Estudio del comportamiento de mezclas asfálticas tibias elaboradas con asfalto modificado con hule de neumáticos pretratado y activado

Abstract

The environmental commitment and the requirement to improve the characteristics, physicals and mechanicals of asphalt mixtures has led to the development of new technologies in the pavement industry that promote the efficient and economic use of energy and, with it, the need to reduce greenhouse gas (GHG) emissions during the processes that involve the construction of a pavement structure. Warm mix asphalt, or WMA, has become an important research topic, as it offers a potential solution to energy consumption and the reduction of GHG emissions during the production and placement of the asphalt layer. On the other hand, for more than 50 years the incorporation of disused tires in the production of concrete and asphalt mixtures has been promoted; in order to recycle out-of-use tires (NFU) and reduce environmental pollution caused when they are discarded; in accordance with to the literature, tire rubber improves the performance of asphalt mixtures in terms of resistance to permanent deformation, fatigue life, thermal cracking and reduces maintenance costs; however, in spite of the performance benefits that it provides to asphalt mixtures, they require higher production and compaction temperatures than a conventional mixture, even tire rubber gives greater viscosity to the asphalt binder. In this thesis, WMA technology was implemented with an organic additive (TB-1) to a conventional asphalt focus using this asphalt to design and analyze the behavior of warm mixtures made with 2% of pretreated and activated tire dust (CR -PA) in relation to the mass of the mixture incorporated semi-wet, reducing mixing and compaction temperatures below conventional ones, without sacrificing the performance properties of asphalt concrete.

El compromiso ambiental y la necesidad de mejorar las características de físicas y mecánicas de las mezclas asfálticas ha provocado en la industria de los pavimentos el desarrollo de nuevas tecnologías que promuevan el uso eficiente y económico de la energía y, con ello, la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) durante los procesos que involucran la construcción de una estructura de pavimento. Las mezclas asfálticas en tibio o WMA por sus siglas en inglés, se ha convertido en un tema de investigación importante, ya que ofrece una solución potencial al consumo energético y la reducción de las emisiones de GEI durante la producción y colocación de la carpeta asfáltica. Por otro lado, desde hace más de 50 años se ha promovido la incorporación de llantas de desecho en la producción de mezclas asfálticas; con el fin de reciclar los neumáticos fuera de uso (NFU) y reducir la contaminación ambiental provocada cuando estos son descartados; de acuerdo a la literatura el hule de neumáticos mejora el desempeño de las mezclas asfálticas en cuanto a resistencia a la deformación permanente, vida a fatiga, fisuración térmica y reduce los costos de mantenimiento; no obstante, a pesar de los beneficios de desempeño que brinda a las mezclas asfálticas, requieren mayores temperaturas de producción y compactación que una mezcla convencional, ya que el hule de neumáticos otorga mayor viscosidad al ligante asfáltico. En esta tesis se implementó la tecnología WMA con un aditivo orgánico (TB-1) a un asfalto convencional con el objetivo de emplear este asfalto para diseñar y analizar el comportamiento de mezclas tibias elaboradas con 2% de polvo de neumáticos pretratado y activado (CR-PA) con relación a la masa de la mezcla, incorporado por vía semihúmeda, reduciendo las temperaturas de mezclado y compactación por debajo de las convencionales, sin sacrificar las propiedades de desempeño del concreto asfáltico.