Cinco investigadores de China y de la Universidad Tecnológica de Michigan (Michigan Tech) publicaron en 2024 los ensayos de un asfalto con vidrio reciclado. Con un 6 % de vidrio tratado, la mezcla resistió las roderas un 42,3 % mejor que la convencional. Su agarre subió un 38,6 %.
El trabajo salió el 13 de septiembre de 2024 en Case Studies in Construction Materials. Son Miao Yu, de la Universidad Jiaotong de Chongqing, y Yu Liu, de la Universidad de Chang’an, junto a Yalong Li, de una empresa vial de Shanxi. Desde Michigan Tech participaron Dongzhao Jin y Zhanping You, del departamento de Ingeniería Civil.
El betún resbala sobre el vidrio
El vidrio triturado tiene una superficie lisa que se une mal al betún, el ligante que pega las piedras del firme. Según los autores, la película de asfalto se despega cuando entra agua. De ahí salen baches y zonas de pavimento suelto.
Para el ensayo usaron vidrio de desecho de entre 2,36 y 4,75 milímetros. Lo suministró el centro de saneamiento de Chongqing, en China, y se mezcló con basalto, caliza y un asfalto modificado con polímero.
Antes de mezclarlo, el equipo probó dos maneras de quitarle lo liso. La primera fue física. Metieron 5 kilos de vidrio en una máquina de desgaste de Los Ángeles y lo hicieron girar 500, 1000 y 1500 vueltas.
Meter residuos bajo las ruedas no es una idea nueva. En Penrith, Australia, dos calles estrenaron un asfalto con vasos de café y vidrio de botellas. En Kentucky, un tramo de 1988 se levantó sobre una base con cenizas de carbón.
Silano curado a 160 grados
Como alternativa química, los investigadores bañaron el vidrio en una disolución de APTES, un silano, con agua y etanol. Después lo curaron durante dos horas a 25, 60, 120 o 160 °C.
Este compuesto hace de puente entre el vidrio, que es inorgánico, y el betún, que es orgánico. Los rayos X lo vieron en la superficie de los granos. El carbono pasó del 0 % al 35,38 % y el silicio bajó del 37,83 % al 26,55 %.
Tras tres minutos en agua hirviendo, el vidrio desgastado conservó cubierta de asfalto hasta un 76,7 % de su superficie. Todas las muestras con silano superaron el 90 %, fuera cual fuera la temperatura de curado. La de 160 °C dio la mejor adhesión.
Más vidrio no fue mejor
Con el vidrio ya tratado, el equipo fabricó mezclas con un 0, un 6, un 8 y un 10 % de vidrio. En el ensayo de rodadura a 60 °C, la mezcla convencional aguantó 4158 ciclos por milímetro de deformación.
Esa cifra, la estabilidad dinámica, mide cómo resiste el firme las roderas. Subió un 42,3 % con un 6 % de vidrio y llegó al máximo con un 8 %, con 6412 ciclos. Con un 10 %, la mejora se quedó en un 3,1 %.
En la prueba de fricción, el coeficiente pasó de 0,44 sin vidrio a 0,61 con un 6 %. Luego bajó a 0,52 con un 10 %. La mezcla del 6 % también dio los mejores valores en flexión a -10 °C, el frío que agrieta el firme.
Por ese equilibrio, los autores recomiendan el APTES y un 6 % de vidrio sobre el peso total de los áridos. Son 6 kilos de vidrio por cada 100 de piedra.
Tres tramos en Dickinson County
Jin y You publicaron el 13 de mayo de 2025 otro estudio en Buildings, con Kai Xin y Meng Wu. Esta vez el vidrio fue a una carretera rural de poco tráfico del condado de Dickinson, en el norte de Michigan. Lo financió el Departamento de Medio Ambiente, Grandes Lagos y Energía del estado (EGLE).
La receta de Michigan no copió la del laboratorio. El vidrio llegó de una planta municipal de residuos de Marquette y se cribó, se trituró y se lavó. Sustituyó al 10 % de los áridos de la capa de nivelación, la que queda bajo la de rodadura.
Encima se extendió asfalto con un 16 % de caucho de neumáticos sobre el peso del betún. La constructora Bacco rehabilitó tres tramos de la misma vía en cuatro días. El más largo, de unos 1402 metros, lleva caucho arriba y vidrio debajo.
Por separado, la mezcla con vidrio salió más débil en el laboratorio. Su resistencia a tracción cayó un 32 % en seco y un 40 % tras pasar por agua. Aun así cumplió el mínimo de resistencia al agua que pide Michigan y ganó un 29 % de energía de fractura en frío.
Los testigos sacados de la carretera dieron mejor resultado. El tramo con caucho y vidrio aguantó un 23 % más de pasadas de rueda que el de control, y su energía de fractura fue un 24 % mayor. Según los autores, la capa de caucho de arriba compensó la peor respuesta del vidrio ante las roderas.
Años de tráfico aún sin medir
Los autores de 2024 escriben que «el comportamiento a largo plazo de la mezcla asfáltica modificada con vidrio reciclado todavía requiere verificación». Sus probetas no pasaron por inviernos ni por tráfico real. Un coeficiente de fricción mayor tampoco equivale a menos accidentes.
Ninguno de los dos trabajos da todavía cifras de dinero ni de emisiones. El equipo de 2024 anuncia un análisis de costes. El de Michigan admite que el impacto ambiental de la capa con vidrio «todavía no se ha evaluado por completo a escala real».
La carretera de Dickinson tampoco valida la receta con silano, porque usó otra mezcla y otra proporción. Como pasó con la autopista de Illinois levantada sobre cenizas de carbón en 1972, la respuesta llegará con los años. Michigan Tech seguirá midiendo roderas, grietas, fricción y ruido en los tres tramos.
Imagen: Xin, Wu, Jin y You / Buildings (MDPI), CC BY 4.0
