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lunes, 19 de noviembre de 2018

¿De cuándo son el primer ensayo y primeros criterios para caracterizar una mezcla bituminosa en caliente? Todo indica que se deberían al ingeniero de Ponts et Chaussées M.Coulaine, que los publicó en 1849.

   A un ingeniero francés de Ponts el Chaussées, menos conocido de lo que merece, es a quién debemos lo que es, probablemente, el primer ensayo para caracterizar una mezcla bituminosa y poder decidir la composición idónea de la misma. 

     Estamos a mediados del Siglo XIX, en Francia, en la zona de Saumur de la que era responsable este gran ingeniero, pionero en la investigación de las aplicaciones en pavimentos de carreteras y puentes de composiciones derivados de los asfaltos naturales de Seyssel. Hablamos de M. de Coulaine.  

    Coulaine, fué uno de los primeros que investigó y experimentó la aplicación de mezclas asfálticas en carreteras, tal como documentó en su extensa  memoria "Sur l'emploi des sustances bitumineuses dans la construction des chausées, sur la nature, la compasition, les propietes de ces sustances et leurs diverses applications", fechada en noviembre de 1849 y recogida en los Annales de Ponts et Chausees de 1850."
 
      Este tema se tratará con detalle en otro post de este blog. Aqui recojo lo relativo a la composición de la mezcla y su caracterización
     En esa publicación indica una composición tipo que tendría un 60% de arena y un 40% de una mezcla de 90% de asfalto natural de Seyssel con un 2,5 de aceite de resina y 7,5% de betún de Bastennes y especifica el proceso de fabricación  de ese mástic (Ref.1) :
    "Se empieza por fundir la brea en la caldera y después se echa el asfalto poco á poco; cuando éste se pulveriza por la acción del calor, es conveniente verificar las dos operaciones á la vez y echar el asfalto cuando está todavía caliente, pues de este modo se economiza brea, se disminuye el gasto de fundición y la preparación del mástic se hace con más rapidez; cuando el asfalto está completamente desleído en la brea, se echa el aceite y arena.
     Durante la operación se remueve continuamente; se advierte que aquella va á terminar cuando las burbujas de vapor revientan en la superficie desprendiendo humo azulado; entonces debe verse si la mezcla tiene el grado de concentración conveniente, pues su flexibilidad disminuye por la evaporación del aceite. La consistencia que toma al enfriarse no depende solo de la proporción de materias empleadas, sino también de la composición de la brea y asfalto y de la duración é intensidad del fuego." 

Ensayo y criterios para caracterizar la mezcla como idónea

       Pero un aspecto que resulta muy llamativo y destacable en su memoria es la descripción del ensayo y de los criterios que debían aplicarse para que la composición de ese mortero en caliente fuese la adecuada. Siendo, probablemente, este ensayo y esos criterios los primeros disponibles para caracterizar una mezcla asfáltica. 
       La dosificación y criterios de aceptación se centraban en un curioso ensayo consistente en fabricar sendas placas rectangulares en un molde de hojalata de 1 cm de espesor, tanto de la mezcla patrón (la que ya se ha juzgado como adecuada) como de la nueva que se está probando, homogeneizar ambas térmicamente removiéndolas en un baño e agua a 25º durante 2 minutos y colocar sobre ellas el artilugio de ensayo, sobre el que se colocaba un operario que debía balancearse durante un plazo establecido. Finalmente se medía la profundidad de la huella o impresión producida.  Así lo describe, según la traducción de la referencia 1 :
     "El medio práctico empleado para ensayar si tiene la consistencia conveniente, consiste en echar sobre una caja de hoja de lata una pequeña cantidad (un centímetro de grueso); se remueve este pedazo en agua a 25° centígrados por espacio de dos minutos, se coloca sobre el pedazo referido una pieza ó punta de acero en forma de pirámide cuadrangular cuya altura es igual al lado de la base; otra punta igual se coloca sobre un pedazo de mástic preparado de antemano, de la consistencia que se quiere obtener y á la misma temperatura; el obrero se pone de pie sobre una placa á que están sujetas estas piezas de acero, permaneciendo durante 5 segundos y produciendo un movimiento de oscilación que haga penetrar las puntas en los dos pedazos; para que el mástic tenga un grado de cocción conveniente es preciso que las dos señales ó huellas queden iguales; según varias experiencias siendo el peso del obrero de 60 á 70 kilógramos la impresión debe ser de 7 á 3 milímetros para el mástic que se emplea en la construcción de carreteras; para las aceras debería ser la impresión de 5 á 6 milímetros, y para las cubiertas de edificios, de 6 á 7.  
     Cuando la impresión es menor de 5 milímetros, el mástic, que experimenta por una baja de temperatura mas contracción que la mayor parte de los demás cuerpos, no posee durante los fríos bastante flexibilidad para que este movimiento pueda efectuarse enteramente en el sentido vertical y se abre entonces espontáneamente".

Referencias

1. D.P.C. Espinosa - Manual de caminos, que comprende su trazado, construcción y conservación (1851)

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