autores: dina avellán eusguar perez william alvarez caracterizacion del asfalto guatemalteco...

Autores:

Dina AvellánEusguar PerezWilliam Alvarez

CARACTERIZACION DEL ASFALTO GUATEMALTECO MODIFICADO ENVEJECIDO

OBJETIVO

• Comparar las diferentes propiedades físicas del asfalto modificado con polímeros al simular el envejecimiento a corto plazo.

INTRODUCCION

En Guatemala, el uso del asfalto modificado con polímeros se ha incrementado de manera considerable durante los últimos años aunque muy poco se conoce del comportamiento y desempeño de los ligantes mientras envejece. El asfalto base utilizado en estas pruebas es un AC-20 de origen guatemalteco que cumple con las especificaciones AASHTO.

METODOLOGIA

El equipo utilizado para la modificación del AC-20 guatemalteco fue un mezclador de laboratorio marca Silverson L4R de alto corte. En ambos casos la velocidad de modificación se mantuvo constante y fue de 2,000 revoluciones por minuto (rpm).

Para simular el envejecimiento que ocurre en la planta de asfalto y durante la fase de construcción es decir el envejecimiento a corto plazo se utilizó la prueba de película delgada en horno rotatorio (RTFOT), el procedimiento utilizado fue el AASHTO T240.

CARACTERIZACION DEL ASFALTO ORIGINAL

ENSAYOS

METODO DE

PRUEBA (ASTM)

ASFALTO BASE

(AC-20 GT)

SBS RET

0.50% 1.00%

1.50%

0.50%

1.00%

1.50%

Penetración @ 25°C, 100 gr, 5 s, (1/10 mm)

D 5 78.00 61.00 58.00 56.00 62.00 58.00 55.00

Punto de ablandamiento (°C)

D 36 46.00 55.00 56.00 58.00 56.00 64.00 71.00

Índice de penetración NLT-181/88 -1.20 0.47 0.57 0.91 0.74 2.19 3.25

Peso especifico @ 60° C D 70 1.063 1.062 1.061 1.059 1.062 1.061 1.054

Recuperación elástica por torsión, (%)

M-MMP-4-05-024/02 SCT 7.00 14.00 20.00 33.0

0 21.00 32.00 49.00

Viscosidad rotacional Brookfield @ 135°C, (Pa*s)

D 4402

0.400 0.78 1.050 1.280 1.150 1.638 3.59

Viscosidad rotacional Brookfield @ 165°C, (Pa*s)

0.150 0.180 0.280 0.330 0.250 0.382 0.750

CARACTERIZACION DEL ASFALTO ENVEJECIDO

ENSAYOS

METODO DE

PRUEBA (ASTM)

ASFALTO BASE

(AC-20 GT)

SBS RET

0.50% 1.00%

1.50%

0.50%

1.00%

1.50%

Penetración @ 25°C, 100 gr, 5 s, (1/10 mm)

D 5 32.00 44.00 32.00 26.00 34.00 30.00 29.00

Punto de ablandamiento (°C)

D 36 66.00 64.00 67.50 75.00 70.00 75.00 78.00

Índice de penetración NLT-181/88 1.090 1.47 1.34 2.06 1.88 2.37 2.72

Peso especifico @ 60° C D 70 1.064 1.061 1.062 1.060 1.071 1.064 1.067

Recuperación elástica por torsión, (%)

M-MMP-4-05-024/02 SCT 10.00 17.00 30.00 32.0

0 18.00 27.00 46.00

Viscosidad rotacional Brookfield @ 135°C, (Pa*s)

D 4402

1.78 1.49 2.44 4.68 2.71 4.94 9.38

Viscosidad rotacional Brookfield @ 165°C, (Pa*s)

0.38 0.32 0.50 0.82 0.59 0.86 1.56

Perdida de masa, (%) D2872 0.23 0.17 0.15 0.21 0.54 0.55 0.54

BASE 0.5% SBS 1.0% SBS 1.5% SBS 0.5% RET 1.0% RET 1.5% RET0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

78.00

61.0058.00 56.00

62.0058.00

55.00

32.00

44.00

32.0026.00

34.0030.00 29.00

ORIGINAL ENVEJECIDO

TIPOS DE ASFALTO

PEN

ETR

AC

ION

(1/m

m)

RESULTADOS

PENETRACION @ 25 °C, 100 gr, 5 s.

RESULTADOS

BASE 0.5% SBS 1.0% SBS 1.5% SBS 0.5% RET 1.0% RET 1.5% RET0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

46.00

55.00 56.00 58.00 56.00

64.00

71.0066.00 64.00

67.50

75.0070.00

75.0078.00

ORIGINAL ENVEJECIDO

TIPO DE ASFALTO

TEM

PER

ATU

RA

(°C

)

PUNTO DE ABLANDAMIENTO

RESULTADOS

RECUPERACION ELASTICA POR TORSION

BASE 0.5% SBS 1.0% SBS 1.5% SBS 0.5% RET 1.0% RET 1.5% RET0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

7.00

14.00

20.00

33.00

21.00

32.00

49.00

10.00

17.00

30.0032.00

18.00

27.00

46.00

ORIGINAL ENVEJECIDOTIPO DE ASFALTO

REC

UP

ER

AC

ION

(%

)

RESULTADOS

PERDIDA DE MASA

0 0.5 1 1.50.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

DOSIFICACION DE MODIFICADOR (%)

PER

DID

A D

E M

AS

A (

%)

Asfalto base (AC-20 guatemalte-co)

Asfalto modificado con SBS

Asfalto modificado con RET

RESULTADOS

VISCOSIDAD DEL ASFALTO ORIGINAL

130 135 140 145 150 155 160 165 1700.100

1.000

10.000

Base Base + 0.5% SBS Base + 1 % SBSBase + 1.5% SBS Base +0.5%RET Base + 1%RET

Temperatura (°C)

Vis

cosid

ad

(P

a*s

)

RESULTADOS

VISCOSIDAD DEL ASFALTO ENVEJECIDO

130 135 140 145 150 155 160 165 1700.100

1.000

10.000

Base Base + 0.5% SBS Base + 1 % SBS Base + 1.5% SBSBase +0.5%RET Base + 1%RET Base + 1.5%RET

Temperatura (°C)

Vis

cosid

ad

(P

a*s

)

CONCLUSIONES

• En el caso del bitumen asfaltico trabajado con SBS se pudo observar que si bien las muestras después de ser sometidas al proceso de envejecimiento a corto plazo incrementan su rigidez esto no condiciona la respuesta elástica de las muestras como sucede en el caso del ligante asfaltico modificado con TER.

• Los cambios físicos que ocurren durante el envejecimiento de los ligantes asfalticos, se reflejan a su vez en cambios en el comportamiento reológico, perceptibles a través del aumento de la viscosidad de los asfaltos modificados con los diferentes polímeros utilizados en esta investigación.

CONCLUSIONES

• El comportamiento observado en las muestras envejecidas tratadas con SBS fue un incremento proporcional en la viscosidad al ser comparadas con el asfalto modificado original mientras que, en las probetas trabajadas con TER se observó un incremento en esta propiedad sin embargo, la tasa de crecimiento es inversamente proporcional a la dosificación a pesar de haber obtenido un mayor incremento en la viscosidad.

GRACIAS POR SU ATENCION