EFECTO DEL USO DE BIOASFALTO EN LAS PROPIEDADES VISCOELASTICAS DE MEZCLA ASFÁLTICA RECICLADA Luis Guillermo Loría Salazar, MSc, PhD Jorge Arturo Castro Ortiz

¿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 Aumento del precio del petróleo Cantidad limitada de materiales vírgenes Limitado espacio en los rellenos Uso de RAP en los últimos 5 años se ha incrementado

Aditivo a base de aceites: Bioasfalto Introducción Uso de RAP expone a cambios en el diseño Influencia de la rigidez del ligante RAP Uso de ligante menos rígido Uso de un agente para reciclaje Aditivo a base de aceites: Bioasfalto

Antecedentes BIO-ASFALTO Aditivo que no emite olor ni humo Proporciona mejores propiedades de compactación Aumento en el número de pasadas admisibles

Antecedentes eEfectivo en el ablandamiento de ligantes oxidados del RAP Mejora en uno, dos o tres grados la temperatura alta del ligante (depende del caso) No se han realizado estudios que comparen las propiedades viscoelásticas y como se influencian por el daño por humedad

Diseño Experimental –Asphalt Research Consortium- Diseño Marshall Mezclas con aditivo tienen el mismo contenido de ligante que las control Ligante RAP extraído con centrifugado y recuperado con rotavapor Ensayo de Especímenes Restringidos por Esfuerzos TSRST Con aditivo 0 Ciclos C – D 15% RAP 50% RAP Sin aditivo C - D Módulo dinámico E* Con aditivo 0 Ciclos C- D 15% RAP 50% RAP 3 Ciclos C - D 50%RAP Sin aditivo 0% RAP 50% RAP con ligante 200 – 300 100% RAP

Tramos con RAP en Manitoba (PTH8) Diseño Experimental Tramos con RAP en Manitoba (PTH8) Carril con tránsito pesado Nuevo: HMA/50% RAP 1ra capa HMA/50% RAP 3ra capa HMA/15% RAP 4ta capa Nuevo: HMA/50% RAP 2da capa 3 km HMA/15% RAP 3ra capa HMA/50% RAP 4ta capa HMA/No RAP 3ra capa HMA/No RAP 4ta capa HMA/50% RAP 4ta capa con cambio en PG con cambio en PG 1 - 3 km

Diagramas Cole-Cole Módulo de pérdida (E’’) para mezclas con aditivo significativamente mayor que para las que no tienen Es posible utilizar mezclas con altos porcentajes de RAP sin sacrificar desempeño

Curva Negra Respalda los resultados del diagrama de Cole-Cole Mezclas con RAP presentan mayores ángulos de fase que se debe al efecto de rigidización que confiere el ligante RAP Mezclas con aditivo ablandaron el ligante RAP disminuyendo los valores de los ángulos

Curvas Maestras 15% RAP 50% RAP

Módulo de almacenamiento (SMR) y de perdida (LMR) Sin aditivo RAP: ↓ SMR, ↓ LMR para 15% RAP y PG58-38 Con aditivo RAP: ↑ SMR ↑ LMR para 15% y 50% RAP, sin diferencia significativa aditivo RAP puede ↑ resistencia al daño por humedad sin el uso de otro ligante mas blando

Propiedades Termo-Viscoelásticas Bajas temperaturas TSRST Transición vítrea Iniciación de la grieta Fractura

Propiedades Térmicas Viscoelásticas Bajas temperaturas TSRST Agrietamiento térmico mayor conforme la cantidad de RAP aumenta El uso de aditivo reduce el agrietamiento térmico

Propiedades Térmicas Viscoelásticas Bajas temperaturas TSRST Propiedades mezcla para baja temperatura: Adición de RAP Incremento de: Esfuerzo de fractura Módulo de iniciación del microagrietamiento Módulo de transición vítrea aditivo ablanda y reduce estos efectos Y disminución de las temperaturas asociadas

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