Desarrollo de elementos elásticos a partir de capas de neumáticos fuera de uso para su aplicación en vías ferroviarias

Resumo

La incorporación de elementos elásticos en estructuras de ferrocarril es una técnica cada vez más utilizada por distintas administraciones ferroviarias para dar respuesta a una serie de problemas habituales asociados a la circulación de trenes a través de la vía. Los principales componentes elásticos son placas de asiento de carril, suelas bajo traviesa y mantas bajo balasto, los cuales son comúnmente utilizados para reducir el deterioro de la infraestructura provocado por la fatiga y degradación de sus componentes, así como para mitigar los fenómenos de transmisión de ondas y ruido causados por el paso de vehículos. La aplicación de elementos elásticos además de reducir los efectos de estos problemas, permite graduar la rigidez global vertical de la vía, que es un parámetro fundamental para conseguir una adecuada respuesta del sistema, lo que a su vez contribuye a reducir los fenómenos nocivos asociados al deterioro de la vía y la transmisión de vibraciones. De esta forma, los componentes elásticos son concebidos como una solución efectiva para mejorar la durabilidad y calidad del sistema ferroviario, disminuyendo así los costes de explotación y mantenimiento de la vía. Estos elementos elásticos generalmente están elaborados a partir de polímeros como caucho, polietileno de alta densidad (HDPE), elastómero termoplástico de poliéster (TPE) y etileno vinil acetato (EVA). Además, en los últimos años se está tratando de desarrollar nuevos componentes que permitan reducir el precio asociado al uso de estos polímeros de altas prestaciones, siendo una práctica habitual la reutilización de materiales elásticos, lo que además está en consonancia con las actuales políticas de desarrollo sostenible. En este sentido, destaca el empleo de neumáticos fuera de uso dado que se trata de un material secundario abundante y con altas prestaciones mecánicas (elevada resistencia al deterioro climático, buen comportamiento elástico, resistencia al desgaste, etc.). Así, surge la investigación recogida en la presente tesis doctoral cuyo objetivo principal consiste en el desarrollo de elementos elásticos a partir de las capas que componen los neumáticos fuera de uso, extraídas mediante una técnica de deconstrucción. De esta forma, se evita la necesidad de triturar el material (técnica habitualmente empleada), reduciendo de esta forma los costes de fabricación de los componentes elásticos, a la vez que se reduce la pérdida de prestacion