José Pablo Aguiar, Ph.D. Jorge Salazar Rafael Ernesto Villegas

Presentación del tema: "José Pablo Aguiar, Ph.D. Jorge Salazar Rafael Ernesto Villegas"— Transcripción de la presentación:

1 Uso de Materiales de Desecho como Modificantes de Asfalto en Costa Rica
José Pablo Aguiar, Ph.D. Jorge Salazar Rafael Ernesto Villegas Fabricio Leiva, Ph.D. Luis Guillermo Loría, Ph.D.

2 ¿Qué es el LanammeUCR? LanammeUCR es un laboratorio de la Universidad de Costa Rica dedicado a: • Investigación aplicada • Docencia • Transferencia tecnológica • Cooperación técnica Primer laboratorio del ramo ACREDITADO ISO – 2002 en la región latinoamericana 80 ensayos acreditados

3 Áreas de Especialidad Ingeniería Sísmica y Gestión del Riesgo.
Ingeniería de Suelos y Rocas (Geotecnia). Ingeniería Estructural. Ingeniería de Materiales de Construcción. Ingeniería Vial (Programa PITRA – Ley 8114 y 8603). LEY 7099: Laboratorio nacional de referencia LEY 8603: Garantizarla máxima Eficiencia de Inversión Pública en Reconstrucción y Conservación de la Red Vial Costarricense LEY 8114: Fiscalización, investigación, transferencia de Tecnología, apoyo a municipios, evaluación de redes viales y puente especificación vial costarricense 1.0% Impuesto al combustible

4 Introducción En el país se produce únicamente un tipo de asfalto.
 Sin embargo existe gran variedad: climática suelos materiales condiciones de carga  Se requieren más opciones (modificación)

5 Introducción Pero a pesar de los beneficios...
↑ en $$$ de los asfaltos Altos costos de modificación comercial  Se están buscando opciones alternativas con base en materiales de desecho

6 Materiales de Desecho Poca experiencia en el uso de materiales de desecho como modificantes de asfalto (exc: polietileno - caucho)  Mejora en propiedades mecánicas y desempeño En Costa Rica se ha evaluado el uso de bolsas de polietileno de alta densidad  Producción de banano

7 Materiales de Desecho  Estereofón (poliestireno)
Basado en la experiencia nacional se ha evaluado el uso de:  Estereofón (poliestireno)  Material de búmper de carro ….(oleofinas termoplásticas)  Caucho de llantas (polisopreno, ….polibutadieno y poliestireno-butadieno)  Bolsas de polietileno (HDPE)

8 Materiales de Desecho Asfalto Original: AC-30 (RECOPE) Dosificación:
 Bolsas de polietileno (3%, 4x4 cm),  Búmper de carro (3%, pasando No. 30),  Estereofón (1,5%, pasando No. 8),  Caucho de llanta (3%, pasando No. 50). Dosificaciones típicas de productos comerciales:  SBS (2,5%) y SBR (2,5%)

9 Índice de inestabilidad coloidal: 0,30
Cromatografía Índice de inestabilidad coloidal: 0,30 Máximo: 0,6 Asfaltenos Saturados Nafténicos Análisis SARA asfalto AC-30 RECOPE

10 Análisis Térmico (DSC)
Verificación temperaturas de incorporación

11 Análisis Térmico (TGA)
Pérdida de propiedades del modificante a temperaturas de producción de la mezcla asfáltica?

12 Análisis de Incorporación (AFM)

13 Análisis de Incorporación (FTIR)
Mayor cambio (hidrocarburos y aminas aromáticas)

14 Análisis Reológico (básico)
G*/sinδ ≥ 1 kPa, Asfalto Original Temperatura 64 C 70 C 76 C 82 C PG Real AC-30 1,78 0,89 0,47 ----- 69,0 Bolsa de polietileno 3,11 1,53 0,80 73,9 Búmper de carro ­----- 2,92 1,47 0,78 79,6 Estereofón 3,63 1,79 0,91 74,2 Caucho de llanta 2,45 1,28 0,70 78,4 SBR 3,00 1,52 0,81 SBS 3,60 2,04 1,19 78,0 G*/sinδ ≥ 2,2 kPa, Asfalto envejecido con RTFO 5,97 2,94 72,4 11,31 5,55 2,77 1,35 77,8 2,88 1,50 4,65 2,33 1,20 76,5 2,51 1,34 77,2 9,23 4,87 2,60 76,8 13,84 8,13 4,89 2,17 82,4 G*·sinδ ≤ 5 MPa, Asfalto envejecido con RTFO+PAV Temp. Intermedia (C) MPa 22 4,14 25 4,44 4,15 4,34 13 4,20 PG alta temperatura   1+ grado PG temp. intermedia  igual ó  1+ grado

15 Análisis Reológico Menores deformaciones ep
Creep Repetido – Resistencia a la deformación

16 Aplicaciones de alto tránsito
Análisis Reológico Aplicaciones de alto tránsito MSCR

17 Análisis Reológico Mayor tiempo para micro-fisuración
Fatiga – Resistencia al agrietamiento

18 Comentarios Finales Se observó un incremento en el PG de los asfaltos modificados  Importante para condiciones de CR En cuanto a desempeño: incremento de 50%+ en cuanto a resistencia a deformación permanente Poco efecto en resistencia a fatiga para uso en carreteras de alto tránsito - vías principales

19 Comentarios Finales Beneficio ambiental:
 4 kg de material x m3 de mezcla asfáltica El tamaño de las partículas es muy importante ↓ tamaño  ↑ homogeneidad de mezcla Es importante verificar la adherencia del asfalto y desempeño en campo de la mezcla

20 ¡Muchas Gracias!