Estudio y caracterización del desempeño de un ligante asfáltico modificado con ablandador y polvo de caucho reciclado

Abstract

Ante la necesidad de preservar los pavimentos el mayor tiempo posible en su condición original, existe una búsqueda constante de nuevos elementos que permitan mejorar las propiedades reológicas del asfalto y, de esta manera, llevar su desempeño a niveles de satisfacción más altos. En paralelo, el problema de la acumulación de neumáticos afecta a todo el mundo, convirtiéndose en un foco de contaminación y enfermedades; sin embargo, estudios a lo largo de la historia han demostrado que el uso de polvo de caucho reciclado es capaz de aumentar la resistencia del asfalto a sus principales deterioros, y a la vez, dar una solución a esta problemática medioambiental. Cabe destacar que, las diversas investigaciones en el extranjero han demostrado que el polvo de caucho resulta ser una excelente alternativa para mejorar el desempeño de ligantes asfálticos teniendo, además, mayores ventajas económicas y medioambientales en comparación a los modificadores convencionales que se encuentran en el mercado. El objetivo principal de este trabajo de investigación es analizar el efecto modificador del polvo de caucho reciclado en el asfalto, con el fin de establecer una relación entre la concentración de modificador y las propiedades reológicas del asfalto modificado. De esta manera, se busca poder determinar las concentraciones de polvo de caucho que cumplen con los diferentes límites de la clasificación por clima estipulados en la norma AASHTO M332-14, en base a los valores de flexibilidad en fluencia no recuperable (Jnr) entregados en el ensayo “Multiple Stress Creep and Recovery” (MSCR). Específicamente, se utiliza un aditivo ablandador que permita obtener un ligante con clasificación Superpave PG 58-28 (recomendado para las zonas norte y sur de nuestro país), a partir de un cemento asfáltico convencional CA-24. Se consideran concentraciones de polvo de caucho de 0%, 5%, 7% y 10%, incorporadas al ligante asfáltico por vía húmeda, utilizando un mezclador de alto corte a 3000 [rpm], por un tiempo y temperatura de mezclado de 60 minutos y 180°C, respectivamente. A partir de los resultados obtenidos, se puede apreciar que el polvo de caucho tiene un efecto positivo en las propiedades del ligante asfáltico, logrando aumentar su resistencia al ahuellamiento, fatiga y agrietamiento térmico, además de disminuir su susceptibilidad térmica. Sin embargo, sería de gran importancia estudiar la interacción que existe entre el ablandador y el polvo de caucho, y la manera en que ésta influye en las propiedades reológicas del asfalto modificado y su desempeño tanto a alta como a baja temperatura. Finalmente, resulta trascendental seguir investigando el efecto del polvo de caucho en ligantes asfálticos, considerando las solicitaciones de carga y condiciones climáticas del lugar de emplazamiento, así como también, elaborar un manual de empleo de caucho en mezclas asfálticas que no sólo indique las condiciones de temperatura y tiempo de mezclado, sino que también establezca límites para el tamaño de partículas y concentración del polvo de caucho a utilizar para el proceso de modificación.