Evaluación de Adhesión en Mezclas Asfálticas en Costa Rica Mediante Ensayos BBS y de Ángulo de Contacto José Pablo Aguiar, Ph.D. Jorge Salazar Rafael Ernesto Villegas Luis Guillermo Loría, Ph.D.

¿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 17025 – 2002 en la región latinoamericana 80 ensayos acreditados

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

Introducción Modo de deterioro predominante en CR  Daño por humedad Puede ocurrir por: Reducción de adhesión entre asfalto y agregado Falla cohesiva de la estructura del mastic Especificación nacional: AASHTO T283  TSR ≥ 85%.

Introducción Casi el 100% de mezclas cumplen con la especificación. Deterioro en campo es alto: Fallas pocos meses después de construcción son frecuentes. El uso de aditivos anti-strip es requerido.  Se requiere un mejor entendimiento de las caracteristicas de adhesión entre agregados y asfaltos en CR!

Objetivos Investigar la afinidad de las distintas fuentes de agregado al asfalto usado en Costa Rica Caracterizar el efecto del uso de aditivos en la susceptibilidad al daño por humedad.

Materiales (*) Utilizados únicamente para evaluación de desempeño mediante ensayo HWTD  

Métodos de Ensayo Ensayo Bitumen Bond Strength (BBS) AASHTO TP-91 – Aparato PATTI Caracterización de la fuerza de adhesión entre el asfalto y distintas fuentes de agregado Dos tipos de acondicionamiento: seco 24 horas y húmedo 96 horas

Métodos de Ensayo

Métodos de Ensayo

Resultados

Resultados La inclusión del asfalto modificado con SBR reduce el efecto del agregado  Todas las combinaciones presentan fuerzas de adhesión similar Fuerza mayor para asfalto original vs. modificado con SBR Ensayos secos resultaron en valores 580 kPa más altos que para la condición húmeda

Resultados En general, para la condición seca, la falla observada fue cohesiva (interna de la estructura del mastic) Bajo condiciones húmedas, algunas combinaciones de material exhibieron falla adhesiva mastic – agregado

Métodos de Ensayo Humectabilidad de Superficie de Agregado Medición de ángulo de contacto según método de Gota Sésil Realizado mediante un goniómetro a 25°C Gota de asfalto aplicada a superficie mediante micropipeta

Métodos de Ensayo

Métodos de Ensayo

Resultados

Resultados Medición 1 min después de colocar la gota sobre superficie agregado (4 repeticiones) Cada gota fue medida 10 veces en intervalos de 1 s θc incrementa en algunos casos cuando se modificó el asfalto con SBR Consistencia con resultados BBR Se requiere estandarización

Conclusiones Ensayo BBS puede identificar diferencias entre fuentes de agregado, asfaltos y condiciones de humedad Modificación de asfalto con SBR resultó en una reducción del esfuerzo requerido para separar el asfalto de la superficie del agregado.

Conclusiones Fuerza de adhesión y θc correlacionan bien con resultados de HWTD Diferencias se redujeron cuando se utilizó aditivo anti-strip El efecto de la humedad en la adhesión disminuye con el uso de aditivos anti-strip Actualmente se están evaluando combinaciones asfalto-agregado de mal desempeño en campo

¡Muchas Gracias! http://www.lanamme.ucr.ac.cr/ jose.aguiar@ucr.ac.cr