Dr. Horacio Delgado Alamilla Instituto Mexicano del Transporte México EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE UNA MEZCLA ASFÁLTICA MODIFICADA CON ADITIVOS MEJORADORES DE ADHERENCIA Y ASFALTO MODIFICADO TIPO SBS Dr. Horacio Delgado Alamilla Instituto Mexicano del Transporte México

Introducción En la actualidad se presentan diferentes degradaciones prematuras en los pavimentos asfálticos, los cuales están asociados a un incremento en el nivel de tránsito (volumen e intensidad), por lo cual es importante utilizar materiales que proporcionen mejores desempeños a la mezcla asfáltica. Una de las causas de estas degradaciones es la adherencia que existe entre el asfalto y el agregado, por lo cual es conveniente utilizar un aditivo que mejore esta propiedad.

Evaluación de la adherencia Desprendimiento por ebullición ASTM D 3625 el aditivo promotor de adherencia crea un enlace químico entre el asfalto y agregado aumentando su resistencia a la acción del agua. Este tipo de aditivos son productos tensoactivos que tienen la propiedad de modificar la tensión superficial del asfalto, agregado pétreos o ambos. Con los resultados obtenidos se puede concluir que al añadir el aditivo promotor de adherencia para cualquier ensayo en donde se pueda evaluar la afinidad asfalto/agregado se aprecia notalmente que este agente tensoactivo ayudo a mejorar la tension superficial del agregado o asfalto para obtener mejores resultados en afinidad. Se puede observar que el aumento de adherencia es proporcional a la concentración añadida. Es importante mencionar que los modificadores no mejoran la propiedad de la adherencia por eso es la importancia de utilizar estos aditivos. Lo que se espera es que estos aditivos no reduzan las propiedades mecanicas de la mezcla asfáltica

Protocolo AMAAC 3er. Nivel Nivel II + Módulo Dinámico 2º. Nivel Nivel III + Fatiga 3er. Nivel Nivel II + Módulo Dinámico 2º. Nivel Nivel I + Susceptibilidad a la deformación permanente 1er. Nivel Diseño volumétrico, susceptibilidad a la humedad

Mezcla de diseño

Susceptibilidad a la humedad AASHTO T 283 Especificaciones Velocidad constante de 50,8 mm/min 7 ± 0,5 % Va Temperatura de ensaye: 25 °C 3 especímenes acondicionados 3 especímenes sin acondicionar

Susceptibilidad a la humedad

Nivel 2: deformación permanente AASHTO T 304 Especificaciones Presión de 120 PSI Carga de 100 lb 8000 Ciclos 7 ± 1 % Va Rodera máxima de 4,0 mm Temp. Ensaye: 64 °C

Nivel 2: deformación permanente

Nivel III: Módulo complejo LVDT´s Solicitación Frecuencias (Hz) s(t) = s0 sin (wt) = s0 eiwt 0,1; 0,3; 1; 5; 10; 25 e(t) = e0 sin (wt - f) = e0 e i(wt-j) Temperaturas °C -10; 4; 21; 37; 54

Curva maestra |E*| a frecuencias bajas el valor del módulo es ligeramente superior para el A.M.1 y A.M.2 respecto al A.M., para el A.M.3 no hay un aporte significativo, a frecuencias intermedias no se observa ningún aporte, a frecuencias altas el valor del módulo se incrementa ligeramente para el A.M.1 y A.M.2 respecto al A.M. y el A.M.3 obtiene módulos inferiores que el A.M.   Esta representación (Curva maestra del módulo complejo) no permite determinar con claridad cuál de las mezclas tiene un mejor desempeño, sin embargo, si se observa que el aditivo no tiene un efecto nocivo en la mezcla, para poder discriminar correctamente la influencia del aditivo es necesario realizar análisis adicionales.

Curva Maestra f

Nivel IV: Fatiga AASHTO T 321 Especificaciones Temperatura :20°C Frecuencia: 10 Hz Tipo de carga :senosoidal Modo de ensayo: Amplitud de me: 300, 400, 500, 650 deformación controlada rango: 250-750 µ Longitud final: 380 mm Altura final: 50 mm Ancho final: 63 mm

Curvas de fatiga N = a · eb -43 a∙ε b Factor de correlación A.O. 2E+17x -4.480 0.886 A.M. 2E+18x -4.882 0.921 A.M.1 4E+16x -4.082 0.986 A.M.2 1E+20x -5.441 0.987 A.M.3 -4.177 0.819 Asfalto e6 A.O. 338 A.M. 325 A.M.1 388 A.M.2 382 A.M.3 350

Conclusiones Se observó que con una concentración baja del aditivo mejorador de adherencia, las mezclas asfálticas obtuvieron un mejor desempeño mecánico. Susceptibilidad a la humedad Las probetas A.M.1 presentan mayor resistencia a la tensión: (15% A.O. y 2% A.M.) Acondicionadas (10% A.O. y 1% A.M.) No acondicionadas Deformación permanente La mezcla A.M.1 es la que presenta mejores desempeños ( 44% A.O. y 21% A.M.)

Conclusiones Módulo complejo Comparando los aditivos mejoradores de adherencia en sus distintas concentraciones se observo: Con concentraciones menores de aditivo se encontraron mejores resultados en los parámetros de E* y φ. La mezcla A.M1. presento los mejores comportamientos en el ensayo de módulo complejo. Fatiga La mezcla asfáltica modificada solo con polímero no mejora la vida a la fatiga con respecto a la mezcla de referencia. Al incluir el aditivo se observo un incremento en la vida a la fatiga. Para la mezcla A.M.1 se observo un aumento de 105% respecto del A.O. y 132% respecto del polímero).

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