Page 7 - Investigación e Innovación en Materiales

Por ejemplo, la modificación del betún mediante plastómeros o elastómeros es capaz de
mejorar el comportamiento y la vida útil de mismo. Esta solución, ampliamente extendida,
se enfrenta sin embargo al reto de consideraciones ambientales, que está propiciando la
búsqueda de soluciones basadas en materiales reusados. El polvo de caucho procedente de
neumáticos fuera de uso, el negro de humo o las fibras de relleno recicladas son algunas de
las soluciones, respetuosas con el medio ambiente, que se están proponiendo.

Los materiales bituminosos aportan también ventajas en capas de sub-balasto. Las capas de
grava y arena de elevados espesores han ido cediendo el paso a soluciones bituminosas
fabricadas a parir de mezclas asfálticas en caliente. El comportamiento y durabilidad de este
tipo de soluciones en condiciones de servicio están siendo objeto de investigación con el fin
de un optimizar su diseño y composición. Además, inconvenientes asociados con el cuidado
ambiental están empujando la búsqueda de nuevas soluciones, basadas en mezclas
asfálticas a baja temperatura o a la valorización de materiales reusados o reciclados.

La utilización de estos materiales reciclados y la búsqueda de soluciones de ecodiseño
capaces de mejorar el rendimiento ambiental de materiales y productos, mediante la
incorporación de materiales plásticos reciclados en sustitución de materiales vírgenes, es
de hecho una tendencia general. A menudo la construcción de infraestructuras, no solo
ferroviarias, debe hacer frente a un problema de escasez de material, bien sea por
cuestiones ambientales o por la inexistencia de material apropiado en el entorno próximo.
La solución de tratamiento y estabilización de suelos a base de cal, cemento o polímeros
puede suponer un elevado coste, que sugiere la búsqueda de otros materiales estabilizantes
más innovadores y competitivos, tales como materiales puzolánicos procedentes de residuo
(RCD, escorias, cenizas, vidrio,…) o residuos de depuradora, que contienen muchos metales
pesados; o materiales naturales de origen orgánico (Bacterias microaglomerantes). Las
ventajas de la utilización de materiales reciclados se extienden también, por ejemplo, al
desarrollo de traviesas con residuos termoplásticos, de difícil valorización.

Las vías en placa, con una presencia cada vez mayor, especialmente en la alta velocidad y
entornos urbanos (tranvías) se han ejecutado tradicionalmente sobre hormigón, que
permite reducir costes de mantenimiento y asegurar las prestaciones. En la actualidad,
existen desarrollos que permiten mejorar sus inconvenientes en términos de excesiva
rigidez y, por tanto, ruido y vibraciones. Estos desarrollos están basados en la utilización de
mezclas bituminosas modificadas con polvo de caucho procedente de neumáticos fuera de
uso, que proporcionan amortiguamiento adicional para reducir la transmisión.

Las crecientes exigencias de uso tienen también influencia en el propio carril cuyas
prestaciones en servicio van siendo mejoradas. El desarrollo de nuevos aceros
perlíticos,bainíticos y austeníticos, la aplicación de tratamientos superficiales que
aumenten la dureza y resistencia de la superficie de rodadura contribuyen a aumentar su
vida útil.

Los carriles de acero perlítico presentan en general las mejores propiedades, mientras que
condiciones de servicio extremadamente severas, con elevadas deformaciones en la cabeza
una fuerte abrasión, están impulsando el desarrollo de nuevos carriles con propiedades
mejoradas (tenacidad a la fractura, fatiga y baja velocidad de crecimiento de grieta y
resistencias al desgaste). Estos nuevos aceros se basan en la utilización de tratamientos
térmicos sobre todo el carril o sobre la cabeza, de manera que la estructura perlítica
obtenida presente una microestructura más fina, con menor distancia interlaminar; o en la
utilización de aceros microaleados con pequeñas cantidades de Niobio y vanadio y cromo.

Documento de posicionamiento: Investigación, e innovación en materiales con aplicación en el ámbito ferroviario
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