Aprovechamiento de limadura metálica para el diseño de mezclas asfalticas

Abstract

En el mundo la tecnología de los asfaltos modificados ha sido una técnica ampliamente utilizada para mejorar las características que presentan las mezclas asfálticas convencionales cuando experimentan niveles elevados de tránsito y gradientes de temperatura. Por lo general lo que se busca con este tipo de tecnología es mejorar algunas de las propiedades mecánicas y reológicas de los asfaltos convencionales tales como la susceptibilidad térmica, la rigidez, y la resistencia al envejecimiento, a las deformaciones plásticas y a la fatiga. El presente proyecto presenta los resultados experimentales de ensayar una mezcla asfáltica densa en caliente modificada con limalla. Para la realización del comportamiento de las mezclas asfálticas convencionales y modificadas se realizaron los siguientes ensayos: granulometría, densidad bulk, equivalente de arena, caras fracturadas, sanidad de los agregados, desgaste en máquina de los ángeles, índice de aplanamiento y alargamiento, pesos específico, Marshall y a los asfalto se le realizaron los ensayos siguientes penetración, punto de ablandamiento, y punto de inflamación y llama. A lo largo de este proyecto se trabajará con el método de Marshall para la creación y diseño de mezclas asfálticas. En la actualidad el método Marshall es uno de los métodos mas utilizados en el diseño de mezclas asfálticas, en el cual se consideran las propiedades densidad/vacíos del material asfáltico. Este análisis garantiza que las proporciones volumétricas de los componentes de la mezcla estén dentro de rangos adecuados para asegurar una mezcla durable. Desafortunadamente una de sus grandes desventajas es el método de compactación de laboratorio por impacto el cual no simula la densificación de la mezcla que ocurre bajo tránsito en un pavimento real. El objetivo de este estudio era evaluar el comportamiento mecánico de mezclas asfálticas preparadas utilizando limalla como una proporción de los agregados, verificando para ello la estabilidad y el flujo de la mezcla luego de variaciones del porcentaje de asfalto en 4.5%, 5.5% y 6.5%. Este estudio permitió afianzar el conocimiento alrededor de procedimientos de dosificaciones de material distinto a los agregados naturales, y permitió evidenciar que aunque la limalla añadida como una fracción de los agregados finos, aporta un 8.05% mayor estabilidad que la mezcla diseñada para una mezcla densa en caliente MDC-2, los valores de porcentaje de vacíos de la mezcla asfáltica tuvieron valores promedio del 40% frente al 18% de la mezcla tradicional de MDC2.

Modified asphalt has been a widely used technology to improve the characteristics that conventional asphalt mixtures have when is used in high levels of traffic and temperature gradients. Thus, the technique consists in an improvement of some the mechanical and rheological properties such as thermal sensitivity, stiffness, and resistance to aging, plastic deformation and fatigue. This project presents the experimental results of testing dense hot mix asphalt (MDC-2, in Spanish) modified with swarf. In that way, tests as particle size, bulk density, sand equivalent, fractured faces, flattening and elongation index, specific gravities Marshall and asphalt content were done in a conventional mixtures and modified bituminous mixture. In addition, test as penetration, softening and flame point were done to the asphalt. All samples were tested by Marshall, which is is one of the most used in the design of asphalt mixtures, where density/voids ratio of asphalt material is a relevant factor. This analysis demonstrates that the volumetric proportions of mixture components show acceptable levels to ensure a sustainable mix; unfortunately, the experimental work does not allow simulate the densification of the mixture that occurs in traffic in a real pavement. The principal goal of this study was to evaluate the mechanical behavior of asphalt mixtures prepared using swarf as a proportion of aggregates, besides checking for stability and flow of the mixture after asphalt variations in percentage by 4.5%, 5.5% and 6.5% . This study allowed improving the knowledge about pavement design, and uses other materials as proportion of fine aggregates in asphalt mixtures. The results shown that the use of swarf as fine aggregate provide an 8.5% greater stability than a conventional mixture MDC-2; nevertheless, this study must be continued to reduce de percentage of voids in the final mixture, because it was 40% versus 18% of the traditional mix of MDC-2.