Análisis de un asfalto modificado con icopor y su incidencia en una mezcla asfáltica densa en caliente

Analysing polystyrene-modified asphalt and its incidence in a heat-dense asphalt mixture

En esta investigación se presentan los resultados obtenidos al elaborar una mezcla asfáltica MDC-2 con asfalto modificado con Icopor (poliestireno), resultado de la trituración de vasos desechables, con el ánimo de mejorar las propiedades mecánicas de las mezclas tipo rodadura y garantizar la durabilidad de las mismas bajo las solicitaciones impuestas en el período de diseño. Para el diseño se realizó la caracterización de los materiales pétreos, pertenecientes a una de las canteras de mayor utilización en la Sabana de Bogotá, del asfalto producido en Barrancabermeja, Santander, y del poliestireno obtenido de los desechos no biodegradables. El método empleado para la obtención de los porcentajes óptimos de asfalto-agregados-icopor, fue el Marshall. Se realizaron los siguientes ensayos: el estudio del asfalto teniendo en cuenta el envejecimiento, el comportamiento dinámico de la mezcla a partir de los ensayos de fatiga trapezoidal para 20°C y 30°C y para deformaciones de 90x10-6, 150x10-6 y 220x10-6m, ahuellamiento para una carga de 13 toneladas, similar a la del eje más pesado de un bus de Transmilenio, módulo dinámico para 15°C, 20°C y 30°C y para las frecuencias de 2.5, 5 y 10Hz. Los resultados obtenidos se contrastaron con los de una mezcla asfáltica convencional. Como conclusiones de esta investigación se destacan: la disminución en más de un 50% de la deformación plástica ocurrida por el paso de vehículos de 13 ton, de acuerdo con el modelo utilizado, el aumento de la estabilidad de la mezcla asfáltica conservando un menor peso y la posibilidad de inclusión de estos materiales de desecho que impactan el ambiente pero contribuyen con la resistencia de un material como el concreto asfáltico, entre otros.

Introducción

Uno de los problemas con el que permanentemente se enfrentan los ingenieros de pavimentos es la calidad y heterogeneidad del asfalto que se obtiene en las refinerías y que está sujeto a las características de los crudos en cada uno de los pozos encontrados. Es decir, no solo es  una limitación de la naturaleza sino también de equipos para poder normalizar todas las características posibles. Es por ello que en la primera etapa de la investigación sobre asfaltos modificados se consideró el uso del poliestireno como un rigidizador del concreto asfáltico para mitigar la deformación por ahuellamiento en lugares donde las altas temperaturas dan lugar a este problema o en lugares de estacionamiento transitorio en los cuales como consecuencia del arribo e inicio de la marcha permanente de los vehículos se acentúan los hundimientos por la misma causa (Figueroa y Reyes, 2005). La innovación en materiales para carreteras a partir del empleo de desechos no biodegradables es una preocupación mundial. Países como España, Francia y Estados Unidos han realizado trabajos con la utilización de llanta, vidrio y polietileno, e incluso se tiene normativa sobre su empleo, la cual se ha obtenido a partir de los resultados de investigación.