RESUMEN ANALÍTICO EN EDUCACIÓN - RAE - FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS BOGOTÁ D.C.

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1 FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL ESPECIALIZACIÓN EN INGENIERÍA DE PAVIMENTOS BOGOTÁ D.C. LICENCIA CREATIVE COMMONS: Atribución no comercial AÑO DE ELABORACIÓN: 2016 TÍTULO: Evaluación del comportamiento de mezclas asfálticas recicladas mediante el ensayo Marshall AUTORES: González Hernández, Ángela Viviana y Oliveros, William Leonardo DIRECTOR/ASESOR: Sánchez Durán, Juan Miguel PÁGINAS: 73 TABLAS: 15 CUADROS: 0 FIGURAS: 14 ANEXOS: 2 CONTENIDO: RESUMEN ABSTRACT INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES DEL TRABAJO DE GRADO 2. MARCO DE REFERENCIA 3. METODOLOGÍA 4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS PALABRAS CLAVE: MEZCLA ASFÁLTICA, PAVIMENTO RECICLADO, ENSAYO MARSHALL, ESTABILIDAD Y FLUJO. 1

2 DESCRIPCIÓN: El propósito del presente documento es mostrar el comportamiento de una mezcla asfáltica, reemplazando parte de los agregados con tres (3) porcentajes diferentes de pavimento reciclado (Reclaimed Asphalt Pavement), analizando específicamente, por medio del ensayo Marshall, la estabilidad y flujo de cada una de las mezclas y comparándola con una mezcla convencional, es decir sin adición de pavimento reciclado. Inicialmente se realizó la caracterización de los materiales granulares, hallando granulometría y contenido de asfalto para las muestras de pavimento reciclado, luego se ajusta la franja granulométrica del material granular adicionando el 20%, 25% y 30% de pavimento reciclado con el fin de que se cumpla lo especificado por el INVIAS para una mezcla densa en caliente MDC-19. Adicionalmente se halla el contenido de asfalto requerido para completar los diferentes porcentajes de asfalto (4,5%, 5,0%, 5,5% y 6%). Se elaboran cinco (5) briquetas, para cada contenido de asfalto y para cada uno de los porcentajes de adición de pavimento reciclado, posteriormente, se fallan las briquetas y se calculan los valores de estabilidad y flujo, hallando que con el aumento del porcentaje de pavimento asfáltico reciclado en la mezcla asfáltica, la estabilidad aumenta al igual que la relación estabilidad/flujo, lo que conlleva a concluir que el RAP tiene como efecto la rigidización de la mezcla, lo que se atribuye al porcentaje de asfalto envejecido que aporta este material, por lo cual la mezcla será más resistente a los desplazamientos y deformaciones bajo las cargas del tránsito. METODOLOGÍA: * RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN. Se realizó mediante consulta documental, en la cual se debe efectuar la investigación necesaria acerca de la reutilización del pavimento asfáltico de forma general, además para el desarrollo del proyecto se debió conocer de qué forma se encuentra en el país el material a reutilizar y en la actualidad en qué procesos constructivos está siendo utilizado. Por otra parte, se recopiló información del proceso de fabricación de mezcla asfáltica con adición de material reutilizado de pavimento asfáltico, adicionalmente se tuvo en claro experiencias tanto nacionales como internacionales frente a la reutilización de este material en estos procesos de fabricación. * CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES. Para efectos del desarrollo del objetivo del presente proyecto se debe tener claro las características físicas y químicas de 2

3 los materiales a utilizar, para garantizar de esta forma sean los adecuados para los fines pertinentes. CONCLUSIONES: Con el aumento del porcentaje de pavimento asfáltico reciclado en la mezcla asfáltica se observa que la estabilidad aumenta al igual que la relación estabilidad/flujo, lo que conlleva a concluir que el RAP tiene como efecto la rigidización de la mezcla, lo que se atribuye al porcentaje de asfalto envejecido que aporta este material, ocasionando que la mezcla sea más resistente a los desplazamientos y deformaciones bajo las cargas del tránsito. A pesar de que no se evidencia una tendencia dependiente del flujo con razón a la inclusión de reciclado de pavimento asfáltico, se observa que las mezclas modificadas siguen el mismo patrón que las convencionales, ya que al aumentar el contenido de asfalto se incrementa el flujo. Los valores obtenidos en el porcentaje de vacíos calculados para cada una de las mezclas diseñadas, con los diferentes contenidos de asfalto se establece que ninguno de los valores hallados supera el 10% de vacíos, por lo cual se encuentra acorde a la norma que rige el ensayo de laboratorio para mezclas densas en caliente. De acuerdo a los datos de porcentaje de vacíos calculados, se observa claramente que estos disminuyen, cada vez que se aumenta el contenido de asfalto en la mezcla, es decir, que los vacíos se llenan de asfalto, siendo en mayor proporción en la mezcla convencional debido a que los agregados que conforman el pavimento reciclado están cubiertos con un porcentaje de asfalto envejecido, por lo cual la absorción se realiza en menor cantidad. Al observar los resultados en generar y percibir comportamientos extraños dentro de cada una de las mezclas, ya que en algunas propiedades no se encuentra una tendencia clara dependiente del contenido de pavimento asfáltico reciclado, se le puede atribuir dicho resultado a la heterogeneidad del RAP debido a su procedencia o proceso de obtención. De acuerdo a la tabla de cumplimiento de la norma se puede observar que las mezclas a excepción de la que tiene una adición de 25%de pavimento asfáltico reciclado, cumplen en un rango mayor de contenidos de asfalto con los 3

4 requerimientos para rodaduras de transito NT1, lo cual no indica que no sean aptas para tránsitos NT2 y NT3, sino que para su utilización en dichas rodaduras el proceso de fabricación debe ser mucho más riguroso debido a la pequeña franja de cumplimiento de los requerimientos. Mediante cada uno de los resultados del ensayo Marshall se puede verificar que la muestra de reciclado de pavimento asfáltico tiene un alto contenido de asfalto, lo cual puede llegar a afectar la fabricación de las mezclas, ya que debido a la heterogeneidad de sus propiedades reológicas, producto de que no todos los pavimentos instalados y reciclados en la ciudad presentan las mismas características, no garantiza que los resultados de la producción en masa sea siempre la misma, por tanto se haría necesario el diseño de diferentes tipos de asfaltos mediante modificantes con el fin de garantizar un producto homogéneo. Para finalizar se recomienda realizar una segunda etapa del presente estudio con el fin de evaluar otras propiedades de las mezclas asfálticas por medio de los siguientes ensayos: Adherencia: realizarse con el objetivo de evaluar la calidad de la pega del asfalto envejecido aportado por el pavimento asfáltico reciclado. Resistencia al ahuellamiento: se debe realizar con el fin de determinar para que tipo de capa (Rodadura, base o intermedia) son aptas las mezclas modificadas con pavimento asfáltico reciclado. Módulo resiliente: necesario para evaluar la rigidez de las mezclas modificadas con RAP frente a las mezclas convencionales Resistencia a la fatiga: necesario para ratificar en que vías dependiendo el tráfico presente se pueden instalar las mezclas con adición de pavimento asfáltico reciclado. FUENTES: Avilés, J. (2002). Estudio de la tenacidad de los microaglomerados reciclados en caliente mediante el ensayo BTD. Efecto del tipo y contenido de betún. España: Universidad Politécnica de Cataluña. 4

5 Cifuentes, S. (2014). Implementación de la tecnología de reciclaje en caliente de mezclas asfálticas en Conasfaltos S.A. Recuperado de Ibarra, J. (2003) Estudio del comportamiento de mezclas bituminosas recicladas en caliente en planta. España: Universidad Politécnica de Cataluña. Instituto de Desarrollo Urbano. (2012). Llantas y asfaltos reciclados para pavimentar a Bogotá: Apuesta ambiental del IDU a partir de Recuperado de jun12.pdf Instituto Nacional de Vías, INVIAS. (2013). Capítulo 4 Pavimentos Asfálticos. Instituto Nacional de Vías, INVIAS. (2012). Reciclado del pavimento, una técnica viable y económica para las vías. Recuperado de Méndez Revollo, A. A. (2015). Evaluación técnica y económica del uso del pavimento asfáltico reciclado. Trabajo de grado. Ingeniera Civil. Universidad Militar Nueva Granada. Facultad de Ingeniería. Especialización en Ingeniería de Pavimentos. Recuperado de %93N%20T%C3%89CNICA%20Y%20ECON%C3%93MICA%20DEL%20U SO%20DE%20PAVIMENTO%20ASF%C3%81LTICO%20RECICLADO%20 (RAP)%20EN%20V%C3%8DAS%20COLOMBIANAS.pdf 5

6 Miró, R. & Pérez, F. (2002). Características mecánicas de las mezclas recicladas en caliente. Revista Carreteras, 119, Montejo Fonseca, A. (2003). Ingeniería de pavimentos para carreteras. Bogptá: Universidad Católica de Colombia. Potti, J. (2007). Mezclas bituminosas. Carreteras 1(155), Valdés, G., Martínez, A., & Pérez, F. (2010). Estudio de variabilidad del material asfáltico reciclable (RAP) y su influencia en las mezclas asfálticas recicladas fabricadas con altas tasas. Barcelona, España: CENIT. LISTA DE ANEXOS: Anexo 1. Registro fotográfico Anexo 2. Pruebas de laboratorio 6