ACTION 0

PROJECT MANAGEMENT

El objetivo de la Acción 0 es garantizar que la coordinación y ejecución de trabajos entre los socios del proyecto y la Comisión proceden de manera fluida y efectiva, tanto a nivel técnico como administrativo. Esta Acción es responsabilidad del Coordinador de Proyecto, quien además se encargará de determinar los mecanismos de control de calidad y gestión del proyecto además de responder por los reportes que se envíen a la Comisión.


ACTION 1

DEVELOPMENT OF THE BARRIER COMPONENTS WITH RECYCLED MATERIALS

El objetivo de esta Acción es la de recopilar información detallada sobre neumáticos y plásticos reciclados a nivel Europeo con el objeto de utilizarlos en los nuevos diseños de barreras. EL punto de partida de esta Acción sera el conocimiento proveniente de actividades de investigación previas realizadas por SIGNUS y ACCIONA.

Prototipo N°1.

ACCIONA ha realizado los análisis pertinentes para determinar la formulación de elastómero a partir de nfu, residuo plástico y una resina orgánica con adecuadas propiedades elásticas. Después de varios análisis dentro de la tarea, las conclusiones a las que se llegó fueron las siguientes:

El efecto del plástico en el módulo de Young del elastómero se puede observar en el siguiente gráfico:

Desde la perspectiva de la fabricación del elastómero, no se prevén grandes inconvenientes por los siguientes motivos:

Prototipo N°2.

Signus, a su vez, ha realizado diferentes estudios teóricos y experimentales sobre el hormigón-caucho utilizando diferentes tipos de nfu troceado. El objetivo principal ha sido buscar aquella dosificación que garantizara unas adecuadas propiedades mecánicas del hormigón que permitieran además cumplir con los requerimientos como material constituyente de las barreras. Todo esto teniendo en cuenta las siguientes premisas:

Porcentaje de sustitución del agregado grueso 7 - 10 % en volumen

En una primera instancia, los resultados de laboratorio llevan a pensar que a no van a existir problemas en el escalado industrial de la producción del hormigón-caucho, el cual se fabricará utilizando maquinaria convencional para la fabricación de barreras de hormigón.

ACTION 1. Concrete with chip reports


ACTION 2

DESIGN OF THE BARRIER WITH THE NEW MATERIALS

El resultado esperado de esta Acción es poder determinar el uso adecuado de los materiales reciclados para el desarrollo de nuevos modelos de barreras de contención de vehículos con un perfil medioambiental óptimo: es decir, sostenibles, viables y de bajo coste.

Prototipo N°1.

ACCIONA, con el apoyo de VIA-M y CIDAUT, decidió establecer como objetivo de contención para el Prototipo N°1 el nivel H2. Dadas las limitaciones evidentes en poder determinar el comportamiento de la barrera después de un impacto real, no se definieron características adicionales de la barrera. El diseño seleccionado ha sido el de una barrera New Jersey estándar, pero aplicando ligeras modificaciones en el contorno para poder aplicar la capa del material sobre toda la superficie. Las dimensiones de las barreras serán: 1 m. de altura y 6.2 m. de longitud. De tal manera de verificar que el diseño de las barreras es el adecuado, se realizaron simulaciones numéricas que permitieron alcanzar el diseño que a continuación se muestra.

Prototipo 1
Nivel de contención H2
Ensayos a realizar de acuerdo con EN 1317 TB 51 TB 11

Prototipo N°2.

SIGNUS, por su parte, ha estado trabajando con un fabricante de barreras local porque su experiencia en el sector puede ser de gran ayuda en la fabricación del Prototipo Nº2. Conjuntamente han evaluado la manera más adecuada de obtener un diseño adecuado de la barrera teniendo en cuenta las características del hormigón – caucho definido en la Acción 1. En consecuencia, Signus y el fabricante de barreras acordaron fabricar barreras de 0.8 m. de altura y 6 m. de longitud, con los siguientes objetivos de diseño:

Prototipo 2
Nivel de contención H1
Severidad al impacto B
Anchura de trabajo W4
Nivel de severidad (motociclistas) NI
Ensayos a realizar de acuerdo con EN 1317 TB 42 TB 11

La norma europea EN 1317

La norma europea EN 1317 es el principal documento que regula las barreras de contención para carreteras a lo largo de todo el territorio europeo. Tiene su correspondiente transcripción dentro del ámbito español (UNE-EN 1317) y está compuesta por cinco partes, de las cuales las más importante de cara al proyecto son la segunda (UNE-EN 1317-2), la cual describe los distintos niveles de contención y severidad de las barreras además de definir los ensayos y los criterios para catalogar las mismas. y los ensayos a realizar, y la quinta (UNE-EN 1317-5) la cual describe los requerimientos de producto y el proceso de evaluación de los sistemas de contención para carreteras.

El último apartado de la norma es crítico, dado que a partir de enero del 2011 todos los productos relacionados con la construcción, incluyendo las barreras de contención, deben poseer un marcado CE, lo cual indica que dicho producto está cubierto por, y cumple con, los requerimientos de una norma armonizada. En el caso de las barreras de contención, la norma es la EN 1317 y por tanto todos los fabricantes de barreras deben publicar una Declaración de Desempeño del producto indicando que cumple con dicha norma y de cara a obtener el correspondiente marcado CE.

En consecuencia, la norma UNE-En 1317 se ha utilizado como soporte para el proyecto de cara a establecer los objetivos técnicos del mismo además de determinar los ensayos a realizar sobre las barreras. Más aún, teniendo en cuenta que uno de los objetivos del proyecto es conseguir el marcado CE de las barreras de cara a futuras implantaciones.

ACTION 2. Design of barriers report


ACTION 3

MANUFACTURING OF THE BARRIERS

El objeto de esta Acción es la manufactura de los prototipos de barreras y su posterior ensayo a escala reducida. A partir de los resultados que se obtengas de los ensayos, se determinará la barrera más idónea para someterla a ensayos a escala real.

Prototipo N°1.

La fabricación del Prototipo Nº 1 inicio en mayo de 2013, en los talleres de Acciona Infraestructuras y culminó en junio del mismo año. Todas las barreras fabricadas serán enviadas las instalaciones de CIDAUT para los ensayos definidos en las tareas anteriores. Vistos los resultados obtenidos en la Actividad 2, Acciona decidió no realizar los ensayos a escala reducida y pasar directamente a los ensayos de las barreras las cuales se llevarán dentro de la Actividad 4.

Prototipo N° 2.

En marzo de este año comenzó la fabricación de elementos del Prototipo Nº2. En el proceso de manufactura del Prototipo Nº2, se utilizó maquinaria industrial convencional utilizada para la fabricación de prefabricados de hormigón. De esta manera se pudieron evaluar las posibles dificultades que fueron surgiendo durante la fabricación de las piezas, pesando en un posible escalado de la producción de las barreras. Los trabajos de producción de los primeros elementos del Prototipo Nº2 se realizaron al interno de las instalaciones del socio industrial de SIGNUS. De cara al ensayo a escala reducida (ensayo de pédulo), en una fase inicial, se produjeron únicamente dos muestras: la primera con hormigón convencional, como referencia, y la seguda con el hormigón caucho definido por Signus en actividades anteriores.

Descripción Resistencia a la compresión(MPa)
Hormigón convencional 43 MPa
Hormigón-caucho 39,6 MPa

SIGNUS decidió realizar un campaña de ensayos complementaria, de tal manera de determianr la capacidad de absorción de energía del hormigón – caucho y compararlo con el mismo resultado sobre probetas de hormigón convencional. En total se fabricaron 9 probetas que serán sometidas a ensyo de flexion a tres puntos. Los ensayos se llevarán a cabo a finales de octubre de 2014.

ACTION 3.1. Process of manufacturing of barriers report

ACTION 3.2. Early trials of Prototipo


ACTION 4

TESTING OF THE BARRIERS AT LABORATORY SCALE

Los prototipos de las nuevas barreras serán caracterizados por medio de ensayos de impacto de vehículos a escala real, de cara a su futura implantación en carreteras. Los resultados de los ensayos permitirá determinar el diseño más adecuado de barrera, la cual será utilizada en una carretera real como demostrador.

Prototipo N° 1.

Los ensayos a escala real sobre el prototipo 1 se realizaron en las instalaciones de CIDAUT en los meses de junio y julio de 2013. Los ensayos realizados fueron los siguientes, de acuerdo con la norma UNE-EN 1317-2:

Ensayo Velocidad[Km/h] Ángulo[°] Masa[kg] Vehículo
TB51 70 20 13000 Bus

The test aims to crash a 13Tn vehicle at 70 km/h. The vehicle impacts the barrier with an angle of 20° from the longitudinal axis of the barrier

TB32 110 20 1500 Light car

The test aims to crash a 1500 kg vehicle at 110 km/h. The vehicle impacts the barrier with an angle of 20° from the longitudinal axis of the barrier

TB31 80 20 1500 Light car

The test aims to crash a 1500 kg vehicle at 80 km/h. The vehicle impacts the barrier with an angle of 20° from the longitudinal axis of the barrier

Prototipo N° 2.

Los ensayos a escala real sobre el prototipo 2 están previstos para el 17 de octubre de 2014. Los ensayos serán los siguientes, de acuerdo con la norma UNE-EN 1317-2

Ensayo Velocidada[Km/h] Ángulo[°] Masa[kg] Vehículo
TB42 70 15 10000 Vehículo pesado no articulado

TB11 100 20 900 Light car


ACTION 5

DEMONSTRATION AND VALIDATION OF THE INNOVATIVE NEW-JERSEY BARRIER

El objetivo a alcanzar dentro de la Acción es la demostración y validación de las nuevas barreras en un tramo de carretera real.

La innovadora barrera New Jersey (prototipo n°2) se ha instalado en una carretera real para demostrar la viabilidad de la utilización de materiales de ELT's en el campo de la seguridad de las carreteras. Esto abre nuevas líneas de investigación en el campo de las barreras de hormigón.

El tramo de demostración se ha seleccionado a partir de las características técnicas de la barrera (nivel de contención H1 a índice de impacto de severidad ASI C) y siguiendo la normativa aplicable ("Orden Circular 35/2014 Sobre Criterios de Aplicación de Sistemas de Contención Vehículos").

El transporte y suminstro de la barrera han demostrado una reducción de coste, y por tanto la huella de carbono correspondiente al transporte de la nueva barrera también disminuye.

Instalación de la barrera

Por otro lado, no se aprecian diferencias en la operaciones de montaje de la nueva Barrera, ya que el sistema de unión es equivalente a los utilicados en una barrera convencional.

Tramo de demostración del prototipo n°2


ACTION 6

UPSCALING PROCESS AND LIFE CYCLE ANALYSIS

El objeto de esta Acción es analizar los posibles procesos de industrialización que comprende la fabricación de las nuevas barreras, teniendo en cuenta no solo los aspectos técnicos sino también la viabilidad económica desde un punto de vista de una fabricación de las barreras a escala industrial.

Prototipo N°2. Proceso de fabricación.

El siguiente esquema describe el proceso industrial de fabricación de una barrera convencional de hormigón y las diferencias que habría con el proceso de fabricación del prototipo n°2. La única diferencia consiste en la introducción de los materiales procedenctes del NFU en los sistemas de Dosificación y Pesaje. Todos los equipo utilizados son los mismos que para la fabricación de una barrera de hormigón convencional.

No existen diferencias entre la producción de barreras convencionales y la producción de barreras del tipo Prototipo n°2, ya que la utilización de los materiales procedentes de NFU no implica realizar modificaciones en la maquinaria industrial utilizada a estos propósitos. De hecho, la formulación del hormigón con caucho definida en la Acción 1, se comportó en la fase industrial de la misma manera que durante la fase de laboratorio, no presentando ningún problema en la trabajabilidad de la mezcla.

El proceso de fabricación de barreras con caucho se ha realizado con éxito en una planta industrial.

Prototipo N°2. Análisis económico.

Se ha estudiado economicamente el proceso de fabricación del prototipo n°2 y se ha comparado con un escenario real de fabricación de barreras de seguridad convencionales, no existiendo diferencias en los principales conceptos que tienen influencia en el precio de los mismos.

El análisis ecónomico indica que los costes correspondientes al prototipo n°2 pueden llegar a ser inferiores a los de una barrera convencional, ya que los costes de transporte son significativamente más bajos y compensan en todo caso el aumento del coste de los materiales al introducir el caucho procedente de NFU. Además, se ha reducido en comparación con una barrera convencional.

ACTION 6.1. Industrialization and feasibility report


ACTION 7

AWARENESS AND DISSEMINATION

Dentro de esta Acción se pretende organizar las actividades de diseminación del proyecto, con el objeto de mostrar los resultados del mismo a nivel regional, nacional y europeo. Todas las actividades dentro de esta Acción están orientadas a captar la atención de ciudadanos y autoridades sobre los resultados del proyecto y su potencial beneficio para la sociedad.

Tipo de actividades para la diseminación del proyecto:

El plan de diseminación del proyecto New Jersey comprende:

Actividades futuras:

Foro INNOVACARRETERA, Zaragoza. 01/07/2015.

Se mostrará el resultado del proyecto a diversas Administraciones Públicas y empresas relacionadas con el sector de la carretera

RUBBER SUMMIT 2015, Vilvoorde (Bélgica). 19/11/2015.

El evento cita a desarrolladores de productos con caucho reciclado y potenciales clientes. Se aprovechará la ocasión para presentar los resultados del proyecto.