Evaluación de la autorreparación mediante calentamiento por radiación de microondas y medición de otras propiedades de mezclas asfálticas con pavimento asfáltico reciclado, fibras de lana de acero y virutas metálicas

Abstract

En carreteras chilenas, las mezclas asfálticas tienen un elevado uso; debido a esto, y al interés de lograr disminuir los costos y aumentar la vida útil de estas mezclas, se ha investigado la capacidad de autorreparación de las mezclas asfálticas, intentando potenciar esta capacidad. En este sentido, se han estudiado mezclas con pequeñas cantidades de metal, que logren aumentar la capacidad de autorreparación de las mezclas confeccionadas con cemento asfáltico y áridos vírgenes. En este estudio se busca analizar el efecto de la incorporación de fibras de lana de acero, virutas metálicas –residuos de tornería- y pavimento asfáltico reciclado (RAP), en: la capacidad de autorreparación, la densidad aparente, el contenido de vacíos de aire y el módulo de rigidez a tracción indirecta de mezclas asfálticas. Para esto, se confeccionaron treinta tipos de mezclas, considerando cuatro niveles de contenido de RAP, y cinco niveles de contenido de fibras de lana de acero y virutas metálicas. Para evaluar la capacidad de autorreparación de las mezclas, se realizaron siete ciclos de flexiónreparación consistentes en rotura de probetas semicilíndricas por flexión a tres puntos a una temperatura de -20 [°C] y reparación por exposición a microondas durante 40 segundos. Los resultados obtenidos indican que el uso de RAP genera una disminución del contenido de vacíos de aire y un aumento de la rigidez de las mezclas; mientras que el uso de agregados metálicos genera un aumento del contenido de vacíos de aire y una disminución de la rigidez de las mezclas. Junto con esto, se obtuvo que el uso de RAP y agregados metálicos no modifica el comportamiento isotrópico de las mezclas asfálticas. Los resultados de autorreparación indican que se puede reutilizar materiales y obtener mezclas con capacidad de autorrepararse, capacidad que disminuye con el aumento de RAP en las mezclas, y que se obtienen mejores resultados de autorreparación con virutas metálicas que con fibras de lana de acero, teniéndose el mejor resultado con un 1% de virutas metálicas. Además, los resultados obtenidos en esta investigación han sido utilizados en dos artículos publicados en las revistas Construction and Building Materials y Journal of Environmental Management y en dos artículos de los congresos: Provial 2018 e ISAP 2018; además, han servido como base para nuevas investigaciones que generan continuidad a este estudio.