Análisis de propiedades de mezclas asfáticas modificadas en Panamá (Universidad Tecnológica de Panamá, 2016)
Las mezclas asfáticas se emplean en la construcciónde capas de rodaduray su función es proporcionar una superficie de rodamiento cómoda, segura y económica a los usuarios, facilitando su circulación y transmitiendo las cargas a las demás capas inferiores para que sean soportadas. Pero debido a las altas temperaturas encontradas en la carpeta asfáltica y las cargas cíclicas aplicadas gracias al tráfico lento y embotellamientos, la vida útil y serviciabilidad de la misma se ven significativamente afectadas. Esta tesis, basada en la modificación del asfalto convecional AC-30 mediante polímeros, propone la determinación y comparación de los beneficios técnicos y ecnómicos que aportan los polímeros al cemento asfático, analizado su desempeño en mezclas asfálticas frente a la deformaciones por altas temperaturas y cargas. Se realizó un estudio a nivel de laboratorio para determinar la modificación del cementoasfaltico, utilizando polímeros comercialmente conocidos como Butonal NX 1129, Muestra A1 y Elvaloy, los cuales fueron agregados mediante diferentes dosis al asfaltoAC-30 proveniente de la refinería texaco/chevron. Entre las pruebas realizadas alasfalto modificado estan: penetración (25°C, 100g, 5s), viscosidad rotacional (135°C y 175 °C), punto de ablandamiento y recuperación elástica torsional a 25°C. Se analizaron las propiedades del cemento asfáltico las cuales mejoran significativamente con los polímros, en especial la recuperación elástica torsional. También se compararon los comportamientos de los polímeros en las pruebas descritas dando mejores resultados la utilización de terpolímeros como Elvaloy y la muetra A1, por su alta recuperación elástica y su unión química con el asfalto base. Además se compararon los polímeros mencionados con resultados SBS (Solprene 411) suministrados por el contratista CUSA. De esta manera de concluyó que el SBS también es un polímero recomendado en la modificación del asfalto, pues sus resultados se encuentran en el rango de los resultados obtenidos con los terpolímeros, aunque se necesita de un equipo más complejo para su modificación y su desunión luego de ciertos días es una desventaja. Tomando en cuenta que en la ampliación Santiago-David se utilizaron polímeros para modificar las rodaduras, se obtuvieron muestras de diferentes tramos para realizar las probetas correspondientes y comparar los asfaltos modificados mediante el módulo de resiliencia de las mezclas asfáticas modificadas. A demás se examinó el comportamiento volumétro y los parámetros Marshall para mezclas modificadas. De esta evaluación se observó que el módulo de resilencia de la mezcla se ve afectado por la granulometría, la densidad aparente de la mezcla, los vacíos y los polímeros que reduce la susceptibilidad a la temperatura y a la deformación. Los resultados obtenidos mediante la prueba de tracción indirecta demuestran todos los componentes de la mezcla asfáltica modificada son importantes y deben ser controlados en base a la especificaciones, la mezcla 3 obtuvo un módulo resilente relativamente alto en comparación con la mezcla 1 y 2 modificadas con Elvaloy, debido a que su estructura granulométrica es muy equilibrada entre agregado grueso y fino, esto ayuda a la hora de lograr una compactación satisfactoria. La susceptibilidad térmica del asfalto modificado con SBS Solprene 411 es mejor que la de Elvaloy RET porque el punto de ablandamiento es mayor para el terpolímetro. La velocidad de tráficopara lograr una deformación de 5um en la mezcla3 es de 40 km/hr, una velocidad relativamente menos a la que dictan las normas de tránsito en el área donde se está utilizando esta mezcla modificada. Por último se realizó un análisis económico que muestra la reducción de espesores en el diseño AASTH-93 de la carpeta asfáltica al aumentar la magnitud del módulo de resilencia mediante la adición de polímeros. Dando como resultado más económico la utilización de la mezcla 3, por su alto módulo permite la reducción considerable del espesor de carpeta asfáltica referente a una mezcla convencional con módulo de 400,000 psi. Palabras claves: asfaltos modificados, polímeros, mezclas modificadas, módulo resilente, temperatura, deformación, recuperación elástica torsional.