Obtención de Asfalto Modificado con Polvo de Caucho Proveniente del Reciclaje de Neumáticos de Automotores

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Kleber Orlando Campaña Cruz

Salomé Galeas Hurtado

Víctor Hugo Guerrero Barragán



Resumen

Resumen: Las mezclas asfálticas modificadas con polvo de caucho se utilizan para obtener pavimentos cuyas propiedades de durabilidad aumentan los tiempos entre mantenimientos y reducen su costo total. En este trabajo se describen los procesos seco y húmedo empleados para obtener asfalto modificado con polvo de caucho proveniente del reciclaje de neumáticos de uso automotriz. También se presentan las propiedades Marshall y de desempeño que evidencian los beneficios del este tipo de asfalto. Para la mezcla asfalto-polvo de caucho por el proceso húmedo se obtuvieron tres mezclas con 10, 15 y 20 wt % de polvo de caucho en relación al bitumen. Para la mezcla seca se añadió 1, 2 y 3 wt % de polvo de caucho en relación al agregado asfáltico. Para evaluar las mezclas asfálticas producidas se efectuaron las pruebas de gravedad específica máxima teórica, densidad de mezclas asfálticas (método RICE), densidad bulk (peso unitario) y porcentaje de vacíos de los agregados compactados o sueltos. Para evaluar el desempeño de las mezclas se obtuvo el módulo de rigidez, la resistencia a la fatiga y la deformación dinámica. De los resultados obtenidos se puede observar que existen mejores propiedades de resistencia a la fatiga en el asfalto modificado por proceso húmedo con 20 wt % de polvo de caucho con relación al bitumen, mientras que el mayor módulo de rigidez y deformación dinámica se obtuvo para asfalto modificado por proceso húmedo con 10 wt % de polvo de caucho. Los resultados obtenidos son un punto de partida para posteriores investigaciones sobre los beneficios del asfalto modificado con polvo de caucho y su aplicabilidad en Ecuador.

Abstract: Asphalt mixtures modified with crumb rubber are used to obtain pavements with durability properties that increase the time between maintenance and reduce their cost. This article describes the dry and wet processes used for preparation of asphalt modified with crumb rubber obtained from recycled car tires. The durability and Marshall properties are also presented, and demonstrate the benefits of these mixtures. Three crumb rubber-asphalt mixtures were prepared using 10, 15 and 20 wt % of rubber powder compared to bitumen. For the dry process asphalt mixtures, 1, 2 and 3 wt % of crumb rubber compared to the asphaltic aggregate were used. Theoretical maximum specific gravity, density of asphalt mixtures (RICE method), bulk density (unit weight), and percentage of voids of the compacted or loose aggregates tests were developed in order to evaluate the asphalt mixtures. The durability tests performed were those used to determine the stiffness modulus, fatigue resistance and dynamic creep. From the results, it is noticeable that there are better properties of fatigue resistance in the wet process modified asphalt with 20 wt % of crumb rubber compared to bitumen, while the higher modulus and dynamic creep was obtained for the wet process modified asphalt with 10 wt % of crumb rubber. The results are a starting point for further research on the benefits of modified asphalt with rubber powder and its applicability in Ecuador.

 

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Detalles del artículo

Biografías de los autores/as

Kleber Orlando Campaña Cruz, Escuela Politécnica Nacional

Ingeniero Mecánico - Escuela Politécnica Nacional

Laboratorio de Nuevos Materiales- Escuela Politécnica Nacional; Especialista en Caracterización de Materiales

Salomé Galeas Hurtado, Escuela Politécnica Nacional

Ingeniera Química - Escuela Politécnica Nacional

Laboratorio de Nuevos Materiales- Escuela Politécnica Nacional; Especialista en Caracterización de Materiales

Víctor Hugo Guerrero Barragán, Escuela Politécnica Nacional

Doctor en Ingeniería Mecánica - Buffalo University

Ingeniero Mecánico - Escuela Politécnica Nacional

Laboratorio de Nuevos Materiales- Escuela Politécnica Nacional; Jefe del Laboratorio de Nuevos Materiales, Profesor principal de la Facultad de Ingeniería Mecánica

Citas

Standard test method for bulk specific gravity and density of compacts bituminous mixtures using coated samples, ASTM D1188-07, 2007.

Standard test method for theoretical maximum specific gravity and density of bituminous paving mixtures, ASTM D2041/D2041M-11, 2011.

Standard test method for determining the flexural creep stiffness of asphalt binder using the bending beam rheometer (BBR), ASTM D6648-08, 2008.

Standard Test Method for Multiple Stress Creep and Recovery (MSCR) of Asphalt Binder Using a Dynamic Shear Rheometer, ASTM D7405-10a; 2010.

Standard test method for determining fatigue failure of compacted asphalt concrete subject to repeated flexural bending, ASTM D7460-10, 2010.

M. Gallego, J. De Val, (2010, Mayo) "Efecto del empleo de caucho de neumáticos usados por vía seca en las características de las mezclas bituminosas en caliente", Transportationresearchboard, ID 01189667, pp. 8-10.

M. Ibrahim, H. Katman, M. Karim, S. Koting, N. Mashaan (2013, Octubre). "A review on the effect of crumb rubber addition to the rheology of crumb rubber modified bitumen" [Online]Volumen 2013, ID 415246, pp.1-8.,Disponibleen: http://www.dx.doi.org/10.1155/2013/415246

D. Lo Presti, G. Airey, P. Portal, "Manufacturing terminal and field bitumen-tire rubber blends: the importance of processing conditions,"SIIV-5th international congress - Sustainability of road infraestructures, Sciencedirect, Septiembre, 2010.

Productos derivados del petróleo. Cemento asfáltico (clasificación por viscosidad), Requisitos, NTE INEN 2515:2010, 2010.

Productos derivados del petróleo. Asfalto modificado con caucho reciclado. Requisitos e inspección, NTE INEN 2680:2013, 2013.

P. Sebaaly, G. Bazi, D. Weitzel, D. Bush. "Long term performance of crumb rubber mixtures in Nevada", Proc. Asphaltrubberconference, Brazilia, 2003.

R. Segobia, "Estudio del efecto de la variación de la granulometría del caucho en mezclas asfálticas por vía seca",Memoria para optar por el título de ingeniero civil, Universidad de Chile, Santiago de Chile, 2007.

G. Way, "Recycled tire engineering and research foundation", The waste and resources action programme, Paper R-9.

S. Xhian, B. Huang, (2008, Junio) "Recycling of waste tire rubber in asphalt and portland cement concrete: an overview; construction and building materials", paper S0950061813010490.