseguir buena homogeneidad.

6) Vertido de NFUt:  Volcar directamente desde camión de transporte en 1ª tongada, y desde camiones más pequeños en tongadas sucesivas.

7) Extendido de NFUt: Realizar con la pala de un buldózer hasta regularizar superficie y alcanzar altura de tongada de diseño (± 10 cm).

8) Compactación de NFUt: Dar entre 6 y 9 pasadas dobles con rodillo liso vibratorio (10 t o más) vibrando a la máxima frecuencia posible y a una velocidad de 0,40-0,55 m/s. Recomendable fabricar al menos una banda de prueba de compactación.

9) Geotextil superior:  Extender sobre la capa compactada de NFUt hasta envolverla. Ha de tener las mismas características que el geotextil inferior.

10) Precarga:  Ejecutar banda de precarga con un espesor de 80-100 cm sobre la coronación de la estructura viaria. Dejarla actuar entre 3 y 6 meses.

11) Finalización: Ejecutar capas térreas superiores y coronación, que debe tener, al menos, 1 m de espesor.

Vertido y extendido de tongada de NFUt (a) y su posterior compactación (b)

Es conveniente realizar un control del comportamiento a largo plazo de los rellenos viarios de NFUt. Para ello se ha de instalar la instrumentación adecuada en diversas secciones de la estructura con la que registrar la variación temporal de la temperatura de las capas de NFUt y las inclinaciones verticales y asientos sufridos. También resulta interesante determinar la composición de los lixiviados que atraviesan el relleno de NFUt, así como medir las presiones intersticiales y cargas verticales existentes.

Existen otras aplicaciones como relleno de trasdós de muros de contención^{(29, 30)}, ya que debido a su elevada deformabilidad son capaces de absorber el esfuerzo de compactación del relleno sin generar grandes empujes sobre el muro (2/3 de los habituales). Además, su permeabilidad elevada hace que actúen como drenes, lo que permite reducir de forma importante el coste de las estructuras de contención.

También se pueden utilizar como relleno de gaviones. En el caso de utilizarse NFU troceados, éstos son comprimidos al introducirlos en los gaviones⁽¹⁾, mientras que si se utilizan NFU enteros son rellenados con granito machacado a la par que se apilan⁽³¹⁾.