Evaluación del efecto del envejecimiento del cemento asfáltico 80-100 modificado con lignina

Evaluation of the aging effect of 80-100 asphalt cement modified with lignin

Esta investigación presenta un análisis de los resultados obtenidos de un asfalto modificado con lignina, un polímero abundante y de fácil acceso debido a su origen natural y su bajo costo de obtención el cual se crea mediante el proceso de fotosíntesis, compone el 30%de carbono orgánico no fósil y de un cuarto a una tercera parte de la masa seca de la madera, cumple con una función fundamental que se caracteriza por dar soporte estructural, impermeabilidad y resistencia contra agentes microbiológicos y estrés oxidativo. Esto hace que se convierta en un polímero muy resistente a la degradación. Para la mezcla modificada se utilizó un asfalto 80-100, y lignina producto de un desecho industrial papelero. El método empleado para esta investigación fue a partir de los ensayos de penetración y punto de ablandamiento (anillo y bola), consideradas como pruebas fundamentales cuando se busca producir mezclas que presenten mayor temperatura de ablandamiento y menor temperatura de fractura.Con la lignina se utilizaron 6 porcentajes distintos; 5%, 10%, 15%y 20% en 400 gramos de asfalto 80-100. La lignina fue tamizada en el tamiz de 75 µm con el fin de obtener una mezcla homogénea y evitar grumos; el tiempo de mezcla fue de 30 minutos por cada porcentaje y la temperatura se manejó en un rango de 125°C a135°C para prevenir la aparición de burbujas de aire.

1. INTRODUCCIÓN

El envejecimiento en pavimentos flexibles ha sido durante mucho tiempo uno de los principales problemas que afectan la calidad y el tiempo de vida útil de la carpeta de rodadura. En este fenómeno intervienen, por un lado, causas asociadas a variables intrínsecas como el tipo de agregados, contenido de vacíos y las características propias de la mezcla asfáltica y, por otro lado, factores externos como la humedad, temperatura y radiación, los cuales provocan daños imposibles de eliminar, pero posibles de minimizar. Los efectos que se producen corresponden en muchos casos a modificadores de orden químico, es decir, en las relaciones moleculares de la mezcla.

En general, estos cambios en la estructura molecular del asfalto se ven traducidos en un endurecimiento físico que convierte lentamente la mezcla en un material frágil susceptible a la aparición de grietas y otros fenómenos asociados durante su vida útil. Es por esta razón que surge la necesidad de minimizar este proceso, al realizar la modificación del asfalto desde su estructura interna agregando un antioxdante natural, para cambiar así sus propiedades físicas y reológicas, creando una carpeta asfáltica más resistente a factores que causan la oxidación y, por consiguiente, el envejecimiento.