Evaluación de mezclas asfálticas de alto desempeño con aditivo creado a base de nanotecnología

Abstract

This study presents the evaluation of an additive manufactured using nanotechnology, which improves the asphalt -aggregate adhesion. The main objective of the study is to determine the optimum concentration of additive and observe their behavior in performance tests governing AMAAC Protocol, such as testing the susceptibility to moisture (TSR), susceptibility to permanent deformation, dynamic modulus tests and fatigue in four point bend. Moreover it is known that today climate change has become an important issue in civil engineering, given the construction of flexible pavements important implications because the manufacturing process and placement produces various emissions to the environment. Therefore, we have developed different materials for reducing the mixing and compaction temperatures of an asphalt mixture. This study presents the evaluation of the additive , which at certain concentrations allows the reduction of working temperatures of the asphalt binder , with the objective of the study to assess this temperature reduction does not affect the mechanical properties of the asphalt such as susceptibility moisture and permanent deformation . To validate the above two types of asphalt mixtures were evaluated, which have stone aggregate with different origin. A stone aggregate with poor characteristics (andesite) was used in the first case. The asphalt binder was evaluated with additive concentration (0.07 % , 0.1% and 0.125 %) , producing asphalt mixtures with two different mixing temperatures (160 and 135 ° C ) and four compaction temperatures ( 135 , 120 , 110 and 95 ° C ) , which were compared with a reference mixture ( without additive ) produced at conventional temperatures 155 ° C for mixing and 145 ° C for compaction.

Este estudio presenta la evaluación de un aditivo fabricado a base de nanotecnología, el cual permite mejorar la adherencia agregado-asfalto. El objetivo principal del estudio es determinar la concentración óptima de aditivo y observar su comportamiento ante ensayos de desempeño que rigen el Protocolo AMAAC, como son el ensayo a la susceptibilidad a la humedad (TSR), susceptibilidad a la deformación permanente, ensayos de módulo dinámico y de fatiga en flexión en cuatro puntos. Por otra parte se conoce que en la actualidad el cambio climático se ha convertido en un tema de importancia en la ingeniería civil, teniendo en la construcción de pavimentos flexibles implicaciones importantes, ya que el proceso de fabricación y colocación produce diversas emisiones al medio ambiente. Por lo cual, se han desarrollado diversos materiales para la reducción de las temperaturas de mezclado y compactación de una mezcla asfáltica. Este estudio presenta la evaluación del aditivo, el cual a ciertas concentraciones permite la reducción de las temperaturas de trabajo del ligante asfáltico, siendo el objetivo del estudio evaluar que esta reducción de temperatura no afecte las propiedades mecánicas de la mezcla asfáltica, como son la susceptibilidad a la humedad y a la deformación permanente. Para validar lo anterior se evaluaron dos tipos de mezclas asfálticas, las cuales presentan agregado pétreo con diferente origen. En el primer caso se utilizó un agregado pétreo con características deficientes (andesita). El ligante asfáltico se evaluó con tres concentraciones de aditivo (0.07%, 0,1% y 0,125%), elaborando mezclas asfálticas con dos diferentes temperaturas de mezclado (160 y 135°C) y cuatro temperaturas de compactación (135, 120, 110 y 95°C), las cuales fueron comparadas con una mezcla de referencia (sin aditivo) fabricada a temperaturas convencionales 155°C para el mezclado y 145°C para la compactación.