CARACTERIZACION DEL ASFALTO GUATEMALTECO MODIFICADO ENVEJECIDO Buenas tardes, gracias por acompañarme el día de hoy. El trabajo se titula Caracterización del asfalto guatemalteco modificado envejecido. Fue elaborado con la colaboración de Eusguar Perez y William Alvarez. Autores: Dina Avellán Eusguar Perez William Alvarez

OBJETIVO Comparar las diferentes propiedades físicas del asfalto modificado con polímeros al simular el envejecimiento a corto plazo. El objetivo de este trabajo es comparar las propiedades físicas del asfalto modificado con polímeros al ser sometido a condiciones controladas de presión y temperatura. PORQUE: creemos que uno de los principales desafíos de los productores de mezclas asfálticas es prolongar la viada útil de estas. COMO: retardando las consecuencias del envejecimiento de los ligantes asfalticos.

INTRODUCCION En Guatemala, el uso del asfalto modificado con polímeros se ha incrementado de manera considerable durante los últimos años aunque muy poco se conoce del comportamiento y desempeño de los ligantes mientras envejece. El asfalto base utilizado en estas pruebas es un AC-20 de origen guatemalteco que cumple con las especificaciones AASHTO. Se han ejecutado varios proyectos en los cuales se ha utilizado ligantes modificados y a pesar de que se ha podido constatar la mejora en sus propiedades se desconoce el comportamiento a lo largo del tiempo esto fue lo que nos motivo a realizar este trabajo de investigación.

METODOLOGIA El equipo utilizado para la modificación del AC-20 guatemalteco fue un mezclador de laboratorio marca Silverson L4R de alto corte. En ambos casos la velocidad de modificación se mantuvo constante y fue de 2,000 revoluciones por minuto (rpm). Para simular el envejecimiento que ocurre en la planta de asfalto y durante la fase de construcción es decir el envejecimiento a corto plazo se utilizó la prueba de película delgada en horno rotatorio (RTFOT), el procedimiento utilizado fue el AASHTO T240. Temperatura de modificación constante a 180 °C. Recomendación del fabricante de SBS utilizar dosificaciones entre 2.5 a 3%, en esta primera etapa del estudio únicamente se trabaja con una dosificación máxima de 1.5% y no se considera el envejecimiento a largo plazo. Las propiedades evaluadas fueron: penetración @ 25°C, punto de ablandamiento, recuperación elástica por torsión y se realizo el ensayo de viscosidad rotacional Brookfield a 135°C y 165°C estas propiedades se comparan antes y después del envejecimiento.

CARACTERIZACION DEL ASFALTO ORIGINAL ENSAYOS METODO DE PRUEBA (ASTM) ASFALTO BASE (AC-20 GT) SBS RET 0.50% 1.00% 1.50% Penetración @ 25°C, 100 gr, 5 s, (1/10 mm) D 5 78.00 61.00 58.00 56.00 62.00 55.00 Punto de ablandamiento (°C) D 36 46.00 64.00 71.00 Índice de penetración NLT-181/88 -1.20 0.47 0.57 0.91 0.74 2.19 3.25 Peso especifico @ 60° C D 70 1.063 1.062 1.061 1.059 1.054 Recuperación elástica por torsión, (%) M-MMP-4-05-024/02 SCT 7.00 14.00 20.00 33.00 21.00 32.00 49.00 Viscosidad rotacional Brookfield @ 135°C, (Pa*s) D 4402 0.400 0.78 1.050 1.280 1.150 1.638 3.59 Viscosidad rotacional Brookfield @ 165°C, (Pa*s) 0.150 0.180 0.280 0.330 0.250 0.382 0.750 En esta tabla observamos los resultados de la caracterización del asfalto original, vamos a mencionar algunas cualidades del ligante base…

CARACTERIZACION DEL ASFALTO ENVEJECIDO ENSAYOS METODO DE PRUEBA (ASTM) ASFALTO BASE (AC-20 GT) SBS RET 0.50% 1.00% 1.50% Penetración @ 25°C, 100 gr, 5 s, (1/10 mm) D 5 32.00 44.00 26.00 34.00 30.00 29.00 Punto de ablandamiento (°C) D 36 66.00 64.00 67.50 75.00 70.00 78.00 Índice de penetración NLT-181/88 1.090 1.47 1.34 2.06 1.88 2.37 2.72 Peso especifico @ 60° C D 70 1.064 1.061 1.062 1.060 1.071 1.067 Recuperación elástica por torsión, (%) M-MMP-4-05-024/02 SCT 10.00 17.00 18.00 27.00 46.00 Viscosidad rotacional Brookfield @ 135°C, (Pa*s) D 4402 1.78 1.49 2.44 4.68 2.71 4.94 9.38 Viscosidad rotacional Brookfield @ 165°C, (Pa*s) 0.38 0.32 0.50 0.82 0.59 0.86 1.56 Perdida de masa, (%) D2872 0.23 0.17 0.15 0.21 0.54 0.55 En esta tabla se observan los resultados de las muestras envejecidas estos resultados se aprecian mejor en las siguientes graficas:

RESULTADOS PENETRACION @ 25 °C, 100 gr, 5 s. Podemos observar como el asfalto base es susceptible al envejecimiento pues se rigidiza de manera considerable. En lo que se refiere a los especímenes modificados se constato que el cambio en la penetración en el caso de ambos modificadores a diferentes proporciones se mantienen constante a 26 dmm diferencia entre el original y el envejecido. La mayor variación se obtuvo al 1.5% de SBS

RESULTADOS PUNTO DE ABLANDAMIENTO Los resultados obtenidos en el caso de las muestras modificadas con RET se vio que a medida que se incrementa la dosificación del polímero la diferencia en esta propiedad al ser comparada con el ligante original disminuye. En las muestras trabajadas con SBS se observo un incremento significativo en esta propiedad al 1.5%

RESULTADOS RECUPERACION ELASTICA POR TORSION 2 cosas llaman la atención: 1. incremento de la recuperación elástica en el asfalto base. 2. Contrario al RET en el cual la respuesta elástica disminuye al someter las muestras al envejecimiento los especímenes trabajados con SBS tienen una mejor respuesta elástica después del proceso de envejecimiento excepto la muestra trabajada al 1.5%

RESULTADOS PERDIDA DE MASA 0.23 asfalto base. RET > SBS puede deberse a la fragmentación de la red polimérica y, se percibe en el cambio de las propiedades descritas anteriormente.

RESULTADOS VISCOSIDAD DEL ASFALTO ORIGINAL Al utilizar SBS el incremento en la viscosidad es menor al compararlo con las muetras trabajadas con RET, vale la pena mencionar que la recomendación del fabricante de RET es no utilizar dosificaciones mayores al 1.5% la razón: la viscosidad alcanza valores mayores a 3Pa*s recomendados para bombeo

RESULTADOS VISCOSIDAD DEL ASFALTO ENVEJECIDO Incremento en la viscosidad, se observa en el caso del RET que la dosificación máxima duplica el valor alcanzado por el SBS en las mismas condiciones esto repito debería ser evaluada con la dosificación recomendada para el SBS 2.5 a 3%

CONCLUSIONES En el caso del bitumen asfaltico trabajado con SBS se pudo observar que si bien las muestras después de ser sometidas al proceso de envejecimiento a corto plazo incrementan su rigidez esto no condiciona la respuesta elástica de las muestras como sucede en el caso del ligante asfaltico modificado con TER. Los cambios físicos que ocurren durante el envejecimiento de los ligantes asfalticos, se reflejan a su vez en cambios en el comportamiento reológico, perceptibles a través del aumento de la viscosidad de los asfaltos modificados con los diferentes polímeros utilizados en esta investigación.

CONCLUSIONES El comportamiento observado en las muestras envejecidas tratadas con SBS fue un incremento proporcional en la viscosidad al ser comparadas con el asfalto modificado original mientras que, en las probetas trabajadas con TER se observó un incremento en esta propiedad sin embargo, la tasa de crecimiento es inversamente proporcional a la dosificación a pesar de haber obtenido un mayor incremento en la viscosidad.

GRACIAS POR SU ATENCION