MODIFICACIÓN DE ASFALTO CA-24 CON POLÍMERO ESTIRENO- BUTADIENO-ESTIRENO PARA EVALUACIÓN POR DESEMPEÑO EN BASE AL ENSAYO MULTI STRESS CREEP AND RECOVERY

Abstract

Actualmente, debido al incremento de los volúmenes y cargas de tránsito en caminos asfálticos es que se ha debido requerir nuevos métodos de especificación de materiales y mezclas, siendo el conjunto de metodologías y requerimientos SUPERPAVE el más revolucionario. Sin embargo, esta metodología, aún con todos sus avances, tiene problemas que derivan de la complejidad que conlleva la naturaleza visco elástica propia de los asfaltos, además de no estar validados para asfaltos modificados. En este marco es que se han realizado modificaciones en la metodología de ensayo y especificación de los ligantes a alta temperatura en base al ensayo Multi Stress Creep and Recovery (MSCR). En consideración de lo anterior, el presente trabajo realiza un estudio sobre un asfalto modificado con estireno-butadieno-estireno (SBS), con el fin de fijar las bases para el proceso de modificación de asfalto con este material, y además establecer valores límite para una especificación chilena en base al ensayo MSCR. Para esto se llevó a cabo una recopilación de especificaciones por desempeño vigentes en otros países y se compararon las que presentaron condiciones climáticas similares a Chile para obtener valores aplicables en el país. Además se produjeron mezclas con distintas concentraciones de polímero, con el fin de obtener datos de los efectos de la modificación sobre la resistencia al ahuellamiento y poder entregar recomendaciones para la modificación de asfaltos con SBS, además, estos resultados fueron usados para determinar la capacidad de los materiales disponibles en chile para cumplir los valores especificados. Para la mezcla se utilizó un mezclador de corte de alta velocidad junto con un mecanismo para control de temperatura. Los parámetros controlados para este procedimiento fueron temperatura (180 °C), velocidad del mezclado (5000 r.p.m.) y tiempo de mezclado (60 min). Una vez terminadas las tareas fijadas para el estudio, se puede concluir que los valores especificados en la norma AASHTO M 332 son aplicables a Chile, debido a la similitud de las condiciones climáticas existentes entre varios estados norteamericanos y Chile. Sin embargo, los resultados obtenidos de los ensayos muestran problemas para cumplir con los valores especificados, que indican que se debe modificar el método de mezclado del asfalto, ya sea los parámetros de temperatura, velocidad del mezclador y de tiempo de mezclado, o bien cambiando los instrumentos usados para el procedimiento. Además, se propone la modificación del método de ensayo para el test MSCR, aumentando la cantidad de ciclos de carga-descarga, para disminuir la variabilidad.

Currently, due to the increase in traffic volumes and loads in asphalt is that it must have required new methods of specification, being the set of methodologies and requirements SUPERPAVE the most revolutionary. However, this methodology, even with all its advances, has problems that derive from the complexity that comes with the visco-elastic nature of asphalt binders, as well as not being validated for modified asphalts. In this context, modifications have been made to the testing methodology and specification of high temperature binders based on the Multi Stress Creep and Recovery (MSCR) test. In consideration of the above, this work makes a study on a modified asphalt with styrene- butadiene-styrene (SBS), in order to set the bases for the process of modification of asphalt with this material, and also establish limit values for a chilean specification based on the MSCR test. For this, a compilation of current performance specifications from other countries was carried out, and those that presented similar climatic conditions to Chile were compared to obtain applicable values in the country. In addition, mixtures with different concentrations of polymer (2, 4 and 6%) were produced, in order to obtain data on the effects of the modification on the resistance to deterioration at high temperature and to be able to deliver recommendations for the modification of asphalts with SBS, also the results were used to verify that the chilean materials are able to achieve the selected values for especification. For the mixture, a high speed cutting mixer was used together with a mechanism for temperature control. The parameters controlled for this procedure were temperature (180 ° C), mixing speed (5000 r.p.m.) and mixing time (60 min). Once the tasks set for the study have been completed, it can be concluded that the values specified in the AASHTO M 332 standard are applicable to Chile, due to the similarity of the climatic conditions existing between several North American states and Chile. However, the results obtained from the tests show problems, which indicate that the mixing method of the asphalt must be modified, either the parameters of temperature, mixer speed and mixing time, or by changing the instruments used for the procedure. In addition, it is proposed to modify the test method for the MSCR test, increasing the number of charge-discharge cycles, in order to reduce the variability.