Uso de nanotecnología para el incremento de la resistencia a la humedad en mezclas asfálticas fabricadas para la ciudad de Bogotá D.C.
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2021-02-03
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Descripción
El daño que sufre el pavimento, tiene como punto crítico la susceptibilidad a los efectos que experimenta por los daños causados por el agua. Dicho mecanismo de daño, aunado al constante crecimiento del parque automotor, ayuda a disminuir la durabilidad de las estructuras de pavimento.
Para aumentar la resistencia al daño por humedad de mezclas asfálticas, múltiples estudios en el mundo han sido realizados. Por lo general, el estado del conocimiento reporta el uso de diferentes aditivos para tal fin. Dentro de estos aditivos, aquellos fabricados a escala nanométrica ofrecen una amplia oportunidad de uso ya que son empleados por lo general en bajas dosificaciones, son de alta manejabilidad y son de fácil almacenaje.
El presente trabajo tuvo como principal objetivo evaluar comparativamente la resistencia al daño por humedad de una mezcla asfáltica MD-19 con asfalto convencional CA-14, con respecto a una mezcla asfáltica MD-19 con cemento asfáltico CA-14 (especificaciones IDU, 2018) incorporando el aditivo INASOL® HB 1218 de características nanotecnológicas en tres dosificaciones (0.05%, 0.10%, 0.15% con respecto al peso del asfalto).
Para evaluar la resistencia al daño por humedad y el desempeño de las mezclas de control y modificadas con el aditivo fueron realizados los ensayos, Marshall (INV. E-748), tracción indirecta para medir el parámetro TSR (Tensile Strength Ratio, INV. E-725), adherencia en bandeja (INV. E-740), Riedel Weber (INV. E-744), efecto del agua hervida (INV. E-757) y Cántabro (INV. E-760).
La mezcla asfáltica a la cual se le adiciono el aditivo INASOL® HB1218 obtuvo una mejoría significativa, comparada con una mezcla de asfalto convencional. Esto se debió a que el asfalto con el aditivo al mezclarse con los agregados, crea una película hidrofóbica de alta adherencia, evitando la infiltración del agua que puedan deteriorar la mezcla asfáltica, obteniendo una alta resistencia a los daños por humedad. Esto basado en los resultados obtenidos por los ensayos de adherencia en bandeja, tracción indirecta (TSR), Riedel-Weber y Cántabro, en estos resultados se pudo apreciar un aumento significativo avalado por un análisis estadístico ANOVA realizado a los resultados obtenidos.
Resumen
The critical point of the damage suffered by the pavement is its susceptibility to the effects it experiences due to damage caused by water. Said damage mechanism, coupled with the constant growth of the vehicle fleet, helps to reduce the durability of pavement structures.
To increase the resistance to moisture damage of asphalt mixtures, multiple studies have been carried out around the world. In general, the state of knowledge reports the use of different additives for this purpose. Within these additives, those manufactured at the nanometric scale offer a wide opportunity for use since they are generally used in low dosages, are highly manageable and easy to store.
The main objective of this work was to comparatively evaluate the resistance to moisture damage of an asphalt mixture MD-19 with conventional asphalt CA-14, with respect to an asphalt mixture MD-19 with asphalt cement CA-14 (IDU specifications, 2018). incorporating the INASOL® HB 1218 additive with nanotechnological characteristics in three dosages (0.05%, 0.10%, 0.15% with respect to the weight of the asphalt).
To evaluate the resistance to moisture damage and the performance of the control mixtures and those modified with the additive, the tests were carried out, Marshall (INV. E-748), indirect traction to measure the TSR parameter (Tensile Strength Ratio, INV. E -725), adherence in tray (INV. E-740), Riedel Weber (INV. E-744), effect of boiled water (INV. E-757) and Cántabro (INV. E-760).
The asphalt mixture to which the INASOL® HB1218 additive was added obtained a significant improvement, compared to a conventional asphalt mixture. This was due to the fact that the asphalt with the additive, when mixed with the aggregates, creates a highly adherent hydrophobic film, avoiding the infiltration of water that can deteriorate the asphalt mixture, obtaining a high resistance to moisture damage. This based on the results obtained by the adhesion tests in tray, indirect traction (TSR), Riedel-Weber and Cántabro, in these results it was possible to appreciate a significant increase endorsed by an ANOVA statistical analysis carried out on the results obtained.
Palabras clave
Asfalto, Aditivo, Humedad, Adherencia
Materias
Ingeniería Civil - Tesis y Disertaciones Académicas, Pavimentos - Diseño y construcción, Cemento asfáltico - Daños por humedad, Nanotecnología - Usos