MODIFICACIÓN DE ASFALTOS COLOMBIANOS CON CERAS NATURALES Y SU EFECTO EN LAS MEZCLAS Oscar Javier Reyes Ortiz Luis Guillermo Fuentes Pumarejo Allex Eduardo Alvarez Lugo

La fabricación de mezclas asfálticas en caliente necesita de temperaturas altas (150oC-180oC), para evaporar el agua del granular y crear una viscosidad adecuada en el asfalto de tal manera que sea suficientemente manejable y fluido, lo cual conlleva a un gran consumo de energía, que se ve reflejado en el aumento de los costos de fabricación, además de la producción de un elevado porcentaje de contaminantes a la atmosfera.

Comportamiento asfalto en función de la temperatura Viscosidad Ideal 170cS T1 T2   Comportamiento de la viscosidad del Betún en función de la temperatura. (GIL REDONDO et al 2009)

ZEOLITAS SHELL WAM FOAM

Clasificación de las ceras en parafínicas y no parafínicas Clasificación de las ceras en parafínicas y no parafínicas. (ROWE, GAYLON, GERAL, D'ANGELOS, ANDERSON, & MATTHEW, 2009)

OBJETIVO INVESTIGACIÓN Establecer el comportamiento mecánico y dinámico de una mezclas asfálticas del Instituto de Desarrollo Urbano -IDU fabricada con asfalto modificado con ceras vegetales (Carnauba y soya).

METODOLOGÍA INVESTIGACIÓN

Granulometrías investigación

Agregados Asfaltos ENSAYO NORMA RESULTADO Absorción de los Agregados Gruesos ASTM C 127 3.36% Peso específico aparente de los Agregados Gruesos 2.38 Absorción de los Agregados Finos ASTM C 128 2.57% Peso específico aparente Agregados Finos 2.46 Abrasión Los Ángeles ASTM C 535 25,6% Asfaltos ENSAYO NORMA RESULTADO Penetración ASTM D 5-97 62 (1/10mm) Ductilidad ASTM D 113-99 115 cm Viscosidad ASTM D 2170-95 1500 poises Punto de ablandamiento ASTM D 36-95 43oC Punto de ignición y de llama ASTM D 3143-98 220oC y 225oC

CERAS Cera de Carnauba Cera de Soya CARACTERISTICA RESULTADO Punto de fusión de la cera de Carnauba 70 oC-90 oC Punto de fusión de la cera de Soya 40 oC-60 oC Cera de Carnauba Cera de Soya

CARACTERIZACIÓN ASFALTO CON DSR

COMPORTAMIENTO ASFALTOS MODIFICADOS SOYA AL 2%

COMPORTAMIENTO ASFALTOS MODIFICADOS CARNAUBA AL 5%

Fabricación mezclas con asfalto modificado 110 – 130 y 150 °C

RTI SECO md10 La reducción de la temperatura no afecta La RTI de la mezcla fabricada con Carnauba. Además, tiene mayores valores LA RTI DEL ASFALTO VIRGEN ES SIMILAR AL DE LA MEZCLA DE 110 GRADOS, PERO MODIFICADA CON CARNAUVA

RTI SECO md12 La reducción de la temperatura no afecta La RTI de la mezcla fabricada con Carnauba. Además, tiene mayores valores LA MEZCLA CON SOYA TIENE MEJORES COMPORTAMIENTOS A LA TEMPERATURA DE 110 Y ES MUY SIMILAR A LA VIRGEN LA RTI DEL ASFALTO VIRGEN ES SIMILAR AL DE LA MEZCLA DE 110 GRADOS, PERO MODIFICADA CON CARNAUVA

RTI HÚMEDO md10 En estado húmedo las mayores resistencias Se presentan para la mezcla virgen. LA RTI HUMEDO DEL ASFALTO CON SOYA PRESENTA EL PEOR COMPORTAMIENTO

RTI HÚMEDO md12 La RTI de la mezcla fabricada con Carnauba Es la mayor, sin importar temperatura. La soya tiene los valores inferiores a las temperaturas Inferiores, sin embargo a la temp. 150 grados, tiene Un incremento elevado

RESISTENCIA CONSERVADA MEJOR COMPORTAMIENTO CARNAUbA SIN IMPORTAR TEMPERATURA Md10 virgen

Módulo Resiliente md10 Mayores módulos carnauba y soya A 110 grados Menor módulo virgen A 150 grados

Mayores módulos carnauba Especialmente a 130 grados Módulo Resiliente md12 Mayores módulos carnauba Especialmente a 130 grados Menor módulo virgen A 150 grados

CONCLUSIONES Es viable modificar los asfaltos colombianos de penetración 60/70 y 80/100 con ceras vegetales y obtener reducción en su viscosidad. Es posible reducir la temperatura de fabricación y compactación de mezclas asfálticas md10 y md12 del IDU al modificar los asfaltos con ceras vegetales. La resistencia a la tracción indirecta en estado seco y húmedo de las mezclas asfálticas estudiadas, se incrementa al modificar los asfaltos con ceras vegetales. Los módulos resilientes de mezclas asfálticas fabricadas con asfaltos modificados, se incrementan. Se puede reducir la temperatura de fabricación en 20 o 40°C al adicionar ceras vegetales al asfalto, disminuyendo la contaminación ambiental y el consumo de energía.

INVESTIGACIONES EN EJECUCIÓN COMPORTAMIENTO A FATIGA Y DEFORMACIÓN PLÁSTICA

INVESTIGACIONES EN EJECUCIÓN

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