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Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://hdl.handle.net/123456789/11598

Título : ESTUDIO EXPERIMENTAL SOBRE EL COMPORTAMIENTO A FATIGA DE LOS ASFALTOS MODIFICADOS CON POLVO DE GOMA PROVENIENTE DE NEUMÁTICOS
Otros títulos : Experimental study on the fatigue behavior of crumb rubber modified asphalts
Autor : Migliorini, Giacomo
Palabras clave : Pavimentación Flexible
Fatiga
Polvo de Goma
Asfalto Modificado
paso vehicular
neumáticos
agregados lapídeos
conglomerado de binder
material
parámetro energético
Fecha de publicación : 21-Jul-2015
Resumen : La creciente necesidad de mejorar las características mecánicas de las pavimentaciones flexibles ha impulsado a los sectores de la investigación a experimentar con aditivos y modificantes para aumentar la resistencia a los principales daños, uno de los cuales es la fatiga. Esta se manifiesta en continuos estados de tensión y deformación generados por el paso vehicular, que con el tiempo llevan al material a romperse bajo una carga inferior a la nominal. Este trabajo de tesis está enfocado en la caracterización y el análisis del comportamiento a fatiga de mezclas y conglomerados asfálticos modificados con polvo de goma proveniente de neumáticos. El procedimiento seguido para la elaboración de las mezclas es el conocido como ¨wet¨; el cual contempla una primera fase de reacción parcial entre la goma y las fracciones aromáticas y malténicas del bitumen, y luego la mezcla con los agregados lapídeos. Los materiales seleccionados para esta investigación fueron: un asfalto de clase 50/70, tres polvos de goma provenientes de empresas italianas, un asfalto modificado con polvo de goma (15% de modifica sobre el peso total) que se encuentra en el mercado italiano y un conglomerado para un estrato de binder también modificado con polvo de goma. Cada polvo de goma fue mezclado en el laboratorio con el asfalto 50/70 en cuatro porcentajes de modificación (5%, 10%, 15% y 20% sobre el peso total). El conglomerado de binder fue compactado en el laboratorio para obtener lastras, las cuales fueron cortadas en vigas que fueron ensayadas a fatiga. Los asfaltos fueron ensayados a fatiga a través de un reómetro rotacional (DSR) siguiendo las especificaciones presentadas en el reporte 459 de la National Highway Research Program (NCHRP) sobre la caracterización de asfaltos modificados. Las pruebas fueron ejecutadas en control de tensión con un valor constante de 300 kPa y una frecuencia de 10 Hz. También se condujeron en condiciones de rigidez constante, con un modulo complejo inicial igual a 15MPa, el cual se obtuvo variando las temperaturas para cada porcentaje de modificación. En el caso del conglomerado de binder, la prueba efectuada para analizar el comportamiento a fatiga fue de flexión a cuatro puntos, imponiendo un control de deformación y variando este valor para cada viga analizada. De las pruebas ejecutadas con el DSR se ha observado que agregando polvo de goma al asfalto la mezcla se vuelve más “flexible”, haciendo necesaria una reducción en la temperatura para poder obtener, en iguales condiciones de tensión y frecuencia, el mismo modulo complejo inicial. Del desarrollo de las curvas de fatiga obtenidas con el DSR se hizo evidente una baja repetibilidad, problema que se agravó al aumentar los porcentajes de modificación. Se hipotiza que el fenómeno de difusión y absorción del asfalto por parte de la goma provoca un cambio en la organización estructural del material tal que, dadas las dimensiones de los especímenes ensayados (8 mm de diámetro y 2 mm de espesor), los efectos de escala y los problemas de homogeneidad no pueden ser obviados. Del análisis de los resultados, se observa que el parámetro energético NDerMax es el que mejor describe la vida a fatiga del asfalto modificado, a diferencia del parámetro N50%, utilizado para los asfaltos no modificados, que tiende a subestimarla. Estudiando las curvas de fatiga, se manifiesta la tendencia de que al aumentar el porcentaje de polvo de goma la caída del modulo complejo es más repentina y no presenta el típico desarrollo plateau de los materiales no modificados. En una representación NDerMax vs. DerMax los puntos que pertenecen a la misma mezcla se alinean sobre una recta pasante por el origen de coordenadas. Las pendientes de estas rectas tienden a disminuir al aumentar los porcentajes de goma, evidenciando una mayor disipación de energía primero que se alcancen las condiciones de rotura. De las pruebas de flexión a cuatro puntos efectuadas sobre los conglomerados se ha obtenido una satisfaciente correlación en los resultados. Estos fueron confrontados con datos obtenidos sobre vigas de un conglomerado no modificado de un estrato de sub-ballast y, sin obviar la diferencia de módulos iniciales de los dos materiales, la curva de fatiga en una representación log-log de la amplitud de deformación vs. El número de ciclos a rotura resulto mejor. De este estudio se puede deducir que, en las condiciones de prueba arriba especificadas, el polvo de goma aporta mejoras en términos de fatiga al material, pero sus condiciones óptimas deben ser indagadas con un protocolo de prueba diferente. Estudios que profundicen la interacción entre el asfalto y el polvo de goma y la influencia de los porcentajes de modificación en las pruebas sobre conglomerados permitirían una mejor interpretación de estos resultados.
URI : http://saber.ucv.ve/jspui/handle/123456789/11598
Aparece en las colecciones: Pregrado

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