En el capítulo anterior se consolidó la información obtenida en los ensayos de laboratorio de acuerdo con lo definido en el plan de ensayos descrito anteriormente. En el presente capítulo se presenta el análisis de los resultados obtenidos para evaluar la capacidad estructural de las mezclas diseñadas con porcentajes del 2% y 3% de modificadores de viscosidad en comparación con la mezcla asfáltica convencional.
ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE ESTABILIDAD Y FLUJO.
En la Figura 32 se presenta el comportamiento de la Estabilidad para los diferentes tipos de mezclas modificadas y analizadas, incluyendo los valores obtenidos para la muestra convencional, la cual se toma como base comparativa.
Figura 32. Comparación de Estabilidad vs Porcentaje de asfalto de los Diferentes Tipos de Mezclas.
Podemos evidenciar que las mezclas asfálticas MDC-19+2% ADT Modificador Kaomin Kw y la MDC-19+3% ADT Modificador Kaomin KW presentan una mayor estabilidad siempre estando por encima en la mayoría de contenidos de asfalto que la mezcla convencional.
En la Figura 33 se presenta el comportamiento del flujo para los diferentes tipos de mezclas modificadas y analizadas, incluyendo los valores obtenidos para la muestra convencional, la cual se toma como base comparativa.
Figura 33. Comparación de Flujo vs Porcentaje de asfalto de los Diferentes Tipos de Mezclas.
Podemos observar que las mezclas modificadas con el aditivo presentan un mayor flujo por encima del 4% de cemento asfáltico, pero los porcentajes de 5.5% y 6% para las mezclas modificadas quedan descartados ya que no cumple la Especificación de Construcción – Artículo 450 – Tabla 450-07 (INVIAS, 2007), donde nos indica que el flujo para un transito NT3 se debe encontrar entre 2mm y 3mm.
En la Figura 34 se presenta el comportamiento entre estabilidad y flujo vs contenido de asfalto para los diferentes tipos de mezclas modificadas y analizadas, ya que este es un punto importante para determinar el comportamiento mecánico y estructural de las mezclas, al igual se incluyen los valores obtenidos para la muestra convencional, la cual se toma como base comparativa.
Según esta grafica podemos evidenciar que la MDC-19+3% ADT Modificador de viscosidad Kaomin KW, presenta una mejor relación estabilidad/flujo en comparación con las demás mezclas modificadas, esto nos indica que presenta un buen comportamiento mecánico y estructural y no presenta una gran diferencia con la MDC-19 convencional.
Un aspecto adicional que resulta interesante para el estudio es el comportamiento de la densidad bulk de las mezclas con aditivos modificadores de viscosidad, el cual se observa en la Figura 35.
Figura 35. Comparación de la densidad Bulk vs Porcentaje de asfalto de los Diferentes Tipos de Mezclas.
Se observa que la densidad Bulk para las mezclas modificadas con Kaomin KW presentan mejores densidades que las mezclas modificadas con el Genamin BTA, aunque todas se encuentren por encima de la mezcla asfáltica convencional.
CONCLUSIONES
La mezcla asfáltica convencional, base para las modificaciones y patrón de comparación, se diseñó con el uso de la metodología Marshall, de tal forma que se logró establecer el contenido óptimo de asfalto del 5.0% para este caso, aunque para las demás muestras se realizó diseño Marshall ya que la inclusión de modificadores podría alterar los porcentajes de asfalto óptimo, estos no presentaron gran variación ya que los 4 diseños se encuentran entre el 5% y el 5.1%.
Se fabricaron las mezclas asfálticas con aditivos modificadores de viscosidad al 2% y al 3%, realizando así 4 diseños diferentes, con diferentes porcentajes de asfalto con el fin de evaluar mas detalladamente el comportamiento de cada mezcla y poder obtener un punto mas acertado de cada una de ellas.
Después de realizar el análisis de los resultados individuales de los diferentes ensayos propuestos dentro del alcance de la investigación para las mezclas tibias, se procede a dar una mirada general e integral de los hallazgos y las conclusiones que de ellos se derivan:
1- En primer lugar, se debe señalar que la evaluación de la capacidad estructural, en términos de Estabilidad y Flujo, de las mezclas tibias nos indica que la que mejor comportamiento presenta, o se asemeja a la MDC-19 convencional es la MDC-19+3% de ADT Kaomin KW.
2- En cuanto a la evaluación de la capacidad estructural por medio de la estabilidad mínima de la mezcla asfáltica, la que mejor resultado presenta es la MDC-19+3% de ADT Kaomin KW, aun estando por encima un poco de la MDC-19 convencional.
3- Para la temperatura de fabricación se logró reducir en 20°C en comparación con la MDC- 19, por medio de la MDC-19+3% de ADT Genamin BTA y en 19°C por medio de la MDC- 19+3% de ADT Kaomin KW, esto es un gran beneficio para el planeta, ya que representa menos gases tóxicos en el momento de fabricar una mezcla asfáltica y menos gases para el personal que se dedica a trabajar en la instalación de la mezcla asfáltica sobre las vías y puede representar un costo menor en su elaboración ya que el consumo de combustible para su fabricación es menor debido a que se requiere menos temperatura para calentar los agregados y el cemento asfaltico.
4- Para la temperatura de compactación podemos concluir que la MDC-19+3% de ADT Kaomin KW y la MDC-19+3% de ADT Genamin BTA, logro reducir la temperatura de compactación en laboratorio en 14°C en comparación con la MDC-19 convencional, cabe aclarar que esto fue en laboratorio en campo se puede presentar más reducción en el momento de la compactación dependiendo de ciertas variables como: La geometría de la vía, el clima y los equipos de compactación que se utilicen en ese momento, esto quiere decir que podemos llegar a obtener temperaturas de compactación de máximo 90°C.
5- Este proyecto queda abierto para realizar otros tipos de ensayos como el ensayo de adherencia, el ensayo de tracción indirecta (TCR), el cual nos indicara de forma mas exacta la capacidad estructural de una mezcla asfáltica.
6- Finalmente podemos concluir de cierta forma, que con los ensayos realizados la que mejor comportamiento obtuvo es la MDC-19+3% de ADT Kaomin KW.
7- En los anexos podemos encontrar los ensayos realzados a la mezcla asfáltica y ensayos granulométrico para la MDC-19 debido a que los granulares que se utilizaron para el resto de mezclas es el mismo.
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